土力學(xué)第三版課后習(xí)題答案-馬建林主編(編輯修改稿)
2025-07-20 20:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ？圖3－49 習(xí)題3－10圖 第四章 土的變形性質(zhì)及地基沉降計(jì)算41 設(shè)土樣樣厚3 cm，在100～200kPa壓力段內(nèi)的壓縮系數(shù)＝210－4 ，當(dāng)壓力為100 kPa時(shí),e＝。求：（a）土樣的無側(cè)向膨脹變形模量 ；（b）土樣壓力由100kPa 加到200kPa 時(shí)，土樣的壓縮量S。41 解：（a）已知，所以：（b） 42 有一飽和黏土層，厚4m，飽和重度＝19 kN/ m3 ，土粒重度＝27 kN/ m3 ，其下為不透水巖層，其上覆蓋5m的砂土，其天然重度γ＝16 kN/ m3，如圖4－32?，F(xiàn)于黏土層中部取土樣進(jìn)行壓縮試驗(yàn)并繪出e－lg p曲線，若又進(jìn)行卸載和重新加載試驗(yàn)，測(cè)得膨脹系數(shù)Cs＝，并測(cè)得先期固結(jié)壓力為140 kPa 。問：（a）此黏土是否為超固結(jié)土？（b）若地表施加滿布荷載80 kPa ，黏土層下沉多少？ 圖4－32 習(xí)題4－2圖43 有一均勻土層，其泊松比＝，在表層上作荷載試驗(yàn)，采用面積為1000cm2 的剛性圓形壓板，從試驗(yàn)繪出的曲線的起始直線段上量取 p＝150 kPa，對(duì)應(yīng)的壓板下沉量S＝ 。試求： （a） 該土層的壓縮模量Es 。 （b） 假如換另一面積為5000cm2的剛性方形壓板，取相同的壓力p ，求對(duì)應(yīng)的壓板下沉量。 （c） ，這對(duì)上述試驗(yàn)結(jié)果有何影響？44 方形壓板作荷載試驗(yàn)，得基床系數(shù)（單位面積壓力/沉降量）為20MPa/m ，假定砂層泊松比＝，求該土層變形模量E0。后改用 2m2m大壓板進(jìn)行荷載試驗(yàn)，當(dāng)壓力在直線斷內(nèi)加到140 kPa ，試猜測(cè)土層的變化情況。45 設(shè)有一基礎(chǔ)，底面積為5m10m，埋深為2m，中心垂直荷載為12500kN （包括基礎(chǔ)自重），地基的土層分布及有關(guān)指標(biāo)示于圖4－33。試?yán)梅謱涌偤头ǎɑ蚬っ窠ㄒ?guī)范法，并假定基底附加壓力等于承載力標(biāo)準(zhǔn)值），計(jì)算地基總沉降。圖4－33 習(xí)題4－5圖 46 有一矩形基礎(chǔ)，埋深為2m ，受4000kN中心荷載（包括基礎(chǔ)自重）的作用。地基為細(xì)砂層,其，壓縮資料示于表4－14。試用分層總和法計(jì)算基礎(chǔ)的總沉降。 46 解：1）分層：，地基為單一土層，所以地基分層和編號(hào)如圖。2）自重應(yīng)力： ， ， ，3）附加應(yīng)力：，為計(jì)算方便，將荷載圖形分為4塊，則有：分層面1： 分層面2： 分層面3： 分層面4： 因?yàn)椋?，所以壓縮層底選在第④層底。4）計(jì)算各層的平均應(yīng)力：第①層： 第②層： 第③層： 第④層： 5）計(jì)算Si：第①層： 第②層： 第③層： 第④層： 6）計(jì)算S：47 某土樣置于壓縮儀中，兩面排水，在壓力作用下壓縮，經(jīng)10min后，固結(jié)度達(dá)50，： （a） 加載8min后的超靜水壓分布曲線； （b） 20min后試樣的固結(jié)度； （c） 若使土樣厚度變成4cm（其他條件不變），要達(dá)到同樣的50%固結(jié)度需要多少時(shí)間？48 某飽和土層厚3m，上下兩面透水，在其中部取一土樣，于室內(nèi)進(jìn)行固結(jié)試驗(yàn)（試樣厚2cm），在20 min后固結(jié)度達(dá)50。求： （a） 固結(jié)系數(shù)； （b） 該土層在滿布?jí)毫ψ饔孟?，達(dá)到90固結(jié)度所需的時(shí)間。48 解：（a）解得：，當(dāng)然，也可直接用近似公式（446）求解：（b）注意H的取法和各變量單位的一致性。49 如圖4－34所示飽和黏土層A和B的性質(zhì)與 48題所述的黏土性質(zhì)完全相同，厚4 m，厚6m ，兩層土上均覆有砂層。 B土層下為不透水巖層。求：（a） 設(shè)在土層上作用滿布?jí)毫?00kPa，經(jīng)過600天后，土層A和B的最大超靜水壓力各多少？（b） 當(dāng)土層A的固結(jié)度達(dá)50，土層B的固結(jié)度是多少？ 圖4－34 習(xí)題4－9圖 49 解：（a）由前已知：，所以：對(duì)于土層A，有：對(duì)于土層B，有：所以，取1項(xiàng)時(shí)，取2項(xiàng)時(shí)，取3項(xiàng)時(shí)，取4項(xiàng)時(shí)?？梢钥吹竭@是一個(gè)逐步收斂的過程。所以對(duì)于土層B，應(yīng)取4項(xiàng)以上進(jìn)行計(jì)算才能得到合理的結(jié)果，其最終結(jié)果約為200kPa。注意：當(dāng)項(xiàng)數(shù)太少時(shí)，計(jì)算結(jié)果顯然是不合理的。（b） 因?yàn)門v太小，故不能用公式（445）計(jì)算UB，現(xiàn)用公式（444）計(jì)算如下：當(dāng)然，本題也可采用近似公式（446）計(jì)算，結(jié)果如下：可見兩者的計(jì)算結(jié)果極為近似。注意：本題當(dāng)計(jì)算項(xiàng)數(shù)太少時(shí)，誤差很大。121頁(yè)（445）式上兩行指出，當(dāng)U30%時(shí)，可取一項(xiàng)計(jì)算。而當(dāng)U=30%時(shí)，Tv=，可供計(jì)算時(shí)參考。在本題中，Tv=，故應(yīng)多取幾項(xiàng)計(jì)算。410 設(shè)有一礫砂層， ，再下面為透水的卵石夾砂（假定不可壓縮），各土層的有關(guān)指標(biāo)示于圖4－35?，F(xiàn)有一條形基礎(chǔ)，寬2m，埋深2m，埋于礫砂層中，中心荷載300kN/m ，并且假定為一次加上。試求：（a）總沉降量；（b）下沉 總沉降量時(shí)所需的時(shí)間。 圖4－35 習(xí)題4－10圖 411 設(shè)有一寬3m的條形基礎(chǔ)，基底一下為2m砂層，砂層下面有 厚的飽和軟黏土層，再下面為不透水的巖層。試求：（a）取原狀飽和黏土樣進(jìn)行固結(jié)試驗(yàn)，試樣厚2m，上面排水，測(cè)得固結(jié)度為90%時(shí)所需時(shí)間為5 h，求其固結(jié)系數(shù)；（b） 基礎(chǔ)荷載是一次加上的，問經(jīng)過多少時(shí)間，飽和黏土層將完成總沉降量的60%。411 解：（a） （b）由荷載和排水情況對(duì)照?qǐng)D427知本題屬于情況2，所用的基本公式為（452）： （1）注意：由于本題的荷載應(yīng)力圖形為梯形，故不能用公式（446）計(jì)算
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