土力學與地基基礎復習題及答案-資料下載頁

　　

【正文】 的主要方法是改良土質，增加砂土的密實度。施加動荷載是增加砂土密實度的有效方法。五、計算題 1. 從干土樣中稱取1,000g的試樣，經標準篩充分過篩后稱得各級篩上留下來的土粒質量如下表11所示。試求土中各粒組的質量的百分含量，與小于各級篩孔徑的質量累積百分含量。表11 篩分析試驗結果篩孔徑（mm）底盤各級篩上的土粒質量（g）100100250350100100解：每粒組質量百分含量：礫石組為10%、粗砂組為35%、中砂組為35%、細砂組為10%、細粒組為10% 小于各級篩孔徑的質量累積百分含量篩孔徑（mm）小于該篩孔徑的土的質量累積百分含量（%）9080552010 各粒組的質量的百分含量粒組各粒組的質量的百分含量%101025351010 2．在某土層中用體積為72cm3的環刀取樣。經測定，，求該土樣的含水量、濕容重、飽和容重、干容重和浮容重，并比較該土在各種情況下的容重值大小。 2．解: 已知則求得根據定義可計算 各種土的重度間有 。3. 某條形基礎，埋置深度d=，地下水齊平基底，飽和重度為20kN/m3，地基土強度指標C=10kPa，φ＝25176。，試用太沙基極限承載力公式（安全系數K=2）來判斷地基是否穩定。解：.Pu=496kpa，[R]=248kpa250kpa，不穩定。4. 飽和粘土層厚10 m，γ= ，其下為砂土，厚4 m，砂土層中承壓水，已知粘土層底A點的水頭高為5 m。若在粘土層開挖基坑，試求基坑的允許開挖深度H。解：以A點的σˊ=0為基坑開挖的極限狀態A點總應力、孔隙水壓力分別為：σ=γ（10－H）= （10－H）u=γ15=5=由σˊ=σ－u=0，得：（10－H）－=0H= 5. 粘性土的抗剪強度指標分別為C＝，φ＝28176。，問當某土樣所受小主應力σ3＝，要保證土樣不被剪壞，大主應力σ1應滿足何種條件？解：若使土體達到極限平衡狀態，根據極限平衡條件可得出σ1為： σ1=σ3tg2 (45176。+φ/2)+2c tg (45176。+φ/2)= tg2 (45176。+28176。/2)+2 tg (45176。+28176。/2) = 因此，要保證土樣不被剪壞。，該砂土的滲透系數k=，試樣長度ι=15cm，試樣兩端的水頭差h =45cm。求水在土中的滲透速度。 7．設做變水頭滲透試驗的粘土試樣的截面積為 30cm2，厚度為 4cm，試驗開始時的水位差為 145cm，經時段 7 分 25 秒觀察得水位差為 130cm，試驗時的水溫為20176。C，試求試樣的滲透系數。 解：已知試樣的a=30cm2,滲徑長度L=4cm 細玻璃管的內截面積a=πd2/4=()2 / 4=, h1=145cm, h2=130cm, t1=0, t2=760+25=445s 。則可得試樣在 20℃時的滲透系數為8 .有一條形基礎寬B=，埋深D=，粘土容重γ=18kN/m3，γsat=20kN/m3，=26176。，C=10kN/m2，安全系數k=,試用太沙基公式分別計算下列條件下地基的極限荷載和承載力。(NC=, ND=, Nγ=)，解：(1)地下水位較深；解：(1) 極限荷載Pu=CNc+γDND+γBNγ/2 =10+181+18=承載力f = Pu / k= (2) 極限荷載Pu=CNc+γDND+(γsat10)BNγ/2=10+181+（2010）承載力f = Pu / k =9. 某擋土墻墻高H=5m，墻背垂直光滑，墻后填土水平，填土為干砂，容重為19kN/m3,內摩擦角為30176。，墻后填土表面有超載15kN/m，試計算作用在擋墻上主動土壓力Ea和被動土壓力Ep， 解：（1）Ka=tg2(45176。—φ/2)= pa0=Kaq=15=pa1=Ka(γh+q)=(195+15)=Ea=(pa0+pa1)/2h=(+)/25= (2)K p=tg2(45176。+φ/2)=3p p0=Kpq=315=45kPapp1=Kp(γh+q)=3(195+15)=330kPaEp=(pp0+pp1)/2h=(45+330)/25==2800kN，基礎底面尺寸為45(m2)，地基土為均質粘性土，其重度γ= 19kN/m3，基礎底面埋深2m，試求基底附加壓力P0。（已知基礎及其上的土的平均重度γG= 20kN/m3） =30176。，粘聚力c= 20kPa，地基中某點受到的大主應力σ1=450kPa，小主應力σ3=150kPa，試用數解法判斷該點是否達到極限平衡狀態？ ，若已知土體平均壓縮模量Es=5MPa，試求圖中BC兩點間土層的最終沉降量ASBC。當地基平均固結度達到60%時，該沉降量將是多少？ ，墻后填土的物理力學指標如圖示。現實測得作用在擋土墻背上的水平向土壓力合力值為70kN/m。試用朗肯土壓力理論驗算墻后土體是否已達到主動極限平衡狀態。 Ⅳ=160kN/m，地基為粘性土（ηb =O，ηd=），γ=16. OkN/m179。，γsat=17. 6kN/ m179。，地基承載力標準值fak= 130kN/m2，地下水位位于地面下0. 5m，試設計該基礎。（已知基礎及土的平均重度γG= 20. OkN/ m179。，水的重度γw=10. OkN/ m179。），采用4根直徑為500mm的灌注樁，樁的布置及承臺尺寸如圖示（平面圖中尺寸單位為毫米），承臺埋深取1. 5m，樁長為9m，粉質粘土的樁側阻力特征值qsla= 25kPa，中砂的樁側阻力特征值qs2a=40kPa，樁端阻力特征值qPa=3500kPa。(1)按經驗公式計算單樁豎向承載力特征值Ra； (2)相應于荷載效應標準組合時，作用于地面標高處的豎向力Fk=3500kN，彎矩Myk=200kNm，驗算樁的承載力是否滿足要求。 EaEa實際，即可知墻后土體已達到主動極限平衡狀態。16．一均質無粘性土土坡，其飽和重度γsat=，內摩擦角?=30176。，試問在干坡或完全浸水情況下以及坡面有順坡滲流時其坡角應為多少度 。16．解: 干坡或完全浸水時，坡角應為因此 α=176。有順坡滲流時,其坡角應為因此α=　　 1某砂土地基中砂的φ=30176。，c=0，若地基中某一點的應力σ1=100kPa，σ3=30kPa。問該點是否已剪破。17解：σ3f=σ1tan2(45176。φ/2)=100tan230176。=33kPaσ1f=σ3tan2(45176。φ/2)=30tan260176。=90kPaσ3＜σ3f，故可判斷該點已剪破。σ1＞σ1f，也可判斷該點已剪破。18如圖示，試求地面下10m深處a點的總應力、孔隙水壓力，及有效應力。,砂層及粘土層的含水量，顆粒比重及孔隙比如下：砂層：w=22%，（地下水面以上），G=,e=. 粘土層：G=,e=. 4m2m4m8m10m地面砂土粘土a ：先求出深度10m范圍內各土層的重度：(由及得出)==地下水面以下砂層的重度為：浮重度==飽和重度=+=粘土的重度為：浮重度==飽和重度==+= kN/m3地表下10m處a點的有效應力為：=++= kPa 又因為該處的孔隙水壓力為：u=h =8= kPa所以總應力為：=+ u=+ = kPa23