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1、習題選講《土力學》1.某原狀土樣處于飽和狀態(tài),測到其含水量32.45%,密度1.8t/m3,濕土粒相對密度為2.65,土的液限為36.4%,塑限為18.9%。試求:(1)該土的名稱和狀態(tài)(2)若將土樣壓密使其干密度達到1.58t/m3,此時孔隙比減少多少?該土樣處于軟塑狀態(tài)(1)固體氣體水解(2)固體氣體水2.某飽和粘土試樣的相對密度為2.68,試樣初始高度為2cm,面積為30cm2。在壓縮儀上做完試驗后,取出試樣稱重為109.44g,烘干后重88.44g。試求:(1)試樣的壓縮量是多少?(2)壓縮前后試樣的孔隙比改變了多少?(3)壓縮前后試樣
2、重度改變了多少?試樣壓縮前:試樣壓縮后:3.某滲透試驗裝置如圖,土樣1的滲透系數(shù)k1=2?10-1cm/s,土粒比重ds1=2.72,孔隙比e1=0.85,土樣2的滲透系數(shù)k2=1?10-1cm/s,土粒比重ds2=2.72,孔隙比e2=0.85,土樣橫斷面積A=200cm2。求:(1)圖示水位保持恒定時,滲透流量Q多大?(2)若右側水位恒定,左側水位面逐漸升高,升高高度達到多少時會出現(xiàn)流土現(xiàn)象?30cm20cm30cm130cm2(1)30cm20cm30cm130cm2解(2)土樣1,土樣2水力坡降及浮重度分別為30cm20cm30cm13
3、0cm2若僅土樣1發(fā)生流土破壞,則若僅土樣1、土樣2整體發(fā)生流土破壞,則二者中取小值,得4圖為一板樁打入透水土層后形成的流網(wǎng)。已知透水土層深18m,滲透系數(shù)k=5×10-4mm/s,板樁打入土層表面以下9.0m,板樁前后水深如圖所示。試求:(1)圖中所示a、b、c、d、e各點的孔隙水壓力;(2)地基的單寬流量。9.0m9.0m1.0m18.0mabcde板樁墻(1)根據(jù)圖上的流網(wǎng)可知,每一等勢線間隔的水頭降落。9.0m9.0m1.0m18.0mabcde板樁墻解9.0m9.0m1.0m18.0mabcde板樁墻列表計算a、b、c、d、e各點的孔
4、隙水壓力如下(γw=9.8kN/m3)位置位置水頭z(m)測管水頭h(m)壓力水頭hu(m)孔隙水壓力u(kN/m2)a27.027.000b18.027.09.088.2c9.023.014.0137.2d18.019.01.09.8e19.019.000(2)地基的單寬流量:此處M=4,△h=1.0m,k=5×10-7m/s代入得9.0m9.0m1.0m18.0mabcde板樁墻56.某飽和粘土層厚度為10m,壓縮模量Es=30kg/cm2,滲透系數(shù)k=10-6cm/s,在大面積荷載P0=100kPa作用下,按粘土層在單面排水和雙面排水條件
5、下分別求:加荷載一年時的沉降量。最終固結沉降量固結系數(shù)解時間因素固結度7有一深厚粘質粉土層,地下水位在地表處,飽和重度γsat=18kN/m3,由于工程需要,大面積降低地下水位3m,降水區(qū)重度變?yōu)?7kN/m3,孔隙比與應力之間的關系為,試求降水區(qū)土層沉降量及地面下3~5m厚土層沉降量是多少?以地下1.5m處單元應力變化為基準降水前降水后解以地下4m處為基準,計算3~5m壓縮量解89.對一飽和原狀土樣進行固結不排水試驗,破壞時測得?3=200kPa,?1-?3=400kPa,孔隙水壓力u=100kPa,試樣破裂面與水平面夾角為58o,求:孔壓系
6、數(shù)A;有效應力強度指標。(1)(2)解(2)10.正常固結飽和粘土試樣,在圍壓100kPa下固結、孔壓消散后,關閉排水閥門,先增加圍壓至300kPa,然后在垂直方向加載到試樣破壞,試樣破壞前孔壓系數(shù)A不變(A=0.5)。若已知正常固結飽和粘土有效內摩擦角為30o,計算試樣破壞時的垂直偏差應力值及該土樣不排水剪強度Cu值。根據(jù)已知條件由極限平衡條件得解解得錯誤根據(jù)孔壓公式續(xù)6在上述相同條件下,如果先增加圍壓至400kPa,計算試樣破壞時的垂直偏差應力值及該土樣不排水剪強度Cu值。根據(jù)已知條件由極限平衡條件得根據(jù)孔壓公式解得解根據(jù)已知條件由極限平衡
7、條件得根據(jù)孔壓公式解(2)如果該正常固結飽和粘土在圍壓?3=200kPa下固結,關閉試樣排水閥門,進行三軸不排水剪切時?3=300kPa,其余條件不變,計算試樣破壞時相應的△?1及Cuu值。解得解解1112解13.有三個飽和粘土試樣,都在?3=70kPa下固結,然后在不排水條件下增加軸向壓力使其破壞,若土樣的孔壓系數(shù)A分別為0,0.5,1.0,破壞時的軸向壓力相同,試問破壞時的強度哪個最大?假定c’=0,土樣φ’有何差異?14.某擋土墻墻高h=6m,墻背直立、光滑,填土面水平,填土的抗剪強度指標c=10kPa,?=22o,填土的重度?=18kN
8、/m3,分別求主動土壓力、被動土壓力及其作用點位置。墻底處的主動土壓力強度臨界深度(1)主動土壓力z0H(+)(-)?HKa2cKa1/2解主動土壓力