土力学第七章课后习题答案答案..
《土力学》复习附答案版
土力学习题集及详细解答《土力学》习题第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大，其夯实后密实度较大。
2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥ 5 且曲率系数为 1～3 的土。
3.利用级配曲线可确定不均匀系数Cu；为了获得较大密实度，应选择Cu值较大的土作为填方工程的土料。
4.能传递静水压力的土中水是毛细水和重力水。
5.影响压实效果的土中气是与大气隔绝的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气连通的气体。
6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用沉降分析法，对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用筛分法。
7.粘性土越坚硬，其液性指数数值越小，粘性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越大。
8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为有效粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为限制粒径。
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（ D ）2.土的结构为絮状结构的是:（A）粉粒（B）碎石（C）粘粒（D）砂粒您的选项（ C ）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）：（A）C U< 5（B）C U>10（C）C U> 5 且C C= 1へ3（D）C U< 5 且C C= 1へ3您的选项（ A）4.不能传递静水压力的土中水是：（A）毛细水（B）自由水（C）重力水（D）结合水您的选项（ D ）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缩限、塑限。
2.根据塑性指数，粘性土被分为粘土及粉质粘土。
3.淤泥是指孔隙比大于 1.5 且天然含水量大于 W L 的土。
4.无粘性土根据土的颗粒级配进行工程分类，碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量 50% 的土。
土力学2-10章课后习题参考答案
解： ρ = m = 72.49 − 32.54 = 1.84g / cm3
V
21.7
ω = mW = 72.49 − 61.28 = 39% mS 61.28 − 32.54
ρd
=
mS V
= 61.28 − 32.54 21.7
= 1.32g / cm3
e = VV = 11.21 = 1.069 VS 10.49
σ z⋅三角形2 = 0.0938 *100 = 9.38kPa
所以，边缘左右两侧的σ z 为
σ z1 = 33.4 + 7.34 = 40.74kPa
σ z2 = 33.4 + 9.38 = 42.78kPa
6m 处 ： 矩形分布的条形荷载
4-10、某矩形基础的底面尺寸为 4m×2.4m，设计地面下埋深为 1.2m（高于天然地 面 0.2m），设计地面以上的荷载为 1200kN，基底标高处原有土的加权平均重度为 18kN/m3。试求基底水平面 1 点及 2 点下各 3.6m 深度 M1 点及 M2 点处的地基附加
应力σ Z 值。
解：（1）基底压力 p = F + G = 1300 + 4 × 2.4 ×1.2 × 20 = 149kPa A
解：（1）设VS = 1
ρ = m = mS + mW = ω ⋅ mS + mS = (1 + ω )d S ⋅ ρW
V 1+e
1+ e
1+ e
整理上式得 e = (1 + ω)dS ⋅ ρW −1 = (1 + 0.098)2.67 ×1 −1 = 0.656
ρ
1.77
（2） Dr
土力学习题集答案_第七章
第7章土的抗剪强度强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？极限平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。
的抗剪强度可表达为，称为抗剪强度指标，抗剪强度指标实质上就是抗剪强度参数。
于同一种土，抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系，不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同。
）土的极限平衡条件：即或衡状态时破坏面与大主应力作用面间的夹角为，且粘性土（）时，或为在剪应力最大的平面上，虽然剪应力最大，但是它小于该面上的抗剪强度，所以该面上不会发生剪切破坏。
剪切破坏面与小剪试验土样的应力状态：；三轴试验土样的应力状态：。
直剪试验土样的大主应力作用方向与水平面夹剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。
直剪试验三轴压缩试验试验方法试验过程成果表达试验方法试验过程成果表达快剪(Q-test, quick sheartest)试样施加竖向压力后，立即快速（0.02mm/min）施加水平剪应力使试样剪切，不固结不排水三轴试验，简称不排水试验(UU-test,unsolidation试样在施加围压和随后施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中都不允许排水，，undrained test)试验自始至终关闭排水阀门 固结快剪(consolidated quick shear test)允许试样在竖向压力下排水，待固结稳定后，再快速施加水平剪应力使试样剪切破坏，固结不排水三轴试验，简称固结不排水试验(CU-test,consolidation undrainedtest)试样在施加围压时打开排水阀门，允许排水固结，待固结稳定后关闭排水阀门，再施加竖向压力，使试样在不排水的条件下剪切破坏 ，慢剪(S-test, slowshear test)允许试样在竖向压力下排水，待固结稳定后，则以缓慢的速率施加水平剪应力使试样剪切，固结排水三轴试验，简称排水试验(CD-test,consolidationdrained test)试样在施加围压时允许排水固结，待固结稳定后，再在排水条件下施加竖向压力至试件剪切破坏，室内测定土的抗剪强度指标的常用手段一般是三轴压缩试验与直接剪切试验，在试验方法上按照排水条件又各自分为不固结不排水剪结排水剪与快剪、固结快剪、慢剪三种方法。
清华大学土力学课后答案-第七章课后习题
csoil csoil cos H cr sin cos tan soil (cos sin cos 2 tan soil )
20 , csoil 15kPa , soil 20 , 16kN / m3 , H cr .
刀客李广信土力学第七章习题作业
解：Fs
[ 'cos wi sin( )] tan 'sin wi cos( ) Fs 0.745
20 , 32 , ' 10kN / m3 , w 10kN / m3 , 0
(2)土柱与基岩上表面之间crock 10kPa , rock 15 H cr crock 7.37 m (cos sin cos 2 tan rock )
解：w
mw e 0.70 0.264， ms Gs 2.65
Gs (1 w)* w 2.65*1.264*10 19.70kN/m3 1 e 1 0.7 取1m宽土柱研究 W' 'V (19.70 10) *1* 4 38.8kN
[(3273.04
3062.78 ) sin 21.80 300.53] tan18 115 Fs 3062.78 (3273.04 ) cos 21.80 Fs
当 Fs 1, Fs 1.22说明安全系数 1. 解方程得到 : Fs 1.016
7 5 在天然重度为 =18kN/m3 , 25 , c 8kPa的土层中开挖基坑，基坑深度 H 10m,问极限角 多大？若以1: 0.5的坡度开挖，极限开挖深度多大？ 解答： (1) N c 8 0.0444 H 18*10
土力学答案完整版(河海大学出版社)
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案第一章 土的物理性质指标与工程分类1-1 解：(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯(1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯1-2 解：已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70饱和 ∴r S =1又知：wSm m m =-= 15.3-10.6=4.7g(1) 含水量 w Smmω==4.710.6=0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.71.201.0Sre G Sω⨯=== (3) 孔隙率1.20.54554.5%111.2e e η====++ (4) 饱和密度及其重度32.71.21.77/111.2S s a t wG e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/s a t s a t g k N m γρ=⨯=⨯= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/s a t w g c m ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g k N mγρ=⨯=⨯= (6) 干密度及其重度32.71.01.23/111.2S w d G g cm e γρ⨯===++31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯= 1-3 解：31.601.51/110.06d g cm ρρω===++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω===1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯= 1-4 解：w Sm mω=w Sm m m =-sSm m mω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++ 0.16ω∆= ∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯= 1-5 解：(1) 31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-=(2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω===(3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===--1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。
土力学第四版习题答案
土力学第四版习题答案第一章：土的物理性质和分类1. 土的颗粒大小分布曲线如何绘制？- 通过筛分法或沉降法，测量不同粒径的土颗粒所占的比例，然后绘制颗粒大小分布曲线。
2. 如何确定土的密实度？- 通过土的干密度和最大干密度以及最小干密度，计算土的相对密实度。
3. 土的分类标准是什么？- 根据颗粒大小、塑性指数和液限等指标，按照统一土壤分类系统（USCS）进行分类。
第二章：土的力学性质1. 土的应力-应变关系是怎样的？- 土的应力-应变关系是非线性的，通常通过三轴试验或直剪试验获得。
2. 土的强度参数如何确定？- 通过土的三轴压缩试验，确定土的内摩擦角和凝聚力。
3. 土的压缩性如何影响地基沉降？- 土的压缩性越大，地基沉降量越大，反之亦然。
第三章：土的渗透性1. 什么是达西定律？- 达西定律描述了土中水流的速度与水力梯度成正比的关系。
2. 如何计算土的渗透系数？- 通过渗透试验，测量土样在一定水力梯度下的流速，计算渗透系数。
3. 土的渗透性对边坡稳定性有何影响？- 土的渗透性增加可能导致边坡内部水压力增加，降低边坡的稳定性。
第四章：土的剪切强度1. 什么是摩尔圆？- 摩尔圆是一种图解方法，用于表示土的应力状态和剪切强度。
2. 土的剪切强度如何影响基础设计？- 土的剪切强度决定了基础的承载能力，是基础设计的重要参数。
3. 土的剪切强度与哪些因素有关？- 土的剪切强度与土的类型、密实度、含水量等因素有关。
第五章：土的压缩性与固结1. 固结理论的基本原理是什么？- 固结理论描述了土在荷载作用下，孔隙水逐渐排出，土体体积减小的过程。
2. 如何计算土的固结沉降？- 通过固结理论，结合土的压缩性指标和排水条件，计算土的固结沉降量。
3. 固结过程对土工结构有何影响？- 固结过程可能导致土工结构产生不均匀沉降，影响结构的稳定性和使用寿命。
第六章：土的应力路径和强度准则1. 什么是应力路径？- 应力路径是土体在加载过程中应力状态的变化轨迹。
《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。
土力学与基础工程第七章课后习题7.5.doc
软弱层下卧层顶面处附加应1.36(152.35-17x1) p7 =--------------------------------・ 1.36+ 2x2.5 tan 23°=52.86仞。
7.5某一砖厚（240mm）承重墙传来轴力标准值F k=180KN/m,地基资料如图所示，试设计此刚性基础，并验算软弱下卧层强度。
解：1.确定条形基础地底面宽度b为了方便施工，基础宜建地下水位以上，故选择粉土层为持力层初步选择基础埋深d=1.0m 由e=0.88 2表得〃广0, f]d =1.0埋深范围内土的加权平均重度七=\7KN/m3持力层修正后承载力特征值九=150+1.0 x 17 x （l-0.5）=158.5kpa基础宽度：b 2 -------- ----- = -------------------- = 1.30 （< 3.0/71,不需要宽度修正）九—• d 158.51-20x12.选择基础材料，并确定基础高度H取该承重墙下条形基础b=1360mm采用MU10砖和M5砖浆砌（二一间隔收）砖基础，基底200mm,厚CIO素混凝土垫层p k =上上 * = WO 卜20x1x1.36 = ]52.35饥z,得tan3 = 1.0,所以混凝土垫层溶进200/w/w, A1.36砖基础所需台阶数n > L• 1360-240-2x200 = ）2 60相应基础高度：H=120 x 3+60 x l+300=72（）mm基础顶面至地面380mm,则埋深1.0m,完全吻合3.软弱下卧层强度验算软弱下卧层顶面处自重应力：/<2 =17x1 + 9x2.5 = 39.5^软弱下卧层顶面上土平均重度：y m = W.3KNhn^由于混凝土黏土九=100知。
>5。
仞。
，查得％ =0,久=i.o九，=100 +1.0 X11.3 x (2.5 一0.5) = 122.6 伽由E S i/ E S2=5.1/1.7=3以及z/b=l/1.36>0.5查得地基压力扩散角0 = 23°验算Pc. + Pz = 39.5 + 52.86 = 92.36 <f az=i 22.6kpa满足要求。
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土体ABC的重力
作用在AB上的合力E
合力E与水平面夹角θ
7-4某拱桥，高6m，土层分布和土指标如图所示，试计算墙背静止土压力和被动土压力(K0＝0.5)。
解(1)静止土压力计算
a点σ0＝0
b点σ0＝K0γh＝0.5×18×4＝36kPa
6点黏土顶面σ0＝0.5×18.0×4＝36kPa
解由《地基基础设计规范》(GB 50007—2002)图L.0.2知
Ka＝ห้องสมุดไป่ตู้.44
Eax＝Easin(α-δ)＝146.5×sin(80°-15°)＝132.8kN/m
Eaz＝Eacos(α-δ)＝146.5×cos(80°-15°)＝61.9kN/m
设墙顶宽为2.0m，底宽为4.0m，则墙重
抗滑移稳定性
抗倾覆稳定性
G作用位置距墙趾距离工x0
7-10某挡土墙高6m，用毛石和M5水泥砂浆砌筑，砌体重度γ＝22kN/m3，抗压强度fy＝160MPa，填土γ＝19kN/m3，ψ＝40°，c＝0，基底摩擦系数μ＝0.5，地基承载力特征值fa＝180kPa，试进行挡土墙抗倾覆、抗滑移稳定性、地基承载力和墙身强度验算。
解(1)按库仑土压力理论计算
α＝80°，β＝0，δ＝15°，η＝0，ψ＝30°，Kq＝1
主动土压力系数
(2)按朗肯土压力理论计算
朗肯主动土压力适用于墙背竖直(墙背倾角为0)、墙背光滑(δ＝0)、填土水平(β＝0)的情况。该挡土墙，墙背倾角为10°，δ＝15°，不符合上述情况。现从墙脚B作竖直线BC，用朗肯主动土压力理论计算作用在BC面上的主动土压力。近似地假定作用在墙背AB上的主动土压力为朗肯主动土压力正。与土体ABC重力G的合力。
诸力对O点力臂α＝2.5m，b＇＝4.65m，h＝2m
作用在基础底面总竖向力
N＝G+pay＝432+61.7＝439.7kN/m
合力作用点与O点距离
Pmax＝98.5＜1.2fak＝1.2×100＝120kPa，满足。
7-11某挡土墙高7m，填土顶面局部作用荷载q＝10kN/m2，试计算挡土墙主动土压力。
b点水位处土压力强度eb2＝20×(2.5+2.0)×0.39＝35.1kPa
c点土压力强度ec＝(q+γ1h1+γ2h2)×Ka2＝(50+20×2+10×10)×0.39＝74.1kPa
b点水压力强度ebw＝0
c点水压力强度ecw＝γwh＝10×10＝100kPa
总压力E＝Ea+Ew＝592.6+500＝1092.6kN/m
7-6某挡土墙高6m，试计算墙所受到的主动土压力。
解
a点土压力强度
ea＝γhKa＝qKa＝10×0.49＝4.9kPa
b点上土压力强度
b点下土压力强度
eb2＝(q+γ1h1)Ka2＝(10+18×3)×0.36＝23.04kPa
c点土压力强度
ec＝(q+γ1hl+γ2h2)Ka2＝(10+18×3+19.5×3)×0.36＝44.1kPa
解挡土墙主动土压力
作用点离O点1.62m。
(1)抗倾覆稳定性
(2)抗滑移稳定性
(3)地基承载力验算
(4)墙身强度验算
验算离墙顶3m处截面I-I的应力。
I-I以上的主动土压力
I-I以上墙体重
G1离O1点的距离为0.995m。
I-I截面上的法向应力
I-I截面上剪应力
根据《砌体结构设计规范》(GB 50003—2001)，砌体的摩擦系数f＝0.6。
c点下ec2＝γhKa＝18×5.95×0.70＝74.97kPa
d点ed＝γhKa＝18×7×0.70＝88.2kPa
主动土压力
7-9某挡土墙高H＝6m，墙背倾角α＝80°，填土面倾角β＝10°，δ＝15°，μ＝0.4，填料为中砂，ψ＝30°，γ＝18.5kN/m3，砌体γ＝22kN/m3，试设计该挡土墙。
c点土压力强度
ec＝γ2(h＇+h2)Ka2＝17.3×(3.38+3)×0.32＝35.3kPa
土压力
7-8某挡土墙高7m，填土顶面局部作用荷载q＝10kN/m2，试计算挡土墙主动土压力。
解主动土压力系数
从荷载两端点作两条辅助线，它们与水平面成θ角， ，认为b点以上和c点以下土压力不受地面荷载影响，而bc间的土压力按均布荷载计算。
db＝3tanθ＝3×tan50°＝3×1.19＝3.6m
ac＝5tantθ＝5×tan50°＝5×1.19＝5.95m
a点ea＝0
b点上eb1＝γhKa＝18×3.6×0.70＝45.4kPa
b点下eb2＝(q+γh)Ka＝(10+18×3.6)×0.7＝52.36kPa
c点上ec1＝(q+γh)Ka＝(10+5.95×18)×0.7＝81.97kPa
7-1某挡土墙高6m，填土ψ＝34°，c＝0，γ＝19kN/m3，填土面水平，顶面均布荷载q＝10kPa，试求主动土压力及作用位置。
解
7-2某挡土墙，墙背填土为砂土，试用水土分算法计算主动土压力和水压力。
解
7-3某挡土墙，墙高5m，墙背倾角10°，填土为砂，填土面水平β＝0，墙背摩擦角δ＝15°，γ＝19kN/m3，ψ＝30°，c＝0，试按库仑土压力理论和朗肯土压力理论计算主动土压力。
解主动土压力系数
从荷载两端点作两条辅助线，它们与水平面成θ角， ，认为b点以上和c点以下土压力不受地面荷载影响，而bc间的土压力按均布荷载计算。
db＝3tanθ＝3×tan50°＝3×1.19＝3.6m
ac＝5tantθ＝5×tan50°＝5×1.19＝5.95m
a点ea＝0
b点上eb1＝γhKa＝18×3.6×0.70＝45.4kPa
Pay＝Pa×sin(δ+10°)＝Pa×sin(15°+10°)＝145.8×0.423＝61.7kN/m
Pax＝pa×cos(δ+10°)＝145.8×cos(15°+10°)＝145.8×0.91＝132kN/m
查规范GB 50007—2002表6.6.5-2知，μ＝0.4。
抗滑稳定性验算
抗倾覆稳定性验算
7-7某混凝土挡土墙高6m，分两层土，第一层土，γ1＝19.5kN/m3，c1＝12kPa，ψ1＝15°；第二层土γ2＝17.3kN/m3，c2＝0，ψ2＝31°。试计算主动土压力。
解临界深度z0
b点上土压力强度
计算b点下土压力强度，把第一层土简化为当量土层厚h＇
b点下土压力强度eb2＝γ2h＇Ka＝17.3×3.38×0.32＝18.7kPa
b点下eb2＝(q+γh)Ka＝(10+18×3.6)×0.7＝52.36kPa
c点上ec1＝(q+γh)Ka＝(10+5.95×18)×0.7＝81.97kPa
c点下ec2＝γhKa＝18×5.95×0.70＝74.97kPa
d点ed＝γhKa＝18×7×0.70＝88.2kPa
主动土压力
c点σ0＝0.5×(γ1h1+γ2h2)＝0.5×(18×4+17.5×2)＝0.5×107＝53.5kPa
(2)被动土压力计算
7-5某挡土墙高12m,试计算主动土压力。
解将地面均布荷载换算成填土的当量土层厚度。
a点土压力强度ea＝γhKa1＝20×2.5×0.333＝16.65kPa
b点土压力强度eb1＝γhKa1＝20×(2.5+2.0)×0.333＝29.97kPa
7-6某混凝土挡土墙墙高H＝6m，α＝80°，β＝10°，墙背摩擦角δ＝15°，填土为中砂，ψ＝30°，γ＝18.5kN/m3，地基承载力特征值fak＝100kPa，试设计该挡土墙。
解初定墙顶宽1.0m，底宽5.0m。
β＝10°，α＝80°，Ⅱ类土查《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)图1.0.2，Ka＝0.438， ×18.5×62×0.438＝145.8kN/m。