第1章 作业参考答案
P40
1-5 :含水量44.34%；孔隙比1.20；孔隙度（率）54.54%；饱和密度1.77g/cm 3；浮密度0.77g/cm 3；干密度1.22g/cm 3；饱和重度17.7 kN/cm 3；浮重度7.7kN/cm 3；干重度12.2kN/cm 3 1-8：天然孔隙比e=0.64；相对密实度Dr=0.57，中密。 1-10：夯实地基干重度15.37kN/cm 3，D=0.97>0.95，夯实合格。 1-13：
解：基坑体积3
18003600m h A V =⨯=⋅=
土粒质量kg g V
m d s
631088.210
1800
1016⨯=⨯⨯=⋅=
ρ
现有土料质量s s m m ='，则需要现有土料质量为：
kg w m m s 660
102256.3%)121(1088.2)1(⨯=+⨯⨯=+'=' 现有土料体积
3220056
.141800
16/m V g
g
V
g
m m V d d =⨯=⋅=
⋅='
=
'
=
'γγγ
γγρ
每立方米土料需要加水
kg V w w m m o op s
w
522200%)12%16(1088.2)(6=-⨯⨯='-'='
1-15：131.30 cm 3，粉质黏土，流塑。
第二章 作业
补充2-3 通过变水头试验测定某粘土的渗透系数k ，土样横断面面积2
30cm A =，长度
cm L 4=，渗透仪水头管（细玻璃管）断面积21256.0cm a =，水头差从cm h 1301=∆降低到cm h 1102=∆所需时间min 8=t 。试推导变水头试验法确定渗透系数的计算公式，并
计算该粘土在试验温度是的渗透系数k 。 解：
变水头试验试验过程中水头差一直在随时间而变化，试验时，测记起始水头差1h ∆，经过时间t 后，再测记终了水头差2h ∆，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数k 的表达式。
设试验过程中任意时刻作用于试样两端的水头差为h ∆，经过dt 时段后，水头管中水位下降dh ，则dt 时间内流入试样的水量为
adh dq -=1
式中，右端的负号表示水量随h ∆的减少而增加。 根据达西定律，dt 时间内渗流出试样的水量为
Adt L
h
k
kiAdt dq ∆==2 根据水流连续原理，应有21dq dq =，于是得
h
dh
kA aL dt ∆-
= 等式两边各自积分
⎰⎰∆∆∆-=210
h h t
h
dh
kA aL dt 2
1ln
h h kA aL t ∆∆=
将此式中自然对数改用常用对数表示，得变水头试验法确定渗透系数的计算公式
2
1
lg
3
.2h h At aL k ∆∆= 将试验有关参数代入，得该粘土在试验温度是的渗透系数k
s cm cm k /1082.5min /1049.3110
130
lg 83041256.03.264--⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯
=
第三章 作业
教材3-1
计算题3-1：计算并比较图3-1所示甲、乙土层中的自重应力区别，并绘制自重应力分布曲线。
解：地面以下2m 处竖向有效自重应力 （地下水位处） 土层甲 ：Pa Z k 0.3525.17=⨯=甲σ
土层乙：Pa Z k 0.3525.17=⨯=乙σ 地面以下4m 处竖向有效自重应力 土层甲 ：kPa Z 0.53210-1925.17=⨯+⨯=）（甲
上σ
因为4m 以下为不透水岩石
kPa Z 0.7321925.17=⨯+⨯=甲下σ
土层乙：Pa Z k 0.53210-1925.17=⨯+
⨯=）（乙σ 地面以下6m 处竖向有效自重应力
土层甲 ：kPa Z 0.11322021925.17=⨯+⨯+⨯=甲σ
土层乙：Pa Z k 2.722)106.19(210-1925.17=⨯-+⨯+
⨯=）（乙σ 地面以下8m 处竖向有效自重应力
土层甲 ：kPa Z 0.15425.2022021925.17=⨯+⨯+⨯+⨯=甲σ
土层乙：Pa Z k 2.2.932)105.20(2)106.19(210-1925.17=⨯-+⨯-+⨯+
⨯=）（乙σ
补充3-1．某矩形基础的埋深d=2m ，基础面积为m l b 25.1⨯=⨯，地面处由上部结构传
来施加于基础中心的荷载kN F 400=，地表下为均质粘土，土的重度3
/18m kN =γ，地下
水水位距地表1m ，土的饱和重度3
/5.19m kN sat =γ，求基底附加压力。
解：在埋深范围内，水位以上土层厚度m d 11=，水位以下土层厚度m d 12=。该基础为中心受压基础，基底压力为
A
Ad Ad F A G F p w G G 2
1)(γγγ-++=
+=
kPa 3.1632
5.1125.110125.120400=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+=
基础底面处的自重应力
kPa d d w sat c 5.27)(21=-+=γγγσ
则基底附加压力为
kPa p p c 8.1355.273.1630=-=-=σ
补充3-2.已知某工程为条形基础，长度为l ，宽度为b 。在偏心荷载作用下，基
础底面边缘处附加应力p max =150kPa ，p min =50kPa 。计算此条形基础中心点下深度为：0，0.25b ，0.50b ，l.0 b ，2.0 b ，3.0 b 处地基中的附加应力。
参考答案
100kPa ，96kPa ，82kPa ，55. 2kPa ，30. 6kPa ，20. 8kPa
