土力学地基基础课后答案(3-5章)_清华大学出版社(陈希哲第四版)

习 题答案土木工程专业(建筑工程方向)

3.1(P134)

co 0

ca 1 h1 18.0 *1.5 27.0kPa h2 27.0 (19.4 10) * 3.6 60.84kPa cb ca 2 h3 60.84 (19.8 10) *1.8 78.48kPa cc上 cb 3 h 78.48 10 * (3.6 1.8) 132 .48kPa cc下 cc上 当第四层为强风化岩时：

h3 60.84 (19.8 10) *1.8 78.48kPa cc cb 3

天然地面

sc(kPa)

o27.0

1.5m 3.6m

地下水

素填土 =18.0kN/m 粉土 =18.0kN/m60.84

a

bc Z

1.8m

中砂土 坚硬整体岩石层

=19.8kN/m78.48 132.48

天然地面

sc(kPa)

o27.0

1.5m 3.6m

地下水

素填土 =18.0kN/m 粉土 =18.0kN/m60.84

a

bc Z

1.8m 强风化岩石

中砂土

=19.8kN/m78.48

3.2(P135) 解： c i hi 20.1*1.1 (20.1 10) * (4.8 1.1) 59.48kPai 1 n

3.3(P135) 解： po

1 1 ( max min ) (150 50) 100 kPa 2 2

z 0

x z f ( , ) f (0,0) 1.0 b b

z po 1.0 *100 100 .0k Pa

z 0.25b f ( x , z ) f (0,0.25) 0.96b b

z po 0.96 *100 96.0k Pa

z 0.50b

f ( , ) f (0,0.50) 0.82

x z b b

z po 0.82 *100 82.0k Paz 1.0bx z b b z po 0.552 *100 55.2k Pa

f ( , ) f (0,1.0) 0.552

z 2.0b f ( x , z ) f (0,2.0) 0.306

b b z po 0.306 *100 30.6k Pa

z 3.0b

x z f ( , ) f (0,3.0) 0.208 b b z po 0.208 *100 20.8k Pa

b/2

b/2

min 50kPa

max 150 kPa10096 .0 82 .0 55 .2 30 .6 20.8 16 .0

z (kPa)

z 0.25b z 0.50b z 1.0b z 2.0b z 3.0b z 4.0bz

3.4(P135) b/2 b/2

L>5b

解：取一半L/b>10,按均布条形荷载边点下考虑 z/b=0, x/b=0.5, α=0.5, z/b=0.50, x/b=0.5, α=0.481, z/b=1.0, x/b=0.5, α=0.410, z/b=2.0, x/b=0.5, α=0.275, z/b=4.0, x/b=0.5, α=0.153, z/b=6.0, x/b=0.5, α=0.104, σz=1.0*0.5*100=50.0kPa σz= 1.0* 0.496*100=48.1kPa σz= 1.0* 0.410*100=41.0kPa σz= 1.0* 0.275*100=27.5kPa σz= 1.0* 0.153*100=15.3kPa σz= 1.0* 0.104*100=10.4kPa

o 100 kPa50

z (kPa)

z 0.25b z 0.5b z 1.0b z 2.0b z 6.0bz

48 .1 41.0 27.5 15 .3 10 .4

3.5(P135)e0.97 0.965 0.96 0.955 0.95 0.945 0.94 0.935 0.93 0.925 0.92 0

e~p曲线

中压 缩性 土

50

100

150

200

250

300

p

a1 2

e1 e2 0.952 0.936 0.00016 kPa 1 0.16 MPa 1 p2 p1 100

Es1 2

1 e1 1 0.952 12.2MPa a1 2 0.16

0.1MPa 1 a1 2 0.5MPa 1

3.6(P135)

6.0m

14.0m5.0m

A基础中心点下

5.0m

L / b 7 / 5 1.4, z / b 10 / 5 2.0, 0.1034

zo 4 po 4 * 0.1034 poM点下：

L / b 20 / 5 4.0, z / b 10 / 5 2, 1

0.1350 L / b 6 / 5 1.2, z / b 10 / 5 2, 1 0.0947

zA 2.0 * ( 1 2 ) * po 2.0 * (0.1350 0.0947 ) * po

zA / zo 2.0 * (0.1350 0.0947 ) / 4 * 0.1034 19.487 %

3.7(P135)

6.0m

P=2400kN 3.0m 100 500 9.0m

0.25m

b / 6 6 / 6 1.0 e 0.25b h 2 1* 6 2 W 6.0 6 6Po maxmin

300

500 k Pa 300

F G M 2400 2400 * 0.25 400 100 A W 6 6

po=300kPa, b=9.0m, z=9.0m的均布荷载 x/b=0.5, z/b=1.0, α1=0.410, σz1=0.41*300=123.0kPa po=400kPa, b=9.0m, z=9.0m的三角形荷载 x/b=0.5, z/b=1.0, α2=0.25, σz2=0.25*300=75.0kPa

6.0m 0.25m 3.0m 100

5009.0m po=500kPa, b=3.0m, z=9.0m的均布荷载 x/b=0.5, z/b=3.0, α3=0.198, σz3=0.198*500=99.0kPa po=100kPa, b=3.0m, z=9.0m的三角形荷载 x/b=0.5, z/b=3.0, α4=0.10, σz4=0.10*100=10.0kPa σz= σz1+ σz2 –σz3-σz4= 123.0+75.0-99-10.0=89.0kPa

3.0m

6.0m

P=2400kN

0.25m

100 200

500 9.0m

po=200kPa, b=9.0m, z=9.0m的均布荷载 x/b=0.5, z/b=1.0, α1=0.410, σz1=0.41*200=82.0kPa po=300kPa, b=9.0m, z=9.0m的三角形荷载 x/b=-0.5, z/b=1.0, α2=0.16, σz2=0.16*300=48.0kPa

3.0m

6.0m

P=2400kN

0.25m

100 200

500 9.0m

po=200kPa, b=3.0m, z=9.0m的均布荷载 x/b=0.5, z/b=3.0, α3=0.198, σz3=0.198*200=39.6kPa po=100kPa, b=3.0m, z=9.0m的三角形荷载 x/b=-0.5, z/b=3.0, α4=0.10, σz4=0.10*100=10.0kPa σz= σz1+ σz2 –σz3-σz4= 82.0+48.0-39.6-10.0=80.4kPa

直接按条形荷载计算 (计算点位于大边下): po=300kPa, b=6.0m, z=9.0m的均布荷载 x/b=6.0/6.0=1.0, z/b=9.0/6.0=1.5, α1=0.211, σz1=0.211*300=63.3kPa po=200kPa, b=6.0m, z=9.0m的三角形荷载 x/b= 6.0/6.0=1.0, z/b=9.0/6.0=1.5, α2=0.0.13, σz2=0.13*200=26.0kPa σz= σz1+ σz2 =63.3+26.0=89.30kPa (计算点位于小边下): x/b=- 6.0/6.0=-1.0, z/b=9.0/6.0=1.5, α2=0.09, σz2=0.09*200=18.0kPa σz= σz1+ σz2 =63.3+18.0=81.30kPa