2022年土力学习题课 2.pdf

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1、1 5-2 对一组 3 个饱和粘性土试样，进行三轴固结不排水剪切试验，3 个土样分别在3=100，200 和 300kPa 下进行固结，而剪破时的大主应力分别为1=205，385，570kPa，同时测得剪破时的孔隙水压力依次为63,110,150ukPa。 试用作图法求该饱和粘性土的总应力强度指标cuc，cu和有效应力强度指标,c。解: 总应力图如下有效应力图如下上述结果也可以用数解法，提示如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - -

2、- - - - 2 根据公式231tan (45)2 tan(45)22c建立三个总应力极限平衡状态方程2100205tan (45)2 tan(45)22c2200385tan (45)2 tan(45)22c2300570tan (45)2 tan(45)22c其中有两个未知数，解每2 个方程可以得到一组c、值，然后平均即得总应力强度指标。同理根据公式：231tan (45)2tan(45)22c建立三个有效应力极限平衡状态方程210063(20563)tan (45)2tan(45)22c2200110(385110) tan (45)2tan(45)22c2300150(570150)

3、 tan (45)2tan(45)22c其中有两个未知数，分别每2 个方程然后平均，即得有效应力强度指标。5-3某土样内聚力存c=10kPa，30c，承受13450,150kPakPa的应力，试用数解法和图解法判断该土样是否达到极限平衡状态？答案没有达到极限平衡状态数解法：已知小应力3150kPa，而根据公式名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3 2312tan (45)2 tan(45)22450tan 3040t

4、an30126.9150ckPakPa所以土样没有达到极限平衡状态图解法：如下图所示，可见应力圆没有与直线相切，所以没有达到极限平衡第六章土压力计算6-3 已知挡土墙高5m，墙背竖直且光滑，填土面水平。填土分两层。第一层厚2m，10kPac，132，3117/kN m。 第二层厚 3m，210kPac，216，3219/kN m。试给出主动土压力分布图，主动土压力合力及作用点位置。答案：（1）用朗金土压力公式计算挡土墙上的主动土压力分布朗金土压力系数第一层132tan(45)0.55432aK名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -

5、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 4 2132tan (45)0.30732aK第二层216tan(45)0.75352aK2216tan (45)0.56782aK朗金主动土压力公式：2()tan (45)2 tan(45)22apzqc其中 q=0，c=0。第一层A 点： z=0m，0aApkPaB 点： z=2m，1(172)0.307310.448aBpkPa第二层B 点： z=2m 2(172)0.56782 100.75354.235aBpkPaC 点： z=5m (172193)0.56782 100

6、.753536.6aCpkPa主动土压力分布见下图：（2）计算主动土压力合力合力AE10.4482(36.604.235)34.235 371.7/22AEkN m离挡土墙墙底的合力作用点位置为223331 0. 4 4 8(3 )4. 2 3 53( 3 6. 6 04. 2 3 5 )222237 1. 7Az名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 5 1. 52 m6-5 计算图6-35 所示的挡土墙上的主动土压力

7、和水压力的分布图，它们的合力及其作用点位置，总压力及其作用点位置。以知填土为砂土。土的物理力学指标性质见图6-35。（1）用朗金土压力公式计算挡土墙上的主动土压力分布朗金土压力系数303tan(45)23aK2301tan (45)23aK朗金主动土压力公式：2()tan (45)2 tan(45)22apzqc其中 q=0，c=0。A 点： z=0m，0aApkPaB 点： z=6m，1(18 6)363aBpkPa名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页

8、 - - - - - - - - - 6 C 点： z=5m，118 6(19 10)4483aCpkPa（2）水压力计算B 点： z=0m，10,0wBzm pkPaC 点： z=4m，24,10440wCzm pkPa（3）计算挡土墙上的主动土压力合力366(3648)4276/22AEkN m离挡土墙墙底的主动土压力合力作用点位置为：16414366(4)364(4836)423223276Az3. 51m（4）计算挡土墙上的水压力合力40480.0/2wEkN m41.333wzm（5）计算挡土墙上的总压力合力27680356/AwEEEkN m离挡土墙墙底的总压力合力作用点的位置为2

9、76 3.51 80 1.333.02356AAWwAE zE zzmE名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 7 （示意图）6-7 挡土墙高4m，填土320/kN m，0c，30，若已知作用于挡土墙的实测土压力合力为64/kN m，试用朗金土压力理论说明此时墙后土体是否达到极限平衡状态，为什么？答案：不确定实测土压力合力为被动还主动土压力。所以由公式：22113020 16tan (45)53.33/222AaEH KkN m22113020 16tan (45)480.0/222ppEH KkN m2001120 16(1 sin)80.0/22EH KkNm所以实测压力合力大于主动土压力，而小于被动土压力，所以实测压力合力近似为静止土压力，土体没有达到极限平衡状态。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -