土力学第十章习题答案

习题10-1解：由已知条件知：p=236kPa，γ=18kN/m3，φ=15°，c=15kPa，D=2m极限平衡区的最大深度zmax=DtgcctgDp2215tg18151801521518218236ctg=3.458m所以，塑性变形区在3.458m内。习题10-4解：据太沙基法求极限荷载的公式可知：2ucqBPcNqNN由16查表10-4可得：13.6,4.9,3.0cqNNN，故极限荷载为22102013.61834.91832806.6ucqcqBPcNqNNBcNDNNkPa此时容许承载力为：[]/806.6/2.5322.64uRPKkPa；当地下水为上升至基础地面高程时，地基的承载力为：22102013.6834.9832309.6ucqcqBPcNqNNBcNDNNkPa因此，地基的承载力会变小习题10-5解：由于存在偏心荷载和水平荷载，需对其进行修正：①偏心距e=0.8m，故有效宽度meB4.86.1102Be浮容重3/10mkN②:6103.0tg20,3.01500500tg0得，查表及据VHPP26.0;51.0;42.0irqcii③:510,200得查表据95.2;40.6;83.14NrqcNN④由汉森公式可知：kPaiNBiqNicNPeqqccu7.25126.095.24.8105.051.04.611042.083.143021取K=2得：kPaKPRu85.12527.251][而条形基础实际承受的最大压力则根据偏心荷载下的基底压力公式得：kPaBeBPvx0.222)108.41(101500)61(Pma[R]小于实际最大压力值，故不安全。习题10-6解：(a)蓄水前荷载不倾斜，可用太沙基公式计算极限荷载。由φ＝18˚，查P250表10-4得，Nc=15.5，Nq=6.0，Nγ=3.9地下水位与地面齐平，采用浮容重计算pu=cNc+qNq+0.5BγNγ=20×15.5+10×2×6.0+0.5×10×20×3.9=712(kPa)如果用汉森公式计算，dc=1.035,dq=1.031，查P253表10-5得，Nc=13.1，Nq=5.26，Nγ=2.08pu=cNcdc+qNqdq+0.5BγNγ=20×13.1×1.035+10×2×5.26×1.031+0.5×10×20×2.08=582.55(kPa)(b)蓄水后，上下游水深不同，荷载发生偏心且有水平荷载（水压力）作用上游水重W1=γwh1(B/2)=9.81×6×10=588.6(kN)下游水重W2=W1/2=294.3(kN)上游水压力Pw1=0.5γwh12=0.5×9.81×62=176.58.(kN)下游水压力Pw2=0.5γwh22=0.5×9.81×32=44.145.(kN)1976.09.2882485.116220200202253.2946.588258.17653.2941145.4456.588343421112221BpGWWhPBWhPBWeWWBBe=B-2eB=20-2×0.1976=19.6(m)0459.09.2882145.4458.176VPtgδ＝2.63°已知，PH＝176.58-44.145＝132.435(kN)，PV＝2882.9(kN)，由式（10-34）求得荷载倾斜系数iq=0.922，ic=0.904，iγ=0.8923，dc=1.036,dq=1.006,则由汉森公式得：pu=cNcicdc+qNqiqdq+0.5BeγNγiγ=20×13.1×0.904×1.036+10×2×5.26×0.922×1.006+0.5×19.6×10×2.08×0.8923=524.84(kPa)