土力学_第二版_权威课后答案_中国建筑工业东南大学编(调整).docVIP

3-8、某渗透试验装置如图 3-23 所示。砂Ⅰ的渗透系数 k1 = 2 × 10 ?1 cm / s ；砂Ⅱ的渗透系  数 k 2 = 1× 10 ?1 cm / s ，砂样断面积A=200cm2，试问： （1）若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面出安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？ （2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗水量 q 多大？ 解：（1） k1 60 ? h2 L1 h2 A = k 2 A L2 整理得  k1 (60 ? h2 ) = k 2 h2 h = 60k1 = 60 × 2 × 10 ?1 = 40cm k1 + k 2 2 × 10 ?1 + 1× 10 ?1 所以，测压管中水面将升至右端水面以上：60-40=20cm （2）q2 = k 2 i2 A = k2 × Δh2 × A = 1× 10?1 × 40 × 200 = 20cm3 / s L2 40 3-9、定水头渗透试验中，已知渗透仪直径D=75mm，在L=200mm渗流途径上的水头损失 h=83mm，在 60s时间内的渗水量Q=71.6cm3，求土的渗透系数。 解： k = QL A ? Δh ? t = 71.6 × 20 π × 7.52 × 8.3 × 60 4 = 6.5 × 10 ?2 cm / s 3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为 30cm2，厚度为 4cm，渗透仪细玻璃管的 内径为 0.4cm，试验开始时的水位差 145cm，经时段 7 分 25 秒观察水位差为 100cm，试验 时的水温为 20℃，试求试样的渗透系数。 π × 0.4 2 × 4 解： k = aL ln h1 = 4 ln 145 = 1.4 × 10 ?5 cm / s A(t 2 ? t1 ) h2 30 × 445 100  3-11、图 3-24 为一板桩打入透水土层后形成的流网。已知透水土层深 18.0m，渗透系数 k = 3 × 10 ?4 mm / s ，板桩打入土层表面以下 9.0m，板桩前后水深如图中所示。试求： （1）图中所示 a、b、c、d、e 各点的孔隙水压力； （2）地基的单位渗水量。 解：（1）U a = 0 × γ W U b = 9.0 × γ W = 0kPa = 88.2kPa  U = ?18 ? 4 × 9 ? 1 ? ? × γ W = 137.2kPa ? 8 ? U d = 1.0 × γ W = 9.8kPa  U e = 0 × γ W = 0kPa  （2） q = k ? i ? A = 3 × 10 ?7 × 8 9 × 2 × (18 ? 9) = 12 × 10 ?7 m 3 / s 4-8、某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚 1.5m， γ = 17kN / m 3 ；第二层粉质黏  土厚 4m，γ = 19kN / m 3 ， G = 2.73 ，ω = 31% ，地下水位在地面下 2m 深处；第三层  淤泥质黏土厚 8m ， γ = 18.2kN / m 3 ， G = 2.74 ， ω = 41% ；第四层粉土厚 3m ，  γ = 19.5kN / m 3 ，G = 2.72 ，ω = 27% ；第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向  自重应力σ c ，并绘出σ c 沿深度分布图。 解：（1）求γ  WS ? VS γ W γ (WS ? VS γ W ) γ (GS ? γ W ? γ W ) γ ? γ W (GS ? 1) γ (GS ? 1) γ = = V W = WS + WW = GS γ W + ωGS γ W = Gs(1 + ω )  由上式得：γ = 9.19kN / m 3 ，γ = 8.20kN / m 3 ，γ = 9.71kN / m 3 ，  （2）求自重应力分布 σ c1 = γ 1 h1 = 1.5 × 17 = 25.5kPa σ = γ h + γ h‘ = 25.5 + 19 × 0.5 = 35.0kPa  σ c 2 = σ c水 + γ ’(4 ? h ) = 35.0 + 9.19 × 3.5 = 67.17kPa  σ = σ + γ ’h = 67.17 + 8.20 × 8 = 132.77 kPa σ = σ + γ ’h = 132.77 + 9.71 × 3 = 161.90kPa σ 4不透水层 = σ c4 + γ W (