吉林建筑大学土力学课后答案精解.docx
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吉林建筑大学土力学课后答案精解
吉林建筑大学土力学复习资料
第一章作业
相关说明：
（1）公式证明时不允许用推导公式！
（2）作业必须抄题，有附图的应将图画上，同时，不允许徒手画图。
（3）解题有必要的步骤，解题过程中公式一定要写全，推导公式无需证明，可以直接使用！
SwYs（1-n）
［附加1-2］某干砂试样P=1.66g/cm3,ds=2.69,置于雨中，若砂样体积不变，饱和度增至40%时，此砂在雨中的含水量W为多少？
［附加1-3］将土以不同含水量配制成试样，用标准的夯击能将土样击实，测得其密度,得数据如下表：
［附加1-1］证明下列换算公式：
（1）Pd=—Pw；
（2）—SQw+Y
1+e
W（%）
17.2
15.2
12.2
10.0
8.8
7.4
P（g/cm3）
2.06
2.10
2.16
2.13
2.03
1.89
已知土粒比重ds=2.65,试求最优含水量Wop。
（要求：
绘制w〜Pd曲线时，必须采用方格纸）
、Y、Yd、
Sr
e、
1-2某地基土层，用体积为72cm3的环刀取样，测得环刀加湿土重170g,环刀重40g,烘干后土重122g,土粒相对密度为2.70,问该土样的为多少？
并比较各种重度的大小。
W
需加多少
1-3一土样重200g,已知含水率为16%，若要制备含水率为20%的土样，水？
加水后土样重量为多少？
=2.66，试
1-4某土样孔隙体积等于土颗粒体积，试求孔隙比e；若土粒相对密度d
求干密度Pd；若孔隙被水充满，试求密度P与含水率W。
1-5已知某土样土粒相对密度为2.72,孔隙比为0.95,饱和度为0.37。
若孔隙比保持不变，将土样的饱和度提高到0.9,试求每1m3土应加多少水？
1-6从甲、乙两地粘性土中各取出土样进行稠度试验。
两土样液限、塑性都相同，
WL=40%,Wp=25%。
但甲地土的天然含水量w=45%，而乙地的w=20%。
问两地的液性指数Il各为多少？
处于何种状态？
按Ip分类时，该土的名称是什么？
试说明哪一地区的土较适宜于用作天然地基？
1-7某砂土土样的密度为1.77g/cm3,含水率为9.8%,土粒相对密度为2.67,测得最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943,试求孔隙比e和相对密度Dr，并确定该砂土的密实度。
1-8用来修建土堤的土料，天然密度P=1.92g/cm3，含水率w=20%，土粒相对密度ds=2.7。
现要修建一压实干密度Pd=1.70g/cm3，体积为80000m3的土堤，求修建土堤所须开挖的土料的体积。
[附加1-1]:
（1）证明:
Vv
Pd=
（2）证明:
（3）证明:
•sVw
…br=一
Vv
第一章作业答案
设Vs=1=e=—=Vv,V=Vv+Vs=1+e
Vs
ms
V
PsVs
V
dsPwVs
V
1dJ
设Vs=1二
y=G
V
Vv
Vs
=Vv,V=Vv+Vs=1+e
mg
（mw+ms）g（PwVw+PsVs）g
SrVvYw+YsVsSreYw+Ys
1+e
设V=1上=n=Vv=n,Vs=1-n
mw
mw
ms
PwVvPwVv
PsVs
wPsVswPsgVs
wYs（1-n）
PwVv
PwgVv
o
[附加1-2]:
解：
已知P=1.66g/cm,ds=2.69,
ds%（1P）,
--e—_1
竺空口—1=0.62
1.66
（2）置于雨中体积不变,
cds
•-Sr=—s=0.4=
0.4X0.62=9.2%
w=
2.69
[附加1-3]:
解题要点:
利用公式Pd=
P求解各含水量所对应的干密度，绘图求得
Wop=10%
[1-2]:
解:
V=72cm,
m=170—40=130g,ms=122g,mw=130—122=8g
ms
A6%
e=沁4十十0.6
130/72
sU
e
0.6
=29.7%
130X10
3
=18.0kN/m72
7=
sat
1+e
2.7中0.6咒10=20.6kN/m3
1.6
=20.6-10=10.6kN/m3
1+e
2.7
1.6
X10=16.9kN/m3
••.Y制>Y》Yd>
satd
©1：
=
mw1
=16%
[1-4]:
解:
Tsm1—mw1
Tw^iTw
⑷2=
Ts
=20%
•••加水后土样重量为:
由题意可知：
Vv=Vs,则:
（3）如孔隙被水充满，则:
mi—ITIwi
将mi=200g带入得：
mw1=27.6g,\mw=6.9g
m2=mi+iTw=200+6.9=206.9g
（1）e==1；
（2）Pd=——Pw=X1=1.33g/cm'
Vs1+e1+1
们d
盼〒=100%»=<=磊=37.6%
Se1x1
—=1.33=P=Pd（1P）=1.33x（1+37.6%）=1.83g/CT3
[1-5]:
解:
已知：
ds=2.72，
01=02=0.95，
S单=0.37,S弦=0.9，V=1m3，由:
[1-6]:
解:
Pd
由:
（1）
ds
Ts
一=Ts=
V1+e
0.377.95=1292%」2=
2.722
S泌。
第95=31.43%
ds
2.72X103=1.39x103kg=1.39t
1+0.95
匹，知：
iTw=ms©2-®1）=1.39x（31.43%-12.92%）=0.257t
Ts
甲地土：
I「上电=2=1.33;乙地土：
I^r^^叱一0.33
%-⑷P40-25叫一©P40-25
查课本20页表1-4得：
甲地土处于流塑状态，乙地土处于坚硬状态。
（2）由于甲乙地土样的液限和塑限相同，故：
Ip57）P=40—25=15,查课本28页表1-12得:
甲乙土的名称均为粉质粘土。
（3）由于乙地土比甲地土的液性指数大，即：
乙地土强度要比甲地大，故乙地土更适合做天然地基。
[1-7]:
解：
已知p=1.77g/cm3,w=9.8%,ds=2.67,0^=0.461,ema^0.943
...e=込上2十竺空吐塑亠0.656
1.77
Dr=emTe
emax—emin
014篇“.6壬（0.33,0.67）
•••该砂土处于中密状态。
[1-8]:
解：
已知P=1.92g/cm3,⑷=20%,ds=2.7,Pd2=1.7g/CT3=1.7t/T3,V2=80000m3,且填料前后土粒的质量保持不变。
则:
天然土料干密度
Pd1
1.92
3
=1.6t/m3
1+20%
V2
Ts
=^d2V2
=1.7X80000=13600a
•••修建土堤所须开挖的土料的体积V=P
叫13沁85000T3
1.6
d1
第二、三章作业
相关说明：
（1）公式证明时不允许用推导公式！
（2）作业必须抄题，有附图的应将图画上，同时，不允许徒手画图。
（3）解题有必要的步骤，解题过程中公式一定要写全，推导公式无需证明，可以直接使用！
2-1某试样长30cm,其横截面积为103cm2，作用于试样两端的固定水头差为cm,此时通过试样流出的水量为120cm3/min，问该试样的渗透系数是多少？
2-5某土坝底宽为160m,坝上游正常蓄水位为40m,已知坝体为相对不透水体，基为粉砂土地，其土粒比重为2.69,土体孔隙比为0.90,若安全系数取K=2.5，问坝基是否发生渗透破坏？
3-2某建筑场地的地质剖面如图1所示，中砂层以下为坚硬的整体岩石，试计算土中自重应力，并绘制自重应力曲线。
3m
杂填土y=17kN/m32
粉质黏土y=19kN/m3
淤泥质黏土y=18.2kN/m3少
2ds=2.74w=41%
3-3
示，
3-4
:
—
中砂y=19.6kN/m3田|
0=100%2J4
图1习题3-2附图
某柱基础，作用在设计地面处的柱荷载、基础尺寸、埋深及地基条件如图2所
试计算基底平均压力和基底边缘最大基底压力
试用最简方法计算如图3所示荷载下，
O
m点下深度z=2.0m处的附加应力。
[U1IIBrnw訂
丹=200kPa
L.A卑列ilii
IBk3[t
3-5
用在基础上的竖向荷载度z=2m处的附加应力。
3-6
试求
3-7
某方形基础底面宽
图2习题3-3附图
b=2m，埋深d=1m，深度范围内土的重度^^.OkN/m3，作
F=600kN，力矩M=100kN・m，试计算基底最大压力边角下深
图3习题3-4附图
T形截面，如图4所示，作用在基底的附加压力p0=150kN/m2,
边点
某基础平面图形呈
A点下深度z=10m处的附加应力。
均布荷载=100kPa,荷载面积为2mX1m,如图5所示，试求荷载面积上角点A、
P0
E、中心点0,以及荷载面积以外F、G各点下深度z=1m处的竖向附加应力。
3-8有一路堤如图6所示，已知填土重度=20kN/m3,试求路堤中线下o点（z=0m）
7
及M点（z=10m）的竖向附加应力bz值。
.0>Hl
■i4-0■
!
!
E
1
■_r
I
A
h：
.uta
250kN/m，基础深度范围
I9
图4习题3-6附图
［附加1］某条形基础如图7所示，作用在基础上的荷载为
内土的Y=17.5kN/m3，试计算0—3、4-7、及5-5剖面各点的竖向附加应力，并绘制曲线。
1
r
1
0
1
y
1
2
3
m
m
（i
m
4
7mTJinIIfflfI
Q站（）kh/IK
—
图7附加1图
第二、三章作业答案
[2-1]:
解:
由达西定律可知:
120^30
==0.388cm/min
103x90
[2-5]:
解:
根据题意可知:
Ah=40m,
l=160m，则坝基处的水力梯度为:
岛o.25
临界水力梯度:
gd.0.889
.7'
ic=—=Yw1+e1+0.9
ic0.889、人
i=0.25v[i]=—==0.3556,•••安全。
K2.5
[3-2]:
解:
crcz^71h1=17X=34kPa
=Yihi+Y2h2=34+19X3.8=106.2kPa
bcz3
=yih+丫2人2+丫36=106.2+8.2X.2=140.6kPa
bcz4
=V1h^V2h2+V3h3+V4h4-140.6+9.6X=159.8kPa
Fr7/3E心扌站壮卄=1丁加护S
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