土力学课后习题答案清华大学出版社.docx
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土力学课后习题答案清华大学出版社
第一章
设VS=ICm3
PS=2.72g/Cnr
Hli=2.72g
h=dg=^g=背*10=i6kn∕/
ms+Vvρ^.2.72+0.7*1.ιn“Z3
Y=Pg=—i-2=*10=20ΛKN/m
V1.7
则∕=z-zH=20.1-10=10」KNl“F当Sr=75%时,
ZwM=AVj,5r=1.0*0.7*75%=0.525^VV=^=^25=I93%
叫2.72
加M,+化0.525+2.72.ιnIn1-λ..Z3
γ=PQ=g=*10=19.1KNIm
V1.7
1-3：
14
甲：
乙：
则
（1）、（4）正确
1-5：
Pd=警则
1+£
所以该料场的土料不适合筑坝，建议翻晒，使其含水率降低。
1-6：
式中Dr=0.7QnWt=I∙96g∕c沪几IninT∙46g∕c沪则可得：
Pd=LISgZcm3
1-7：
设S=I,贝IJV=SΛ=Λ
则压缩后：
nt=VGt=2.7ΛIn=InW=2.7力*28%则V.=比=2.7Λ*28%
PH
匕+”H=2.7Λ*28%+Λ=1.95则A=Lllcm
1-8：
IP=Wl-IVp=15属于粉质粘土（中液限粘质土）乙土较适合作天然地基
1-9：
AII=仁=竺M=0.31<0.75属非活性粘土
⅞.002M,
乙土活动性高，可能为伊利石，及少量的高岭石，工程性质乙土的可能较
第二章
2-1解：
根据渗流连续原理，流经三种土样的渗透速度V应相等，即VA=V^=VC根据达西泄律，得：
RA仏=RB如=RC巴
LALBLC
又∙.∙Δ∕?
I+ΔΛg+ΔΛc=35Cm2・2解:
2-3解:
（1）上样单位体积所受的渗透力7∙=l*z;V-=I*9.8*—=6.532V
L30
（2）∕7==1,055
1+01+0.63
-i（3）当i>icr时，会发生流土破坏，即->寸
L
水头差值为32Cm时就可使上样发生流上破坏
2・4解：
（1）IIA=6ιn,Iic=1.5mJIH=>'J=6.75W
（2）若要保持水深lm,z=—=0.625
L
而（2=A^==20*10*1.5*10-8*0.625==1.875*10-6∕√/5故单位时间内抽水量为1.875*10^m3/S2-5：
解：
G5+eGs+e.GS—1
PSat=Py.=，MlJk.r=
0∖+eH1+0tr1+0又TAartt±VAWwjg,故只町世Pye粘土就可以又>岂=7・5-（/2+3）_4・5-力
^Cr-~L~
则Λ≥1.38
故开挖深度为6m时，基坑中水深至少1.38In才能防I匕发生流上现象
2-6：
解：
（1）地基中渗透流速最大的不为在等势线最密集处，故在第二根流线上
（2竺=空Z=OK）能
均72.5
则⅛（3）g=MΣ⅛=MkΔΛ=5F10*0.267=1.335*1Of/$
2-7：
解：
（1）∕∖H=3.6InfΔ∕?
===0.257/?
;
1414
rfr［只气
（2）Za=—=-^--1=--1=0.888
GG9.8
/=—=^^=0.514.故iL0.5
第三章土体中的应力计算
3-1：
解：
41.0m：
σvl=
I=1.70*10*3=51切a
40.0m：
σs2=
=σ1+∕2λ∕2=51+（1.90-1.0）*10*1=60^/
3&Om：
by=
:
σ2+γ3Hy=60+（1.85-1.0）*10*2=IlkPa
35.Om：
σv4=
:
σv3+人H-=77+（2.0一1.0）*10*3=107如
水位降低到35.0m
41.0m：
σvl=5∖kpa
40.0m：
σ2=
=σ1+∕2H2=51+1.90*10*1=70如
38.0m：
σv3=
:
σs2+∕3∕∕3=70+1.85*10*1=88.5kpa
35.0m：
σv4=
S+人弘=88.5+1.82*10*3=143」如
3-2：
解：
偏心受压：
由于是中点，
故FV-^COSatan.097
/'Hsinαr+J
z（m）
n=z∕B
均布荷载P二
61.6
三角形荷载P
16.8
水平附加应力
总附加应力O
（kPa）
K
O
K
σ
0.1
0.01
0.999
61.5384
0.5
8.4
0
69.9384
1
0.1
0.997
61.4152
0.498
8.3664
0
69.7816
2
0.2
0.978
60.2448
0.498
8.3664
0
68.6112
4
0.4
0.881
54.2696
0.441
7.4088
0
61.6784
6
0.6
0.756
46.5696
0.378
6.3504
0
□2.92
8
0.8
0.642
39.5472
0.321
5.3928
0
44.94
10
1
0.549
33.8184
0.275
4.62
0
38.4384
12
1.2
0.478
29.4448
0.239
4.0152
0
33.46
14
1.4
0.42
25.872
0.21
3.528
0
29.4
20
2
0.306
18.8496
0.153
2.5704
0
21.42
3-3：
解:
（1）
可将矩形分为上下两部分，则为2者叠加
m=-,n=—9查表得Kfσ,ι,=2K*b
BB4
（2）
可将该题视为求解条形基础中线下附加应力分布，上部荷载为50kN∕m2的均布荷载与IOOkN/m?
的三角形荷载叠加而成。
34解：
只考虑B的影响：
用角点法可分为4部分，
/H1=—=1.5,/7.=—=0.5•得K[=0.2373
UII=亠=3,m=—=1,得Kr=0.2034-B2-Bl・
L7
加3=-L=2,%=亠=1，得Kq=0.1999
∕h4=^-=1,h4=^-=1,得XT4=0.1752
只考虑A：
为三角形荷载与均布荷载叠加
In=Vn=∖.K】=0.1752。
J=K口=0.1752*100=17∙52kN/加$
则=2.76+24.12=26.88RN/Ur
3-6：
解：
（1）不考虑毛细管升高:
深度Z（m）
O（kN∕m2）
U（kN∕m2）
O,（kN∕m2）
0.5
16.8*0.5=8.4
0
8.4
2
16.8*2=33.6
0
33.6
4
33.6+19.4*2=72.4
2*9.8=19.6
52.8
8（±）
72.4+20.4*4=154
6*9.8二58・8
95.2
8（下）
72.4+20.4*4=154
10*9.8=98
56
12
154+19.4*4=231.6
14*9.8=137.2
94.4
（2）毛细管升高1.5m
深度Z（m）
σ（kN∕m2）
U（kN∕m2）
O'（kN∕m2）
0.5
16.8*0.5=8.4
9.8*（-1.5）二（-14.7）
23.1
2
8.4+19.4*1.5=37.5
O
37.5
4
37.5+19.4*2=76.3
2*9.8=19.6
56.7
8（±）
76.3+20.4*4=157.9
6*9.8二58・8
99.1
8（下）
76.3+20.4*4=157.9
10*9.8=98
59.9
12
157.9+19.4*4=235.5
14*9.8=137.2
9&3
3-7：
解:
占号
O（kN∕m2）
U（kN∕m2）
O,（kN∕m2）
A
2*9.8=19.6
2*9.8=19.6
0
B
19.6+2*20=59.6
5.5*9.8=53.9
5.7
C
59.6+2*20=99.6
7.5*9.8=73.5
26.1
3-8：
解：
试件饱和，则B=I
一Zr-IΔmI
可得A=—=0.5
∆σ1-∆σ3
则水平向总应力σ3=IookN/nr有效应力σ,=σ,-∆zςl2=25W/Itf
竖直向总应力σ1=∆σl2=∖50kN/ni有效应力σ,=σl-∆zςl2=75kN∕m'
3-10：
解：
（1）粉质粘上饱和，G5=2.7,W=26%
山图可知，未加载前M点总应力为：
竖直向：
σ1=b砂+σi.tr=∕f,√∕1+人讪H2=1.8*10*2+2*10*3=96W/nr孔隙水压力为:
屿=人為T∙0*l°*3=3（WV/肿
有效应力：
σ{=σ-ιι=66kN/m2
水平向：
b：
I=K（Q：
=0.6*66=39.6RN/亦
UXl=Ul=30RN/IJr,σxi=UXl+σ,xl=69.61CN/m'
⑵加荷后，IVl点的竖直向附加应力为：
σz=Ksp=0.5^∖00=50kN∕m2
水平向附加应力为：
σ^ι=0.3b.=0.3*50=15RN∕"d
在加荷瞬间，上部荷载主要有孔隙水压力承担，贝Ih
竖直向：
6=5+6=96+50=146kN/〃「
水平向:
ux2=l,2=80kN/m2
（3）上层完全固结后，上部荷载主要由有效应力部分承担
竖直向：
σ3=σl+b-=96+5O=∖46kN/m2
水平向:
ux3=u3=30kN/Tnl
（4）Ko=O.6,即b：
=0・6b；
（5）
试验结束时，
A=O.278*2.7=O7506
Sr1
此过程中，上样变化5=2.0-1.98=0.02c∕H
4τl.,vlHe+s∕H00.7506+0.02/2.0CmC
初始孔隙比勺===0.768
01-5//7O1-0.02/2.0
孔隙比e=e0-（l+e0）-=0.768-（1+0.768）*—=0.768-0.884s
Ho2.0
当σ1=20QkPa时，51
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