《土力学》习题精品.ppt

2010.12 解：1.设W=1，由 2.设V=1，由 3.设Vs=1，则 【例3】某一施工现场需要填土，基坑体积为2000m3，填土土方是从附近的土丘开挖而来。经勘察，填土的比重为2.70，含水量为15%，孔隙比为0.60，要求填筑结束时的含水量为17%，干密度为17.6kN/m3，问：⑴取土场土的重度、干重度、饱和度是多少？⑵应从取土场取多少方土？⑶碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？ 【例4】取A、B两试样，测定其指标如表，试计算：⑴哪一土样粘粒含量高？⑵哪一土样孔隙比大？⑶哪一土样饱和重度大？⑷确定A、B土样名称及状态？ A土样的孔隙比e比较大 解：⑴ IPA= 30-12 =18，IPB= 29-16 =13 由于IPA＞IPB，所以A土样的粘粒含量高 ⑵ 由于Sr =1，所以 eA=ωds=0.45×2.70=1.215 eB=ωds=0.26 ×2.68=0.7 ⑶ ⑷ 【例5】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A=30cm2，长度L=4cm，渗透仪水头管（细玻璃管）断面积a=0.1256cm2，水头差从△h1=130cm降低到△h2=110cm所需时间t =8min。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时的渗透系数k 。 【例6】某渗透试验装置如图所示。土样Ⅰ的渗透系数k1=2×10-1cm/s，土粒比重ds1=2.72，孔隙比e1=0.85。土样Ⅱ 的渗透系数k2=1×10-1cm/s，土粒比重ds2=2.72，孔隙比e2=0.80。土样横断面积A=200cm2。求：⑴图示水位保持恒定时，渗透流量Q 多大？ ⑵若右侧水位恒定，左侧水位逐渐升高，升高高度达到多少时会出现流土现象？ 30cm 【例7】某地基地表至4.5m深度范围内为砂土层；4.5m—9.0m为粘土层，其下为不透水页岩，地下水位距地表2.0m。已知水位以上砂土的平均孔隙比为0.52，平均饱和度为37%；粘土的含水量为42%；砂土和粘土的比重均为2.65。计算地表至粘土层范围内的竖向总应力、有效应力和孔隙水压力。 砂土 【例8】试计算图中所示地基土中的自重应力分布 2m 解：⑴水下的粗砂层受到水的浮力作用，其有效重度为： ⑵粘土层因为ω＜ωP ，所以IL ＜0，故认为土层不受水的浮力作用，下层粘土层还要承受土层顶面以上静水压力的作用。故土中各点的自重应力如下： a点：z=0，σca=γ×z=0 b点：z=8m， “b点上”位于粗砂层中， σcb上=γ’z = 9.5×8 =76 kPa “b点下”位于粘土层中， σcb下=76+γwh =76+10×（8+2）=176 kPa c点： z=12m ，σcc=176+19.3 × 4 = 253.2 kPa 【例9】试以分层总和法求下图中基础甲的最终沉降量（考虑乙基础的影响） 粉质粘土 土样e —p 曲线 【例10】图示天然地基，该地基由粉质粘土和中砂组成，粉质粘土透水，其在水面以上的重度γ=18kN/m3，在水面以下的重度γsat=20kN/m3。试求：⑴原地下水位时，A-A’面上有效自重应力分布图；⑵地下水位下降后，A-A’面上有效自重应力分布图；⑶计算由于地下水位下降，引起的粉质粘土层的沉降。 解：⑴原地下水位时，2m、6m、10m深处的土自重有效应力分别为： ⑶2m～6m处，土的有效自重应力在地下水位升降前后平均值分别为： 初始应力P1： 终了应力P2： 利用已知条件，查得e1=0.668；e2=0.662 则2m～6m深处的沉降量为： 同理，可得6m ～10m深处的地下水位升降前后有效自重应力平均值分别为： 故，总沉降量为： S = S1+S2 = 1.6787+3.1477 = 4.8264 cm 并查得e1=0.652；e2=0.639 【例11】某场地地表以下为4m厚的均质粘性土，该土层下卧坚硬岩层。已知粘性土的重度γ=18kN/m3，天然孔隙比e0=0.85，回弹再压缩系数Ce=0.05，压缩指数Cc=0.3，前期固结压力Pc 比自重应力大50kPa。在该场地大面积均匀堆载，荷载大小为p =100kPa。求因堆载引起的地面最终沉降量？ 【例12】已知原状土样高h =2cm，截面积A=30cm2，重度γ=19.1kN/m3，颗粒比重ds=2.72，含水量