土力学基础工程 - 习题集(含答案)

由 IL?w?wpwL?wp 得

w?(wL?wp)IL?wp?(0.31?0.17)?0.21?0.17?19.9400(2分)

wds0.1994?2.72??5900 (2分) e0.92?(d?1)10?(2.72?1) ??ws??8.98kN/m3 (2分)

1?e1?0.92Sr?

270. 解:土样质量 M?225?55?170g (1分)

3重度 ??M/V?170/100?17kN/m(1分)

含水量 w?Mw/Ms?(170?150)/150?13.33% (2分)

孔隙比 e?(1?w)?s/??1?(1?13.33%)?2.65?10/17?1?0.767 (2分)

wGs13.33%?2.65??0.46 (2分) e0.767m0.185271. 解:土的密度: ???(1分)

V100饱和度 Sr? 土的含水量: ??mwm?ms0.185?0.145???0.2758?27.58%(1分) msms0.145 土样的塑性指数:Ip??L??p?35?17?18(2分) 土样的液性指数:IL????pIp?0.2758?0.17?0.59(2分)

0.18由Ip?18?17,可知该土为粘土;(1分)

由0.25?IL?0.59?0.75,可知该粘土处于可塑状态。(1分)

272. 解:设土样的粘聚力和内摩擦角分别为c和?。则有:

56?c?100tg? 从而,c?24.67kPa,??17.4? (3分)

150?c?400tg? 在?3?250kPa作用下,土样的抗剪强度:

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?f3?c??3tg??24.67?250tg17.4??103kPa??3?100kPa(3分) 故在?3?250kPa,?3?100kPa作用下土样没有被剪坏。(2分)

273. 解:(1)根据题意绘图,如图所示。

(5分)

(2)根据图形判断,莫尔圆远离抗剪强度曲线,则土体未产生破坏(3分)

或根据下面式子

???1???3tg2(45??)?2ctg(45??)?550kPa??1?450kPa

22(2分)

也可知土体未破坏。

274. 【解】:

① 最大剪应力值?max计算:

(2分)

(1分)

② 当??15时:

0 (3分)

(2分)

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275. 解:由于砂土的粘聚力 C = 0, 而 ?f??tan??c (1分)

则其内摩擦角:??arctan?1??arctan52?27.47?(2分) 100[?3]??1tg2(45??)?120?tg2(45???227.47?)?44.24kPa(2分) 2?3?46kPa???3??44.24kPa (2分)

所以,土样处于弹性(稳定)状态。(1分) 或另解:

??1???3tan(45??2?2)?46?tan2(45??27.47?)?124.8kPa(2分) 2 ?1?120kPa???1??124.8KPa(2分) 所以,土样处于弹性(稳定)状态。(1分)

276. 解:设土样的粘聚力和内摩擦角分别为c和?。由土样a,b的直剪试验结果得:

32?c?100tg? 从而 c?8kPa,??13.5? (2分)

56?c?200tg? 又设三轴剪切条件下,施加水平压力?3?30kPa时,竖向至少需再加压??才能把土样c剪坏,则由极限平衡条件:

?3?????3tg(45??)?2ctan(45??) (3分)

2??22得: ????3tg(45??)?2ctan(45??)??3

2??22?30tg2(45???38.56kPa

13.5?13.5)?2?8?tan(45??)?30(3分) 22277. 解:经深度修正后的地基承载力特征值

fa?fak??d?m?d?0.5??160?2.0?18?1.0?196kPa (2分)

条形基础底面宽度 b?N180??1.1m (2分)

fa??Gd196?20?1.5第 43 页 共 63 页

取b?1.1m,因其小于3m,确定承载力不需进行宽度修正。(1分) 砖砌基础的高度 H0?b?b01.1?0.37??0.55 (2分)

2?tg?2/1.5由上确定基础尺寸为:基础地面宽度 b=1.1m,高度H0=0.55m。(1分)

278. 解:基桩承载力验算

承台自重及承台上土自重:

Gk??GAd?20?3.87?2.64?1.5?306.5kN(2分)

桩顶竖向承载力验算:

Nk?Fk?Gk3700?306.5??801.3kN?Ra?1000kN (2分) n5Nmax?Nk??Mk?Hkd?xmax?801.3??1400?350?1.5??1.455?1132.1kN?1.2R?x2i4?1.4552a?1200kN

(2分)

满足要求

基桩桩顶水平承载力验算:

Hik?满足要求。

Hk350??70kN?Rh?150kN (2分) n5279. 解:

fspk??fsk450?0.9?100m???0.037

Ra100?4?0.9?100??fsk23.14?0.3Ap(4分)

d0.3d???1.56m em0.037(2分)

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