土力学课后习题部分答案重庆大学出版社11.docx
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土力学课后习题部分答案重庆大学出版社11
1-1解
（1）A曲线：
卵石或碎石（>20mm）占100﹣77=23%砾粒（20-2mm）占77﹣50=27%砂粒（2-0.075mm）占50﹣10=40%粉粒（<0.075mm）占10%
（2）A曲线较平缓，说明A土土粒粒度分布范围广，颗粒不均匀，故级配良好；而B土曲线较A土曲线陡，说明其粒度分布范围窄，土粒均匀，故级配不良。
（3）A土
d=0.08d=0.6d=3.6
C=d/d=3.6/0.08=455
C=（d）2/（dd）=（0.6）2/（3.60.08）=1.25
在1-3之间，故A土级配好
B土
d=0.15d=0.35d=0.74
C=d/d=0.74/0.15=4.95
C=（d）2/（dd）=（0.35）2/（0.740.15）=1.10
只满足一个条件，故级配不良
1-2解：
m=119gm=m-m=127-119=8gw=m/m=8/119=6.72%
e=Gρ（1+w）/ρ-1=2.71（1+0.0672）/1.76-1=0.637
ρ=m/V=127/72=1.76g/cm3
ρsat=（Gs+e）w/（1+e）=（2.7+0.637）/（1+0.637）=2.04g/cm3
ρ'=sat-w=1.04g/cm3
ρ=m/V=119/72=1.65g/cm3
n=e/（1+e）=0.637/（1+0.637）=38.9%
S=wG/e=0.06722.7/0.637=28.5%
比较密度：
ρsat>ρ>ρd>ρ'
1-3解
V=V,e=V/V=1
vsvs
=G/（1+e）=2.6810/（1+1）=13.4kN/m3
Vv=Vw
sat=（Gs+Vv）w/（1+e）=（ds+e）w/（1+e）=（2.68+1）10/（1+1）=18.4kN/m3
w=Ww/Ws=Vww/VsGsw=1v/Gs=1/2.68=37.3%
1-4解
设V=1m3
W=×V=11kN
Vs=Ws/（dsw）=11/（2.710）=0.407m3
V=V-V=1-0.407=0.593m3
w=W/WW=wW=0.511=5.5kN
wsws
Vw=Ww/w=5.5/10=0.55m3
V=V-V=0.593-0.55=0.043m3
1-5解：
饱和土e=w´Gssat=（Gs+e）w/（1+e）
即e=0.4G18=（G+e）/（1+e）10
以上两式联立求解解得e=1.05Gs=2.65
1-6解
w=W/W=（W-W）/W可求得w=16%时，W=21.64N时土粒的质量
W=W/（1+w）=21.64/（1+0.16）=18.655N
其中水量为W=wW=0.1618.655=2.985N
当w'=25%时，土中水量为W'=w'W=0.2518.655=4.664N
因此增加的水量W=4.664-2.985=1.679N
1-7解：
设饱和土为V=1m3V=V+V=1
饱和土w=Ww/Ws=Vw/VsGs=0.6
由上两式联立可得：
Vs=0.382Vw=0.618
W=VG=0.3822.710=10.314kN
W=wW=0.6010.31=6.186kN
当w=15%时，需要土W=（w+1）W=1.1510.314=11.86kN
其中水量W=wW=0.1510.314=1.547kN
故增加水的重量为W=6.186-1.547=4.64kN
1-8解：
e=1e=V/VV=VV=1m3V=V=0.5m3
Sr=Vw/VvVw=SrVv=0.80.5=0.4m3
当水蒸发掉一半时Vw=Vw/2=0.4/2=0.2m3Vv'=Vw'/sr=0.2/0.9
V=0.5+0.2/0.9=0.722=72.2%
1-9证：
/-1=（W/V）/（W/V）-1=W/W-1=（W-W）/W=W/W=w
1-10解：
e=G（1+w）/-1=（2.6510（1+0.073））/17.1-1=0.663
=W/V=29.85/2000=0.0149N/cm3=14.9kN/m3
dmin=GS/w/（1+emax）14.9=2.6510/（1+emax）emax=0.779
=W/V=32.5/2000=0.0163N/cm3=16.3kN/m3
dmin=GS/w/（1+emin）16.3=2.6510/（1+emin）emin=0.626
Dr=（emax-e）/（emax-emin）=（0.770-0.663）/（0.779-0.626）=0.758
S=G/e=2.650.073/0.663=29.2%
1-11解：
在压实以前n=e/（1+e）=0.72/（1+0.72）=0.419
在1m2的地基面积中，土粒体积为V=（1-n）V=（1-0.419）5=2.91m3在压实以后，土粒体积减少0.3m3
n=（V-V）/V=（5-0.3-2.91）/（5-0.3）=0.381
e=n/（1-n）=0.381/（1-0.381）=0.616
此时Dr=（emax-e）/（emax-emin）=（0.75-0.616）/（0.75-0.52）=0.583
1-12解：
m=23-15=8gw=m/m=8/15=0.533=53.3%
I=w-w=40-24=16I=（w-w）/（w-w）=（53-24）/16=1.813
10IP17粉质粘土IL1流态
1-13解：
（1）A土I=30>B土IP=11故A土粘粒含量多
（2）由=Gsw（1+w）/（1+e）=dsw（1+w）/（1+wGs/Sr）因为是饱和土S=100%=1
A土=2.6910（1+0.53）/（1+0.532.69）=16.97kN/m3
B土=2.7110（1+0.26）/（1+0.262.71）=20.03kN/m3
B土的天然重度大
（3）d=/（1+w）
A土=16.97/（1+0.53）=11.09kN/m3
B土=20.03/（1+0.26）=15.89kN/m3
B土的干重度大
（4）因为是饱和土e=wG
A土e=0.532.69=1.43
B土e=0.262.71=0.70
A土的孔隙比大
1-14解：
因为大于2mm粒径的土粒占总质量的（11+5）=16%50%。
按表1-7颗粒级配所示属砂
土，而＞2mm粒径的颗粒只占总质量16%25%，故该土样不是砾砂，而＞0.5mm粒径的颗粒占总质量（16+39）=55%50%，故该土样定名为粗砂。
第二章地基的应力部分习题解答
3.1细砂、粗砂分界线处：
=16.43=49.2kPa
en
粗砂n=e→e=n=2/31+e1-n
=GSw（1+w）=2.6510（1+0.2）=19.08kN/m31+e1+2/3
水位线处=49.2+19.082.4=94.8kPa
=94.8+（19.9-10）2.1=115.6kPa
粘土w=mw=Vw=0.6→e=Vw=0.6´2.73=1.638msGS×VSVS
=（GS+e）w=（2.73+1.638）10=16.56kN/m3
sat1+e1+1.638
粘土与泥岩分界处=115.6+（16.56-10）3=135.28kPa
泥岩顶面=135.28+105.1=186.28kPa
结论：
随着地下水位的下降，土有效应力增大，使得变形会增加。
3-3解：
（1）填土前
总应力（kpa）孔隙水压力u（kpa）有效应力'（kpa）
中
砂
3m
19×3=57
57
中
砂
3m
57+20×3=117
10×3=30
117-30=87
粉
土
3m
117+18×3=171
30+10×3=60
171-60=111
粗
砂
3m
171+20×3=231
60+10×3=90
231-90=141
2）刚填土后（假定一次将土骤然填上）
总应力（kpa）孔隙水压力u（kpa）有效应力'（kpa）
中
砂
3m
90
90+57＝147
90-0＝90
147-0＝147
中
砂
3m
90+117＝207
10×3=30
207-30＝177
粉
土
3m
171+90＝261
90+30＝120
90+60＝150
207-120＝87
261-150＝111
粗
砂
3m
231+90＝321
10×6＝60
10×9＝90
261-60＝201
321-90＝231
3）填土后土层完全固结
总应力（kpa）孔隙水压力u（kpa）有效应力'（kpa）
中
砂
3m
90
147
90
147
中
砂
3m
207
30
177
粉
土
3m
261
60
2011
粗
砂
3m
321
90
231
3.4对基地面积为3m6m，P=200kPa
点号
L/b
z/b
C
Z=4CP0
0
2
0
0.250
200
1
2
1/1.5
0.228
182.4
2
2
2/1.5
0.170
136
3
2
3/1.5
0.120
96
4
2
4/1.5
0.086
68.8
5
2
5/1.5
0.063
50.4
6
2
4
0.048
38.4
对基地面积为1m2m，P=200kPa
点号
L/b
z/b
C
Z=4CP0
0
2
0
0.250
200
1
2
1/0.5
0.120
96
2
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