土力学试题.doc

【例1】某土样经试验测得体积为100cm3，湿土质量为187g，烘干后，干土质量为167g。若土粒的相对密度ds为2.66，求该土样的含水量ω、密度ρ、重度g 、干重度gd 、孔隙比e、饱和重度gsat和有效重度¢g
【解答】

例题2 一击实试验：击实筒体积1000cm3，测得湿土质量为1.95kg，取一质量为17.48g的湿土，烘干后质量为15.03g，计算含水量和干重度
含水量

天然重度

例题3 一体积为50cm3的土样，湿土质量0.09kg，烘干后质量为0.068kg，土粒相对密度 ，求 其孔隙比，若将土样压缩，使其干密度达到1.61t/m3，土样孔隙比将减少多少？

土样的天然密度

土样的含水量

孔隙比减小值

【例1】有一地基由多层土组成，其地质剖面如图所示，试计算并绘制自重应力σcz沿深度的分布图

2.2m

【解】
①地下水位处 h1=3m σcz =g 1h1=19.0×3=57.0kPa

②粘土层底面处 h2=2.2m
σcz =g 1h1+¢g2 h2=57.0+(20.5-10) ×2.2=80.1kPa

③砂土层底面处 h3=2.5m
σcz=g 1h1+¢g2 h2+¢g3h3=80.1+(19.2-10) ×2.5=103.1kPa

④硬粘土层顶面处
σcz=g1h1+gsath2+g sath3=57.0+20.5×2.2+19.2×2.5=150.1kPa

⑤硬粘土层底面处 h4=2m
σcz =g 1h1+g sat h2+g sath3+g sath4=150.1+22.0×2=194.1 kPa

自重应力σcz沿深度分布线绘于图中。
2.2m

【例题6-4】有一重力式挡土墙高6m，墙背垂直光滑，墙后填土水平。各层填土的性质见图。试分别求出作用于墙上的土压力的大小和作用点位置，并绘出侧压力分布图。

例题：某无筋扩展条形基础，已知基础的埋深1.5m，基础的宽度为1.2m，上部结构的荷载为300kN/m，地基土的重度g=15kN/m3，承载力特征值为150kPa，试根据《建筑地基规范》验算地基的承载力是否满足（承载力修正系数hb=0.2，hd=1.2），不满足重新计算基底尺寸？

解题要点：

基底压力大于地基承载力，不满足要求。

重新设计

可取基础宽度b=2.5m、3.0m，由于本题为条形基础，且宽度取值大于最小值，所以不需再验算地基承载力。

增加已知条件例题：
1、根据调整后的基底面积，设计基础的高度(宽高比1:1.5，上部结构下部宽度假定为0.6m)，并设计基础埋深？
2、如果基础形式改为矩形(l=4m) ，基础上还作用着弯矩Mk=140kN.m,试验算承载力是否满足？

例题(墙下条形扩展基础)：某承重砖墙厚240mm，作用于基础顶面的荷载Fk=240 kN/m，基础埋深d=0.8m，经深度修正后的地基承载力特征值fa=150kPa，试设计钢筋混凝土条形基础。

1) 基底面积：

取b=1.8m

2) 基础高度：
按经验h=b/8=23cm 取h＝30cm
则截面有效高度：h0=h－4=26cm
基底净反力pn=F/b= 1.35Fk/b ＝1.35´240/1.8=180kN/m
控制截面剪力：V=pna1=180 ´(0.67+0.05+0.06)
=140.4kN/m
混凝土抗剪强度Vc=0.7bhfth0=0.7 ´1.0´1.1´ 260
=200.2kN/m>V=140.4kN/m 满足要求

某工程桩基采用灌注桩，桩直径600mm，桩的入土深度为15m，承台底面在地面以下1.5m。场地从地面起的土层分布为：第一层为粘土，厚度为3.5m（桩侧阻力特征值为25kPa,g=10kN/m3）;第二层为粉土，厚度为8.0m（桩侧阻力特征值为20kPa ,g=15kN/m3 ）；第三层为密实粗砂，厚度为10m（桩侧阻力特征值为45kPa（桩端阻力特征值为4000kPa）。试计算：
1) 根据上述资料试确定单桩的竖向承载力特征值？
2) 桩的竖向抗拔承载力？混凝土重度按25kN/m3计算。 桩的抗拔系数取值为a=0.5 和b= 1.0（粘性土）。
3) 如若地面以下4.5m范围内存在地基土的下沉，桩的承载力特征值如何确定？按土的自重应力的0.2倍计算负摩阻标准值。