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河海大学土力学课后习题与答案第二章思考题2 2-1 土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种按土体中土骨架和土中孔隙水、气的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应压力。
有效应力是指由土骨架传递或承担的应力。
孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递或承担的应力。
自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。
附加应力是指由外荷静的或动的引起的土中应力。
2-2 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。
由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。
土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算如果存在地下水且水位与地表齐平或高于地表则自重应力计算时应采用浮重度地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。
2-3 附加应力是指由外荷静的或动的引起的土中应力。
空间问题有三个附加应力分量平面问题有两个附加应力分量。
计算地基附加应力时假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体而且在深度和水平方向上都是无限的。
2-4 实际工程中对于柔性较大刚度较小能适应地基变形的基础可以视为柔性基础。
对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。
柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布于大小相同刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。
2-5 基地中心下竖向附加应力最大向边缘处附加应力将减小在基底面积范围之外某点下依然有附加应力。
如果该基础相邻处有另外的荷载也会对本基础下的地基产生附加应力。
2-6 在计算地基附加应力时假定地基土是各向同性的、均质的、线性变形体而且在深度的水平方向上都是无限的这些条件不一定同时满足因而会产生误差所以计算结果会经常与地基中实际的附加应力不一致。
2-7 有效应力是指由土骨架传递或承担的应力。
孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递或承担的应力。
静孔隙水应力 0wwuhr 习题2 2-1 解根据图中所给资料各土层交界面上的自重应力分别计算如下 00cz 11118.5237czhkPa211223718155czhhkPa 2112222552021165czhhhkPa 311222233651910392czhhhhkPa411222233449219.5102111czhhhhhkPa 土的最大静孔隙水应力为010660wwurhkPa 2-2 解 2106206312466VGFPGPAdkN 基底压力maxmin178.16246660.31195.9636vpkPaFepkPalbl 基底静压力min095.9171.078.9npprdkPamaxmin178.195.982.2tpppkPa ① 求O点处竖向附加应力由321.5lmb 001.5znb0.2500SK 1440.2578.978.9zoSnKpkPa 由1.50.53lmb 001.5znb 10tK 20.2500tK21202tzotpK 3282.2220.2520.5522tzotpKkPa 由321.5lmb 001.5znb 40.2500SK4482.2220.2520.5522tzoSpKkPa001020304120zzzzzkPa ② 求A点下4m处竖向附加应力由641.5lmb 42.71.5znb 0.1036SK1220.103678.916.35zASnKpkPa 由1.50.256lmb 40.676znb 0.0695tK2220.069582.211.4258zAttKpkPa1216.3511.425827.78zAzAzAkPa ③ 求B点下4m处竖向附加应力由313lmb41.333znb 0.1412SK1220.141278.922.28zBSnKpkPa 282.20.14125.8022tzBSpKkPa 由313lmb 41.333znb 10.0585tK 20.0826tK3182.20.05852.3922tzBtpKkPa 2282.20.08263.3922tzBtpKkPa123433.86zBzBzBzBzBkPa 2-3 解 2-4 解① 求自重应力 1112194209.8186.19zMhhkPa3386.1918.59.83112.26zNzMhkPa 第三章思考题3 3-1 水在土中的渗透速度与试样两端水平面间的水位差成正比而与渗径长度成反比即kiLhkv 即为达西定律。
2-1土体的应力，按引起的原因分为自重应力和附加应力两种；按土体中土骨架和土中孔隙（水、气）的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应（压）力。
有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。
孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。
自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。
附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。
2-2自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。
由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。
土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算，如果存在地下水，且水位与地表齐平或高于地表，则自重应力计算时应采用浮重度，地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。
2-3附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。
空间问题有三个附加应力分量，平面问题有两个附加应力分量。
计算地基附加应力时，假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体，而且在深度和水平方向上都是无限的。
2-4实际工程中对于柔性较大（刚度较小）能适应地基变形的基础可以视为柔性基础。
对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。
柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布于大小相同；刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。
2-5基地中心下竖向附加应力最大，向边缘处附加应力将减小，在基底面积范围之外某点下依然有附加应力。
如果该基础相邻处有另外的荷载，也会对本基础下的地基产生附加应力。
2-6在计算地基附加应力时，假定地基土是各向同性的、均质的、线性变形体，而且在深度的水平方向上都是无限的，这些条件不一定同时满足，因而会产生误差，所以计算结果会经常与地基中实际的附加应力不一致。
2-7有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。
孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。
静孔隙水应力：w wu hr =习题22-1解：根据图中所给资料，各土层交界面上的自重应力分别计算如下：00cz σ=11118.5237cz h kPaσγ==×=21122'3718155cz h h kPaσγγ=+=+×=2112222''55(2010)165cz h h h kPaσγγγ=++=+−×=311222233'''65(1910)392cz h h h h kPaσγγγγ=+++=+−×=41122223344''''92(19.510)2111cz h h h h h kPa σγγγγγ=++++=+−×=土的最大静孔隙水应力为：010660w w u r h kPa==×=2-2解：2106206312466V G F P G P Ad kNγ=+=+=+×××=基底压力：max min 178.16246660.3(1)(195.9636v p kPaF e p kPa l b l ×=±=±=×i 基底静压力：min 095.917 1.078.9n p p r d kPa=−=−×=max min 178.195.982.2t p p p kPa=−=−=①求O 点处竖向附加应力由：321.5l mb ===001.5z n b ===0.2500S K =∴1440.2578.978.9zo S n K p kPaσ==××=由： 1.50.53l m b ===001.5z n b ===10t K =20.2500t K =∴21202t zo t p K σ==3282.2220.2520.5522t zo t p K kPaσ==××=w w w .k hd a w .c om.k hda w.co mw ww .k hd aw .c om课后答案网由：321.5l mb ===001.5z n b ===40.2500S K =∴4482.2220.2520.5522t zo S p K kPaσ==××=∴001020304120z z z z z kPaσσσσσ=+++=②求A 点下4m 处竖向附加应力由：641.5l mb ===4 2.71.5z n b ===0.1036S K =∴1220.103678.916.35zA S n K p kPaσ==××=由： 1.50.256l m b ===40.676z n b ===0.0695t K =∴2220.069582.211.4258zA t t K p kPaσ==××=∴1216.3511.425827.78zA zA zA kPaσσσ=+=+=③求B 点下4m 处竖向附加应力由：313l mb ===4 1.333z n b ===0.1412S K =∴1220.141278.922.28zB S n K p kPaσ==××=282.20.1412 5.8022t zB S p K kPaσ==×=由：313l m b ===4 1.333z n b ===10.0585t K =20.0826t K =∴3182.20.0585 2.3922t zB t p K kPa σ==×=2282.20.0826 3.3922t zB t p K kPaσ==×=∴123433.86zB zB zB zB zB kPaσσσσσ=+++=2-3解：2-4解：①求自重应力1112'194(209.8)186.19zM h h kPaσγγ=+=×+−×=33'86.19(18.59.8)3112.26zN zM h kPaσσγ=+=+−×=地基土内各点承受土自重引起的自重应力，一般情况下，地基土在其自重应力下已经压缩稳定，但是，当建筑物通过其基础将荷载传给地基之后，将在地基中产生附加应力，这种附加应力会导致地基土体的变形。
⼟⼒学河海课后习题答案⼟⼒学课后习题与答案第⼀章思考题11-1 什么叫⼟⼟是怎样形成的粗粒⼟和细粒⼟的组成有何不同1-2 什么叫残积⼟什么叫运积⼟他们各有什么特征1-3 何谓⼟的级配⼟的粒径分布曲线是怎样绘制的为什么粒径分布曲线⽤半对数坐标1-4 何谓⼟的结构⼟的结构有哪⼏种类型它们各有什么特征1-5 ⼟的粒径分布曲线的特征可以⽤哪两个系数来表⽰它们定义⼜如何1-6 如何利⽤⼟的粒径分布曲线来判断⼟的级配的好坏1-7 什么是吸着⽔具有哪些特征1-8 什么叫⾃由⽔⾃由⽔可以分为哪两种1-9 什么叫重⼒⽔它有哪些特征1-10 ⼟中的⽓体以哪⼏种形式存在它们对⼟的⼯程性质有何影响1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的其中哪三个是基本指标1-12 什么叫砂⼟的相对密实度有何⽤途1-13 何谓粘性⼟的稠度粘性⼟随着含⽔率的不同可分为⼏种状态各有何特性1-14 何谓塑性指数和液性指数有何⽤途1-15 何谓⼟的压实性⼟压实的⽬的是什么1-16 ⼟的压实性与哪些因素有关何谓⼟的最⼤⼲密度和最优含⽔率1-17 ⼟的⼯程分类的⽬的是什么1-18 什么是粗粒⼟什么叫细粒⼟习题11-1有A 、B 两个图样，通过室内实验测得其粒径与⼩于该粒径的⼟粒质量如下表所⽰，试绘出它们的粒径分布曲线并求出u C 和c C 值。
⽐重为，求试样的含⽔率、孔隙⽐、孔隙率、饱和密度、浮密度、⼲密度及其相应的重度。
1-3 某⼟样的含⽔率为%密度为 3g/cm ，⼟粒⽐重为，若设孔隙⽐不变，为使⼟样完全饱和，问100 3cm ⼟样中应该加多少⽔1-4 有⼟料1000g,它的含⽔率为%，若使它的含⽔率增加到%，问需要加多少⽔1-5 有⼀砂⼟层，测得其天然密度为3g/cm ，天然含⽔率为%，⼟的⽐重为，烘⼲后测得最⼩孔隙⽐为，最⼤孔隙⽐为，试求天然孔隙⽐e 、饱和含⽔率和相对密实度D ，并判别该砂⼟层处于何种密实状态。
1-6 今有两种⼟，其性质指标如下表所⽰。
第6章 挡土结构物上的土压力[6-1] 解：静止侧压力系数5.030sin 1sin 10=-=-=ϕK(1) A 点的静止土压力kPa z K e A A 000==γ(2) B 点的静止土压力和水压力kPa z K e B B 0.162165.000=⨯⨯==γ kPa h p w wB 0==γ(3) C 点的静止土压力和水压力[][]kPa z z z K e B C B C 0.28)25(82165.0)(00=-⨯+⨯=-'+=γγ kPa h p w wC 30310=⨯==γ土压力、水压力分布图分别见习题图6-1-1、6-1-2。
习题图6-1-1 静止土压力分布图习题图6-1-2水压力分布图(4) 土压力合力大小及作用点()()()m kN z z e e z e E B C C B B B /82 0.30.280.16210.20.1621 21210000=⨯+⨯+⨯⨯=-++=静止土压力E 0的作用点离墙底的距离y 0为()()()()()()()()()()()()mz z z z e e z z z z e z z z z e E y B C B C B C B C B C B B C B B B 23.1 253125162821 2521251625231216210.821 3121 2131211000000=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⨯-⨯-⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⨯-⨯+⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⨯⨯⨯⨯=⎭⎬⎫⎥⎦⎤⎢⎣⎡---⎩⎨⎧+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=(5) 水压力合力大小及作用点()()m kN z z p P B C wC w /4525302121=-⨯⨯=-=水压力合力作用点距离墙底的距离为()()m z z y B C 0.13531310=-⨯=-='[6-2] 解：主动土压力系数：333.0245tan 121=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ϕ a K271.0245tan 222=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ϕ a K(1)各层面点的主动土压力 A 点：kPa qK e a aA 66.6333.0201=⨯==B 点上：()()kPa K q H e a aB 14.25333.02035.18111=⨯+⨯=+=γ上 B 点下：()()kPa K q H e a aB 46.20271.02035.18211=⨯+⨯=+=γ下C 点上：()()kPa K q H H e a aC 50.35271.02035.1835.1822211=⨯+⨯+⨯=++=γγ上 C 点下：kPa e e aC aC 50.35==上下D 点：()kPaK q H H H e a aD 72.44271.02045.835.1835.182322211=⨯+⨯+⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+'++=γγγ土压力分布如习题图6-2-1。
《⼟⼒学》（第⼆版）卢廷浩主编河海⼤学出版社第⼀章⼟的物理性质与⼯程分类[1-1]：有A 、B 两个⼟样，通过室内试验测得其粒径与⼩于该粒径的⼟粒质量如表所⽰，试绘制出它们的粒径分布曲线并求出u C 和c C 值。
解：对A ⼟样：d 10＝0.085mm ；d 30＝0. 38 mm ；d 60＝0.96 mm ，则 29.11085.096.01060===d dC u()77.196.0085.038.026010230=?==d d d C c对B ⼟样：d 10＝0.0012 mm ；d 30＝0.0028 mm ；d 60＝0.005 mm ，则17.40012.0005.01060===d dC u()31.1005.00012.00028.026010230=?==d d d C c[1-2]从地下⽔位以下某粘⼟层中取出⼀⼟样做试验，测得其质量为15.3g ，烘⼲后质量为10.6g ，⼟粒⽐重为2.70。
求试样的含⽔量、孔隙⽐、孔隙率、饱和密度、浮密度、⼲密度、及其相应的重度。
解：(1) 已知：m ＝15.3g, m s =10.6g, G s =2.70, S r =100%，则m w =m-m s =4.7gSr =100% 37.417.4cm m V V w w w v ====ρws s s V m G ρ= 393.3170.26.10cm G m V w s s s =?==ρ V=V s +V v =8.63(2) %3.44%1006.107.4%100=?=?=s w m m w 20.193.37.4===s v V V e %5.54%10063.87.4%100=?=?=V V n v 3/77.163.83.15cm g V m sat ===ρ; 3/73.1m kN g sat sat =?=ργ 3/77.0cm g w sat =-='ρρρ; 3/5.7m kN g =?'='ργ3/23.163.86.10cm g V m s d ===ρ; 3/1.12m kN g d d =?=ργ [1-3]某⼟样的含⽔率为6.0%，密度为1.60g/cm 3, ⼟粒⽐重为2.70,若设孔隙⽐不变，为使⼟样饱和，问100cm 3⼟样中应加多少⽔？解：已知 w=6.0%, ρ=1.60g/cm 3, G s =2.70, e 1=e 2, V=100cm 3 g V m 160==ρg w m m s 94.150%0.611601=+=+= g w m m s w 06.9==390.55170.294.150cm G m V w s s s =?==ρ 310.44cm V V V s v =-=所以，饱和时⼟中⽔总重为：g V m w v wsat 10.44==ρ需加⼊的⽔重为：g m m m w wsat w 04.3506.910.44=-=-=?[1-4]有⼟料1000g ，它的含⽔率为6%，若使它的含⽔率增加16%。
第一章 土的物理性质及其工程分类P 60[2-2] 解：V=21.7cm 3，m=72.49－32.54＝39.95g ，m S =61.28－32.54＝28.74g ，m W =72.49－61.28=11.21g7.2195.39==V m ρ＝1.84g/ cm 3，74.2821.11==sw m m w ＝39％ 07.1184.1)39.01(174.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d eP 60[2-3] 解：963.0185.1)34.01(171.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρWS d e 963.01963.071.21++=++=e e d s sat ρ＝1.87 g/ cm 3，87.0187.1=-=-='W sat ρρρ g/ cm 3g ργ'='＝0.87×10＝8.7 kN/m 3P 60[2-4] 解：已知77.1=ρg/cm 3, w ＝9.8％，s d ＝2.67，461.0min =e ,943.0max =e∴656.0177.1)098.01(167.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d e ，∈=--=--=6.0461.0943.0656.0943.0min max max e e e e D r （0.33，0.67）∴该砂土处于中密状态。
P 60[2-5] 解：已知s d ＝2.73，w ＝30％，=L w 33％，=P w 17％土样完全饱和→1=r S ，sat ρρ=819.073.23.01=⨯=⇒==e e wd S S r ，819.01819.073.21++=++=e e d s sat ρ＝1.95 g/ cm 3 3.0195.11+=+=w d ρρ＝1.5 g/ cm 3，161733=-=-=P L p w w I 81.0161730=-=-=P P LI w w I 10＜16=p I ≤17→该土为粉质粘土0.75＜81.0=L I ≤1→该土处于软塑状态[附加1-1]证明下列换算公式：（1）w s d e d ρρ+=1；（2）γee S sw r ++=1γγ；（3）n n w S w s r γγ)1(-=（1）证明：设e V V V V V Ve V S V V SV S +=+===⇒=1,1w s s w s s s s d ed V V d V V V m ρρρρ+====1 （2）证明：设e V V V V V Ve V S V V SV S +=+===⇒=1,1V g V V V g m m V mg V G s s w w s w )()(ρργ+=+===ee S V V V S sw r s s w v r ++=+=1γγγγ （3）证明：设n V n V n VVV s v v -==⇒==1,,1∴nn w gV gV w V V w V V m m V m V V S w s v w s s v w s s ss v w s wv w w v w r γγρρρρρρρ)1(-====== [附加1-2]解：V=72cm 3，m=129.5g ，m S =121.5g ，m W =129.5－121.5=8g%6.65.1218===⇒S W m m ω 6.0172/5.129)066.01(17.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d e %7.296.07.2066.0=⨯==e d S S r ω 0.1872105.129=⨯===V mg V G γkN/m 36.20106.16.07.21=⨯+=++=W S sat e e d γγkN/m 36.10106.20=-=-='W sat γγγkN/m 39.16106.17.21=⨯=+=W S d e d γγkN/m 3∴γγγγ'>>>d sat[附加1-3]解：已知s d ＝2.68，w ＝32％，土样完全饱和→1=r S86.068.232.01=⨯=⇒==e ed S Sr ω02.1986.1)32.01(1068.286.01)1(=+⨯⨯=⇒=-+=γγωγW S d e kN/m 3[附加1-4]解：已知66.1=ρg/cm 3,s d ＝2.69，（1）干砂→w ＝0 ∴62.0166.1)01(169.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρρw d e W S（2）置于雨中体积不变→e 不变∴%2.969.262.04.04.0=⨯=⇒==w e wd S S r [附加1-5]解：已知m=180g ，1w ＝18％，2w ＝25％，sss s s w m m m m m m m w -=-==18011＝18％→s m ＝152.54g∴)(12w w m m s w -=∆＝152.54×（0.25－0.18）＝10.68g[附加1-6]实验室内对某土样实测的指标如下表所示，计算表土中空白部分指标。
土力学课后习题与答案第一章思考题11-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？ 1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 1-11 什么叫的物理性质指标 是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？ 1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？ 1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？ 1-17 土的工程分类的目的是什么？1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 习题11-1有A 、B 两个图样，通过室内实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示，试绘出它们的粒径分布曲线并求出u C 和c C 值。
饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。
1-3 某土样的含水率为6.0%密度为1.603g/cm ，土粒比重为2.70，若设孔隙比不变，为使土样完全饱和，问100 3cm 土样中应该加多少水？ 1-4 有土料1000g,它的含水率为6.0%，若使它的含水率增加到16.0%，问需要加多少水？ 1-5 有一砂土层，测得其天然密度为1.773g/cm ，天然含水率为9.8%，土的比重为2.70，烘干后测得最小孔隙比为0.46，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比e 、饱和含水率和相对密实度D ，并判别该砂土层处于何种密实状态。
第二章 思考题2 2-1土体的应力，按引起的原因分为自重应力和附加应力两种；按土体中土骨架和土中孔隙（水、气）的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应（压）力。
有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。
孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。
自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。
附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。
2-2 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。
由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。
土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算，如果存在地下水，且水位与地表齐平或高于地表，则自重应力计算时应采用浮重度，地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。
2-3 附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。
空间问题有三个附加应力分量，平面问题有两个附加应力分量。
计算地基附加应力时，假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体，而且在深度和水平方向上都是无限的。
2-4 实际工程中对于柔性较大（刚度较小）能适应地基变形的基础可以视为柔性基础。
对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。
柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布于大小相同；刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。
2-5 基地中心下竖向附加应力最大，向边缘处附加应力将减小，在基底面积范围之外某点下依然有附加应力。
如果该基础相邻处有另外的荷载，也会对本基础下的地基产生附加应力。
2-6 在计算地基附加应力时，假定地基土是各向同性的、均质的、线性变形体，而且在深度的水平方向上都是无限的，这些条件不一定同时满足，因而会产生误差，所以计算结果会经常与地基中实际的附加应力不一致。
2-7 有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。
孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。
静孔隙水应力：wwuhr =习题22-1 解：根据图中所给资料，各土层交界面上的自重应力分别计算如下： 00cz σ=11118.5237cz h kPa σγ==⨯=21122'3718155cz h h kPa σγγ=+=+⨯= 2112222''55(2010)165cz h h h kPa σγγγ=++=+-⨯= 311222233'''65(1910)392cz h h h h kPa σγγγγ=+++=+-⨯= 41122223344''''92(19.510)2111cz h h h h h kPa σγγγγγ=++++=+-⨯= 土的最大静孔隙水应力为：010660w w u r h kPa ==⨯=2-2解：2106206312466V G F P G P Ad kN γ=+=+=+⨯⨯⨯= 基底压力：m a x mi n178.16246660.3(1)(1)95.9636v p k P aF e p k P a l bl⨯=±=±=⨯ 基底静压力：min 095.917 1.078.9n p p r d kPa =-=-⨯= ma xm i n178.195.982.2t p p pk P a=-=-=① 求O 点处竖向附加应力 由：321.5lm b === 001.5z n b === 0.2500S K = ∴ 1440.2578.978.9zo S n K p kPa σ==⨯⨯= 由： 1.50.53lm b === 001.5zn b === 10t K = 20.2500t K = ∴ 21202t zo t p K σ== 3282.2220.2520.5522t zo t p K kP a σ==⨯⨯=由：321.5lm b=== 001.5z n b === 40.2500S K = ∴ 4482.2220.2520.5522t zo S p K kP a σ==⨯⨯=∴ 001020304120z z z z z kPa σσσσσ=+++=②求A 点下4m 处竖向附加应力 由：641.5lm b === 42.71.5z n b === 0.1036S K = ∴ 1220.103678.916.35zA S n K p kPa σ==⨯⨯=由： 1.50.256lm b === 40.676zn b === 0.0695t K =∴ 2220.069582.211.4258zA t t K p kPa σ==⨯⨯=∴ 1216.3511.425827.78zA zA zA kPa σσσ=+=+=③求B 点下4m 处竖向附加应力 由：313lm b === 41.333z n b === 0.1412S K =∴ 1220.141278.922.28zB S n K p kPa σ==⨯⨯=282.20.1412 5.8022t zB Sp K kP a σ==⨯=由：313lm b === 41.333zn b=== 10.0585t K = 20.0826t K =∴ 3182.20.0585 2.3922t zB t p K kP a σ==⨯= 2282.20.0826 3.3922t zB t p K kP a σ==⨯=∴ 123433.86zB zB zB zB zB kPa σσσσσ=+++=2-3 解： 2-4 解：① 求自重应力1112'194(209.8)186.19zM h h kPa σγγ=+=⨯+-⨯= 33'86.19(18.59.8)3112.26zN zM h kPa σσγ=+=+-⨯= 第三章 思考题3 3-1水在土中的渗透速度与试样两端水平面间的水位差成正比，而与渗径长度成反比，即：ki Lh kv == 即为达西定律。
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案第一章 土的物理性质指标与工程分类1-1 解：(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯ (1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯ 1-2 解：已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70饱和 ∴r S =1又知：wSm m m =-= 15.3-10.6=4.7g(1) 含水量 w Sm mω==4.710.6=0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.71.201.0Sre G Sω⨯===(3) 孔隙率1.20.54554.5%11 1.2e e η====++ (4) 饱和密度及其重度32.7 1.21.77/11 1.2Ssat w G e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=⨯=⨯=(5) 浮密度及其重度3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=⨯=⨯= (6) 干密度及其重度32.7 1.01.23/11 1.2S w d G g cm e γρ⨯===++31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯= 1-3 解：31.601.51/110.06d g cm ρρω===++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= ∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω===1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯=1-4 解：w Sm mω=w Sm m m =-sSm m mω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++0.16ω∆=∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯=1-5 解：(1)31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= (2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω=== (3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===--1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案第一章 土的物理性质指标与工程分类1-1 解：(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯(1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯1-3 解：31.601.51/110.06d g cm ρρω===++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω===1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯=1-5 解：(1) 31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++ ∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=(2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω===(3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===--1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。
1-8 解：(1) 对A 土进行分类① 由粒径分布曲线图，查得粒径大于0.075㎜的粗粒含量大于50%，所以A 土属于粗粒土；② 粒径大于2㎜的砾粒含量小于50%，所以A 土属于砂类，但小于0.075㎜的细粒含量为27%，在15%～50%之间，因而A 土属于细粒土质砂；③ 由于A 土的液限为16.0%，塑性指数16133p I =-=，在17㎜塑性图上落在ML 区，故A 土最后定名为粉土质砂(SM)。
(2) 对B 土进行分类 ① 由粒径分布曲线图，查得粒径大于0.075㎜的粗粒含量大于50%，所以B土属于粗粒土；② 粒径大于2㎜的砾粒含量小于50%，所以B 土属于砂类，但小于0.075㎜的细粒含量为28%，在15%～50%之间，因而B 土属于细粒土质砂；③ 由于B 土的液限为24.0%，塑性指数241410p I =-=，在17㎜塑性图上落在ML 区，故B 土最后定名为粉土质砂(SC)。
(3) 对C 土进行分类 ① 由粒径分布曲线图，查得粒径大于0.075㎜的粗粒含量大于50%，所以C土属于粗粒土；② 粒径大于2㎜的砾粒含量大于50%，所以C 土属于砾类土； ③ 细粒含量为2%，少于5%，该土属砾；④ 从图中曲线查得10d ，30d 和60d 分别为0.2㎜，0.45㎜和5.6㎜因此，土的不均匀系数 6010 5.6280.2u d C d ===土的曲率系数 22301060()0.450.180.2 5.6c d C d d ===⨯⑤ 由于5,1~3u c C C >≠，所以C 土属于级配不良砾(GP)。
第2章 土体压力计算[2-1]如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，求土的自重应力和静孔隙水应力。
3 3 3 33解：各层面点自重应力计算如下： O 点：kPa cz 0=σA 点：kPa h cz 0.3725.1811=⨯==γσB 点：kPa h h cz 0.5511825.182211=⨯+⨯=+=γγσC 点：kPa h h h cz 0.6511011825.18332211=⨯+⨯+⨯='++=γγγσ D 点：kPa h h h h cz 0.923911011825.1844332211=⨯+⨯+⨯+⨯='+'++=γγγγσ E 点：kPah h h h h cz 0.111 25.93911011825.185544332211=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯='+'+'++=γγγγγσ各层面点的静孔隙水应力如下：O 、A 、B 点为0；E 点：kPa h w w 60)231(10=++⨯==γσ绘图如下：[2-3] 甲乙两个基础，它们的尺寸和相对位置及每个基底下的基底净压力如图所示，求甲基础O 点下2m 处的竖向附加应力。
解：甲基础O 点下2m 处的竖向附加应力由基础甲、乙共同引起，计算中先分别计算甲、乙基础在该点引起的竖向附加应力，然后叠加。
（1）甲基础在O 点下2m 处引起的竖向附加应力：由于O 点位于基础中心，荷载为梯形荷载，在O 点的竖向附加应力和梯形荷载平均得的均布荷载相等，即可取 p n =(100+200)/2=150kPa 由图可知：l =1m ，b=1m, z=2m 故：l /b=1.0, z/b=2.0查表2-2的附加应力系数为：Ks=0.0840所以，基础甲在O 点以下2m 处引起的竖向附加应力为：kPa p K n s cz 4.501500840.0441=⨯⨯==σ（2）乙基础在O 点下2m 处引起的竖向附加应力：(3) O 点下2m 处引起的竖向附加应力：kPa z z z 78.5138.14.5021=+=+=σσσ[2-4]解：（1）kPa h ni i i czM 861104191=⨯+⨯==∑=γσkPa h ni i i czN 5.11135.81104191=⨯+⨯+⨯==∑=γσ（2）求偏心距：5.383.3⨯-⨯=⋅h v v F F x Fm F F F F F x v h v h v 605.25.3100035083.35.383.35.383.3=⨯-=⨯-=⨯-⨯=所以，偏心距m bm x b e 0.16395.0605.2262=<=-=-=求基底压力：kPa b e b F p p v ⎩⎨⎧=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛±=⎭⎬⎫8.1005.2326395.0616100061min max 求基底净压力：kPa d p p 5.1942195.2320max max =⨯-=-='γ kPa d p p 8.622198.1000min min =⨯-=-='γ求附加应力：kPa p p n 8.62min ==； kPa p p p t 7.1318.625.194min max =-='-=第3章 土的渗透性[3-1] 已知：A ＝120cm 2，ΔH ＝50cm ，L=30cm ，t ＝10S ，Q=150cm 3，求k 。
解：s cm L HAt Q i vk /075.0305010120150=⨯=∆==[3-5] 已知：3/6.17m kN ＝砂γ,3/6.19m kN sat ＝砂γ,3/6.20m kN sat ＝粘γ,地下水位以上砂土层厚h 1=1.5m ，地下水位以下砂土层厚h 2=1.5m ，粘土层厚h 3=3.0m 。
解：由图可知，粘土层顶面测压管水位为m h 5.435.11=+='（以粘土层底面作为高程计算零点）；粘土层底面测压管水位为m h 0.935.15.132=+++='（1） 粘土层应力计算： 粘土层顶面应力：总应力：kPa h h sat 8.555.16.195.16.17211=⨯+⨯=+=砂砂γγσ孔隙水应力：kPa h h u w 0.15)35.4(10)(311=-⨯=-'=γ 有效应力：kPa u 8.400.158.55111=-=-='σσ粘土层底面应力：总应力：kPa h h h sat sat 6.11736.205.16.195.16.173212=⨯+⨯+⨯=++=粘砂砂γγγσ孔隙水应力：kPa h u w 0.900.91022=⨯='=γ 有效应力：kPa u 6.270.906.117222=-=-='σσ（2） 要使粘土层发生流土，则粘土层底面的有效应力应为零，即k P a u 0222=-='σσkPa u 117.622＝σ=所以，粘土层底面的测压管水头高度应为，m uh w76.1122=="γ则，粘土层底面的承压水头应高出地面为 11.76-6.0=5.76m 。
第4章 土的压缩与固结[4-1]解：(1)由l/b=18/6=3.0<10可知，属于空间问题，且为中心荷载，所以基底压力为kPa b l P p 10061810800=⨯=⨯=基底净压力为kPa d p p n 35.715.11.191000=⨯-=-=γ(2) 因为是均质粘土，且地下水位在基底下1.5m 处，取第1分层厚度为H 1=1.5m ，其他分层厚度H i =3.0m （i>1）。
(3) 求各分层点的自重应力（详见表1） (4) 求各分层点的竖向附加应力（详见表1）由表1可知，在第4计算点处2.014.0/<=cz z σσ，所以，取压缩层厚度为10.5m 。
(6) 计算各分层的平均自重应力和平均附加应力（详见表2）。
(7) 由图4-29根据czi i p σ=1和zi czi i p σσ+=2分别查取初始孔隙比e 1i 和压缩稳定后的孔隙比e 2i （结果见表2）。
cmH e e e S i i i i i 63.39300)0237.00292.00460.0(96.9300771.01729.0771.0 814.01761.0814.0871.01785.0871.0150928.01800.0928.0141121=⨯+++=⨯⎪⎭⎫+-+ ⎝⎛+-++-+⨯+-=+-=∑=[4-4] 解：(1) cm pH e S v37.16600222022897.0124000.011=⨯+⨯+=∆+=α(2) 已知cm S t 12=，最终沉降量cm S 37.16=，则固结度为73.037.1612===S S U t 粘土层的附加应力系数为梯形分布，其参数96.0228220=="'=zz σσα由U 及α值，从图4-26查得时间因数T v =0.48， 粘土层的固结系数为 ()()a cm e k C wv v /1064.110.0104.297.010.212541⨯=⨯⨯+⨯=+=-γα 则沉降达12cm 所需要的时间为a C H T t v v 05.11064.160048.0522=⨯⨯==[4-5] 解：(1) 求粘土层的固结系数已知试样厚度2cm ，固结度达60%所需时间8min ，附加应力分布参数α=1，从图4-26查得时间因数T v =0.31，则固结系数为a cm t H T C v v /1004.2365246080.131.02422⨯=÷÷÷⨯== (2) 求粘土层的固结度达80%时所需的时间附加应力分布参数α=1，从图4-26查得固结度达80%时的时间因数T v =0.59，则所需时间为a C H T t v v 81.11004.225059.0422=⨯⨯==第5章 土的抗剪强度[5-3] 已知kPa c 0='， 03='ϕ，kPa 4501=σ，kPa 0153=σ，kPa u 50=解：计算点的有效应力状态为kPa u 4005045011=-=-='σσkPa u 1005015033=-=-='σσkPakPa c f 400300 020345tan 100 245tan 2245tan 2231<=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛'+⋅'+⎪⎭⎫ ⎝⎛'+⋅'=' ϕϕσσ 所以，计算点已破坏。
