[2]如图所示的挡土墙,墙背竖直光滑,墙后填土表面水平,墙体重度为?K=22kN/m3,墙底与地基的摩擦系数?=0.6,地基承载力特征值fa=200kPa,试对此挡土墙进行抗倾覆稳定性验算、抗滑移稳定性验算以及地基承载力验算。
3.6m1.8m
东北农业大学网络教育学院 土力学网上作业参考答案
绪论
一、填空
[6] 地基。 [7] 基础。 [8] 持力层。 [9] 下卧层。 [10] 下卧层。
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第一章 土的物理性质及其工程分类
一、填空
[16] 无机矿物颗粒和有机质, 土粒。 [17] 原生矿物和次生矿物。 [18] 粒度。
[19] 粒度成分。
[20] Cu<5 ,Cu越大, Cu>10 。
[21] 结合水和自由水 ,吸着水(强结合水)和薄膜水(弱结合水)。 [22] 单粒结构、蜂窝结构和絮状结构。 [23] 液限、塑限和缩限。 [24] 塑性指数。 [25] 液性指数。 [26] :Dr?emax?e
emax?emin[27] 碎石土 。
[28] 大于2mm ,大于0.075mm 。 [29] 细粒土 。
[30] 含水量和击实功能。
二、判断题
[6] (√) [7] (×) [8] (×) [9] (×) [10] (×)
三、证明题
ds? 1+ewV证明:设VS=1?e=V=VV,V=VV+VS=1+e
VS[1]证明:?d=ms?sVsgds?wVsgdsg===? VVV1+ew??(1n)[2]证明:Sr=s
?wn?d=证明:设V=1,Vv=n?Vv=n,Vs=1n VmwVmms??sVs??sgVs??s(1n)∴Sr=w=w= ===?wVvVv?wVv?wVv?wgVv?wn?sVs[3]证明?=
Sre?w+?s
1+e12
(2)证明:设VS=1?e=?=VV=VV,V=VV+VS=1+e VSSrVv?w+?sVsSre?w+?sGmg(mw+ms)g(?wVw+?sVs)g =====V1+eVVVV四、计算题
[1]某地基土层,用体积为72cm3的环刀取样,测得环刀加湿土重170g,环刀重40g,烘干后土重122g,土粒相对密度为2.70,问该土样的w、e、sr、?、?d、?sat和??各为多少?并比较各种重度的大小。
解:V=72cm3,m=170-40=130g,mS=122g,mW=130-122=8g
??=e=mW8==6.6% mS122dS?W(1+?)??dSe=1=2.7×1×(1+0.066)130/721=0.6
Sr=0.066×2.7=29.7% 0.6?=Gmg130×103===18.0kN/m VV72dS+e2.7+0.63
?W=×10=20.6kN/m 1+e1.6?sat=?′=?sat?d=?W=20.610=10.6 kN/m
3
dS2.73
?W=×10=16.9kN/m1+e1.6∴?sat>?>?d>?′
[2]一土样重200g,已知含水率为16%,若要制备含水率为20%的土样,需加多少水?加水后土样重
量为多少?
解:已知:m1=200g,?1?16%,?2?20%,则:
mw1mw1?????16%?1mm?m?s1w1将m1=200g带入得:mw1=27.6g,?mw=6.9g ?m??mm??mww???w1?w1?20%2?msm1?mw1?∴加水后土样重量为:m2=m1+?mw=200+6.9=206.9g
[3]某土坝施工中,上坝土料的ds=2.7,w1=10%,上坝时虚土?d1=12KN/m3,要求碾压后Sr2=95%,?d2=16.8KN/m3,若每日填土5000m3,文每日上坝虚土多少m3?共需加水多少t? 解:(1)?d1=msmsg,?d2=g,由于碾压前后土粒重力不变, V1V216.8×5000=7000m3 121.8m∴?d1V1=?d2V2?V1=(2)
3.6m
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mw1?ms????mw?ms(w2?w1)mw2??w2?ms??w1?dsd?=?w?e2=sw1+e2?d2 ?d22.7×101=16.8
1=0.607
Sr2=w2dsSe0.95×0.607?w2=r22==21.4% e2ds2.7w1)=8400(0.214-0.1)=958t
∴?mw=ms(w2 ?d2= Sr2=dsd??w?e2=sw1+e2?d21=2.7×1016.81=0.607
w2dsSe0.95×0.607?w2=r22==21.4% e2ds2.7 ∴?mw?ms(w2?w1)=8400(0.214-0.1)=958t
五、简答题
[1]简述击实功能对粘性土压实性的影响?
1.土料的?dmax和?op不是常量,?dmax随着击数的增加而逐渐增大,而?op则随着击数的增加而逐渐减小。然而,这种增大或减小的速率是递减的,因此只靠增加击实功能来提高土的?dmax是有一定限度的。
2.当?较低时,击实功能影响较显著,而当含水量较高时,击实曲线接近于饱和线,这时提高击实功能是无效的。
第二章 土中水的运动规律
一、填空题
[13] 渗流或渗透。
[14] 渗流量与过水断面面积以及水头损失 , 断面间距 。 [15] 一次方 。 [16] 常水头试验 。 [17] 变水头试验 。 [18] 渗透系数 。 [19] 渗透力。 [20] 渗透变形。 [21] 流土和管涌。
[22] 流土 ,地基或土坝下游渗流逸出处。 [23] 管涌 。
[24] 渗透系数, q=kAq?h=kAi或v==ki lA二、判断题
[4] (√)
[5] (√)
14
[6] (×)
三、证明题
[1]证明ic=证明:ic=?′ds1 =?w1+e?′msg?wVs?sVsg?wVsds?wgVs?wVsVs(ds1)ds1 =====?w?wV?wV?wVVs+Vv1+e四、计算题
板桩支挡结构如图所示,由于基坑内外土层存在水位差而发生渗流,渗流流网如图中所示。已知土
-
层渗透系数k=2.6×103cm/s,A点、B点分别位于基坑底面以干1.2m和2.6m。试求: (1)整个渗流区的单宽流量q;
(2)AB段的平均渗透速度vAB(A点、B点所在流网网格l=b=1.5m); (3)图中A点和B点的孔隙水压力uA与uB。
(4)流网网格abcA的网格长度l?1.5m,判断基坑中的a~b段渗流逸出处是否发生流土?(地基土?sat=20KN/m3) 解:(1)m=4,n=9,h=5-1.5-1=2.5m,
kh(m1)2.6×10∴q==n13×102×2.5×(41)3
×24×3600=2.11m/d?m
91h2.5?h0.31-
??0.31m,∴vAB?ki?k?2.6?10?3?=5.4×104cm/s n?19?1l1.5(3)HA=(10-1.5)-7×0.31-(5-1.2)=2.53m,uA=?wHA=10×2.53=25.3KPa
(2)Δh=
HB=(10-1.5)-6×0.31-(5-2.6)=4.24m,uB=?wHB=10×4.24=42.4KPa (4)iC??h0.31??20?10??0.21<iC ??1,流网网格abcA的平均水力梯度为i?l1.5?w10所以,渠底a~b段渗流溢出处不会发生流土。
五、简答题
[1]简述流网的四点基本性质?
1.流线与等势线相互正交,所构成的流网网格为曲边正方形,即 。 2.任意两相邻等势线间的水头损失相等; 3.任意两相邻流线间的单位渗流量相等;
4.在确定流网中等势线数量 时,上下游的透水边界各为一条等势线;在确定流网中流线数量 时,基础的地下轮廓线及渗流区边界线各为一条流线。 [2]简述常用的防渗技术措施?
1.减小水力梯度 (1)降低水头 (2)增加渗径
2.在渗流逸出处加设铺盖或铺设反滤层
反滤层可以滤土排水,防止细小颗粒流失,同时通畅地排除渗透水流。反滤层一般为1~3层,由砂、卵石、砾石、碎石构成,每层粒径沿着水流方向逐渐增大。
3.在建筑物下游设置减压井、减压沟等,使渗透水流有畅通的出路。
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