土力学期末总复习

1m
2m
α c1 = 0.084
1m
解：l/b = 1 ,
z/b = 2
a
1m
4m
1m
α c3 = 0.226
l/b = 3 , z/b = 2 , α c4 = 0.131 l/b = 2 , z/b = 1 , α c5 = 0.2
σ z = (0.084 + 0.136 + 0.226 + 0.131 - 0.2) × 230
例题 5 在图示阴影区域作用有均布荷载p=230kPa，试求出 ， 在图示阴影区域作用有均布荷载 图中a点地面以下 深度处的竖向附加应力σz。 图中 点地面以下2m深度处的竖向附加应力 点地面以下 深度处的竖向附加应力
l/b = 5 , z/b = 2
α c2 = 0.136
l/b = 1.67 , z/b = 0.67
第三章： 第三章：土的渗透性及渗流 渗流与渗透破坏的概念 达西定律及其应用（不同土类） 达西定律及其应用（不同土类） 渗透试验及渗透系数的概念（均质土、成层土） 渗透试验及渗透系数的概念（均质土、成层土） 动水力、 动水力、渗透破坏与控制问题
第四章： 第四章：土中应力 土中两种应力的概念 自重应力的计算（均质土、成层土、地下水、 自重应力的计算（均质土、成层土、地下水、不透水 层） 基底压力与基底附加压力的概念及计算 不同荷载条件下地基中附加应力的计算方法（ 不同荷载条件下地基中附加应力的计算方法（叠加原 理）
Tv H 2 0.205 × 0.012 cv = = = 0.345m 2 / y t 8.562 × 10 −5
Tv H 2 0.205 × 4.8 2 单面排水： 单面排水： t = = = 13.69y cv 0.345 Tv H 2 0.205 × 2.4 2 双面排水： 双面排水： t = = = 3.42y cv 0.345
第七章： 第七章：土的抗剪强度 土的抗剪强度概念及剪切破坏 抗剪强度的构成及强度理论 土中一点的极限平衡状态与极限平衡条件及其应用 抗剪强度试验方法及强度指标的确定 孔隙水压力系数的概念及应用 饱和粘性土的抗剪强度及其特征 无粘性土的抗剪强度
第八章： 第八章：土压力 土压力的形成、 土压力的形成、三种土压力及其与位移的关系 朗肯土压力理论的假定、适用条件、 朗肯土压力理论的假定、适用条件、不同条件下的土 压力计算、 压力计算、工程应用 库仑土压力理论的假定、适用条件、土压力计算 库仑土压力理论的假定、适用条件、 两种土压力理论的对比及适用性
σ cz1 = 5 × 8 = 40kPa
σ cz2 = 40 + 2 × 8 = 56kPa
σ cz = 48kPa e1 = 1.15 − 0.00125 × 48 = 1.09 σ = 48 + 75 = 123Pa
e 2 = 1.15 − 0.00125 × 123 = 0.996
∆s = (e1 − e 2 )h / (1 + e1 ) = (1.09 − 0.996) × 2000 / (1 + 1.09) = 89.95mm
Q 4.8m Q
l/b = 1 , z/b = 2 .5
α c = 0.061 σ z = 4 × 0.061 × 150
= 36.6kPa
Q
Q
4.8m
2.4m
解：均布荷载
集中荷载
r = 1.697 , r/z = 0.283 α = 0.394 P 864 σ z = 4α 2 = 4 × 0.394 × 2 = 37.8kPa z 6 = 36.6kPa 37.8 - 36.6 误差 = = 3. 3% 36.6
例题 9 某饱和粘性土的室内压缩试验结果显示， 某饱和粘性土的室内压缩试验结果显示，当试样高 度为2.0cm时，达到50%压缩量所要的时间为 度为 时 达到 压缩量所要的时间为45min，根 ， 压缩量所要的时间为 据该试验结果，推算厚度为4.8m的该粘性土地基的固结 据该试验结果，推算厚度为 的该粘性土地基的固结 沉降量达到50%所需要的时间（分别考虑单面排水与双 所需要的时间（ 沉降量达到 所需要的时间 面排水两种情况）。 面排水两种情况）。 解： U t = 0.5 → Tv = 0.205
95.15 × 10 = 19.03kN / m 3 γ = ρg = 50 m w 95.15 - 75.05 = = 26.78% ω= ms 75.05
e=
G s ( 1 + ω )γ w
γ
2.67 × ( 1 + 0.2678 ) × 10 −1 = − 1 = 0.779 19.03
例题 2 某饱和粘性土，已知土粒比重 某饱和粘性土，已知土粒比重ds=2.46，含水量 ， ω=20%，试求该土的孔隙比e和饱和重度 sat。 ，试求该土的孔隙比 和饱和重度γ 和饱和重度 解：
第九章： 第九章：地基承载力 地基承载力的定义及工程意义 地基破坏模式及其影响因素 临塑荷载、 临塑荷载、临界荷载的概念及其计算 地基极限承载力的概念、假定、 地基极限承载力的概念、假定、适用性及其计算
第十章： 第十章：土坡和地基的稳定性 简单土坡的定义 无粘性土坡的稳定性及稳定系数的定义、 无粘性土坡的稳定性及稳定系数的定义、工程应用 粘性土坡的稳定性计算方法（稳定数法） 粘性土坡的稳定性计算方法（稳定数法）
= 86.71kPa
例题 6 在图示4.8m×4.8m的方形区域内作用有均布荷载 × 在图示 的方形区域内作用有均布荷载 p=150kPa，试求出荷载作用区域中心地面以下6m深度 ，试求出荷载作用区域中心地面以下 深度 处的竖向附加应力σ 如将均布荷载换成分别作用在4个 处的竖向附加应力 z。如将均布荷载换成分别作用在 个 小区域中心的Q=150×2.42=864kN的集中荷载，试求出 的集中荷载， 小区域中心的 × 的集中荷载 荷载中心深度为6m处的竖向附加应力并与前面的结果进 荷载中心深度为 处的竖向附加应力并与前面的结果进 行比较。 行比较。
S r = 1.0 → e = ωd s = 0.2 × 2.46 = 0.49
γ sat
ds + e 2.46 + 0.49 = γw = × 10 = 19.4kN / m 3 1+e 1 + 0.49
例题 3 已知某土的天然密度ρ=1.7t/m3，土粒相对密度 已知某土的天然密度 ds=2.70，将该土运到某工地进行填筑施工，要求填筑后 ，将该土运到某工地进行填筑施工， 土的干密度达到1.65t/m3，则填筑 则填筑1000m3需要在取土处 土的干密度达到 挖多少方土？ 挖多少方土？ 解：原状土体积： V = Vs ( 1 + e ) 原状土体积： 填筑土体积： V1 = Vs ( 1 + e1 ) 填筑土体积：
解： ① α c1
σ zM / σ zN = α c1p1 / α c2p 2 σ zM = p1σ zN / p 2 M
l/b = 1.5
= α c2
A1 ① b1
A2 b2
②
② 关系不变 ③
N
z/b = 4 α c1 = 0.038
σ zM = 4α c1p1 = 4 × 0.038 × 180 = 27.36kPa σ zN = σ zM p 2 / p1 = 27.36 × 72 / 180 = 10.94kPa
第五章： 第五章：土的压缩性 压缩试验方法、压缩性指标的定义、 压缩试验方法、压缩性指标的定义、相互关系 应力历史的概念及不同固结度对土压缩性的影响 压缩模量、变形模量、 压缩模量、变形模量、弹性模量的概念及相互关系
第六章： 第六章：地基变形 最终沉降量的定义及概念 分层总和法、 规范法》 分层总和法、《规范法》计算地基沉降量 有效应力的概念及渗透固结与地基压缩变形 固结度问题的计算与工程应用
e1 − e 2 H s= 1 + e1
s 120 e2 = e1 − ( 1 + e1 ) = 0.8 × (1 + 0.8) = 0.789 3 H 20 × 10 ∆e e1 − e 2 0.8 − 0.789 α= = = = 1.375 × 10 − 4 kPa −1 ∆p ∆p 80
例题 8 某基础埋置深度为1m，地下水位位于地表处， 某基础埋置深度为 ，地下水位位于地表处，土的 饱和重度γ 饱和重度 sat=18kN/m3，孔隙比与应力之间的关系为 e=1.15-0.00125p。若在基底下 和6m处的附加应力分别 。若在基底下4m和 处的附加应力分别 为80kpa，70kpa，试问在基底下 ， ，试问在基底下4~6m间土层的压缩变形 间土层的压缩变形 量是多少？ 量是多少？ 解：
个集中荷载代替均布荷载进行计算， 用4个集中荷载代替均布荷载进行计算，附加应力增加 个集中荷载代替均布荷载进行计算 3.3%。 。
例题 7 在厚度为20m的粘性土地基上大面积填土，平均压力 的粘性土地基上大面积填土， 在厚度为 的粘性土地基上大面积填土 p=80kPa，测得粘土层沉降量达到120mm时沉降稳定， ，测得粘土层沉降量达到 时沉降稳定， 时沉降稳定 试确定该粘土层的压缩系数α（ 试确定该粘土层的压缩系数 （假定粘性土地基的初始孔 隙比e 隙比 0=0.8）。 ）。 解：
第十一章： 第十一章：土在动荷载作用下的特性 击实试验的原理及击实曲线的应用 影响击实效果的因素 压实度的定义及应用
例题 1 有一体积为50cm3的原状土样质量是 的原状土样质量是95.15g，烘干后 有一体积为 ， 质量为75.05g，已知土粒比重Gs=2.67，求该土样的天然 质量为 ，已知土粒比重 ， 重度γ、天然含水量ω及孔隙比 及孔隙比e。 重度 、天然含水量 及孔隙比 。 解：
三、答疑时间：每周三下午3：30以后 答疑时间：每周三下午 ： 以后 考试前时间安排另行通知 地点： 地点：土木学院 办公楼 402室 室