土力学地基基础课后答案_清华大学出版社(陈希哲第四版)
更新时间:2023-05-26 18:32:01 阅读量: 实用文档 文档下载
5.1(P236)
填土面 (1)求静止土压力值 干砂γ = 18 kN / m 3 = 36o
(2)求产生主动土压4 .0 m
力所需的位移 (3)求主动土压力值
(1) 1K o ≈ 1 sin ′ ≈ 1 sin 36 o = 0 . 412 1 1 2 Po = γ H K o = * 18 .0 * 4 .0 2 * 0 .412 = 59 .33 kN / m 2 2 (2) 密实砂土,产生主动土压力所需的位移约为墙高的0.5%,
即: ≈ H * 0 .5 % = 4 .0 * 0 .5 % = 0 .02 m = 20 .0 mm (3) K = tan2 (45o / 2) = tan2 (45o 36o / 2) = 0.2596 a
1 1 2 Pa = γ H K a = * 18 .0 * 4 .0 2 * 0 .2596 = 37 .38 kN / m 2 2
5.2(P237) 填土面 1γ = 18 kN / m 3
2
砂 土
= 36
o
2 . 0 m 地下水位面
γ sat = 21 .0 kN / m 3
(1)求静止土压力值 (2)求主动土压力值 (3)求墙后水压力值
2 .0 m
3 K o ≈ 1 sin ′ ≈ 1 sin 36 o = 0 . 412 (1) 根据 e o = γ h K o 得:
e o1 = 0 e o 2 = γ h1 K o = 18 * 2 . 0 * 0 . 412 = 14 . 832 kPa eo 3 = (γ h1 + γ w h2 ) K o = (18 * 2 .0 + 11 . 0 * 2 ) * 0 .412 = 23 .896 kPa
填土面 114 . 832
2 .0 m
22 .0 m
3 23 . 8961 1 Po = *14.832 * 2.0 + * (14.832 + 23.896) * 2.0 = 53.56kN / m 2 2
K a = tan 2 ( 45 o / 2 ) = tan 2 ( 45 o 36 o / 2 ) = 0 .2596 (2)
根据 e o = γ h K o 得:e a1 = 0 e a 2 = γ h1 K a = 18 * 2 . 0 * 0 . 2596 = 9 . 346 kPa ea 3 = (γ h1 + γ w h2 ) K a = (18 * 2 .0 + 11 .0 * 2 ) * 0 .2596 = 15 .057 kPa
填土面 19 . 346
2 .0 m
22 .0 m
3 15 . 057
1 1 Pa = * 9.346 * 2.0 + * (9.346 + 15.057) * 2.0 = 33.75kN / m 2 2
(3) Pw =
1 1 2 γ w hw = *10 * 2.0 2 = 20.0kN / m 2 2
5.3(P237) 根据 ε = β = 0 = 36 o
δ = 24o 查表5.1得: K a = 0.25
1 1 2 E a = γ H K a = * 18 . 0 * 4 . 0 2 * 0 . 252 = 36 . 288 kN / m 2 2
5.4(P237) 根据 ε = 0 = 30 o δ = 20o β = 12 o 查表得: K a = 0.35481 1 2 E a = γ H K a = * 17 .0 * 5 .0 2 * 0 .3548 = 75 .40 kN / m 2 2 Eax = 75.4 * cos 20o = 70.85kN / m Eay = 75.4 * sin 20o = 25.79kN / m
5.5(P237) 1.5m12oEay
Eax = 75.4 * cos 20o = 70.85kN / m
Eay = 75.4 * sin 20o = 25.79kN / m
5.0mEax
5/3 2.5m Ks = (G + Eay ) µ Eax [22* (1.5 + 2.5) *5* 0.5 + 25.79]* 0.4 = = 1.39 > 1.3 70.85 可以
G a + Eay b (22*1.0*5 / 2) *1/ 3 + (22*1.5*5 / 2) *(1.0 +1.5 / 2) Kt = = Eax 5 / 3 70.85*5 / 3
= 1.38 < 1.6 不可以
5.6(P237) 1 2 3 4
q = 20kPa中 γ 1 = 18.5kN / m3 砂 1 = 30 o 粗 砂 1γ 2 = 19.0kN / m 3= 35o
求主动土压 力和水压力 3.0m 3.0m 4.0m 地下水
γ 2sat = 20.0kN / m3
Ka1 = tan2 (45o 1 / 2) = tan2 (45o 30o / 2) = 0.333 Ka 2 = tan2 (45o 2 / 2) = tan2 (45o 35o / 2) = 0.271 p a 1 = 0 + q K a 1 = 20 . 0 * 0 . 333 = 6 . 666 kPa
p a 2 上 = ( q + γ 1 * h1 ) * K
a1
= ( 20 + 18 . 5 * 3 . 0 ) * 0 . 333 = 25 . 17 kPa
p a 2 下 = ( q + γ 1 * h1 ) * K a 2
= ( 20 + 18 . 5 * 3 . 0 ) * 0 . 271 = 20 . 46 kPap a 3 = ( q + γ 1 * h1 + γ
2 h 2 ) * Ka2
= ( 20 + 18 . 5 * 3 . 0 + 19 . 0 * 3 . 0 ) * 0 . 271 = 35 . 91 kPa′ p a 4 = ( q + γ 1 * h1 + γ 2 h2 + γ 2 h3 ) * K a 2
= ( 20 + 18 .5 * 3.0 + 19 .0 * 3.0 + 10 * 4.0) * 0.271 = 46 .75 kPa6 . 66
125 . 17
3.0m 3.0m
2 3 4
20 .4635 .91
4.0m46 . 75
1 E a 1 = * ( 6 . 666 + 25 . 17 ) * 3 . 0 = 47 . 75 kN / m 2 6.666 * 3.0 *1.5 + (25.17 6.666) * 3.0 *1.0 z p1 = = 1.791m 47.75
Ea2 z p2
1 = * ( 20 .46 + 35 .91) * 3 .0 = 84 .55 kN / m 2 20.46 * 3.0 *1.5 + (35.91 20.46) * 3.0 *1.0 = = 1.637m 84.55 1 = * ( 35 . 91 + 46 . 75 ) * 4 . 0 = 165 . 32 kN / m 2
E a3 z p3
35.91* 4.0 * 2.0 + (46.75 35.91) * 4.0 * 4.0 / 3 = = 2.087m 165.32
Ea = Ea1 + Ea 2 + Ea3 = 47.15 + 84.55 + 165.32 = 297.02kN / m1 1 2 E w = γ w h w = * 10 * 4 . 0 2 = 80 kN / m 2 2
1Ea1 = 47.75kN / m1.791m
3.0m
2Ea 2 = 84.55kN / m
3.0m
3
1.637Ea 3 = 165.32kN / m
4
2.087m
4.0mγ w hw = 40 .0 kPa
za
∑z E = ∑Eai ai
ai
=
(1.791+ 7.0) * 47.75+ (1.637+ 4.0) *84.55+ 2.087*165.32 297.02
= 4 . 18 m
5.7(P237)
1.0m6o20o 中 砂Eay
γ1 =17.0kN/ m3 1 = 30
7.0mo
Eax
1.5m3 细 γ 2 = 18.0kN / m 砂 = 20 o 5.0m 2
µ = 0 .4
(1)求作用在墙背上的土压力; (2)作用在墙前趾上的土压力, (3)验算挡土墙抗滑稳定性。
(1)作用在墙背上的土压力; 根据 ε = 20 o = 30 o δ = 15o β = 6 o 查表得: K a = 0.381
1 1 2 E a = γ H K a = * 17 .0 * 7 .0 2 * 0 .381 = 158 .69 kN / m 2 2Eay = 158.69 * sin(δ + ε ) = 158.69 sin 35o = 91.02kN / mEax = 158.69 * cos(δ + ε ) = 158.69 cos 35o = 129.99kN / m
(2)作用在墙前趾上的土压力
ε = tan 1[(5.0 1.0 7.0 tan20o ) / 7.0] = 11.72o根据 ε = 11 . 72 o β =0 = 20 o δ = 10o
ε
K 按式5.16计算得: p = 2.228
1.5m
1 1 2 E p = γ H K p = * 18 .0 * 1 .5 2 * 2 .228 = 45 .117 kN / m 2 2E py = 45.117 * sin(ε δ ) = 45.117 sin1.72o = 1.35kN / mE px = 45.117 * cos(ε δ ) = 45.117 cos1.72o = 45.10kN / m
(3)验算挡土墙抗滑稳定性。δ = 10o
ε ε
(G + Eay + Epy ) µ [24* (5.0 +1.0) * 7.0 / 2 + 91.02 +1.35]* 0.4 Ks = = = 2.81 Eax Epx 129.99 45.10
> 1 . 3 安全
5.8(P237) 根据 θ = 30 oN= c γ H = 20 o
查图5.48得:N = 0 . 026H= c 5 = = 12m γ N 16.0 * 0.026
5.9(P237)c 7 .0 N = = = 0 . 0389 γ H 18 . 0 * 10 . 0o 根据 = 20 N = 0 . 0389
查图5.48得:
θ = 35o
5.10(P237)
i = 1:1
γ = 18 kN / m 3 = 20 o c = 5.4kPa γ = 19 kN / m 3 = 16 oc = 10kPa
3.0m 3.0m 7.0m
6 4 2
8
6 4 2
第1个小土条,b=1.0m
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