土力学与基础工程复习资料和答案计算题要点.doc
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1、44地基土呈水平成层分布,自然地面下分别为粉质粘土、细砂和中砂,地下水位于第一层土底面,各层土的重度见图。试计算图中1点、2点和3点处的竖向有效自重应力。(8分) 题 44 图解: 45. 已知某土样,c=15kPa,承受的大小主应力分别为=400kPa,=180kPa,试判断该土样是否达到极限平衡状态?(8分)解:已知土的抗剪强度指标、c及最小主应力3假定土体处于极限平衡状态,根据极限平衡条件: kPa 因为,所以土体处在破坏状态。46. 某柱下方形底面基础,底面边长2.8 m,基础埋深1.8 m,柱作用在基础顶面的轴心荷载标准组合值Fk=1250KN,第一层土为粘土,厚度3.8 m,天然重
2、度=18 kN/m3;地基承载力特征值fak=160 kPa,深度修正系数d=1.6;粘土层下为淤泥层,天然重度=17kN/m3;地基承载力特征值fak=80 kPa,深度修正系数d=1.0,取地基压力扩散角=22。试分别验算地基持力层及下卧层是否满足承载力要求。(14分) 题 46 图 解: (1) 验算持力层承载力 (2) 验算软弱下卧层承载力软弱下卧层顶面附加应力: 软弱下卧层顶面自重应力: 软弱下卧层承载力特征值:分) 软弱下卧层承载力亦满足要求。 44用环刀切取土样,其体积为100cm3,质量为185g,试样烘干后质量为145g。若已知该土的土粒比重为2.73,试求该土的天然密度、含
3、水量及孔隙比。(水的密度取1.0gcm3)(6分)解:天然密度 含水量 孔隙比 45. .某挡土墙高为5.0m,墙后填土分为两层,第一层为中砂,其天然重度=19.0kNm3,内摩擦角=14;第二层为粘性土,其天然重度=18.5kNm3,内摩擦角=20,粘聚力c=8kPa,试用朗肯理论求主动土压力Ea的大小。(10分)题45图 解: A点: B点上界面 : B点下界面 : C点 : 主动土压力 46. 某“烂尾楼”工程,几年前仅施工至一层便停工,现注入资金恢复建设,但需改变该楼的使用功能。现场勘察得知,某柱采用钢筋混凝土独立基础,基底尺寸为lb=4m3m,埋深状况及地基持力层、下卧层情况见图。假
4、设天然地面与0.00地面齐平,试根据持力承载力要求核算该基础能承受多大的竖向力F,并据此验算下卧层承载力是否满足要求。(14分)题46图 解: (1)确定持力层承载力:b=3 m,无须宽度修正 根据,基础能承受最大的竖向力F (2)验算软弱下卧层承载力当时,作用在基底上压力为地基承载力,则软弱下卧层顶面附加应力: 软弱下卧层顶面自重应力: 软弱下卧层承载力特征值: 软弱下卧层承载力不满足要求。 44 有一10m厚的饱和粘土层,在实验室中测得其三项基本指标为ds=2.72、=18.5kN/m3、=36%。其下是为砂土,已知其承压水头H=6m。现要在粘土层中开挖一个窄基坑,试问基坑的最大开挖深度d
5、为多少?(水的重度=10KN/m3)(10分) 解:计算饱和粘土的饱和重度 KN/m3 为防止基坑突涌 则 m 45. 某挡土墙高H=5米,墙后填土为中砂,=18kN/m3,sat=20 kN/m3;=30;墙背垂直、光滑、填土面水平。计算当地下水位上升到离墙顶3米时,墙背所受到的总侧压力。(10分)解: 主动土压力:水压力: 46. 某场地土层分布及物理性质指标如下图所示,作用在条形基础顶面的中心荷载标准值,。粘土层的抗剪强度指标为,。暂取基础埋深0.8m,底宽2.0m。验算所选基础底面宽度是否合适。(10分)(注:,承载力系数 ) 解: 条形基础在长度方向取1m计算由于偏心,故应满足 已知
6、当,承载力系数为:, , 44 在对某地基土进行试验时,用环刀切取土样,土样高度2cm,上、下底面积为50cm2,称得土样质量为190g,烘干后质量为150g。试计算土样的密度和含水量;若该土样处于饱和状态,试计算土样的孔隙比。(8分) 解:土样密度 含水量 若该土样处于饱和状态 ,则孔隙体积为水的体积 孔隙比 45 挡土墙高8m,墙后填土第一层为砂土,第二层为粘土,各土层物理力学指标如图所示。试用朗肯土压力理论计算作用在墙背上A、B、C三点的主动土压力强度及作用在挡土墙背上的主动土压力合力大小。(12分)解: A点: B点上界面 : B点下界面 : C点 : 主动土压力合力 46. 某轴心受
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