土力学课后习题部分答案(重庆大学出版社)

第一章 土的物理性质及工程分类(教材习题)

1-1 解

（1）A曲线：卵石或碎石 （＞20mm）占100﹣77=23% 砾粒 （20-2mm）占 77﹣50=27% 砂粒 （2-0.075mm）占 50﹣10=40%

粉粒 （＜0.075mm）占 10%

（2）A曲线较平缓，说明A土土粒粒度分布范围广，颗粒不均匀，故级配良好；而B土曲线较A土曲线陡，说明其粒度分布范围窄，土粒均匀，故级配不良。 （3）A土

d10?0.08 d30?0.6 d60?3.6 Cu?d60/d10?3.6/0.08?45?5

Cc?(d30)2/(d10?d60)?(0.6)2/(3.6?0.08)?1.25 在1-3之间，故A土级配好 B土

d10?0.15 d30?0.35 d60?0.74 Cu?d60/d10?0.74/0.?145.9?5

Cc?(d30)2/(d10?d60)?(0.325/)(0.7?40.15?)1.1 0 只满足一个条件，故级配不良

1-2 解：

ms?119g mw?m?ms?127-119?8g w?mw/ms?8/119?6.72% e?Gsρw(1?w)/ρ?1?2.7?1?(1?0.0672)/1.76-1?0.637 ρ?m/V?127/72?1.76g/cm3

ρsat?(Gs?e)?w/(1?e)?(2.7?0.637)/(1?0.637)?2.04g/cm3 ρ'??sat??w?1.04g/cm3 ρd?ms/V?119/72?1.65g/cm3

n?e/(1?e)?0.637/(1?0.637)?38.9%

Sr?wGs/e?0.0672?2.7/0.637?28.5%

比较密度：ρsat>ρ>ρd>ρ'

1-3 解

Vv?Vs , e?Vv/Vs?1

?d?Gs?w/(1?e)?2.68?10/(1?1)?13.4kN/m3

Vv?Vw?sat?(Gs?Vv)?w/(1?e)?(ds?e)?w/(1?e)?(2.68?1)?10/(1?1)?18.4kN/m3

w?Ww/Ws?Vw?w/VsGs?w?1v/Gs?1/2.68?37.3%

1-4 解 设V?1m

3Ws??d?V?11kN

Vs?Ws/(ds?w)?11/(2.7?10)?0.407m3

Vv?V?Vs?1?0.407?0.593m3

w?Ww/Ws Ww?w?Ws?0.5?11?5.5kN

Vw?Ww/?w?5.5/10?0.55m3Va?Vv?Vw?0.593?0.55?0.043m3

1-5 解：

饱和土 e?w?Gs

?sat?(Gs?e)?w/(1?e)

即 e?0.4Gs 18?(Gs?e)/(1?e)?10 以上两式联立求解 解得 e?1.05 Gs?2.65

1-6解

w?Ww/Ws?(W?Ws)/Ws 可求得w?16%时，W?21.64N时土粒的质量Ws?W/(1?w)?21.64/(1?0.16)?18.655N

其中水量为Ww?w?WS?0.16?18.655?2.985N

当w'?25%时，土中水量为Ww?w'?Ws?0.25?18.655?4.664N

'因此增加的水量?Ww?4.664?2.985?1.679N

1-7 解：

设饱和土为V?1m V?Vs?Vw?1 饱和土w?Ww/Ws?Vw/VsGs?0.6 由上两式联立可得： Vs?0.382 Vw?0.618

3Ws?VsGs?w?0.382?2.7?10?10.314kN Ww?w?WS?0.60?10.31?6.186kN

当w?15%时， 需要土W?(w?1)WS?1.15?10.314?11.86kN 其中水量 Ww?wWS?0.15?10.314?1.547kN 故增加水的重量为?W?6.186?1.547?4.64kN

1-8 解：

e?1 e?Vv/Vs Vv?VS V?1m3 Vv?VS?0.5m3

Sr?Vw/Vv Vw?Sr?Vv?0.8?0.5?0.4m3

'当水蒸发掉一半时Vw?Vw/2?0.4/2?0.2m3 Vv'?Vw/sr?0.2/0.9

V?0.5?0.2/0.9?0.722?72.2%

1-9 证：

?/?d?1?(W/V)/(Ws/V)?1?W/Ws?1?(W?Ws)/Ws?Ww/Ws?w

1-10 解：

e?Gs?w(1?w)/??1?(2.65?10?(1?0.073))/17.1?1?0.663

?dmin?Ws/V?29.85/2000?0.0149N/cm3?14.9kN/m3

?dmin?GS/?w/(1?emax) 14.9?2.65?10/(1?emax) ema?x0.77 9?dmin?Ws/V?32.5/2000?0.0163N/cm3?16.3kN/m3

?dmin?GS/?w/(1?emin) 16.3?2.65?10/(1?emin) emin?0.626

Dr?(emax?e)/(emax?emin)?(0.770?0.663)/(0.779?0.626)?0.758 Sr?Gs??w/e?2.65?0.073/0.663?29.2%

1-11 解：

在压实以前 n?e/(1?e)?0.72/(1?0.72)?0.419

在1m2的地基面积中，土粒体积为VS?(1?n)V?(1?0.419)?5?2.91m3 在压实以后，土粒体积减少0.3m

3n?(V?VS)/V?(5?0.3?2.91)/(5?0.3)?0.381

e?n/(1?n)?0.381/(1?0.381)?0.616

此时Dr?(emax?e)/(emax?emin)?(0.75?0.616)/(0.75?0.52)?0.583

1-12 解：

mw?23?15?8g w?mw/ms?8/15?0.533?53.3%

Ip?wL?wP?40?24?16 IL?(w?wP)/(wL?wP)?(53?24)/16?1.813 10?IP?17 粉质粘土 IL?1 流态

1-13 解：

（1）A土IP?30 > B土IP?11 故A土粘粒含量多

（2）由??Gs??w(1?w)/(1?e)?ds??w(1?w)/(1?w?Gs/Sr) 因为是饱和土 Sr?100%?1 A土 B土

??2.69?10(1?0.53)/(1?0.53?2.69)?16.97kN/m3

??2.71?10(1?0.26)/(1?0.26?2.71)?20.03kN/m3

B土的天然重度大 （3）?d??/(1?w) A土 B土

?d?16.97/(1?0.53)?11.09kN/m3 ?d?20.03/(1?0.26)?15.89kN/m3

B土的干重度大

（4）因为是饱和土 e?w?Gs A土 e?0.53?2.69?1.43 B土 e?0.26?2.71?0.70 A土的孔隙比大

1-14 解：

因为大于2mm粒径的土粒占总质量的(11?5)?16%?50%。按表1-7颗粒级配所示属砂土，而＞2mm粒径的颗粒只占总质量16%?25%，故该土样不是砾砂，而＞0.5mm粒径的颗粒占总质量(16?39)?55%?50%，故该土样定名为粗砂。

第二章 地基的应力部分习题解答

3.1 细砂、粗砂分界线处：?CZ?16.4?3?49.2kPa 粗砂 n?en?e??2/3 1?e1?nG?(1?w)2.65?10?(1?0.2)??Sw??19.08kN/m3

1?e1?2/3 水位线处?CZ?49.2?19.08?2.4?94.8kPa 粗砂与粘土分界处?sat? 粘土w?(GS?e)?w(2.65?2/3)?10??19.9kN/m3

1?e1?2/3?CZ?94.8?(19.9?10)?2.1?115.6kPa

mwVwV??0.6?e?w?0.6?2.73?1.638 msGS?VSVS(GS?e)?w(2.73?1.638)?10??16.56kN/m3

1?e1?1.638 ?sat? 粘土与泥岩分界处?CZ?115.6?(16.56?10)?3?135.28kPa 泥岩顶面?CZ?135.28?10?5.1?186.28kPa

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