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《土力学》作业答案(全).pdf

1、土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 1 第二章 土的物理性质及分类 1某土样天然重度 = 17.3 kN/m 3 ,土粒重度 s= 27.1 kN/m 3 ,天然孔隙比 e = 0.73。 求:该土的干容重 d ,饱和度 S r 和含水量 。 解: 重力 体积 0 A w w e s e s w W w w ss S 1 设 1 s V ,则有 e V v3 s d kN/m 66 . 15 73 . 0 1 1 . 27 1 1 . 27 e V W % 4 . 10 3 . 17 73 . 1 71 . 2 1 . 27 1 s s w s w e w

2、V W W% 6 . 38 386 . 0 10 73 . 0 1 . 27 104 . 0 w s v w r e w V V S2某完全饱和土样重度为 18 kN/m 3 ,已知其土粒重度 s= 26.5 kN/m 3 。求该土样的含水量 , 孔隙比 e 和干重度 d 。 解:设 1 s V ,则有 e V v0625 . 1 18 1 10 5 . 26 1 w s v w s sat e e e e e V V W % 1 . 40 5 . 26 0625 . 1 10 % 100 s v w s w V W W3 s s d kN/m 85 . 12 0625 . 1 1 5 . 2

3、6 1 e V W 2-2 有一饱和的原状土样切满于容积为 21.7 cm 3 的环刀内,称得总质量为 72.49 g,经105 烘干至恒重为 61.28 g,已知环刀质量为 32.54 g,土粒比重为 2.74,试求该土样的湿密 度、含水量、干密度及孔隙比(要求汇出土的三相比例示意图,按三相比例指标的定义 求解)。 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 2 解: 3 g/cm 84 . 1 7 . 21 54 . 32 49 . 72 V m % 39 74 . 28 21 . 11 54 . 32 28 . 61 28 . 61 49 . 72 s w m

4、 m 3 s d g/cm 32 . 1 7 . 21 74 . 28 7 . 21 54 . 32 28 . 61 V m 069 . 1 49 . 10 21 . 11 74 . 2 74 . 28 21 . 11 s s w w s v m m V V e2-3 某原状土样的密度为1.85g/cm 3 ,含水量为34%,土粒相对密度为2.71,试求该土样的饱和 密度、有效密度和有效重度(先推导公式然后求解)。 解:设 1 s V ,则有 e V v3 s s g/cm 85 . 1 1 34 . 0 71 . 2 71 . 2 1 e e d d V m 则 963 . 0 1 85 .

5、 1 34 . 1 71 . 2 e 3 w s w s sat g/cm 87 . 1 963 . 0 1 963 . 0 1 71 . 2 1 e e d V m m 3 w s s w s g/cm 87 . 0 963 . 0 1 1 71 . 2 1 e d V V m 3 kN/m 7 . 8 g 2-4 某砂土土样的密度为 1.77 g/cm 3 ,含水量 9.8 %,土粒相对密度为 2.67,烘干后测定最 小孔隙比为 0.461,最大孔隙比为 0.943,试求孔隙比 e 和相对密实度 D r ,并评定该砂 土的密实度。 解: 3 s s g/cm 77 . 1 1 098 .

6、0 67 . 2 67 . 2 1 e e d d V m 则 656 . 0 1 77 . 1 098 . 1 67 . 2 e 595 . 0 461 . 0 843 . 0 656 . 0 943 . 0 min max max r e e e e D 由于 2/3 D r 1/3,故该砂土的密实度为中密。 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 3 2-5 某一完全饱和黏性土试样的含水量为 30 %,土粒相对密度为 2.73,液限为33 %,塑限 为17 %,试求孔隙比、干密度和饱和密度,并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土 的分类名称和软硬状态。 解

7、: s W w s e s S V s =1 819 . 0 0 . 1 73 . 2 3 . 0 w s e 3 s s d g/cm 50 . 1 819 . 0 1 73 . 2 1 e V m 3 s s w s sat g/cm 951 . 1 819 . 0 1 ) 3 . 0 1 ( 73 . 2 1 e V m m 16 17 33 p L p w w I 查表 10I p 17,定名为粉质黏土 81 . 0 17 33 17 30 p L p L w w w w I 查表0.75I L 1,确定为软塑状态 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理

8、 4 第三章 土的渗透性及渗流 3-8 某渗透试验装置如右图所示。 砂的渗透系数k 1 = 210 -1 cm/s; 砂的渗透系数k 2 = 110 -1 cm/s,砂样断面积A = 200 cm 2 ,试 问: (1)若在砂与砂分界面处安装一测压管,则测压管中水面将 升至右端水面以上多高? (2)砂与砂界面处的单位渗水量q多大? 解:(1) A L h k A L h k 2 2 2 1 2 1 60 整理得 2 2 2 1 ) 60 ( h k h k cm 40 10 1 10 2 10 2 60 60 1 1 1 2 1 1 2 k k k h 所以,测压管中水面将升至右端水面以上:6

9、0 - 40=20cm (2) /s cm 20 200 40 40 10 1 3 1 2 2 2 2 2 A L h k A i kq 3-9 定水头渗透试验中,已知渗透仪直径D = 75 mm,在 L = 200 mm渗流途径上的水头损失 h= 83 mm,在60s时间内的渗水量Q = 71.6 cm 3 ,求土的渗透系数。 解: cm/s 10 5 . 6 60 3 . 8 5 . 7 4 20 6 . 71 2 2 t h A QL k 3-10 设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为 30 cm 2 ,厚度为 4 cm,渗透仪细玻璃管的 内径为 0.4 cm,试验开始时的水位差 14

10、5 cm,经时段7分25秒观察水位差为 100 cm, 试验时的水温为 20,试求试样的渗透系数。 解: cm/s 10 4 . 1 100 145 ln 445 30 4 4 . 0 4 ln ) ( 5 2 2 1 1 2 h h t t A aL k 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 5 3-11 下图为一板桩打入透水土层后形成的流网。已知透水土层深 18.0 m,渗透系数,板桩打 入土层表面以下 9.0 m,板桩前后水深如图中所示。试求: (1)图中所示a、b、c、d、e 各点的孔隙水压力; (2)地基的单位渗水量。 解:(1) kPa 0 0 w

11、 a u kPa 90 0 . 9 w b u kPa 140 8 1 9 4 18 w c u kPa 10 0 . 1 w d u kPa 0 0 w e u (2) /s m 10 12 ) 9 18 ( 2 9 8 10 3 3 7 7 A i k q 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 6 第四章 土中应力 4-8 某建筑场地的地层分布均匀, 第一层杂填土厚1.5m, = 17 kN/m 3 ; 第二层粉质黏土厚 4m, = 19 kN/m 3 , d s = 2.73, = 31 %, 地下水位在地面下 2m深处; 第三层淤泥质黏土厚 8m, =

12、 18.2 kN/m 3 , d s = 2.74, = 41 %; 第四层粉土厚3m, = 19.5 kN/m 3 , d s = 2.72, = 27 %; 第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力 c ,并绘出 c 沿深度分布图。 解:(1)求 e V V W 1 w s s w s 1 1 s s s s w s e e V W W 代入上式得: ) 1 ( ) ( s w s ,从而得: 3 2 kN/m 191 . 9 3 3 kN/m 197 . 8 3 4 kN/m 709 . 9 (2)求自重应力分布 kPa 0 c0 kPa 5 . 25 5 . 1 7 1 1 1

13、 c1 h kPa 0 . 35 5 . 0 19 5 . 25 2 1 1 c h h 水kPa 169 . 67 5 . 3 191 . 9 0 . 35 4 2 c 2 c ) ( 水 h kPa 745 . 132 8 197 . 8 169 . 67 3 3 c2 3 c h kPa 872 . 161 3 709 . 9 745 . 132 4 4 c3 c4 h 上kPa 872 . 306 ) 0 . 3 0 . 8 5 . 3 ( 10 872 . 161 w w c4 c4 h 下土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 7 4-9 某构筑物基

14、础如右图所示,在设计地面标高处 作用有偏心荷载 680 kN,偏心距 1.31m,基 础 埋深为 2m,底面尺寸为 4m 2m。试求基底 平均压力 p 和边缘最大压力 p max ,并绘出沿 偏心方向的基底压力分布图。 解:(1)合力的偏心距e e F e G F ) (m 891 . 0 1000 8 . 890 2 2 4 20 680 31 . 1 680 G F e F e m 667 . 0 6 l 基底出现部分拉力区 (2)则应用 891 . 0 2 3 ) ( 2 max l b G F p 计算 p max kPa 57 . 300 654 . 6 2000 891 . 0 2

15、 4 2 3 ) 2 2 4 20 680 ( 2 max p (3)基底平均压力p kPa 29 . 150 109 . 1 2 3 1000 2 3 e l b G F A G F p 或 kPa 29 . 150 2 57 . 300 2 max p p 4-10 某矩形基础的底面尺寸为4m 2.4m,设计地面下埋 深为 1.2m(高于天然地面 0.2m),设计地面以上 的荷载为 1200kN, 基底标高处原有土的加权平均重 度为18kN/m 3 。试求基底水平面 1点及 2点下各 3.6m深度M 1 点及M 2 点处的地基附加应力 z 值。 解:(1)基底压力 kPa 149 2 .

16、1 20 4 . 2 4 1200 G d A F A G F p (2)基底附加应力 kPa 131 0 . 1 18 149 m 0 d p p 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 8 (3)附加应力 M 1 点:分成大小相等的两块 2 . 1 2 4 . 2 b l , 8 . 1 2 6 . 3 b z查表得: 108 . 0 c 则: kPa 296 . 28 131 108 . 0 2 2 0 c ) ( z 1 p M M 2 点:分成2大块2小块 大块: 3 2 6 b l , 8 . 1 2 6 . 3 b z查表得: 143 . 0 c

17、大 小块: 8 . 1 2 6 . 3 b l , 8 . 1 2 6 . 3 b z查表得: 129 . 0 c 小 则: kPa 668 . 3 131 ) 129 . 0 143 . 0 ( 2 ) ( 2 0 c c ) ( z 2 p M 小 大 4-11 某条形基础的宽度为2m, 在梯形分布的条形荷载 (基底附加压力) 下, 边缘p 0 max = 200kPa, p 0 min = 100kPa,试求基底宽度中点下和边缘两点下各 3m及 6m深度处的 z 值。 解:(1) kPa 150 2 100 200 0 均 p 中点下 3 m 处 0 b x , 5 . 1 2 3 b

18、z查表得: 396 . 0 sz kPa 4 . 59 150 396 . 0 0 sz z 均 p 6m处 0 b x , 0 . 3 2 6 b z查表得: 208 . 0 sz kPa 2 . 31 150 208 . 0 0 sz z 均 p (2)边缘下 梯形分布的条形荷载看作矩形和三角形的叠加荷载 3m处 矩形分布的条形荷载 5 . 0 b x , 5 . 1 2 3 b z查表得: 334 . 0 sz kPa 4 . 33 100 334 . 0 0 sz z 均 矩形 p 三角形分布的条形荷载,荷载为 0 的边缘下: 0 b x , 5 . 1 2 3 b z查表得: 145

19、 . 0 s 荷载最大的边缘下: 1 b x , 5 . 1 2 3 b z查表得: 185 . 0 s kPa 5 . 14 100 145 . 0 0 s 1 z p 三角形kPa 5 . 18 100 185 . 0 0 s 2 z p 三角形土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 9 所以,边缘左右两侧的 z为: 荷载为 0 的边缘下: kPa 5 . 47 5 . 14 4 . 33 z1 荷载最大的边缘下: kPa 5 . 51 5 . 18 4 . 33 z2 6m处 矩形分布的条形荷载 5 . 0 b x , 0 . 3 2 6 b z查表得:

20、198 . 0 sz kPa 8 . 19 100 198 . 0 0 sz z 均 矩形 p 三角形分布的条形荷载,荷载为 0 的边缘下: 0 b x , 0 . 3 2 6 b z查表得: 096 . 0 s 荷载最大的边缘下: 1 b x , 0 . 3 2 6 b z查表得: 104 . 0 s kPa 6 . 9 100 096 . 0 0 s 1 z p 三角形kPa 4 . 10 100 104 . 0 0 s 2 z p 三角形所以,边缘左右两侧的 z为: 荷载为 0 的边缘下: kPa 4 . 29 6 . 9 8 . 19 z1 荷载最大的边缘下: kPa 2 . 30 4

21、 . 10 8 . 19 z2 4-12 某路基的宽度为 8m(顶)和 16m(底),高度 H 为 2m,填土重度 为 18 kN/m 3 , 试求路基底面中心点和边缘点下深度为 2m处地基附加应力 z 值。 解:基底压力计算: kPa 36 2 18 h p 中心点下 方法1: 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 10 p ) 2 ( sz2 s1 z s1 : 0 . 2 4 8 b x , 5 . 0 4 2 b z查表得: 017 . 0 s1 sz2 : 0 8 0 b x , 25 . 0 8 2 b z查表得: 959 . 0 sz2 代入上式

22、得: kPa 748 . 35 36 993 . 0 36 ) 959 . 0 017 . 0 2 ( ) 2 ( sz2 s1 z p 方法2: ) 2 ( 2 s2 s1 z p p s1 : 0 . 1 8 8 b x , 25 . 0 8 2 b z查表得: 424 . 0 s1 s2 : 0 . 1 4 4 b x , 5 . 0 4 2 b z查表得: 353 . 0 s2 代入上式得: kPa 64 . 35 36 99 . 0 36 ) 353 . 0 2 424 . 0 ( 2 ) 2 ( 2 s2 s1 z p p 边缘点下 p ) ( s3 sz2 s1 z s1 : 0

23、 4 0 b x , 5 . 0 4 2 b z查表得: 12732 . 0 s1 sz2 : 0 . 1 8 8 b x , 25 . 0 8 2 b z查表得: 019 . 0 sz2 s3 : 0 . 4 4 16 b x , 5 . 0 4 2 b z查表得: 00032 . 0 s3 代入上式得: kPa 28 . 5 36 14664 . 0 ) 00032 . 0 019 . 0 12732 . 0 ( ) ( s3 sz2 s1 z p 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 11 第五章 土的压缩性 5-10 某工程钻孔3号土样3-1粉质黏土和

24、土样3-2淤泥质黏土的压缩试验数据列于下表, 试绘制 压缩曲线,并计算 a 1-2 和评价其压缩性。 垂直压力(kPa) 0 50 100 200 300 400 孔隙比 土样3-1 0.866 0.799 0.770 0.736 0.721 0.714 土样3-2 1.085 0.960 0.890 0.803 0.748 0.707 解:(1)压缩曲线如下图 (2)计算a 1-2土样3-1: 1 1 2 2 1 2 - 1 MPa 34 . 0 1 . 0 2 . 0 736 . 0 770 . 0 p p e e a 0.1 a 1-2 0.5MPa -1 为中压缩性土 土样3-2: 1

25、 1 2 2 1 2 - 1 MPa 87 . 0 1 . 0 2 . 0 803 . 0 890 . 0 p p e e a a 1-2 0.5MPa -1 为高压缩性土 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 12 第六章 地基变形 6-11 某矩形基础的底面尺寸为 4m 2.5m,天然地面下基础埋深为 1m,设计地面高出天然 地面 0.4m,计算资料见下图(压缩曲线用例题6-1的)。试绘出土中竖向应力分布图(计 算精度;重度(kN/m 3 )和应力(kPa)均至一位小数),并分别按分层总和法的单向压 缩基本公式和规范修正公式计算基础底面中点沉降量( p 0

26、 0.75 f ak )。 解:1. 按分层总和法单向压缩基本公式计算基础底面中点沉降量 (1)求 e V V W 1 w s s w s 1 1 s s s s w s e e V W W 代入上式得: ) 1 ( ) ( s w s ,从而得: 3 2 kN/m 22 . 9 3 3 kN/m 20 . 8 (2)地基分层 基底面下第一层粉质黏土厚3m,第二层淤泥质黏土未钻穿,均处于地下水位以下, 按 h 0.4b 确定分层厚度取 1m。 (3)地基竖向自重应力 c 的计算 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 13 0点: kPa 18 0 . 1 18

27、 c 1点: kPa 22 . 27 ) 0 . 1 22 . 9 ( 18 c 2点: kPa 44 . 36 ) 0 . 1 22 . 9 ( 22 . 27 c 3点: kPa 66 . 45 ) 0 . 1 22 . 9 ( 44 . 36 c 4点: kPa 86 . 53 ) 0 . 1 2 . 8 ( 66 . 45 c 5点: kPa 06 . 62 ) 0 . 1 2 . 8 ( 86 . 53 c 6点: kPa 26 . 70 ) 0 . 1 2 . 8 ( 06 . 62 c (4)地基竖向附加应力 z 的计算 基础及其上回填土的总重 280 4 . 1 5 . 2 4

28、 20 G Ad G kN 基底平均压力 120 5 . 2 4 280 920 A G F p kPa 基底处的土中附加应力 102 18 120 c0 0 p p kPa 计算基础中心点下由基础荷载引起的附加应力 z ,基础中心点可看作是四个相等小 矩形荷载的公共角点,其长宽比 l / b = 2 / 1.25 = 1.6,取深度z = 0、1、2、3、4、5、6m 各计算点的 z 。 点 l/b z/m z/b c z (kPa) 0 1.6 0 0 0.250 102 1 1.6 1 0.8 0.215 87.72 2 1.6 2 1.6 0.140 57.12 3 1.6 3 2.4

29、 0.088 35.904 4 1.6 4 3.2 0.058 23.664 5 1.6 5 4.0 0.040 16.32 6 1.6 6 4.8 0.029 11.832 (5)地基压缩层厚度确定 按 z 0.2 c 确定 5m深处: kPa 412 . 12 06 . 62 2 . 0 2 . 0 c kPa 32 . 16 z 不满足 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 14 6m深处: kPa 052 . 14 26 . 70 2 . 0 2 . 0 c kPa 832 . 11 z 满足 (6)地基分层自重应力平均值和附加应力平均值的计算,见下表

30、 (7)地基各分层土的孔隙比变化值的确定,见下表 点 深 度 c zc 1 P z z c 2 Pe 1e 2s i0 0 18 102 土样 4-1 1 1 27.22 87.72 22.61 94.86 117.47 0.84 0.76 0.043478 2 2 36.44 57.12 31.83 72.42 104.25 0.82 0.765 0.03022 3 3 45.66 35.904 41.05 46.512 87.562 0.8 0.782 0.01 4 4 53.86 23.664 49.76 29.784 79.544 土样 4-2 0.94 0.915 0.012887

31、5 5 62.06 16.32 57.96 19.992 77.952 0.937 0.918 0.009809 6 6 70.26 11.832 66.16 14.076 80.236 0.93 0.915 0.007772 (8)基础的最终沉降量如下: mm 113 8 10 12 10 30 43 1 n i i s s 2. 规范修正公式计算(分层厚度取 1m) (1)计算 p 0 = 102 kPa (同分层总和法) (2)确定计算深度 由于周围没有相邻荷载,基础中点的变形计算深度可按下列简化公式计算: m 33 . 5 ) 5 . 2 ln 4 . 0 5 . 2 ( 5 . 2

32、) ln 4 . 0 5 . 2 ( n b b z 股计算至 6m深。 (3)各层压缩模量的计算见下表 (4)计算竖向平均附加应力系数 及各层沉降量见下表 点 深 度 l/b z/b i i i z p 0 4 ) ( 4 1 1 0 i i i i i z z p A E si (MPa) s i (mm) s i (mm) 3 3 1.6 2.4 0.1757 215.0568 215.0568 1.93 111.4284 111.4284 6 6 1.6 4.8 0.1136 278.0928 63.036 2.01 31.36119 142.7896 (5)确定 s 点 深 度 c

33、zc 1 P z z c 2 Pe 1e 2E s0 0 18 102 土样 4-1 3 3 45.66 35.904 31.83 68.952 100.782 0.82 0.755 1.93 6 6 70.26 11.832 57.96 23.868 81.828 土样 4-2 0.937 0.914 2.01 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 15 计算深度 z n 范围内压缩模量的当量值: MPa 948 . 1 36 . 31 43 . 111 09 . 278 s s i i i E A A E 查表得 1 . 1 s (6)计算地基最终沉降量

34、mm 06855 . 157 142.7896 1 . 1 s s s 6-12 由于建筑物传来的荷载,地基中某一饱和黏土层产生梯 形分布的竖向附加应力,该层顶面和底面的附加应力分 别为 kPa 240 z 和 kPa 160 z , 顶底面透水 (见下图) , 土层平均k = 0.2 cm/年,e = 0.88,a = 0.39 MPa。试求: 该土层的最终沉降量;当达到最终沉降量之半所需 的时间;当达到120mm沉降所需的时间;如果该饱 和黏土层下卧不透水层, 则达到120mm沉降所需的时间。 解:求最终沉降量 mm 98 . 165 10 4 10 82 . 4 2 ) 160 240

35、( 3 3 s z H E s 按题设条件,双面排水,则由式 6-70(P177) % 50 4 exp 8 1 v 2 2 z T U ,得: T v = 0.196 964 . 0 10 10 39 . 0 ) 88 . 0 1 ( 10 2 . 0 ) 1 ( 3 2 w v a e k c m 2 /年 2 v v H t c T ,则: 813 . 0 964 . 0 2 4 196 . 0 2 v 2 v c H T t 年 当 s t= 120mm时, v 2 2 t z 4 exp 8 1 % 3 . 72 98 . 165 120 T s s U ,从而得: T v = 0.

36、435 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 16 806 . 1 964 . 0 2 4 435 . 0 2 v 2 v c H T t 年 当下卧层不透水,查表 6-10,得: 5 . 1 160 240 2 1 P P , % 3 . 72 z U 时,T v = 0.4168 或 v 2 3 z 4 exp 32 1 1 2 1 % 3 . 72 T U v 2 3 4 exp 32 5 . 1 1 1 5 . 1 5 . 1 5 . 0 1 T 解得:T v = 0.4124 918 . 6 964 . 0 4 4168 . 0 2 v 2 v c

37、H T t 年 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 17 第七章 土的抗剪强度 7-8 某土样进行直剪试验,在法向压力为100、200、300、400kPa时,测得抗剪强度 f 分别 为52、83、115、145kPa,试求:(a)用作图法确定土样的抗剪强度指标c和;(b)如 果在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa,剪应力为92 kPa,该平面是否会剪切破 坏?为什么? 解:土的抗剪强度包线如下图: 则:c = 20 kPa, 22 . 17 100 200 52 83 arctan kPa 58 . 100 22 . 17 tan 260 20

38、tan f c kPa 92 故,破坏。 7-9 某饱和黏性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度c u= 70 kPa, 如果对同一土样进行三 轴不固结不排水试验,施加周围压力 3 = 150 kPa,试问土样将在多大的轴向压力作用下 发生破坏? 解:饱和黏性土不固结不排水剪的抗剪强度包线为一条水平线, u= 0,c u= 70 kPa,则有 2 3 1 u c 当达到极限平衡条件时, kPa 290 150 70 2 2 3 u 1 c 7-10 某黏土试样在三轴仪中进行固结不排水试验,破坏时的孔隙水压力为u f ,两个试件的试 验结果为: 试件: 3 = 200 kPa 1 = 350 k

39、Pa u f = 140 kPa 试件: 3 = 400 kPa 1 = 700 kPa u f = 280 kPa 土力学作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理 18 试求:(a)用作图法确定该黏土试样的c cu 、 cu 和 c 、 ; (b)试件破坏面上的法向有效应力和剪应力; (c)剪切破坏时的孔隙水压力系数A。 解:(a)绘制总应力莫尔应力圆(实线)和有效应力莫尔应力圆(虚线),如下图: 得: 0 cu c 、 16 cu 和 0 c 、 34 (b)试件破坏面上的法向有效应力和剪应力分别为: kPa 12 . 186 2 34 45 2 cos 2 120

40、 420 2 120 420 2 cos 2 2 f 3 1 3 1 kPa 36 . 124 2 34 45 2 sin 2 120 420 2 sin 2 f 3 1 (c)在固结不排水试验中,由于试样在 3 作用下固结稳定,故 0 3 u ,则: ) ( 3 1 1 A u u 试件: 93 . 0 200 350 140 3 1 f u A 试件: 93 . 0 400 700 280 3 1 f u A 7-11 某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验,得 0 c , 28 ,如果这个试件受到 1 = 200 kPa 和 3 = 150 kPa 的作用,测得孔隙水压力u= 100 kPa,问该试件是否会破 坏?为什么?

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