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1、第 1-1题 答 案第一章 土的三相组成1-1.取干土重 5.10N,通过筛分和水分法测得其结果如表 1-1。要求 1)绘制土的级配曲线; 2)确定不均匀系数 Cu,并判断其级配好坏。表 1-1 颗粒分析成果表粒径(mm) 2 2-0.5 0.5-0.25 0.25-0.1 0.1 0.05 0.005重量(N) 0 0.35 1.25 2.5 1.0 0.83 0.271-2. 三种土的土颗粒级配分布曲线如下图所示,回答下列说法哪些是正确的?1) A 的不均匀系数比 B 大;2) A 的有效粒径比 B 大;3) C 所含的粘粒百分率最多。 1-3从干土样中称取 1000g 的试样,经标准筛充
2、分过筛后称得各级筛上留下来的土粒质量如下表所示。试求土中各粒组的质量的百分含量,与小于各级筛孔径的质量累积百分含量。 筛分析试验结果 筛孔径(mm) 2.0 1.0 0.5 0.25 0.075 底盘 各级筛上的土粒质量(g) 100 100 250 350 100 100 第 1-2题 答 案第 1-3题 答 案 第二章 土的物理性质与工程分类2-1.某地基土试验中,测得土的干重度 d=15.7KN/m3,含水量 =19.3%,土粒比重 Gs=2.71。求:该土的孔隙比 e、孔隙度 n 及饱和度 S r。2-2.某地基土样数据如下:环刀体积为 60cm3,湿土质量 0.1204kg,土质量0
3、.0992kg,土粒相对密度为 2.71,试计算:天然含水量 ,天然重度 ,干重度 d,孔隙比 e。 2-3.测得砂土的天然重度 17.6KN/m 3,含水量 8.6%,比重 ds2.66,最小孔隙比 emin0.462,最大孔隙比 emax0.71,试求砂土的相对密度 Dr。 2-4.某工地进行基础施工时,需在土中加水以便将土夯实。现取土样 1000g,测其含水量为 20%,根据施工要求,将土的含水量增加 20%,问应在土样内加多少水。 增加水量 43.5g2-5.某工程勘察中,取原状土 60cm3,重 99.15g,烘干后重 78.05g,比重2.67,求此土的孔隙比饱和度。 e=1.05
4、,Sr=68.7% 。第 2-1题 答 案第 2-2题 答 案第 2-3题 答 案2-6.已知某地基土试样有关数据如下:天然重度 18.4KN/m 3;干重度 d13.2KN/m 3 。液限试验,取湿土 14.5g,烘干后重 10.3g。搓条试验:取湿土条 5.2g,烘干后重 4.1g,求:(1) 确定土的天然含水量,塑性指数和液性指数;(2)确定土的名称和状态。 =39.4%,p=26.8%,l=40.8% ,Ip=14 ,粉质粘土, Il=0.9,软塑状态。2-7.从甲、乙两地土层中各取出土样进行试验,液限 L=40%,塑限p=25%,但甲地的天然含水量 =45%,而乙地的 =20%,是求
5、甲、乙两地的地基土的液性指数 IL 各是多少? 判断其状态,哪一个地基的土较好?IlA=1.33,IlB=-0.33 ,乙地基好。2-8.已知某软土地基的天然含水量 =40% ,塑限、液限试验测得:L=35%,=18% ,Ip=17%。使用塑性图法对它们进行分类、并定出土的名称。 低液限粘土(CL)。2-9.某饱和土样,其液限 L=42%,塑限 p=20%,含水量 =40%,天然密度 =18.2KN/m 3,求 IL、 e、P s 各为多少? e=1.08,Il=0.9,Ps=2.71 。第三章 土中应力计算3-1. 某土层物理力学性质指标如下图,试计算下述两种情况下土的自重应力。(1)没有地
6、下水;(2)地下水在天然地面下 1m 位置。 (1)0,37.2,91.5kPa;(2)0,18.6,27.4,52.6kPa。3-2. 试计算下图所示地基土中的自重应力分布。 3-3.已知某均布受荷面积如下图所示,求深度 10m 处 A 点与 O 点的竖向附加应力比值。(用符号表示) z0=0.412p0, zA=0.08p0,比值 0.194。3-4.分别计算下图中 O 点下,z3m 深处,不考虑相邻条基和考虑相邻条基影响时的附加应力(基底附加压力均为 150kPa)。 考虑 z0=43.8kPa,不考虑 z0=64.8kPa。3-5.房屋和箱基总重 164000kN(见下图),基础底面尺
7、寸为 80m15m,埋深多少时,基底附加压力为 0? 8.85m。3-6. 某条形基础(见下图),宽 3m,求中点下 0.75m、1.5m、3.0m、6.0m 以及深 0.75m 处水平线上 A、B、O、B、A点的附在力 z(均要求列表计算)并绘出两个方向的竖向分布图。 中心点:0.75m 处 z=192kPa,1.5m 处164,3.0m 处 110,6m 处 62kPa。0.75m 处水平线上 zA=100kPa, zB=180kPa, zO=192kPa, zB1=180kPa, zA1=100kPa,3-7.如下图所示,某矩形荷载 p200kPa 作用于地表面,矩形面积尺寸为AB105
8、m 2。已知角点下 z10m 深处 N 点的 z24kPa,求矩形中点以下z5mM 点处的竖向附加应力。 z=96kPa,3-8. 某基础地面尺寸为 20m10m,其上作用有 24000KN 竖向荷载,计算:(1)若为中心荷载,求基底压力; (2)若合力偏心距 ey=0,e x=0.5m,求 x 轴上两端点的基底压力? p=120,p max=156kPa,p min=84kPa。3-9. 如下图所示,求 A、 B 二点处的总压力,有效应力,孔隙水压力。A 点:=95kPa, =45 kPa, u=50kPa。B 点:=209kPa,=99 kPa, u=110kPa。第四章 土的压缩性和地基
9、沉降计算4-1.已知原状土样高 h=2cm,截面积 A=30cm2,重度 =19.1kN/m 3,颗粒比重ds=2.72,含水量 =25%,进行压缩试验,试验结果见下表,试绘制压缩曲线,并求土的压缩系数 1-2 值。 1-2=0.38MPa-1。压力 P(kPa) 0 50 100 200 400 稳定时的压缩量 h(mm) 0 0.480 0.808 1.232 1.735 4-2. 如图所示,测得 C 点的前期固结压力 pc125.4kN/m 2,试判断其天然固结状态。 cz=70.8 kPapc,属超固结土。4-3. 有一高 2cm,横截面积为 50cm2 的饱和土样,压缩试验数据见下表
10、。 垂直压力强度(kPa) 0 100 200 压缩量(mm) 0 0.926 1.500 试验前土样饱和重量为 1.736N,试验后干土重为 1.166N,土颗粒 G=2.70,求0100,100 200kPa 间的压缩系数,与 100200kPa 间的压缩模量,并判断其压缩性。 e0=1.269,e 1=1.164,e 2=1.099, 0-1=1.05MPa-1, 1-2=0.658MPa-1,E s1-2=3.33MPa。4-4. 已知土样直径为 12cm,高为 3cm,在有侧限压缩仪中做压缩试验 ,原始孔隙比为 1.35。当施加荷载 p1=100kPa 时,孔隙比为 1.25,p2=
11、200kPa 时,孔隙比为 1.20,试求土样在两级荷载作用下压缩变形和压缩系数。 p1 时,s1=0.128cm,1=1.0MPa -1,p2 时,s1=0.191cm , 2=0.5MPa-1。4-5. 在天然地表上作用一大面积均布荷载 p54kPa,土层情况见下图,地下水位在地表下 1m 处,其上为毛细胞和带,粘土层的压缩曲线见 ep 曲线图,粗砂土的压缩量可忽略不计,试求大面积荷载 p 作用下,地表的最终沉降量(要求采用分层总和法,按图示分层计算)。 第一层 s1=76.9mm,第二层 s2=58.1mm,s=135mm。4-6. 某中心荷载下的条形基础,宽 4m,荷载及地基(为正常固
12、结土)的初始孔隙比及压缩指数如图,试计算基础中点的沉降值。 s1=201.5mm,s2=77mm,s=278.5mm。4-7. 如图所示,基底面积 3.6m2m,基底附加压力 129kPa,埋深 d1.0m,地面以上荷重 F900kN,地基为粉质粘土,试用规范法计算沉降量。(取zn4.4m) s=44.6mm。4-8.有一矩形基础,底面尺寸 4m8m,埋深 2m,受 4000kN 中心荷载(包括基础自重)的作用,地基为粉砂层,19kN/m 3,压缩资料如下表所示,试用分层总和法计算基础的最终沉降量。 s=81.8mm。压应力( kPa) 50 100 150 200孔隙比 0.680 0.65
13、4 0.635 0.6204-9.厚 6m 的一层粘土夹于厚砂层之间,当以原状粘土试件作固结试验时,2h内固结完成了 80,试件高度为 4.0cm,仅上面排水,试求此地基粘土层固结80所需的时间。 t=1.28 年。4-10.某饱和粘土层厚 8m,受大面积荷载 p=120kPa 作用,该土层初始孔隙比e=1.0,0.3MPa -1,K=18cm/年,在单面排水条件下问加荷一年的沉降量为多少? st=70.6mm。4-11. 某地基软土层厚 20m,渗透系数 110-6cm/s,固结系数 0.03cm2/s。其表面透水,下卧层为砂层。地表作用有 98.1kPa 的均布荷载。设荷载瞬时施加,求:(
14、1)固结沉降完成 1/4 时所需时间(不计砂层的压缩)。(2)一年后地基的固结沉降。(3)若软土层的侧限压缩模量增大一倍,渗透系数缩小一倍,地基的固结沉降有何变化? t=12.14 天,st=60.2cm,不变。第五章 土的抗剪强度5-1. 一组直剪试验结果如下表所示,试用作图法求此土的抗剪强度指标 C、值, C201kPa,25法向应力(kPa) 100 200 300 400 抗剪强度(kPa) 67 119 161 251 5-2. 一种土,测得其 C9.8kPa,15,当该土某点280kPa,80kPa 时,该点土体是否已达极限平衡状态。 f=84.8kPa =80kPa,该点处于弹性
15、平衡状态。5-3. 有一含水量较低的粘土样,做单轴压缩试验,当压力加到 90kPa 时,土样开始破坏,并呈现破裂面,此面和竖直线成 35角,试求内摩擦角 和粘聚力 C。 C=31.5kPa,=20。5-4. 一粘土样进行固结不排水剪切试验,施加围压 3200kPa,试件破坏时主应力差 1 2280kPa ,如果破坏面与水平夹角 57 ,试求内摩擦角及破坏面上的法向应力和剪切力。 =24, =283kPa,=127.9 kPa。5-5. 对某饱和试样进行无侧限抗压试验,得无侧限抗压强度为 160kPa,如果对同种土进行快剪三轴试验,周围压力为 180kPa,问总竖向压应力为多少,试样将发生破坏? 1=340kPa5-6. 某中砂试样,经试验测得其内摩擦角 30,试验围压 3150kPa,若垂直压力 1 达到 200kPa 时,试问该土样是否被剪坏。 未破坏。5-7. 对一饱和原状土样进行固结不排水试验,破坏时测得 3200kPa, 1 2 400kPa,孔隙水压力 u=100kPa,试样的破裂面与水平面的夹角为 58,求:孔压系数 A;有效应力强度指标 C 、。A=0.25,C=76.2kPa,=26 。5-8. 饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水剪切试验,施加的围压 3 是196kPa