习题
3-1 按图3-45给出的资料,计算并绘出地基中的自重应力沿深度的分布曲线。又如地下水因某种原因突然下降至高程35m处(地下水位下降时,细砂层成为非饱和状态,其容重为17.8kN/m3。黏土及粉质黏土因其渗透性小,来不及排水,它们的含水情况不变),问此时地基中的自重应力有何改变,并用图表示(γw取10kN/m3)。
(答案:水位下降前σsz为102.04kPa;水位下降后σsz为161.22kPa)
3-2 一水闸剖面如图3-46所示。已知闸底板下土的饱和容重γsat=19.5kN/m3,竣工时建筑物重量PV=2800kN/m,荷载偏心距e=0,地下水位在地面处,运用期上游水深8m,下游水深4m,求:
(1)竣工期的基底压力。
图3-45
图3-46
(2)运用时的基底压力、孔隙水压力及基底附加压力。
(答案:竣工期p=140kPa;运用期pmax=129.6kPa,pmin=110.4kPa,umax=100kPa,umin=60kPa,p0max=110.6kPa,p0min=91.4kPa,γw取10kN/m3)
3-3 断面如图3-47的一矩形基础。已知基础尺寸为4m×6m,埋深2m,由上部结构引起的荷载F=1860kN(不包括地面以下基础埋深部分重G),地面以上水深2m,试计算:
(1)基础底面处土的自重应力σsz;
(2)基础底面压力p;
(3)基础底面附加应力p0。
(提示:基础及台阶上回填土容重取20kN/m3)
(答案:σsz=20kPa;p=77.5kPa;p0=57.5kPa)
图3-47
图3-48
3-4 一矩形基础,尺寸为2m×6m,其上作用有p=30kPa的均布荷载,如图3-48所示,试用角点法计算A、B、C、D各点下2m深度处土中的垂直附加应力。
(答案:σzA=11.6kPa;σzB=8.2kPa;σzC=6.1kPa;σzD=13.5kPa)
3-5 条形荷载面的尺寸和荷载情况,如图3-49所示。试计算沿荷载面中线下6m及8m深度处的垂直向附加应力σz的分布,并按一定比例绘出该应力的分布图。
(答案:6m深处为50.0kPa;8m深处为39.0kPa)
图3-49
图3-50
3-6 一条形荷载面,其尺寸及荷载如图3-50所示。求受荷面中线下20m深度内的垂直向附加应力分布,并按一定比例画出该应力的分布图。假设水平荷载均匀分布于荷载底面上。
(答案:10m深度处为38.43kPa;20m深度处为21.58kPa)
3-7 有相邻两受荷面A与B,其尺寸、相对位置与所受荷载如图3-51所示,当考虑相邻荷载面的影响时,求A受荷面中心点下深度z=2m处垂直向附加应力σz。
(答案:52.02kPa)
3-8 一土堤的截面如图3-52所示,堤身土料容重γ=18.0kN/m3,计算土堤轴线上黏土层中B点的垂直向附加应力。
(答案:72.0kPa)
图3-51
图3-52
[1] σz、σx已知后,σy可由沿坐标轴y方向应变为零,利用广义胡克定律求得,即σy=μ(σx+σz)。