北京大学出版社 土力学课后习题解答
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土力学 主编 高向阳 北京大学出版社
说明:本参考解答没有经过校核,仅仅作为做题方法参考
第一章 土的物理性质及工程分类
1.1
【解】已知V=38.4cm3, M=67.21g, Ms=49.35g, ds=2.69
%8909.136.0*69.2%5209.1109.1109.115.1736.1*9.261)1(%3635.49/)35.4921.67(//9.124.38/10*35.49//5.17/75.14.38/21.67/333edSeendemmmkNvmmkNcmgvmsrwsswsd
1.2
【解】已知 γd=15.7, ω=19.3, ds=2.71, ωL=28.3%, ωP=16.7% 精品文档
。 2欢迎下载 ,该土处于硬塑状态大于液性指数小于粘土,该土定名应该为粉质小于因为塑性指数大于025.01710224.06.117.163.196.117.163.28%7273.00193*71.2%4273.173.0173.017.151.271LpsrdwsIIedSeende
1.3
【解】已知ω=9.43%, ds=2.7, ρ=1.66g/cm3
& 干燥后,ρdmax=1.62g/cm3, ρdmin=1.45g/cm3
44.052.1*)45.162.1(62.1*)45.152.1()()(/52.178.17.2178.0166.10943.1*1*7.21)1(minmaxmaxmin3ddddddrwsdwsDcmgedde 中等密实
1.4
【解】已知V=100cm3,M=187g,Ms=167g,ds=2.66 精品文档
。 3欢迎下载 %5459.012.0*66.259.017.1812.1*6.261)1(%12167/)167187(//7.18/87.1100/187/33edSdemmmkNcmgvmsrwssw
1.5
【解】已知 土方20万m3,ω=12.0%,ρ=1.70g/cm3 ωL=32.0%, ωP=20.0%,ds=2.72.
目标ρd2=1.65 g/cm3
1) 原来土的干密度为518.112.170.11d
则所需要土料量V万方要满足干土颗粒不变的要求
1.518V=20*1.65
V=21.74万m3
2) ωopt=0.95*20=19%
1方土加水量=ρd2ωopt-ρdωV/20=1.65*0.19-1.518*0.12=0.115 m3,
或者0.115 t
所以每天加水量=3000*0.115=345m3
3) 土坝: 精品文档
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%80648.019.0*72.2648.0165.172.21edSdesrdws
第二章 112-113
2.1
【解】已知水上土h1=3m, γ1=18,
h2=2 m, γ2=18.4,
水下土h3=3 m, γ3sat=19.5
深7米处自重应力=∑γh=3*18+2*18.4+2*9.5=109.8kPa
2.2 精品文档
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【解】已知b*l=2*3m, 基底M=500kNm,N=600kN
0300)6/55.1(*2*3600*2)2/(3)(26/36/6/5600/500/minmaxpkPaelbGFplNMe,属于大偏心
2.3
【解】已知如图所示,列表计算如下
点号 l/b z/b α α总 σz
1 (左) 5/5 5/5 0.175 0.700 0.7p0
2 (中) 5/5 5/5 0.175 0.350 0.35p0
3 (右) 5/5 5/5 0.175 0.525 0.525p0
2.4
【解】已知p0=100kPa,其他如图2-37,各点应力列表计算如下:
点号 l/b z/b α α总 σz 备注
1 40/10 4/10 0.244
0.248 24.8 +
30/10 4/10 0.244 +
10/10 4/10 0.240 -
2 30/10 4/10 0.244
0.728 72.8 +
20/10 4/10 0.244 +
10/10 4/10 0.240 +
3 40/30 4/30 0.2493 0.003 0.3 +
30/20 4/20 0.2490 -
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补充:矩形荷载的宽度改为2米
点号 l/b z/b α α总 σz 备注
1 >10 4/2 0.275/2
0.155 15.5 半个条形+
>10 4/2 0.275/2 半个条形+
2/2 4/2 0.120
-
2 >10 4/2 0.275/2
0.4945 49.45 半个条形+
20/2 4/2 0.137 +
2/2 4/2 0.120 +
3 40/30 4/30 0.2493 0.000 0.0 +
38/28 4/28 0.2493 -
第二章 148
3.1
【解】 已知h=2m,e1=0.9,e2=0.8
mmheeeS3.1052000*9.18.09.01121
3.2
【解】已知如下表
压应力 50 100 200 300
孔隙比 0.964 0.952 0.936 0.924
土的压缩系数 精品文档
。 7欢迎下载 ,中等压缩性土1.05.02.1216.0952.11)(16.01.02.0936.0952.0111221aMPaaeEMPappeea
3.3
【解】已知b*l=2*3.6m,d=1m,F=900kN,
γ=16,e1=1.0,a=0.4(MPa)-1
kPadppkPadGFAGFpG1291*161451451*206.3*29000
计算深度Zn=b(2.5-0.4lnb)=2*(2.5-0.4ln2)=4.45m
取Zn=4.6
验算厚度Δz=0.3
Es=(1+e1)/a=(1+1.0)/0.4=5MPa, 查表得到沉降修正系数=1.2
列表计算如下
z l/b z/b 4z Δαz Es S
4.6 1.8/1 4.6 0.1209 2.2246 2.2246 5 57.4
4.3 1.8 4.3 0.1268 2.1810 0.0436 5 1.12
检验 Δsn’=1.12<0.025*∑Δsi=0.025*57.4=1.44 okay
最终沉降S=ψs∑Δsi=1.2*57.4=68.9mm 精品文档
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3.4
【解】已知p0=100kPa,d=2,l*b=4*4,
h1=6,γ1=18kN/m3 e=0.85-2p/3
h2=6,γ’=20-10=10 kN/m3 e=1.0-p a=1>0.5MPa-1高压缩性土
1规范法:
第一层土:e0=0.85,a=2/3, Es1=1.85/2/3=2.775MPa
第一层土:e0=1.00,a=1>0.5 高压缩, Es1=2.0/1=2.00MPa
计算深度估计
Zn=b(2.5-0.4ln4)=4*(2.5-0.4ln4)=8.57m
取Zn=8.80m,
验算厚度Δz=0.6
列表计算如下
z l/b z/b 4z Δαz Es Si ∑Si
4.0
2/2 2.0 0.1746 2.7936 2.7936 2.775 100.7 100.7
8.8 4.4 0.1035 3.6432 0.8496 2.0 42.5 143.2
8.2 4.1 0.1094 3.5883 0.0549 2.0 2.7
检验 Δsn’=2.7<0.025*∑Δsi=0.025*143.2=3.6 okay
最终沉降S=ψs∑Δsi=143.2*1.05=150.4
2. 分层总和法
每层厚度不大于4*0.4=1.6米,水上分别取1.3,1.3,1.4米,水下,精品文档
。 9欢迎下载 按照1.6米为层厚取层,具体列表计算如下:
点 γ Z σc l/b z/b α σz c z c+z
0
18 0 36
1 0 0.2500 100
1 1.3 59.4 0.65 0.218 87.2 47.7 93.6 141.3
2 2.6 82.8 1.3 0.142 56.8 71.1 72.0 143.1
3 4.0 108 2.0 0.084 33.6 95.4 45.2 140.6
4
10 5.6
124 2.8 0.050 20.0 116.0 26.8 142.8
5 7.2 140 3.6 0.033 13.2 132 16.6 148.6
6
7
此时,高压缩性土,σz=13.2>0.1σc=14.0,计算深度够
层 h e1 h e1-e2 (e1-e2)/(1+e1) si ∑si
1 1.3 0.8182 1.3 0.0624 0.0343 44.6 44.6
2 1.3 0.8026 1.3 0.0480 0.0266 34.6 79.2
3 1.4 0.7864 1.4 0.0301 0.0168 23.5 102.7
4 1.6 0.8840 1.6 0.0268 0.0142 22.7 145.2
5 1.6 0.8680 1.6 0.0166 0.0089 14.2 159.4
S=∑ 159.4mm