土力学计算题作业解答.docVIP

计算题作业解答 5-1 某矩形基础宽度b=4m，基底附加压力p0=100kpa，基础埋深2m，地表以下12m深度范围内存在两层土，上层土厚度6m，土天然重度γ=18 kN/m3，孔隙比e与压力p(MPa)关系取为e=0.85-2p/3，下层土厚度6m, 土天然重度γ=20 kN/m3，孔隙比e与压力p(MPa)关系取为e=1.0-p。地下水位埋深6m，基底中心点以下不同深度处的附加应力系数和该深度范围平均附加应力系数见下表。试采用单向压缩分层总和法和规范推荐分层总和法分别计算该基础沉降量（沉降计算经验系数取1.05）。 作业：只做单向压缩分层总和法 解：根据题意下层土＝20 KN/，∴＝10 KN/。以1m为间隔分层。根据表中数据，计标基底土压力分布如下图： 在第6点：＝＝0.1640.20 ∴可计标至6点，即基底6m深度处。 点 深度 自重用力 附加用力 自主用力平均值 附加用力平均值 自重用力+附加用力 受压前 受压后 0 0 36 100 1 1.0 54 94 45 97 142 0.820 0.755 35.7 2 2.0 72 75 63 84.5 147.5 0.808 0.752 31.0 3 3.0 90 54 81 64.5 145.5 0.794 0.753 23.9 4 4.0 108 39 99 46.5 145.5 0.784 0.753 17.4 5 5.0 118 28 113 33.5 146.5 0.887 0.8535 17.8 6 6.0 128 21 123 24.5 147.5 0.877 0.8525 13.1 ∴ S＝＝138.9mm 5-3.某饱和粘性土层的厚度为8m，在土层表面大面积均布荷载p0=160kPa作用下固结，设该土层的初始孔隙比e=1.0，压缩系数a=0.3MPa-1。已知单面排水条件下加荷历时t=1年时的固结度Uz1=0.43。求：①该粘土层的最终固结沉降量；②单面排水条件下加荷历时一年的沉降量；③双面排水条件下达到单面排水加荷历时一年的沉降量所需要的时间。 5-3 解：（1） （2） （3）因为：在其它条件相同的情况下，单面排水需要的时间为双面排水的4倍 所以： 6-1破坏面上的法向应力为283kPa和剪应力为127kPa以及试件中的最大剪应力140kPa。 6—1. 解：＝200 Kpa －=280 Kpa ∴＝280＋200＝480 Kpa ＝(＋)＋ (－)＝340－0.407×140＝283 Kpa ＝ (－)＝×280×＝127.9 Kpa 有效正用力： ＝＝283－180＝103 Kpa 破坏发生在面上： ∴＝ (－)＝×280＝140 Kpa 6-2大主应面成夹角α=15°的斜面上的正应力573kPa和剪应力100kPa。 解：圆心（，0），即（400，0） 半径R＝＝200 Kpa ＝＋＝400＋200×＝573 Kpa ＝＝200×＝100 Kpa 7-1某挡土墙高7m，墙背竖直光滑，墙后填土面水平，并作用均布荷载q=20kPa，填土分两层，地下水分布在两层土界面上；上层土厚3m，γ1=18.0kN/m3, φ1=200,C1=12.0kPa；下层位于水位以下，厚4m，γsat=19.2kN/m3,φ2=260,C2=6.0kPa。试求墙背总侧压力E及作用点位置，并绘侧压力分布图？ 解：墙背垂直光滑、水平，符合郎肯条件 ∴＝＝0.490 ＝0.700 ＝＝0.391 ＝0.625 填土表面土的压力 ＝q－2c＝20×0.490－2×12×0.7＝﹣7.00 Kpa 第一层土底部土压力强度： ＝（q＋）－2＝(20＋18×3) ×0.49－2×12×0.7＝19.46 Kpa 第二层土顶部土压力强度： ＝（q＋）－2＝(20+18×3) ×0.391-2×6×0.625=21.43 Kpa 第二层土底部土压力强度： ＝（q＋＋）－2=（20+18×3+9.2×4）×0.391-2×6×0.625=35.82 Kpa 第二