土力学 第五章 习题答案
土力学习题集及超详细解答
土力学习题及详细解答《土力学》习题绪论一、填空题1.就与建筑物荷载关系而言，地基的作用是荷载，基础的作用是荷载。
2.地基基础设计，就地基而言，应满足条件和条件。
3.土层直接作为建筑物持力层的地基被称为地基，埋深小于5m的基础被称为基础。
二、名词解释1.人工地基2.深基础3.基础4.地基第1章土的组成一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓，则不均匀系数数值较，其夯实后密实度较。
2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥且曲率系数为的土。
3.利用曲线可确定不均匀系数Cu；为了获得较大密实度，应选择Cu值较的土作为填方工程的土料。
4.能传递静水压力的土中水是水和水。
5.影响压实效果的土中气是与大气的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气的气体。
6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用法，对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用法。
7.粘性土越坚硬，其液性指数数值越，粘性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越。
8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为粒径。
二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为：（A）层理构造（B）结核构造（C）层面构造（D）裂隙构造您的选项（）2.土的结构为絮状结构的是:粉粒碎石粘粒砂粒您的选项（）3.土粒均匀，级配不良的砂土应满足的条件是（C U为不均匀系数，C C为曲率系数）：C U< 5C U>10C U> 5 且C C= 1へ3C U< 5 且C C= 1へ3您的选项（）4.不能传递静水压力的土中水是：毛细水自由水重力水结合水您的选项（）第2章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土，其界限含水量分别是、。
2.根据塑性指数，粘性土被分为土及土。
3.淤泥是指孔隙比大于且天然含水量大于的土。
4.无粘性土根据土的进行工程分类，碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量的土。
同济大学土力学第5章课后答案
解：
将试验数据绘制成 - 图：
τ 95
90 85 80 75 0 50 100 150
200
σ
0.138 70.7
可得粘聚力 c=70.7kPa， 7.86 。
1
【5-2】
对一组 3 个饱和黏性土试样，进行三轴固结不排水剪试验， 3 个试样分别在 3 =100、200 和 300kPa 下进行固结，而剪破时的大主应力分别为 1 =205、385 和 570kPa，同时测得剪破时的孔隙水压力依次为 u =63、110 和 150kPa。试用作 图法求该饱和黏性土的总应力强度指标 ccu 、 cu 和有效应力强度指标 c' 、 ' 。
解：
τ
σ
100 Байду номын сангаас00 205 300 385 570
通过作图可得： ccu 9.33kPa ， cu 24.47
c' 15.53kPa ， ' 16.60
2
第 5 章 土的抗剪强度 作业
【5-1】 对一组土样进行直接剪切试验，对应于各竖向压力 ，土样在破坏状态时的水平 剪应力 f 如表 5-1 所示，试求该土的抗剪强度指标。
直接剪切试验数据 竖向压力 (kPa) 50 100 150 水平剪应力 f (kPa) 78.2 84.2 92.0 表 5-1
《土力学》第五章习题集及详细解答
《土力学》第五章习题集及详细解答第5章土的压缩性一填空题1．压缩系数= ，表示压力范围= ，= 的压缩系数，工程上常用评价土的压缩性的高低。
2．可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有、、和。
3．天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。
4．据前期固结压力，沉积土层分为、、三种。
5．在研究沉积土层的应力历史时，通常将与之比值定义为超固结比。
二选择题1．评价地基土压缩性高低的指标是（）(A)压缩系数；(B)固节系数；(C)沉降影响系数；(D)参透系数2．若土的压缩曲线（e-p曲线）较陡，则表明（）(A)土的压缩性较大(B)土的压缩性较小(C)土的密实度较大(D)土的孔隙比较小3．固结实验的排水条件为（）(A)单面排水；(B)双面排水；(C)不排水；(D)先固结，后不排水4．在饱和土的排水固结过程中，若外载荷不变，则随着土中有效应力（）(A)孔隙水压力u相应的增加；(B)孔隙水压力u相应的减少(C)总应力δ相应增加；(D)总应力δ相应减少5．无黏性土无论是否饱和，其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土（）(A)长得多；(B)短得多；(C)差不多；(D)有时更长，有时更短6．在饱和土的排水固节过程中，通常孔隙水压力u与有效力将发生如下的变化（）(A)u不断减少，不断增加；(B)u不断增加，不断减少(C)u与均不断减少；(D)u与均不断增加7．土体产生压缩的时（）(A) 土中孔隙体积减少,土粒体积不变；(B)孔隙体积和土粒体积均明显减少(C)土粒和水的压缩量均较大；(D)孔隙体积不变8．土的变形模量可通过（）实验来测定。
(A)压缩；(B)载荷；(C)渗透；(D)剪切；9．土的e-p曲线愈平缓，说明（）(A)压缩模量愈小；(B)压缩系数愈大(C)土的压缩性愈低；(D)土的变形愈大10．若土的压缩系数a1-2=0.1MPa-1,则该土属于（）(A)低压缩性土；(B)中压缩性土；(C)高压缩性土；(D)低灵敏土11．已知土中某点的总应力，孔隙水压力，则有应力等于（）(A)20kPa ；(B)80kPa；(C)100kPa；(D)120kPa12．下列说法中，错误的是（）(A)土在压力作用下体积会减小(B)土的压缩主要是土中孔隙体积的减少(C)土的压缩所需时间与土的透水性有关(D)土的固结压缩量与土的透水性有关13．土的压缩性指标包括（）(A)a,Cc,Es,E0；(B)a,Cc,Es,e；(C)a,Cc,E0,e ；（Ｄ）a,Es,Eo,14．土的压缩模量越大，表示（）(A)土的压缩性越高；(B)土的压缩性越低(C)e-p曲线越陡；(D)e-lgp曲线越陡15．下列说法中，错误的是（）(A)压缩试验的排水条件为双面排水(B)压缩试验不允许土样产生侧向变形(C)载荷试验允许土体排水(D)载荷试验不允许土体产生侧向变形16．在压缩曲线中，压力p为（）(A)自重应力；(B)有效应力；(C)总应力；(D)孔隙水应力17．使土体体积减少的主要因素是（）(A)土中孔隙体积的减少；(B)土粒的压缩(C)土中密闭气体的压缩；(D)土中水的压缩18．土的一维固结微分方程表示（）(A)土的压缩性大小与固结快慢(B)固结度与时间和深度的关系(C)孔隙水压力与时间和深度的关系(D)孔隙水压力与时间的关系19．土的压缩变形主要是由于土中哪一部分应力引起的？（）(A)总应力；(B)有效应力；(C)孔隙应力20．所谓土的固结，主要是指（）(A)总应力引起超孔隙水压力增长的过程(B)超孔隙水压力消散，有效应力增长的过程(C)总应力不断增加的过程(D)总应力和有效应力不断增加的过程21．在时间因数表示式Tv=Cv/H2中，H表示的意思是（）(A)最大排水距离；(B)土层的意思是(C)土层厚度的一半；(D)土层厚度的2倍三、判断改错题１．在室内压缩试验过程中，土样在产生竖向压缩的同时也将产生侧向膨胀。
高等土力学课后参考答案
第五章.土的压缩与固结概念与思考题1.比奥（Biot）固结理论与太沙基一伦杜立克（Terzaghi-Randulic）扩散方程之间主要区别是什么？后者不满足什么条件？二者在固结计算结果有什么主要不同？答：主要区别：在太沙基-伦扩散方程推导过程中，假设正应力之和在固结与变形过程中是常数，太-伦扩散方程不满足变形协调条件。
固结计算结果：从固结理论来看，比奥固结理论可解得土体受力后的应力、应变和孔压的生成和消散过程，理论上是完整严密的，计算结果是精确地，太-伦法的应力应变计算结果和孔压计算结果精确。
比奥固结理论能够反映比奥戴尔-克雷效应，而太沙-伦扩散方程不能。
但是，实际上，由于图的参数，本构模型等有在不确定性。
无论采用哪种方法计算都很难说结果是精确的。
2.对于一个宽度为a的条形基础，地基压缩层厚度为H,在什么条件下，用比奥固结理论计算的时间一沉降（t-s）关系与用太沙基一维固结理论计算的结果接近？答案：a/H很大时3.在是砂井预压固结中，什么是砂井的井阻和涂抹？它们对于砂井排水有什么影响？答：在地基中设置砂井时，施工操作将不可避免地扰动井壁周围土体，引起“涂抹”作用，使其渗透性降低；另外砂井中的材料对水的垂直渗流有阻力，是砂井内不同深度的孔不全等于大气压（或等于0），这被称为“井阻”。
涂抹和井阻使地基的固结速率减慢。
4.发生曼德尔一克雷尔效应的机理是什么？为什么拟三维固结理论（扩散方程）不能描述这一效应？答：曼戴尔-克雷尔效应机理：在表面透水的地基面上施加荷重，经过短暂的时间，靠近排水面的土体由于排水发生体积收缩，总应力与有效应力均由增加。
土的泊松比也随之改变。
但是内部土体还来不及排水，为了保持变形协调，表层土的压缩必然挤压土体内部，使那里的应力有所增大。
因此某个区域内的总应力分量将超过他们的起始值，而内部孔隙水由于收缩力的压迫，其压力将上升，水平总应力分量的相对增长（与起始值相比）比垂直分量的相对增长要大。
土力学
第五章 土压力与土坡稳定5.1解：Ko=1-sin φ=1-sin36=0.41墙顶墙底静止土压力强度e o = Ko γh=0 Kpa/m墙底静止土压力强度e o = Ko γh=0.41×18×4=29.5 Kpa/m墙背总的静止土压力，即虚线三角形面积为：Po=0.5×29.5×4=59KN/m 墙后填土为砂土，达到主动极限状态需要的位移为墙高的略0.5%，略2cm 。
5.2解：根据条件，墙背竖直、光滑、墙后地表水平，可以按照朗金公式计算土压力。
1、主动土压力：主动土压力系数Ka=tg 2(45-φ/2)= tg 2(45-36/2)=0.26 地表主动土压力强度e a = Ka γh=0.26×18×0=0 Kpa/m 地下水位处：e a = Ka γh=0.26×18×2=9.4 Kpa/m墙底：e a = Ka γh=0.26×（18×2+11×2）=15.1 Kpa/m地下水位以上的主动土压力为三角形分布，面积为0.5×9.4×2=9.4 KN/m地下水位以X 下的主动土压力为梯形分布，面积为（9.4+15.1）×2/2=24.5 KN/m 所以，墙后总主动土压力为9.4+24.5=33.9 KN/m2、静止土压力：静止土压力系数Ko=1-sin φ=1-sin36=0.41地表静止土压力强度e o = Ko γh=0.41×18×0=0 Kpa/mH=4m砂土 γsat =21KN/m 3 φ=3602m地下水位 γ=18KN/m 3 H=4m干砂 γ=18KN/m 3 φ=360 29.5地下水位处：e o = Ko γh=0.41×18×2=14.8 Kpa/m 墙底：e o = Ko γh=0.41×（18×2+11×2）=23.8 Kpa/m地下水位以上的静止土压力为三角形分布，面积为0.5×14.8×2=14.8 KN/m地下水位以X 下的静止土压力为梯形分布，面积为（14.8+23.8）×2/2=38.6 KN/m 所以，墙后总静止土压力为14.8+38.6=33.9 KN/m3、水压力：地下水位处水压力强度：Pw=γw h w =10×0=0 Kpa/m 墙底处水压力强度：Pw=γw h w =10×2=20 Kpa/m墙后水压力为三角形分布，面积为0.5×20×2=20 KN/m4、水、土压力分布如下图所示：5.3解：0.235cos24sin36sin601cos2436cos cos sin )(sin 1cos cos K 00)(cos )(cos )(sin )(sin 1)(cos cos )(cos K 2222a 222a =⎥⎦⎤⎢⎣⎡∙+∙=⎥⎦⎤⎢⎣⎡δφφ+δ+∙δφ==β=ε⎥⎦⎤⎢⎣⎡β-εε+δβ-φφ+δ+ε+δ∙εε-φ=，有：，，因为 Pa=0.5Ka γH 2=0.5×0.235×18×42=33.8KN/m5.4解：此题应该做错了，书中答案很可能错误。
《土力学》课后习题及详细解答
《土力学》课后习题答案第一章1-1：已知：V=72cm3m=129.1g m s=121.5g G s=2.70则：129.1121.56.3%121.5ssm mwm--===3333 129.1*1017.9/72121.5452.77245271.0*27121.5*1020.6/72sssV ssat w V ssat satmg g KN mvmV cmV V V cmm V mg g g KN mV Vγρρργρ========-=-=++=====3320.61010.6/121.5*1016.9/72sat wsdsat dKN mmg KN mVγγγγγγγγ'=-=-===='>>>则1-2：已知：G s=2.72 设V s=1cm3则33332.72/2.722.72*1016/1.72.720.7*1*1020.1/1.720.11010.1/75%1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.720.525 2.721.sssd ds V wwrw w V rwsw sg cmm gmg g KN mVm Vg g KN mVKN mm V S gmwmm mg gVργρργργγγργρ======++===='=-=-========++===当S时，3*1019.1/7KN m=1-3：3477777331.70*10*8*1013.6*1013.6*10*20%2.72*1013.6*10 2.72*10850001.92*10s d w s s wm V kg m m w kg m m V m ρρ======++==挖1-4： 甲：33334025151* 2.72.7*30%0.81100%0.812.70.811.94/10.8119.4/2.71.48/1.8114.8/0.81p L P s s s s w r wV ws w s w s d s w d d vsI w w V m V g m g S m V m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρρργρργρ=-=-=======∴==++===++=====+====设则又因为乙：3333381 2.682.68*22%0.47960.47962.680.47962.14/10.47962.14*1021.4/2.681.84/1.47961.84*1018.4/0.4796p L p s s s s w s V s w s V s d s w d d VsI w w V m V g m m w g V cm m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρργρργρ=-========++===++======+=====设则则γγ∴<乙甲 d d γγ<乙甲 e e >乙甲 p p I I >乙甲则（1）、（4）正确1-5：1s w d G eρρ=+ 则2.7*1110.591.7022%*2.7185%0.59s wds r G e wG S e ρρ=-=-====>所以该料场的土料不适合筑坝，建议翻晒，使其含水率降低。
土力学习题及答案解读
第一章 第二节1． 土颗粒的大小及其级配，通常是用颗粒累计级配曲线来表示的。
级配曲线越平缓表示：CA ．土粒大小较均匀，级配良好 B. 土粒大小不均匀，级配不良 C ．土粒大小不均匀，级配良好2． 土的颗粒级配，也可用不均匀系数表示，不均匀系数C u 是用小于某粒径的土粒质量累计百分数的两个限定粒径之比来表示的，即：A A ．6010/u C d d = B ．5010/u C d d = C. 6515/u C d d =3． 土的不均匀系数C u 越大，（曲率系数13C C =-）表示土的级配：CA ．土粒大小不均匀，级配不良 B. 土粒大小均匀,级配良好 C. 土粒大小不均匀,级配良好33.判断: 颗粒级配曲线的曲率系数越大, 说明土中所含粘粒越多,土越不均匀* 错第一章 第三节6. 土的三相指标包括:土的比重、含水量、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度，其中哪些为直接试验指标？AA ．含水量、孔隙比、饱和度B 。
重度、含水量、孔隙比C ．土粒比重、含水量、重度7．所谓土的含水量，主要是指：CA ．水的质量与土全总质量之比B 。
水的体积与孔隙的体积之比C ．水的质量与土体中固体部分质量之比8．已知一土样，土粒比重为2.7，含水量为30%，干重度为133/kN m ,天然重度为173/kN m ,饱和重度为18.23/kN m ，求该土样的孔隙比e 。
18．已知一饱和粘性土试样，土粒比重 2.7s G =，孔隙比 1.2e =，重度318/r kN m =，试求经烘干法测得含水率。
(习题课)35．判断：土的液性指数L I 会出现大于零或小于零的情况。
对第一章 第五节1-12 有三个土样，测得液性指数IL均为0.25，其天然含水率W和塑限W p如下，哪个土样属于粘土？（习题课）A．W=35%，Wp=35% B．W=30%，Wp=26.5% C. W=25%，Wp=22%1-24 有下列三个土样，试判断哪一个是粉质粘土：（习题课）AA．含水率W=42%，液限W L=50%，液性指数I L=0.4B．含水率W=35%，液限W L=45%，液性指数I L=0.5C．含水率W=30%，液限W L=40%，液性指数I L=0.3第一章第六节1-27 在砂垫层施工时，为使垫层密实，最好应在下述哪一种情况下夯实？（书P34）A A．含水率应等于最优含水率进行夯实B．在干砂情况下夯实C．在浸水情况下夯实1-28 用粘性土进行回填时，在下述哪种情况下压实效果最好？（书P33）BA．土的含水率接近液限时最好B．土的含水率接近塑限时最好C．土干的时候最第二章第二节2。
土力学与地基基础(一)X 课程 第五章 土压力与土坡稳定
第五章土压力与土坡稳定填空题：1、挡土墙上的土压力按墙体的位移情况和墙后土体的应力状态可将土压力分为__________、__________和__________。
2、在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量△a与产生被动土压力所需的墙身位移量△p的大小关系是__________。
3、在挡土墙断面设计验算中考虑的主要外荷载是__________。
4、根据朗肯土压力理论，当墙后土体处于主动土压力状态时，表示墙后土体单元应力状态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是__________。
5、若挡土墙墙后填土抗剪强度指标为c，φ，则主动土压力系数等于__________，被动土压力系数等于__________。
6、墙后为粘性填土时的主动土压力强度包括两部分：一部分是由土自重引起的土压力，另一部分是由__________引起的土压力。
7、当挡土墙墙后填土面有均布荷载q作用时，若填土的重度为γ，则将均布荷载换算成的当量土层厚度为__________。
8、当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力有土压力和__________两部分。
9、当墙后无粘性填土中地下水位逐渐上升时，墙背上的侧压力产生的变化是__________。
10、挡土墙在满足__________的条件下，库仑土压力理论与朗肯土压力理论计算得到的土压力是一致的。
选择题：1、下列各项属于挡土墙设计工作内容的是（）。
（A）、确定作用在墙背上的土压力的性质（B）、确定作用在墙背上的土压力的大小（C）、确定作用在墙背上的土压力的方向（D）、确定作用在墙背上的土压力的作用点2、在相同条件下，主动土压力Ea与被动土压力Ep的大小关系是（）。
（A）、Ea≤Ep（B）、Ea＜Ep（C）、Ea＞Ep（D）、Ea≥Ep3、若挡土墙完全没有侧向变形、偏转和自身弯曲变形时，正确的描述是（）。
（A）、墙后土体处于静止土压力状态（B）、墙后土体处于侧限压缩应力状态（C）、墙后土体处于无侧限压缩应力状态（D）、墙后土体处于主动土压力状态4、若墙后为均质填土，无外荷裁，填土抗剪强度指标为c，φ，填土的重度为γ，则根据朗肯土压力理论，墙后土体中自填土表面向下深度z处的主动土压力强度是（）。
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（b）当压力为 100 kPa 时试样已产生的变形为： H 1
e0 e1 1.310 1.062 H 20 2.15(mm) 1 e0 1 1.310
p 2 p1 p 100 150 250(kPa )
由曲线查得 p2 对应的孔隙比为 0.92
1.4 1.3 1.2 孔隙比 e 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0 100 200 300 压力（kPa） 400 500
1.2
土层1
1.1
土层2
1.0 孔隙比e
0.9
0.8
0.7
0.6 0 50 100 150 200 压力 (kPa) 250 300 350
可查取初始孔隙比 e1 与最终孔隙比 e2 ，见下表： 分层 编号 初始应 分层厚 力平均 度 （cm） 值 (kPa) 500 600 100 200 附加应 力平均 值 (kPa) 140 50 最终应 力平均 值 (kPa) 240 250
5）确定压缩层深度： 根据天然土层性质分为两层，确定压缩深度为基础下 11m。 6）变形计算： ①计算各分层的自重应力和附加应力平均值，取各分层顶面和底面的应力平均值。 ②按各层平均自重应力 sz 和平均实受应力 ( sz z ) ，由表 5-13 和表 5-14，及Ⅰ层土的 e-p 曲线（由表 5-13 作出） ，见下图：
e1i
0.61 0.57 0.52 0.46 0.45 0.43 0.41 0.41
e2i
0.46 0.48 0.43 0.42 0.40 0.39 0.40 0.40
e1i e2i 1e1i
0.093 0.057 0.059 0.027 0.034 0.028 0.007 0.007 Σ
sr e1ie2i hi 下图
受压层下限控制在附加应力 σz=0.2σsz，在 18.6 m 深处，地基沉降计算土层厚度见上表。 各土层自重应力、附加应力平均值计算见下表： 分 层 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 分层厚 度（m） 1.5 1.5 2.1 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 初始应力 平均值 （kPa） 41.85 69.75 103.23 145.08 180.41 206.43 232.44 258.46 附加应力 平均值 （kPa） 111.75 118.61 107.38 92.52 77.77 68.81 56.13 47.57 最终应力 平均值 （kPa） 153.6 188.36 210.61 237.6 258.18 275.24 288.57 306.03
e1i
e2 i
e1i e2i 1 e1i
Si
e1i e2i hi 1 e1i
(cm)
Ⅰ Ⅱ
0.95 0.77
0.892 0.76
0.0297 0.0056
14.87 3.39
6
③将上表计算的两层变形叠加，得基础中心的变形为 18.26 cm。 （b）1）第 2 种情况垂直荷载偏向 A 点 0.5m 时，基础上形成的应力面积为梯形，但基底中心点下不同 深度处产生的附加应力 z 与第 1 种情况相同，故其沉降大小不变； 第 3 种情况，增加水平向荷载 50kPa 时，水平荷载在基础中心点下的应力为零，因此基底中 心点下不同深度处产生的附加应力 z 与第 1 种情况相同，其沉降仍大小不变。 2）计算基础两侧边点 A、C 的变形沉降量 S A 和 S c 时，同理使用上述方法。与中心 O 点不同的 是第 4 步地基中附加应力计算时，应力分布系数 K z 不同，且有 K zA K zc 深度范围内） ， 0 2 A 2 C ，
H1 H 0
e1 e0 1.310 1.0 20 17.32 (mm) H 0 20 1 1.310 1 e0
p 2 p1 p 150 200 350(kPa )
由曲线查得 p2 对应的孔隙比为 0.87 压力由 150 kPa 增加到 350 kPa 时试样的变形为：
Cv t H
2
3.6 0.5 32
0.2
U t 0.5
S t 0.5 3 1.5 ( cm)
c) 6 个月后即为 U t 0.5 时的超孔压分布（不包括静水压
粘 土 层
力，静水压力在粘土层中为梯形分布）见右图阴影部分
习题 5-8
（a）土体中的平均附加应力为：
z
z 0 z1
0.33
E 12.692 MPa
( y x ) 300 400 1.12 z 80 H 1 E E E
习题 5-3
由已知条件可绘出如下的 e-lgp 曲线
1.1 1 0.9 孔隙比e 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 1 10 100 1000 10000 100000 压力强度(kPa)
习题 5-4
由 e＝
wG
％ 2.72 s 知，当 p=80 kPa 时，即试验后孔隙比 e＝ 33.1 ＝0.900 Sr 100％
由 H＝
e1 e2 H e2 H H 知， e1 ,可得每级荷载下的 e 值如下表 1 e1 H H
压力强度 （N/cm2） 0 5 10 20 40 80 试样压缩稳定高度 （mm） 20 19.7 19.6 19.34 18.77 18.2 0.3 0.1 0.26 0.57 0.57 △H（mm） 孔隙比 e 1.1777 1.0504 1.0401 1.0154 0.9595 0.9000
习题 5-1
绘出孔隙比～压力关系曲线，见下图 （a）压缩系数、体积压缩系数和压缩模量依据定义在曲线上求得，具体数据见下表： 压力 p (kPa) 孔隙比 e 压缩系数 av 体积压缩系数 mv 压缩模量 Es 0 1.310 50 1.171 0.00278 0.00120 830.94 100 1.062 0.00218 0.00100 995.87 200 0.951 0.00111 0.00054 1857.66 300 0.892 0.00059 0.00030 3306.78 400 0.850 0.00042 0.00022 4504.76
e-lgp 曲线 （a）根据图中的红色辅助线，可得到前期固结压力 pc=850kPa （b）压缩系数 Cc＝
e1 e2 0.88 0.58 0.355 lg p 2 lg p1 lg 7000 lg 1000
2
(c) 由自重应力σsz=293kPa<pc=750kPa，故土层为超固结土。
4
层厚 hi (m)
基底以下深 度 z (m)
n
附加应力系数 Kc
附加应力 σz (kPa) 100.60
0.5 0.75 1.1 1.5 1.9 2.3 2.7 3.1
0.2391 0.2224 0.1954 0.1646 0.1380 0.1181 0.100 0.085
122.90 114.31 100.44 84.60 70.93 60.69 51.56 43.58
5
基础底面处： sz ( 3) 20 3 60 (kPa) 第Ⅰ层土底面处： sz ( 8) 16 5 60 140 (kPa) 第Ⅱ层土底面处： sz ( 14 ) 20 6 140 260 (kPa) 4）地基中附加应力计算：根据表 5-12
e-lgp 曲线
3
1.10
1.05
1.00 孔隙比e 0.95 0.90 0.85 1 10 2 压力强度(N/cm ) 100
如上图，压缩系数 Cc＝
e1 e2 1.02 0.9 0.199 lg p 2 lg p1 lg 80 lg 20
在 e-lgp 去曲线中由作图法得 Pc=17.8 N/cm2
试验所得的 e～p 曲线 压力由 100 kPa 增加到 250 kPa 时试样的变形为：
H 2
e1 e2 1.062 0.92 (20 2.15) 1.23(mm) H1 1 e1 1 1.062
（c）由曲线查得 p1＝150 kPa 对应的孔隙比为 1.0 当压力为 150 kPa 压缩稳定后试样的高度为：
习题 5-5
计算涵闸基底垂直压力 p=P/A =
13880 =128.5 (kPa) 6 18
基底附加应力 p 0 p D 128.5 18.6 1.5 100.6 (kPa) 附加应力分层厚度应小于 2.4 m，因此取 1.5~2.4 m，自重和附加应力分布计算见下表： 地面以下深 度 z1 (m) 0 1.5 3 4.5 6.6 9 11.4 13.8 16.2 18.6 自重应力 σsz (kPa) 0 27.9 55.8 83.7 122.76 167.4 193.42 219.43 245.45 271.46 1.5 1.5 2.1 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 0 1.5 3 5.1 7.5 9.9 12.3 14.7 17.1
绘制 e-p 及 e-lgp 曲线如下：
1.1
1.1
1.0 孔隙比e 1.0 0.9 0.9 0 10 20 30 40 50
2
60
70
80
90
100
压力强度(N/cm )
e－p 曲线 在 e－p 曲线上作 p＝40N/cm2 点切线，如图中红线所示，得 p＝40N/cm2 下的压缩系数
av=
1.0 0.935 ＝0.00165 cm2/N 60 20
2
223.7 196.2 209.95kPa 2
地基的最终变形为：
S
av 0.00245 0.1 pH 209.95 6 15.8cm 1 e1 1 0.947 k (1 e1 ) [2.0 /(365 24 60 60)] (1 0.947) 5.04 101 cm 2 / s w av 10 0.000245 0.01 Ut St 12 0.76 S 15.8