土力学资料：土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案.doc

1、土力学土力学(河海大学第二版河海大学第二版)所有章节完整答案所有章节完整答案第一章第一章 土的物理性质指标与工程分类土的物理性质指标与工程分类1-1解：解：(1)A 试样100.083dmm300.317dmm600.928dmm60100.92811.180.083udCd22301060()0.3171.610.083 0.928cdCd d(1)B 试样100.0015dmm300.003dmm600.0066dmm60100.00664.40.0015udCd22301060()0.0030.910.0015 0.0066cdCd d1-2解：已知：m=15.3gSm=10.6gSG=

2、2.70饱和rS=1又知：wSmmm15.3-10.6=4.7g(1) 含水量wSmm=4.710.6=0.443=44.3%(2) 孔隙比0.443 2.71.201.0SreGS(3) 孔隙率1.20.54554.5%11 1.2ee(4) 饱和密度及其重度32.7 1.21.77 /11 1.2SsatwGeg cme31.77 1017.7/satsatgkN m(5) 浮密度及其重度31.77 1.00.77 /satwg cm30.77 107.7/gkN m(6) 干密度及其重度32.7 1.01.23 /11 1.2SwdGg cme31.23 1012.3/ddgkN m1-

3、3解：解：31.601.51 /11 0.06dg cm2.70 1.01110.791.51sswddGe 0.7929.3%2.70satseG1.60 100150.9111 0.06smVmg(29.3%6%) 150.935.2wsmmg 1-4解：解：wSmmwSmmmsSm mm100094011 0.06smmg0.160.16 940150wsmmg 1-5解：解：(1)31.771.61 /11 0.098dg cmw02.7 1.01110.681.61sswddGe (2)00.6825.2%2.7satseG(3)max0maxmin0.940.680.540.940

4、.46reeDee 1/32/3rD该砂土层处于中密状态。1-6解：解：1.1SdGeSrGeS0.15 2.750.8250.5Ae0.06 2.680.5360.3Be32.751.50 /1 0.825dAg cm32.681.74 /1 0.536dBg cm(1)d3(1)1.50 (1 0.15)1.74 /AdAAg cm3(1)1.74 (1 0.06)1.84 /BdBBg cmAB上述叙述是错误的。2.32.751.50 /1 0.825dAg cm32.681.74 /1 0.536dBg cmdAdB上述叙述是错误的。3.0.15 2.750.8250.5Ae0.06

5、2.680.5360.3BeABee上述叙述是正确的。1-7证明：(1)/1/11sssssswdsVVsmmmVGVVVVVee1nen1()(1)111swswswGGGnnen(2)1/111swwVwswswssVsswwrsrwsVVsmVVVmmVVVVGS eGS emVVVVVeee(3)11111swsswsswsswswwswVsVsmmVmVVGGVVVVeeeV1-8解：(1)对 A 土进行分类 由粒径分布曲线图，查得粒径大于 0.075 的粗粒含量大于 50%，所以A 土属于粗粒土； 粒径大于 2 的砾粒含量小于 50%，所以 A 土属于砂类，但小于 0.075的细粒

6、含量为 27%，在 15%50%之间，因而 A 土属于细粒土质砂； 由于 A 土的液限为 16.0%，塑性指数16 133pI ，在 17 塑性图上落在 ML 区，故 A 土最后定名为粉土质砂(SM)。(2)对 B 土进行分类 由粒径分布曲线图， 查得粒径大于 0.075 的粗粒含量大于 50%， 所以 B土属于粗粒土； 粒径大于 2 的砾粒含量小于 50%，所以 B 土属于砂类，但小于 0.075的细粒含量为 28%，在 15%50%之间，因而 B 土属于细粒土质砂； 由于 B 土的液限为 24.0%，塑性指数24 1410pI ，在 17 塑性图上落在 ML 区，故 B 土最后定名为粉土质

7、砂(SC)。(3)对 C 土进行分类 由粒径分布曲线图， 查得粒径大于 0.075 的粗粒含量大于 50%， 所以 C土属于粗粒土； 粒径大于 2 的砾粒含量大于 50%，所以 C 土属于砾类土； 细粒含量为 2%，少于 5%，该土属砾； 从图中曲线查得10d，30d和60d分别为 0.2 ，0.45 和 5.6 因此，土的不均匀系数60105.6280.2udCd土的曲率系数22301060()0.450.180.2 5.6cdCd d 由于5,1 3ucCC，所以 C 土属于级配不良砾(GP)。1-9解：(1)12ssmm即1122ddVV112211dVV22111(1)1.65 20

8、(1 12%)21.741.7dVV万方(2)1.65 30004950sdmVt()4950 (19% 12%)346.5wsopmmt(3)2.72 1.01110.6481.65sswddGe 20.0% 95% 2.7279.8%0.648srGSe第第 2 章章 土体压力计算土体压力计算2-1如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，求土的自重应力和静孔隙水应力。2m2m3m1m1m地下水位=18.5kN/m3=18kN/m3sat=20kN/m3sat=19kN/m3sat=19.5kN/m3OABCDE解：各层面点自重应力计算如下：O 点：kPacz0A 点：kPahc

9、z0 .3725 .1811B 点：kPahhcz0 .5511825 .182211C 点：kPahhhcz0 .6511011825 .18332211D 点：kPahhhhcz0 .923911011825 .1844332211E 点：kPahhhhhcz0 .111 25 . 93911011825 .185544332211各层面点的静孔隙水应力如下：O、A、B 点为 0；E 点：kPahww60)231 (10绘图如下：2-2 某矩形基础，埋深 1m,上部结构传至设计地面标高处的荷载为 P=2106kN，荷载为单偏心，偏心距 e=0.3。求基底中心点、边点 A 和 B 下 4m

10、深处的竖向附加应力解：已知：P=2106kN, 0=17kN/m3, d=1m, e0=0.3, l=6m, b=3m, z=4m.(1) 基底压力：G=dlb=20163=360 kN,Fv=P+G=2106+360=2466 kNmlmFPeev0 . 1626. 024663 . 021060kPalelbFpkPalelbFpvv4 .101)626. 061 (362466616 .172)626. 061 (36246661minmax(2) 基底附加应力：kPadppkPadpp4 .841174 .1016 .1551176 .1720minmin0maxmax(3) O、B

11、点竖向附加应力：可认为仅由矩形均布荷载kPapppn12024 .846 .1552minmax36OABO、BA引起，附加应力系数及附加应力值见下表。A 点竖向附加应力：可认为有矩形均布荷载 pn和三角形荷载 pt两部分引起，即：kPappn4 .84minkPapppt2 .714 .846 .155minmax附加应力系数及附加应力值见下表。附加应力计算表O 点B 点A点荷载型式矩形均布矩形均布矩形均布三角形分布l (m)3361.5b (m)1.531.56z (m)4444l/b2140.25z/b2.66671.3332.66670.6667Ks(查表 2-2)0.08600.13

12、770.10480.0735(查表 2-3)z计算式4Kspn2Kspn2Kspn2Kt2pt17.6910.47z(kPa)41.2833.0528.162-3 甲乙两个基础，它们的尺寸和相对位置及每个基底下的基底净压力如图所示，求甲基础 O 点下 2m 处的竖向附加应力。解：甲基础 O 点下 2m 处的竖向附加应力由基础甲、乙共同引起，计算中先分别计算甲、乙基础在该点引起的竖向附加应力，然后叠加。（1）甲基础在 O 点下 2m 处引起的竖向附加应力：由于 O 点位于基础中心，荷载为梯形荷载，在 O 点的竖向附加应力和梯形荷载平均得的均布荷载相等，即可取 pn=(100+200)/2=150

13、kPa由图可知：l=1m，b=1m, z=2m故：l/b=1.0, z/b=2.0查表 2-2 的附加应力系数为：Ks=0.0840所以，基础甲在 O 点以下 2m 处引起的竖向附加应力为：kPapKnscz4 .501500840. 0441（2）乙基础在 O 点下 2m 处引起的竖向附加应力：pn=200kPazoahgzoaefzobcgzobdfz2附加应力计算如下表：计算区域lbzl/bz/bKsz=KspnOabcdefghobdf44210.50.231546.3obcg422210.199939.98oaef422210.199939.98oahg222110.175235.0

14、4zoahgzoaefzobcgzobdfz21.38(3) O 点下 2m 处引起的竖向附加应力：kPazzz78.5138. 14 .50212-4解： （1）kPahniiiczM861104191kPahniiiczN5 .11135 . 81104191（2）求偏心距：5 . 383. 3hvvFFxFmFFFFFxvhvhv605. 25 . 3100035083. 35 . 383. 35 . 383. 3所以，偏心距mbmxbe0 . 16395. 0605. 2262求基底压力：kPabebFppv8 .1005 .2326395. 0616100061minmax求基底净压

15、力：kPadpp5 .1942195 .2320maxmaxkPadpp8 .622198 .1000minmin求附加应力：kPappn8 .62min；kPapppt7 .1318 .625 .194minmax附加应力系数及附加应力计算表：M点N点条形均布荷载三角形荷载条形均布荷载三角形荷载x0606b6666z3366x/b0101z/b0.50.511Ksz(查表 2-6)0.479-0.409-Ktz(查表 2-7)-0.353-0.250nzszpK1(kPa)30.08-25.69-tztzpK2(kPa)-46.49-32.9321zzz(kPa)76.5758.622-5

16、题略解： （1）自重应力：kPahniiiczM335 . 1101181kPahniiiczN2 .5226 . 95 . 1101181（2）竖向附加应力：偏心距：mlmGPPee5 . 0617. 0201237072 . 07070基底压力：kPalelbGPpp0 .917 .184317. 061232012370761minmax基底净压力：kPadpp7 .1661187 .1840maxmaxkPadpp0 .731180 .910minmin附加应力：可按均布荷载考虑，kPapppn9 .11920 .737 .1662minmax附加应力计算如下表：M 点N 点l1.51

17、.5b11O3m2mz1.53.5l/b1.51.5z/b1.53.5Ks(查表 2-2)0.14610.0479nsczpK4(kPa)70.0722.97(3)静孔隙水应力：kPahwwM155 . 110kPahwwN35)0 . 25 . 1 (10第第 3 章章 土的渗透性土的渗透性3-1 已知：A120cm2，H50cm，L=30cm，t10S，Q=150cm3，求 k。解：scmLHAtQivk/075. 03050101201503-2已知：n38%，Gs2.65。解： （1）由图 1-28 查得：mmd32. 010;mmd55. 360;mmd90. 470可得：51 .1

18、132. 055. 31060ddCummddd25. 132. 090. 41070查图 1-28 得小于粒径 1.25mm 的土粒百分含量为：P26%。%0 .57570. 038. 0138. 0338. 03 . 0133 . 022nnnPop则 P35%所以，土样 C 为流土型。（2） 056. 136. 01165. 211nGiscr3-4 已知：Gs=2.68，n=38.0%，相邻等势线间的水头损失为h=0.8m，h2=2m，3/20mkNsat，发生流土的临界水力梯度 icr=1.04。解： （1）b 点在倒数第三根等势线上，故该点的测压管水位应比下游静水位高mhhb6 .

19、 12。从图中量测得 b 点到下游静水位的高差为mhb53.13则，b 点测压管中的水位高度为mhhhbbw13.156 . 153.13所以，b 点的孔隙水应力为：kPahuww3 .15113.1510其中，由下游静水位引起的静孔隙水应力为：kPahubw3 .13553.1310而由渗流引起的超静孔隙水应力为：kPahubw166 . 110 b 点的总应力为：kPahhhbsatw6 .250253.132021022所以，b 点的有效应力为：kPau3 .993 .1516 .250（2）从图中查得网格 5,6,7,8 的平均渗流路径长度为mL0 . 3，而任一网格的水头损失为h=0

20、.8m，则该网格的平均水力梯度为04. 127. 00 . 38 . 0criLhi所以，地表面 5-6 处不会发生流土。3-5 已知：3/6 .17mkN砂,3/6 .19mkNsat砂,3/6 .20mkNsat粘,地下水位以上砂土层厚 h1=1.5m，地下水位以下砂土层厚 h2=1.5m，粘土层厚 h3=3.0m。解：由图可知，粘土层顶面测压管水位为mh5 . 435 . 11（以粘土层底面作为高程计算零点） ；粘土层底面测压管水位为mh0 . 935 . 15 . 132（1） 粘土层应力计算：粘土层顶面应力：总应力：kPahhsat8 .555 . 16 .195 . 16 .172

21、11砂砂孔隙水应力：kPahhuw0 .15)35 . 4(10)(311有效应力：kPau8 .400 .158 .55111粘土层底面应力：总应力：kPahhhsatsat6 .11736 .205 . 16 .195 . 16 .173212粘砂砂孔隙水应力：kPahuw0 .900 . 91022有效应力：kPau6 .270 .906 .117222（2） 要使粘土层发生流土，则粘土层底面的有效应力应为零，即kPau0222kPau117.622所以，粘土层底面的测压管水头高度应为，muhw76.1122则，粘土层底面的承压水头应高出地面为 11.76-6.0=5.76m。第第 4

22、章章 土的压缩与固结土的压缩与固结4-1解：(1)由 l/b=18/6=3.01） 。(3) 求各分层点的自重应力（详见表 1）(4) 求各分层点的竖向附加应力（详见表 1）表 1 各分层点的自重应力和附加应力计算表（l=9m,b=3m）点自重应力附加应力号Hi)(kPaczzizi/bl/bKs(查表2-2)(4kPapKnsz01.528.650030.250071.3513.045.151.50.5030.239168.2426.078.154.51.5030.164046.8139.0111.157.52.5030.106430.36412.0144.1510.53.5030.0721

23、20.58(5) 确定压缩层厚度。由表 1 可知，在第 4 计算点处2 . 014. 0/czz，所以，取压缩层厚度为10.5m。(6) 计算各分层的平均自重应力和平均附加应力（详见表 2） 。(7) 由图 4-29 根据cziip1和zicziip2分别查取初始孔隙比 e1i和压缩稳定后的孔隙比 e2i（结果见表 2） 。表 2 各分层的平均应力及其孔隙比层号层厚(m)平均自重应力zciip1(kPa)平均附加应力zi(kPa)加荷后的总应力zicziip2(kPa)初始孔隙比e1i压缩稳定后的孔隙比e2i0-11.536.9069.80106.700.9280.8001-23.061.65

24、57.53119.180.8710.7852-33.094.6538.59133.240.8140.7613-43.0127.6525.47153.120.7710.729(8)计算地基的沉降量。cmHeeeSiiiii63.39300)0237. 00292. 00460. 0(96. 9300771. 01729. 0771. 0 814. 01761. 0814. 0871. 01785. 0871. 0150928. 01800. 0928. 01411214-2解：(1)属于平面问题，且为偏心荷载作用，偏心距 e=1.0b/6=2.5，所以基底压力为：kPabebPpp9021015

25、16115225061minmax基底净压力为kPadppn33319900minkPapppt12090210minmax(2) 因为地基由两层粘土组成， 上层厚 9m， 基础埋深 3m， 地下水位埋深 6m，因此上层粘土分为两层，层厚均为 3m，下层粘土各分层后也取为 3m。(3) 求各分层点的自重应力（基础侧边 1 下的计算详见表 1，基础侧边 2 下的计算详见表 2） 。(4) 求各分层点的竖向附加应力（基础侧边 1 下的计算详见表 1，基础侧边2 下的计算详见表 2） 。表 1 基础侧边 1 下各分层点的自重应力和附加应力计算表自重应力附加应力点均布荷载三角形荷载附加号Hi)(kPa

26、czzizi/bKzs(查表 2-6)nzszpK(kPa)Kzt(查表 2-7)tztzpK(kPa)应力合力(kPa)0357.0000.50016.500.0030.3616.8616114.030.20.49816.430.0617.3223.7529144.060.40.48916.140.11013.2029.34312177.090.60.46815.440.14016.8032.24表 2 基础侧边 2 下各分层点的自重应力和附加应力计算表自重应力附加应力点均布荷载三角形荷载附加号Hi)(kPaczzizi/bKzs(查表 2-6)nzszpK(kPa)Kzt(查表 2-7)t

27、ztzpK(kPa)应力合力(kPa)0357.0000.50016.500.49757.4873.9816114.030.20.49816.430.43752.4468.8729144.060.40.48916.140.37945.4861.62312177.090.60.46815.440.32839.3654.80415210.0120.80.44014.520.28534.2048.72518243.0151.00.40913.500.25030.0043.50(5) 确定压缩层厚度。Pe21对于基础侧边 1，由表 1 可知，在第 3 计算点处32.240.1820.2177zcz，所

28、以，取压缩层厚度为 9.0m。对于基础侧边 2，由表 2 可知，在第 5 计算点处2 . 0791 . 0243.043.50czz，所以，取压缩层厚度为 15.0m。(6) 计算各分层的平均自重应力和平均附加应力 （基础侧边 1 下的计算详见表 3，基础侧边 2 下的计算详见表 4） 。(7) 由图 4-29 根据cziip1和zicziip2分别查取初始孔隙比 e1i和压缩稳定后的孔隙比 e2i（基础侧边 1 下的计算详见表 3，基础侧边 2 下的计算详见表4） 。表 3 基础侧边 1 下各分层的平均应力及其孔隙比层号层厚(m)平均自重应力zciip1(kPa)平均附加应力zi(kPa)加

29、荷后的总应力zicziip2(kPa)初始孔隙比e1i压缩稳定后的孔隙比e2i0-13.085.520.31105.810.8360.8121-23.0129.026.55155.550.7760.7532-33.0160.530.79191.290.7490.618表 4 基础侧边 2 下各分层的平均应力及其孔隙比层号层厚(m)平均自重应力zciip1(kPa)平均附加应力zi(kPa)加荷后的总应力zicziip2(kPa)初始孔隙比e1i压缩稳定后的孔隙比e2i0-13.085.571.43156.930.8360.7521-23.0129.065.25194.250.7760.7112

30、-33.0160.558.21218.710.6270.5863-43.0193.551.76245.260.6030.5734-53.0226.546.11272.610.5840.559(8)计算基础两侧的沉降量。对于基础侧边 1：cmHeeeSiiiii65. 7300)0124. 00131. 0( 300776. 01754. 0776. 0836. 01128 . 0836. 01211211对于基础侧边 2：cmHeeeSiiiii63.42300)0158. 00187. 00252. 00366. 00458. 0( 300584. 01559. 0584. 0603. 01

31、573. 0036 . 0627. 01586. 0627. 0776. 01711. 0776. 0836. 01752. 0836. 01511212(9)计算基础两侧的沉降差。由（8）可知。基础侧边 1 的沉降量小于基础侧边 2 的沉降量，因此基础两侧的沉降差为cmSSS98.3465. 763.42124-3 解：cmpHeSv256001508 . 010005. 011MPakPaeEvs6 . 336000005. 08 . 0111MPaEEs68. 14 . 014 . 0216 . 3)121 (224-4 解：(1)cmpHeSv37.16600222022897. 01

32、24000. 011(2) 已知cmSt12，最终沉降量cmS37.16，则固结度为73. 037.1612SSUt粘土层的附加应力系数为梯形分布，其参数96. 0228220zz由 U 及值，从图 4-26 查得时间因数 Tv=0.48，粘土层的固结系数为acmekCwvv/1064. 110. 0104 . 297. 010 . 212541则沉降达 12cm 所需要的时间为aCHTtvv05. 11064. 160048. 05224-5 解：(1) 求粘土层的固结系数已知试样厚度 2cm，固结度达 60%所需时间 8min，附加应力分布参数=1，从图 4-26 查得时间因数 Tv=0.

33、31，则固结系数为acmtHTCvv/1004. 2365246080 . 131. 02422(2) 求粘土层的固结度达 80%时所需的时间附加应力分布参数=1，从图 4-26 查得固结度达 80%时的时间因数Tv=0.59，则所需时间为aCHTtvv81. 11004. 225059. 0422第第 5 章章 土的抗剪强度土的抗剪强度5-1已知kPac0，30，kPa2001，kPa1203解：(1)kPakPacf20036023045tan120 245tan2245tan2231所以，试样不会破坏。(2) 由(1)可知，在小主应力保持不变的条件下，大主应力最大只能达到360kPa，所

34、以不能增大到 400kPa。5-2 已知kPac50，20，kPa4501，kPa2003解：kPakPacf450550.7 22045tan50222045tan200 245tan2245tan2231所以，计算点处于稳定状态。5-3 已知kPac0，03，kPa4501，kPa0153，kPau50解：计算点的有效应力状态为kPau4005045011kPau1005015033kPakPacf400300 020345tan100 245tan2245tan2231 所以，计算点已破坏。5-4 解：(1) 总应力摩尔圆及强度线如习题图 5-4-1 所示，由图中可知总应力强度指标23

35、,21cucukPac。习题图习题图 5-4-1总应力摩尔圆及强度线总应力摩尔圆及强度线(2) 有效应力摩尔圆及强度线如习题图 5-4-2 所示， 由图中可知总应力强度指标72 ,13kPac。习题图习题图 5-4-2有效应力摩尔圆及强度线有效应力摩尔圆及强度线5-5 解：已知32d，kPa2003，kPaq38018020031，固结不排水剪破坏时的孔隙水应力为fu，则对应的有效主应力为ffuu3311又fu22/2/sin31313131所以kPauf12032sin22003802200380sin223131摩尔圆及强度线如习题图 5-5 所示。习题图习题图 5-5应力摩尔圆及强度线应

36、力摩尔圆及强度线5-7 解：(1) 由于剪切破坏面与大主应力的夹角为245f，所以土样的内摩擦角为2445572452fcu(2) 依题意得，剪切破坏时的总主应力状态为：kPakPacu1502706021502331由于是饱和正常固结试样，强度线方程为tan，依题意得，剪切破坏时有效应力摩尔圆的半径为 cu，圆心为0 ,231，则2sin31ucuc所以，剪切破坏时的有效主应力状态为：kPacckPaccucuuucuu5 .87605 .1476024sin60sin5 .207605 .1476024sin60sin31剪切破坏时的应力摩尔圆及强度线如习题图 5-7 所示。习题图习题图

37、5-7应力摩尔圆及强度线应力摩尔圆及强度线所以，孔隙水应力为kPau5 .6233，则孔隙水应力系数 Af为52. 015027062.53131uuAf5-8 解：已知kPac0，30，kPa1003。(1) 求与有效应力强度线相切摩尔圆的1。依据摩尔圆与强度线相切的位置关系，可得：22sin3131则kPa30030sin130sin1100sin1sin131(2) 求不排水强度 cu依据 cu的定义，cu的大小应等于摩尔圆的半径，即kPacu1002100300223131(3) 求固结不排水强度指标cu由于孔隙水应力系数 Af=1.0，则孔隙水应力为kPaAAAufff200)100

38、300(0 . 10313131所以，CU 试验剪切破坏时的主应力状态为kPaukPau3002001005002003003311依据摩尔圆与强度线相切的位置关系，可得：25. 02300500230050022sin3131cu所以5 .14cu各剪切破坏时的应力摩尔圆及强度线如习题图 5-8 所示。习题图习题图 5-8应力摩尔圆及强度线应力摩尔圆及强度线5-9 解：(1) 加荷前 M 点的竖向总应力、孔隙水应力和有效应力kPahhsat0 .960 . 20 .210 . 30 .182111kPahuw0 .200 . 21021kPau0 .760 .200 .9611111加荷瞬间

39、 M 点的的竖向总应力、孔隙水应力和有效应力kPa0 .2460 .1500 .9611112kPahuiw0 .120)0 . 70 . 30 . 2(102kPau0 .1260 .1200 .24621212加荷前后孔隙应力增量为kPauuu1002012012依据孔隙应力系数的定义，有31321BABuuu由于 M 点位于地下水位以下，故加荷瞬时的孔隙应力系数 B=1.0，则375. 07015070100313uA(2) 已知均质侧压力系数 K0=0.7，加荷前 M 点的有效应力状态为kPa0 .7611kPaK2 .530 .767 . 011013加荷后 M 点的有效应力状态为k

40、Pa0 .12612kPau2 .23100702 .5331323依据摩尔强度理论，当kPa2 .2323时，与强度线相切的摩尔圆的大主应力为kPaPaf0 .1266 .6920345tan2 .23245tan21223221所以，M 点加荷后发生剪切破坏。M 点加荷前后的应力摩尔圆及其与强度线的关系如习题图 5-9。习题图习题图 5-9M 点加荷前后的应力摩尔圆及其与强度线的关系点加荷前后的应力摩尔圆及其与强度线的关系第第 6 章章 挡土结构物上的土压力挡土结构物上的土压力6-1 解：静止侧压力系数5 . 030sin1sin10K(1) A 点的静止土压力kPazKeAA000(2)

41、 B 点的静止土压力和水压力kPazKeBB0 .162165 . 000kPahpwwB0(3) C 点的静止土压力和水压力kPazzzKeBCBC0 .28)25(82165 . 0)(00kPahpwwC30310土压力、水压力分布图分别见习题图 6-1-1、6-1-2。2m3m填土面地下水位ABC习题图习题图 6-1-1 静止土压力分布图静止土压力分布图习题图习题图 6-1-2 水压力分布图水压力分布图(4) 土压力合力大小及作用点mkNzzeezeEBCCBBB/82 0 . 30 .280 .16210 . 20 .1621 21210000静止土压力 E0的作用点离墙底的距离 y

42、0为 mzzzzeezzzzezzzzeEyBCBCBCBCBCBBCBBB23. 1 253125162821 2521251625231216210 .821 3121 2131211000000(5) 水压力合力大小及作用点mkNzzpPBCwCw/4525302121水压力合力作用点距离墙底的距离为mzzyBC0 . 135313106-2 解：主动土压力系数：333. 0245tan121aK271. 0245tan222aKDH1=3m地下水位ABCH2=3mH3=4mq=20kPa(1)各层面点的主动土压力A 点：kPaqKeaaA66. 6333. 0201B 点上：kPaKq

43、HeaaB14.25333. 02035 .18111上B 点下：kPaKqHeaaB46.20271. 02035 .18211下C 点上：kPaKqHHeaaC50.35271. 02035 .1835 .1822211上C 点下：kPaeeaCaC50.35上下D 点：kPaKqHHHeaaD72.44271. 02045 . 835 .1835 .182322211土压力分布如习题图 6-2-1。习题图习题图 6-2-1 主动土压力分布图主动土压力分布图(2) 水压力分布A、B、C 点的水压力均为零；D 的水压力：kPaHpwwD404103土压力分布如习题图 6-2-2。习题图习题图

44、 6-2-2 水压力分布图水压力分布图(3) 总压力的大小总主动土压力：mkNHeeHeeHeeEaDaCaCaBaBaAa/08.292 0 . 472.445 .35210 . 35 .3546.20210 . 341.2566. 621 212121321下上下上总水压力：mkNHpPwDw/8044021213所以，总压力的大小为：mkNPEPwa/08.3728008.292(4) 总压力的作用点总压力 P 的作用点离墙底的距离 y0为mHHpHHeeHHeHHHeeHHHeHHHHeeHHHHePywDaCaDaCaBaCaBaAaBaA3.41 34440213445 .3572

45、.442124435.5 423346.205 .3521423320.46 4333366. 641.25214323366. 608.3721 3213212 3212 32121333333322322321132110下下下上下上6-3解：(1)主动土压力主动土压力系数：589. 021545tan245tan22aKA 点的主动土压力kPakPaKcqKeaaaA046. 90.589102589. 001 2所以，主动土压力零点深度为mKcza45. 1589. 01810220B 点的主动土压力kPaKcqKHKeaaaaB73.640.589102589. 001589. 07

46、18 2主动土压力分布如习题图 6-3-1。ABH=7mq=10kPa习题图习题图 6-3-1 主动土压力分布图主动土压力分布图主动土压力的合力大小为mkNzHeEaBa/63.17945. 1773.6421210主动土压力的合力作用点距离墙底距离 y0a为mzHya85. 145. 17313100(2)被动土压力被动土压力系数：70. 121545tan245tan22pKA 点的被动土压力kPaKcqKepppA0 .431.701021.7001 2B 点的被动土压力kPaKcqKHKeppppB0 .2571.7010270. 10170. 1718 2被动土压力分布如习题图 6-

47、3-2。ABH=7mq=10kPa习题图习题图 6-3-2 被动土压力分布图被动土压力分布图被动土压力的合力大小为mkNHeeEpBpAp/10507257432121被动土压力的合力作用点距离墙底距离 y0b为mHHeeHHeEypApBpApp67. 237743257212774310501 3212106-4 解：(1)主动土压力计算主动土压力系数333. 023045tan245tan22aKA 点的主动土压力kPakPaKceaaA055.110.3331022B 点的主动土压力kPakPaKcKHeaaaB045. 00.333102333. 0218 21所以，主动土压力零点深

48、度为mKcza92. 1333. 01810220C 点的主动土压力H1=2mH2=8m填土面地下水位ABCkPaKcKHHeaaaC05.260.333102333. 0)86 . 9218( 221主动土压力的合力大小为mkNHeezHeEaCaBaBa/20.106805.2645. 02192. 1245. 021 2121201主动土压力的合力作用点距离墙底距离 y0a为2.70m 38845. 005.262128845. 0892. 123192. 1245. 021106.201 3212312112222201010HHeeHHeHzHzHeEyaBaCaBaBaa(2)被动

49、土压力被动土压力系数：0 . 323045tan245tan22pKA 点的被动土压力kPaKceppA64.343.01022B 点的被动土压力kPaKcKHepppB64.14231023218 21C 点的被动土压力kPaKcKHHepppC04.37331020 . 3)86 . 9218( 221被动土压力的合力大小为mkNHeeHeeEpCpBpBpAp/2240804.37364.14221264.14234.6421 212121被动土压力的合力作用点距离墙底距离 y0b为mHHeeHHeHHHeeHHHeEypBpCpBpApBpApp3.83 38864.14204.373

50、21 28864.142832264.3464.14221822264.3422401 3212 3212122221112110(3)水压力A、B 点水压力均为零；C 点水压力为：kPaHpwwC808102水压力的合力大小为mkNHpPwCW/32088021212水压力的合力作用点距离墙底的距离 y0w为mHyw67. 238320以上计算得的各压力分布如习题图 6-4 所示。习题图习题图 6-4 主动、被动土压力和水压力分布图主动、被动土压力和水压力分布图6-5解：主动土压力系数：0.478 1510cos1510cos1530sin1530sin11510cos10cos1030co