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)??8.98kN/m3 （2分） ??ws1?e1?0.92Sr?

270. 解：土样质量 M?225?55?170g （1分）

重度 ??M/V?170/100?17kN/m3（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?52?arctan?27.47?（2分） ?1001[?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?56?c?200tg? 从而 c?8kPa,??13.5? （2分）

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?x2?801.3??1400?350?1.5??1.455?1132.1kN?1.2R4?1.4552a?1200kN

i（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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