吉林建筑大学土力学复习资料第一章作业相关说明：(1) 公式证明时不允许用推导公式！(2) 作业必须抄题，有附图的应将图画上，同时，不允许徒手画图。(3) 解题有必要的步骤，解题过程中公式一定要写全，推导公式无需证明，可以直 接使用！附加1-1 证明下列换算公式：S e +Y 、vwy (1 -n)(2)y = ws ； (3)S =1 + er y n附加1-2某干砂试样p =1.66 g/ cm3，d =2.69，置于雨中，若砂样体积不变，饱和 度增至40%时，此砂在雨中的含水量w为多少？附加1-3将土以不同含水量配制成试样，用标准的夯击能将土样击实，测得其密度， 得数据如下表：w(%)17.215.212.210.08.87.4p(g/ cm3)2.062.102.162.132.031.89已知土粒比重d =2.65，试求最优含水量w p (要求：绘制wP d曲线时，必须采用方格纸)1-2某地基土层，用体积为72cm3的环刀取样，测得环刀加湿土重170g，环刀重40g， 烘干后土重122g，土粒相对密度为2.70，问该土样的w、e、s、y、y、y和寸各rd sat为多少？并比较各种重度的大小。1- 3 一土样重200g，已知含水率为16%，若要制备含水率为20%的土样，需加多少 水？加水后土样重量为多少？1- 4某土样孔隙体积等于土颗粒体积，试求孔隙比e；若土粒相对密度d = 2.66，试 s求干密度P d ;若孔隙被水充满，试求密度p与含水率w。1-5已知某土样土粒相对密度为2.72，孔隙比为0.95，饱和度为0.37。若孔隙比保 持不变，将土样的饱和度提高到0.9,试求每1m3 土应加多少水？1-6从甲、乙两地粘性土中各取出土样进行稠度试验。两土样液限、塑性都相同， w =40%，w = 25%。但甲地土的天然含水量w = 45%，而乙地的w = 20%。问两地的 液1性指数II各为多少？处于何种状态？按Ip分类时，该土的名称是什么？试说明哪 一地区的土较适宜于用作天然地基？1-7某砂土土样的密度为1.77g/cm3，含水率为9.8%，土粒相对密度为2.67，测得 最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943,试求孔隙比e和相对密度d,，并确定该砂 土的密实度。1-8用来修建土堤的土料，天然密度p =1.92g/cm3，含水率w = 20%，土粒相对密度 d = 2.7。现要修建一压实干密度pd=1.70g/cm3，体积为80000m3的土堤，求修建土堤 所须开挖的土料的体积。第一章作业答案附加 1-1： (1)证明：设 V = 1 n e =匕=V ,V = V + V = 1 + eSm p VP d _ V = VVSdp VsVsVS(2)证明：设匕=1 n e =Vv ,V = VvmgVV -VVS(m + m ) g(p V + p V ) gw-+ V = 1 + =ww-S V y +y_vV S ey + y=r w 1 + e(3)，V ，证明：设 V = 1, vp = n n V = n,V = 1 - nVwVVm w PwVmw-ms = ssPAPwVp sVswpwp gVPwgVwy (1 - n)sy n附加1-2：解：已知 P = 1.66g/cm3,d =2.69,(1)干砂一 w =0.e = d pw(1 M)-1 = 2剧 x 1x (1 + )-1 = 0.62 P1.66(2)置于雨中体积不变，一e不变.S =区=0.4 n w = 0.4 x 0.62 = 9.2%r e2.69p附加1-3：解题要点：利用公式p=己求解各含水量所对应的干密度，绘图求得w =10%op1-2：解：V=72cm3, m=17040=130g, mS=122g, mW=130 122=8g no = n = = 6.6%ms122e = ds pw (1 + o) -1 = 2.7 x1x (1 + 0.066) -1 = 06P*130/72S 工=0.066 x 2.7 = 29.7%r e 0.6G mg 130 x 10 y = V V= 18.0kN/m3 72ysatd + e 1S+ e Y2.7 + 0.6x 10 = 20.6kN/m31.6y，= y -y sat Wdy = yd 1 + e W=20.6 -10 = 10.6 kN/m32.7 -x 10 = 16.9 kN/m31.6.y t y yy1-3:解:已知：m1=200g,气=16% , o2 = 20%，则:1-4:解:1-5:解:1-6:解:m mw1 = w1=16%msm mm A将 m=200g 带入得：m =27.6g，Am =6.9gm + Amm + Am2。,1w1wm m - m.加水后土样重量为：m2=m1+ Am =200+6.9=206.9gVe =诺=1 ； (2)s性L = 100% n o e由题意可知：Vv=Vs，则：(1)如孔隙被水充满，则：七由Pd 1 +已知:Pd由:1 x1 = 1.33g / cm 3S e1x1,=+ =37.6% d 2.66 sP = 1.33 n p = Pd (1 + o) = 1.33 x (1 + 37.6%) = 1.83g /cm3ds=2.72，e1=e2=0.95,S e y1 1 dsS = 0.37， y10.37 x 0.95S = 0.9， y 2V=1m3，由:=12.92%，2.72=2 = 31.43%d 2.72mwms知:Amw2.72X103 = 1.39 X103 kg = 1.39t1 + 0.95=m (o2 )=1.39 x (31.43% -12.92%) = 0.257toop-o -oL p查课本20页表1-4得：甲地土处于流塑状态，(1)甲地土:乙地土：/ =业3 =竺芝= -0.33l %-40 - 25乙地土处于坚硬状态。(2)由于甲乙地土样的液限和塑限相同，故:= L P=40 - 25=15，查课本28 页表 1-12 得：甲乙土的名称均为粉质粘土。(3)由于乙地土比甲地土的液性指数大，即:乙地土强度要比甲地大，故乙地土更适合做天然地基。1-7:解：已知 P = 1.77g/cm3，w =9.8%，d =2.67，.e = d,匕(1+ o) -1 = 2.67xlx(1; 0.098) -1 = 0.656 Pem.n = 0.461，e = 0.9431.77D =上二=笊43-0.656 = 0.6 e r e - e .0.943 - 0.461.该砂土处于中密状态。(0.33，0.67)1-8:解:已知 P =1.92g/cm3,o = 20%，d=2.7,P d2 =侦g ,cm3 = Em3，V2=80000m3,且填料前后土粒的质量保持不变。则:天然土料干密度P1.92=1.6t / m 3n m =p d2V2 = 1.7 x 80000 = 136000t二修建土堤所须开挖的土料的体积V = m =旦攀 =85000m 3P 1.6d 1第二、三章作业相关说明：(1) 公式证明时不允许用推导公式！(2) 作业必须抄题，有附图的应将图画上，同时，不允许徒手画图。(3) 解题有必要的步骤，解题过程中公式一定要写全，推导公式无需证明，可以直 接使用！2- 1某试样长30 cm，其横截面积为103 cm 2,作用于试样两端的固定水头差为90 cm，此时通过试样流出的水量为120 cm 3/min，问该试样的渗透系数是多少？2- 5某土坝底宽为160m，坝上游正常蓄水位为40m，已知坝体为相对不透水体，坝 基为粉砂土地，其土粒比重为2.69, 土体孔隙比为0.90，若安全系数取K=2.5,问该 坝基是否发生渗透破坏？3- 2某建筑场地的地质剖面如图1所示，中砂层以下为坚硬的整体岩石，试计算土 中自重应力，并绘制自重应力曲线。/XXjL #4杂填土山=17 kN/m3m0 .1JL粉质黏土 y2=19 kN/m3m8312dJL淤泥质黏土七=18.2 kN/m3d =2.74w=41%$m241L3中砂 4=19.6 kN/m3S =100%Jm4图1习题3-2附图3- 3某柱基础，作用在设计地面处的柱荷载、基础尺寸、埋深及地基条件如图2所 示，试计算基底平均压力和基底边缘最大基底压力。3-4试用最简方法计算如图3所示荷载下，m点下深度z=2.0m处的附加应力。(bl图3习题3-4附图深度范围内土的重度=18.0kN/m3，作图2习题3-3附图3-5 某方形基础底面宽b=2m，埋深d=1m， 用在基础上的竖向荷载F=600kN，力矩M=100kN-m，试计算基底最大压力边角下深 度z=2m处的附加应力。3-6某基础平面图形呈T形截面，如图4所示，作用在基底的附加压力，=150kN/m2, 试求A点下深度z=10m处的附加应力。03-7均布荷载p =100kPa，荷载面积为2mx1m，如图5所示，试求荷载面积上角点A、 边点E、中心点。，以及荷载面积以外仃、G各点下深度z=1m处的竖向附加应力。3-8有一路堤如图6所示，已知填土重度y =20kN/m3，试求路堤中线下o点（z=0m） 及M点（z=10m）的竖向附加应力。值。4kn n图5习题3-7附图L Om ft, 5m |图6习题3-8附图图4习题3-6附图附加1某条形基础如图7所示，作用在基础上的荷载为250kN/m，基础深度范围 17.5kN/m3，试计算03、47、及5-5剖面各点的竖向附加应力，并绘内土的y 制曲线。56m 2m 2m 2FT 汛）k X m图7附加1图