土力学课后习题答案中国铁道出版社副本.docVIP

第一章 土的物理性质 解：分析：由W和V可算得(，由Ws和V可算得(d，加上Gs，共已知3个指标，故题目可解。 (1-12) (1-14) 1－11 用某种土筑堤，土的含水量＝15％，土粒比重Gs＝2.67。分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等(＝16kN/ m3，夯实达到饱和度＝85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。 解：分析：压实前后Ws、Vs、w不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为hs，则压实前后hs不变，于是有： （1） 由题给关系，求出： 代入（1）式，得： 1-14 某砂土的重度＝17 kN/ m3，含水量w＝8.6%，土粒重度＝26.5 kN/ m3。其最大孔隙比和最小孔隙比分别为0.842和0.562求该沙土的孔隙比e及相对密实度Dr，并按规范定其密实度。1 已知：=17kN/m3，w=8.6%，(s=26.5kN/m3，故有： 又由给出的最大最小孔隙比求得Dr=0.532，所以由桥规确定该砂土为中密。 第二章 土的渗透性及水的渗流 2-3 如图2－16所示，在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样，从土样1顶面溢出。 （1） 已土样2底面c－c 为基准面，求该面的总水头和静水头; （2） 已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%，求 b－b面的总水头和静水头； （3） 已知土样2的渗透系数为0.05cm/s ，求单位时间内土样横截面单位面积的流量； ( 4?) 求土样1的渗透系数。 图2－16 习题2－3图 （单位：cm） 如图2-16，本题为定水头实验，水自下而上流过两个土样，相关几何参数列于图中。 解：（1）以c-c为基准面，则有：zc=0，hwc=90cm，hc=90cm （2）已知(hbc=30%((hac，而(hac由图2-16知，为30cm，所以： (hbc=30%((hac=0.3(30=9cm ∴ hb=hc-(hbc=90-9=81cm 又∵ zb=30cm ，故 hwb=hb- zb=81-30=51cm （3）已知k2=0.05cm/s，q/A=k2i2= k2((hbc/L2=0.05(9/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/s （4）∵ i1=(hab/L1=（(hac-(hbc）/L1=（30-9）/30=0.7，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2 ∴ k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s 2-5 如图2－17所示，在5.0m 厚的黏土层下有一砂土层厚6.0 m，其下为基岩（不透水）。为测定该沙土的渗透系数，打一钻孔到基岩顶面并以10-2m3/s 的速率从孔中抽水。在距抽水孔15m 和30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层，测得孔内稳定水位分别在地面以下3.0m 和2.5m ，试求该砂土的渗透系数。 图2－17 习题2－5图 （单位：m） 分析：如图2-17，砂土为透水土层，厚6m，上覆粘土为不透水土层，厚5m，因为粘土层不透水，所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度，即6m。题目又给出了r1=15m，r2=30m，h1=8m，h2=8.5m。 解：由达西定律（2-6），，可改写为： 带入已知条件，得到： 本题的要点在于对过水断面的理解。另外，还有个别同学将ln当作了lg。 第三章 土中应力和地基应力分布 3-3 砂样置于一容器中的铜丝网上，砂样厚25cm ，由容器底导出一水压管，使管中水面高出容器溢水面 。若砂样孔隙比e＝0.7，颗粒重度＝26.5 kN/m3 ，如图3－42所示。求： （1） 当h＝10cm时，砂样中切面 a－a上的有效应力？ （2） 若作用在铜丝网上的有效压力为0.5kPa，则水头差h值应为多少？ 图3－42 习题3－3图 解：（1）当时，， （2） 3-4 根据图4－43所示的地质剖面图，请绘A—A截面以上土层的有效自重压力分布曲线。 图3－43 习题3－4图 解：图3-43中粉砂层的(应为(s。两层土，编号取为1，2。先计算需要的参数： 地面： 第一层底： 第二层顶（毛细水面）： 自然水面处： A-A截面处： 据此可以画出分布图形。 注意：1．毛细饱和面的水压力为负值（），自然水面处的水压力为零； 2．总应力分布曲线是连续的，而孔隙水压力和自重有效压力的分布不一定。 3．只须计算特征点处的应力，中间为线性分布。 3-7 如图3－46所示，求均布方形面积荷载中心线上A、B、C 各