第一章
1-1：
已知：V=72cm3m=129.1g m s=121.5g G s=2.70
则：
129.1121.5
6.3%
121.5
s
s
m m
w
m
--
===
3
3
3
3 129.1
*1017.9/
72
121.5
45
2.7
724527
1.0*27121.5
*1020.6/
72
s
s
s
V s
sat w V s
sat sat
m
g g KN m
v
m
V cm
V V V cm
m V m
g g g KN m
V V
γρ
ρ
ρ
γρ
====
===
=-=-=
++
=====
3
3
20.61010.6/
121.5
*1016.9/
72
sat w
s
d
sat d
KN m
m
g KN m
V
γγγ
γ
γγγγ
'=-=-=
===
'
>>>
则
1-2：
已知：G s=2.72 设V s=1cm3
则
3
3
3
3
2.72/
2.72
2.72
*1016/
1.7
2.720.7*1
*1020.1/
1.7
20.11010.1/
75%
1.0*0.7*75%0.525
0.525
19.3%
2.72
0.525 2.72
1.
s
s
s
d d
s V w
w
r
w w V r
w
s
w s
g cm
m g
m
g g KN m
V
m V
g g KN m
V
KN m
m V S g
m
w
m
m m
g g
V
ρ
γρ
ρ
γρ
γγγ
ρ
γρ
=
=
====
++
====
'=-=-=
=
===
===
++
===
当S时，
3
*1019.1/
7
KN m
=
1-3：
34777773
3
1.70*10*8*1013.6*1013.6*10*20%
2.72*101
3.6*10 2.72*10850001.92*10
s d w s s w
m V kg m m w kg m m V m ρρ
======++=
=挖
1-4： 甲：
3
33
3
4025151* 2.72.7*30%0.81100%0.81
2.70.81
1.94/10.8119.4/
2.7
1.48/1.81
14.8/0.81p L P s s s s w r w
V w
s w s w s d s w d d v s
I w w V m V g m g S m V m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V
e V ρρργρργρ=-=-=======∴=
=++=
==++===
==+====设则又因为
乙：
3
333
3
8
1 2.682.68*22%0.47960.47962.680.4796
2.14/10.47962.14*1021.4/2.68
1.84/1.4796
1.84*1018.4/0.4796p L p s s s s w s V s w s V s d s w d d V
s
I w w V m V g m m w g V cm m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρργρργρ=-========++=
==++====
==+====
=设则则
γγ∴<乙甲 d d γγ<乙甲 e e >乙甲 p p I I >乙甲
则（1）、（4）正确
1-5：
1s w d G e
ρ
ρ=+ 则
2.7*1
110.591.70
22%*2.7185%
0.59
s w
d
s r G e wG S e ρρ=
-=
-====>
所以该料场的土料不适合筑坝，建议翻晒，使其含水率降低。
1-6：
min max
max min ()()d d d r d d d
D ρρρρρρ-=
-
式中D r =0.7 3max 1.96/d g cm ρ= 3
m i n 1.46/d g c m ρ=
则可得：31.78/d g cm ρ=
1-7：
设 S=1， 则s V Sh h == 则压缩后：
2.7s s s m V G h == 2.7*28%w s m m w h == 则 2.7*28%w
w w
m V h ρ==
2.7*28% 1.95s w V V h h +=+= 则 1.11h cm = 2.0 1.110.89V h cm ∴=-=
0.89
0.81.11
V V s V h e V h =
===
1-8： 甲：4525
1.334025
p L L p w w I w w --=
=
=-- 流塑状态
乙：2025
0.334025
p L L p
w w I w w --=
=
=--- 坚硬（半固态）
15p L p I w w =-= 属于粉质粘土（中液限粘质土）
乙土较适合作天然地基
1-9：
0.0025336
0.310.7555
p I A P -=
=
=<甲甲甲
属非活性粘土 0.0027035
1.3 1.2527
p I A P -=
=
=>乙乙乙
属活性粘土 乙土活动性高，可能为伊利石，及少量的高岭石，工程性质乙土的可能较
第二章
2-1解：
根据渗流连续原理，流经三种土样的渗透速度v 应相等，即A B C v v v == 根据达西定律，得：C A B A
B C A B C
h h h
R R R L L L ???== ::1:2:4A B C h h h ∴???=
又
35A B C h h h cm ?+?+?=
5,10,20A B C h cm h cm h cm ∴?=?=?=
31*10/A
A
A
h V k cm s L -?== 3**t=0.1cm V V A =加水
2-2解：
1 2.701
1.076110.58
s cr G i e --=
==++ 2-3解：
（1）土样单位体积所受的渗透力20
1*1*9.8* 6.5330
w h j r N L ?=== （2）1 2.721
1.055110.63s cr G i e --=
==++ 200.66730
h i L ?===
cr i i < 则土体处于稳定状态，不会发生流土现象
（3）当cr i i >时，会发生流土破坏，cr h
i L
>即
时 *30*1.05531.65cr h L i cm >==
水头差值为32cm 时就可使土样发生流土破坏 2-4解：
（1）6,7.5, 6.752
A C
A C
B h h h m h m h m +===
= 3** 3.675/w w r h
j r i kN m l
?==
= （2）若要保持水深1m ，0.625h
i L ?== 而8
6
3
20*10*1.5*10*0.625 1.875*10/Q Akv m s --===
故单位时间内抽水量为63
1.875*10/m s - 2-5：解：
11s s
sat w G e G e e e ρρ++=
=++，而1
1s cr G i e -=+ (1)1111s s cr sat G e e G e i e e
ρ+-++∴==-=-++
又
sat sat ρρ<砂层粘土，故只考虑sat ρ粘土就可以
31 2.041 1.04/cr sat i g cm ρ=-=-=粘土 又
7.5(3) 4.533
cr h h h
i L ?-+-≥
==
则 1.38h ≥
故开挖深度为6m 时，基坑中水深至少1.38m 才能防止发生流土现象 2-6：解：
（1）地基中渗透流速最大的不为在等势线最密集处，故在第二根流线上
(51)0.2671161H H m
h m N n ??-?=
===-- 0.2670.40.667h i L ?===
341*10*0.44*10/v ki cm s ===
（2）0.2670.10682.5
h i L ?=
==均均 1211cr sat i ρ=-=-=
则cr i i <均 故地基土处于稳定状态
（3）5
5
2
5*1*10*0.267 1.335*10/q M q Mk h m s --=∑=?== 2-7：解：
（1） 3.6H m ?=， 3.6
0.2571414
H h m ??=
== 443236*1.8*10*0.257 2.776*10/ 1.666*10/min q M q Mk h m s m ---=?=?===
（2）18.5110.8889.8
sat cr w w r r i r r '=
=-=-= 0.2570.5140.5h i L ?=
==，故cr i i <，不可能发生流土破坏 0.888 1.730.514
cr s i F i ===
第三章 土体中的应力计算
3-1：解：
41.0m ：111 1.70*10*351s H kpa σγ===
40.0m ：212251(1.90 1.0)*10*160s s H kpa σσγ=+=+-= 38.0m ：323360(1.85 1.0)*10*277s s H kpa σσγ=+=+-= 35.0m ：434477(2.0 1.0)*10*3107s s H kpa σσγ=+=+-= 水位降低到35.0m 41.0m ：151s kpa σ=
40.0m ：212251 1.90*10*170s s H kpa σσγ=+=+= 38.0m ：323370 1.85*10*188.5s s H kpa σσγ=+=+= 35.0m ：434488.5 1.82*10*3143.1s s H kpa σσγ=+=+= 3-2：解： 偏心受压：
max min 0.267006*0.2(1)(1)78.4101061.6e m
p e p kN B B p kN
==+=+==
由于是中点，故cos tan 1.097sin c
s H F F H J
γαφγα'+=
='+
3-3：解： （1）
可将矩形分为上下两部分，则为2者叠加
,L z
m n B B ==，查表得K ，2*zo K σσ=
（2）
可将该题视为求解条形基础中线下附加应力分布，上部荷载为50kN/m 2的均布荷载与100 kN/m 2的三角形荷载叠加而成。 3-4：解：
只考虑B 的影响：
用角点法可分为4部分,
111111.5,0.5L z m n B B =
===,得10.2373K = 222223,1L z m n B B =
===，得20.2034K = 333332,1L z m n B B =
===，得30.1999K = 44444
1,1L z m n B B =
===，得40.1752K = 21234() 2.76/z K K K K kN m σσ=--+= 只考虑A ：为三角形荷载与均布荷载叠加
1,1m n ==, 211110.1752,0.1752*10017.52/z K K kN m σσ==== 222220.0666,0.066*100 6.6/z K K kN m σσ====
21224.12/z z z kN m σσσ=+= 则22.7624.1226.88/z kN m σ=+=总
3-6：解：
3-7：解： 3-8：解：
试件饱和，则B=1 可得113
0.5A u A σσ?=
=?-?
3213()75/A u A kN m σσ'?=?-?=
则水平向总应力3
3100/kN m σ= 有效应力33225/A u kN m σσ'=-?= 竖直向总应力3112150/kN m σσ=?= 有效应力3
1275/A u kN m σσ'=-?=
3-10：解：
（1）粉质粘土饱和， 2.7,26%s G w ==
32.7/s g cm ρ=
(1)s w s s s s s s m m m V V w V w ρρρ=+=+=+
(1)w
s
s w s s w
w
m V V V V V w ρρρ=+=+
=+
3(1)2/1s sat s w
w m g cm V w
ρρρρ+=
==+
由图可知，未加载前M 点总应力为：
竖直向：2112 1.8*10*22*10*396/H H kN m σσσγγ=+=+=+=砂砂粉粘粉粘
孔隙水压力为：2
12 1.0*10*330/w u H kN m γ===
有效应力：21
66/u kN m σσ'=-= 水平向：21010.6*6639.6/x
K kN m σσ''=== 21130/x u u kN m ==，211169.6/x x x
u kN m σσ'=+= (2)加荷后，M 点的竖直向附加应力为：2
0.5*10050/s z K p kN m σ=== 水平向附加应力为：2
0.30.3*5015/x z kN m σσ===
在加荷瞬间，上部荷载主要有孔隙水压力承担，则：
竖直向：2
219650146/z kN m σσσ=+=+=
221305080/z u u kN m σ=+=+= 22
221468066/u kN m σσ'=-=-= 水平向：22280/x u u kN m ==
22020.6*6639.6/x
K kN m σσ''=== 2222119.6/x x
x u kN m σσ'=+= （3）土层完全固结后，上部荷载主要由有效应力部分承担
竖直向：2319650146/z kN m σσσ=+=+=
23130/u u kN m ==
23
16650116/z kN m σσσ''=+=+= 水平向：23330/x u u kN m ==
23030.6*11669.6/x
K kN m σσ''=== 233399.6/x x
x u kN m σσ'=+= （4）00.6K =，即0.6x
z σσ''=
1
()0.82z
x z p σσσ''''?=?+?=? 1
()0.22
z
x z q σσσ''''?=?-?=? 0.25q p '?∴='
?
第四章
4-1：解： 试验结束时，0.278*2.7
0.75061
s r w e S ρ=
== 此过程中，土样变化 2.0 1.980.02s cm =-= 初始孔隙比000/0.75060.02/2.0
0.7681/10.02/2.0
e s H e s H ++=
==--
孔隙比000(1)
0.768(10.768)*0.7680.8842.0
s s
e e e s H =-+=-+=- 当1200kPa σ=时，1 2.0 1.9900.01s cm =-=，10.7680.884*0.010.7592e =-= 当2300kPa σ=时，1 2.0 1.9700.03s cm =-=，10.7680.884*0.030.7415e =-=
1230.75920.7415
0.18100
e a MPa σ--?-=-
==? 4-4：解：
（1） 两基础中心点沉降量不相同
（2） 通过调整两基础的H 和B ，可使两基础的沉降量相近
调整方案有：方案一：增大B 2使212B B >，则附加应力00p p <乙甲 而s s z z K
K >乙
甲，故可能有s z 0z p z K σσ==乙乙乙甲
方案二：使21B B =，则s s z z K
K =乙
甲，即增加H1或减小H2
方案三：增大B2，使1212B B B <<,同时，减小H2或增大H1
（3） 方案三较好，省原料，方便施工 4—5：解：
（1）t=0，t=4个月，t=无穷大时土层中超静水压力沿深度分布如图所示： （2）由图可知4个月时45.3%t U ≈
22*0.4530.1614
4
v t T U π
π
=
=
=
2
239.22/v v T H C m t
==年
当90%t U =时，0.933lg(1)0.0850.933lg 0.10.0850.848v t T U =---=-=
2200.848*9 1.7539.22
v T H t C ===年
4-6：解：
（1）1
210.25*240/*100.33110.8
a MPa S AH kN m m m e -∞===++
213
(1) 2.0/*1.814.69/0.25*9.8/v w k e cm C m a MPa kN m
γ+=
==年年 22214.69/*10.1469100v v C m T t H m ===年年
2(
)4
2
810.4359v
T t U e
ππ-=-
=
则*0.142t t S U S m ∞== （2）当0.2t S m =时，
0.2
0.60610.33
t t S U S ∞=
== 查表有：0.293v T =
222
0.392*100 1.99214.69/v v T H m t C m ===≈年年年
故加荷历史2年地面沉降量可达20cm
第五章 土的抗剪强度
5-2
解：由剪破面与大主应力面交角60° 60°=α=45°+Ф/2得：Ф=30° 由试样达到破坏状态的应力条件：
2132
31tan (45/2)2tan(45/2)tan (45/2)2tan(45/2)
c c σσ??σσ??=?++?+=?--?-
已知：
212
32
1313500/100/100/57.7/:()/2()*cos 2/2300200*(0.5)200KN m KN m c KN m kpa
σσσσσσσα=====++-=+-=则法向应力
13/22173kpa τσσα=-==剪应力：（）*sin2
5-3 解：（1）求该点主应力值
31317585
226090z x
kpa
kpa
σσσσσ+'=
=±∴==
（2）该点破坏可能性判断 ∵ c=0
22131tan (45/2)90*tan (4515)270260f m m kpa σσφσ=?+=?+?=>=
改用式：2
2
313tan (45/2)260*tan (4515)86.6790f m kpa σσφσ=?-=?-?=<= ∴该点未剪破
（3）当τ值增加至60KN/m 2
时
2132
2
313tan (45/2)236.7271tan (45/2)271*tan (4515)90.33f f m m
kpa
σσφσσφσ=?+=<=?-=?-?=>
（33117596,79,271)kpa kpa σσσ'=±==则
即实际的小主应力低于维持极限平衡状态所要求的小主应力，故土体破坏 5-4 解：（1）绘总应力圆图如下 由图可量得，总应力强度指标：17.5,16cu cu C kpa φ==?
（2）计算有效应力 ①
11314531114603129u kpa kpa
σσσ'=-=-='=-=
②1322855173,1005545kpa kpa σσ''=-==-= ③1331092218,1509258kpa kpa σσ''=-==-= ④134********,20012080kpa kpa σσ''=-==-= 绘有效应力圆图如下
由图可量得：7.5,32c kpa φ''==? （3）破坏主应力线如上图中的虚线表示： 可得7,27.4a kpa α==?
∴1
1
sin (tan )sin (tan 27.4)31.2φα--==?=?
7
8.18cos cos31.2a c kpa φ=
==?
5-5 解：（1）砾砂粘聚力
c=0
3350150
2502
2
z x
σσσ++'=
=
±=±
13250391.4,250108.6kpa kpa σσ=+==-=
∵M 点处于极限平衡状态，则
1
113
13
sin sin 0.565634.4σσφσσ---===?+
（2）求大主应力方向：
100*2
tan 21350150
2
z x
τασσ=
=
=--
245,22.5αα=?=?
由于破裂面与最大主应力面成45°+Φ/2的夹角，故：
45/222.54534.4/284.7βαφ=+?+=?+?+?=?
滑裂面通过M 点的方向如图：
5-6
解：313()u A σσσ=?+-
123500.2*85671000.2*83116.51500.2*87167.4u kpa u kpa u kpa
=+==+==+= 试件①：33111133,118u kpa u kpa σσσσ''=-==-= 试件②：33211233.4,116.4u kpa u kpa σσσσ''=-==-= 试件③：33311332.6,119.6u kpa u kpa σσσσ''=-==-= 5-7
解：由图可知
1313sin (
)sin *
cos 2
2
u C c ctg c σσσσφφφφ''
''
++''''''=+=+
∵132
u C σσ''
-=
即132u C σσ''=+
3()sin cos u u C C c σφφ''''=++
3sin cos 1sin u c C φσφφ
''''
+=
'-
5-10
解：①σ3等于常量，增大σ1直至试件剪切破坏 当开始固结13
313
32,02
22
P q σσσσσσ+-=
=
=== 当开始剪切时，σ3等于常量
31113
211
13113211
1
222
1
222P P P q q q σσσσσσσσσσσσ++?+?=-=
-
=-+?-?=-=-=
p-q 坐标上的三轴试验应力路径为：
②σ1等于常量，减小σ3直至试件剪切破坏 ，固结同①剪切过程，σ1为常量
第六章 挡土结构物上的土压力
6-1：解：
静止土压力系数：01sin 0.357K φ'=-= 主动土压力系数：2tan (45/2)0.217a K φ=?-= 被动土压力系数：2tan (45/2) 4.6p K φ=?+=
静止土压力：2001
80.33/2E H K kN m γ==
主动土压力：21
48.8/2a a E H K kN m γ==
被动土压力：21
1035/2
p p E H K kN m γ==
20δ=?时：
主动土压力系数为：0.199a K =
主动土压力：21
44.775/2
a a E H K kN m γ==
6-2：解：
（1）2
tan (45/2)0.455a K φ=?-=
220*0.45518*0.4558.1912.5a a a p qK zK z z γ=+-=+-=- z 0 1 1.53 2 3 4 5 6 pa 0 0 0 3.88 12.07 20.26 28.45 36.64
（2）
01
()0.5*36.64*(6 1.53)81.92
a z E p H z =-=-=
作用点在z=4.51m 处 （3）
0 1.53z m =
6-4：解：
查表得：0.236a K =
水位以上土压力：a a p zK γ= 水位以下土压力：1( 1.5)a a a p z K H K γγ'=-+
结果如下：
z 0 1 1.5 2 3 4 5 pa
0 4.248 6.372 7.67 10.266 12.862 15.458
主动土压力分布图 水压力分布图
水压力：1()w w p z H γ=- 结果如下：
z 1.5
2 3 4 5 pw
0 5 15 25 35
6-5：解：
20.755a K ==
21
278.1422
a a a E H K qHK γ=+=
方向与水平向呈64度角，指向墙背；作用点为梯形面积重心
第七章 土坡稳定分析
7-1：解：
渗流出段内水流的方向平行于地面故θ=0 tan 0.364i α==
土坡的稳定安全系数
//[cos sin()]tan 0.755sin cos()
w s w V iV F V iV γαγαθφγαγαθ--==+-
7-2：解：
从无限长坡中截取单宽土柱进行稳定分析，单宽土柱的安全系数与全坡相同 土柱重量：W H γ= 沿基面滑动力：sin T W α= 沿基面抗滑力：cos tan R W αφ= 粘性土的粘聚力：*/cos c F c l cb α==
cos tan /cos sin c s R F W cb F T W αφα
α
++=
=
1.0,7.224s F H m ==又则
7-3：解：
3(1)
*19.31/1s sat G w g kN m e γ+=
=+
tan sin 0.342/cos h b i s b ααα
?====?
9.8*4*0.34213.41w J Aj H i kN γ====
安全系数：cos tan 1.097sin c
s H F F H J
γαφγα'+=
='+
第八章
8-1：解：
（1） 基础宽度、基础埋深和粘聚力同时增加1倍时，地基的承载力也增加1
倍，地基的承载力随基础宽度、基础埋深和粘聚力成倍增长，随着内摩擦角Φ的增加，N r ，N q ，N c 增加很大，承载力也增大很多。
（2） 对砂土地基，其c=0，这时基础的埋深对极限承载力起重要作用，若此时
基础埋深太浅（D<0.5B ），地基的极限承载力会显著下降
（3） 由极限承载力公式uv 1
92
q c r P N cN BN γ=++可知，基础宽度的增加会引起承载
力的增加。
8-2：解：
均布荷载2
19*238/q D kN m γ=== 查表可得 1.51, 4.65,10.0r q c N N N === 极限承载力
211
*19*3*1.5138*4.6510*10299.4/22
vh r q c P BN qN cN kN m γ=++=++=
8-3：解：
（1）地基产生整体剪切破坏时，
1
2
u r q c P BN qN cN γ'=++
查表得： 5.0,7.5,18.0r q c N N N ===
21
(19.29.8)*2.4*5.018.4*2*7.58*18.0476.4/2
u P kN m =-++=
（2）局部剪切破坏时：
223
u r q
c B
P N qN cN γ''''=
++ 查图8-18可得：0.5, 4.0,12.0r
q c N N N '''=== 21
*(19.29.8)*2.4*0.518.4*2*4.08*12.0248.84/2
u P kN m =-++=
8-5：解:
（1）天然容重：3
0 1.79*9.817.54/kN m γ==
浮容重：3
(1.961)*9.89.41/kN m γ'=-= （2）求公式8-57中承载力系数
土力学习题集及详细解答 《土力学》习题 第1章土的组成 一、填空题 1.若某土样的颗粒级配曲线较缓，则不均匀系数数值较大，其夯实后密实度较大。 2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥ 5 且曲率系数为 1～3 的土。 3.利用级配曲线可确定不均匀系数Cu；为了获得较大密实度，应选择Cu值较大的土作为填方工程的土料。 4.能传递静水压力的土中水是毛细水和重力水。 5.影响压实效果的土中气是与大气隔绝的气体，对工程性质影响不大的土中气是与大气连通的气体。 6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用沉降分析法，对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用筛分法。 7.粘性土越坚硬，其液性指数数值越小，粘性土的粘粒含量越高，其塑性指数数值越大。 8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径，称为有效粒径，小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径，称为限制粒径。 二、名词解释 1.土的结构 2.土的构造 3.结合水 4.强结合水 5.颗粒级配 三、单项选择题 1.对工程会产生不利影响的土的构造为： （A）层理构造 （B）结核构造 （C）层面构造 （D）裂隙构造 您的选项（ D ） 2.土的结构为絮状结构的是: （A）粉粒 （B）碎石 （C）粘粒 （D）砂粒 您的选项（ C ） 3.土粒均匀，级配不良的砂土应满足的条件是（C U为不均匀系数，C C为曲率系数）： （A）C U< 5 （B）C U>10 （C）C U> 5 且C C= 1へ3 （D）C U< 5 且C C= 1へ3 您的选项（ A） 4.不能传递静水压力的土中水是： （A）毛细水 （B）自由水 （C）重力水 （D）结合水 您的选项（ D ）
第1章 土的物理性质与工程分类 一．填空题 1． 颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。 2． 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越多，粘土的塑性指标越大 3． 塑性指标p L p w w I -=，它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定：1710≤
p I 为粘土。 4． 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标e 、r D 来衡量。 5． 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数p I 。 6． 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标r D 来衡量。 7． 粘性土的液性指标p L p L w w w w I --= ，它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态，《规范》 按L I 将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 8． 岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。 9． 岩石按坚固程度划分为硬质岩石，包括花岗岩、石灰岩等；软质岩石，包括页岩、泥岩等。 10．某砂层天然饱和重度20=sat γkN/m 3，土粒比重68.2=s G ，并测得该砂土的最大干重度1.17max =d γkN/m 3，最小干重度4.15min =d γkN/m 3，则天然孔隙比e 为0.68，最大孔隙比=max e 0.74，最小孔隙比=min e 0.57。 11．砂粒粒径范围是0.075~2mm ，砂土是指大于2mm 粒径累计含量不超过全重50%，而大于0.075mm 粒径累计含量超过全重50%。 12．亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。 二 问答题 1． 概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系？ 答：三相组成的性质，特别是固体颗粒的性质，直接影响土的工程特性。但是，同样一种土，密实时强度高，松散时强度低。对于细粒土，水含量少则硬，水含量多时则软。这说明土的性质不仅决定于三相组成的性质，而且三相之间量的比例关系也是一个很重要的影响因素。
1-8 有一块体积为60 cm 3的原状土样，重1.05 N, 烘干后0.85 N 。 已只土粒比重（相对密度）s G =2.67。求土的天然重度γ、天然含水量w 、干重度γd 、饱和重度γsat 、浮重度γ’、孔隙比e 及饱和度S r 解：分析：由W 和V 可算得γ，由W s 和V 可算得γd ，加上G s ，共已知3个指标，故题目可解。 36 3kN/m 5.1710601005.1=??==--V W γ 3 6 3s d kN/m 2.1410601085.0=??==--V W γ 3w s w s kN/m 7.261067.2=?=== ∴γγγγs s G G Θ %5.2385 .085 .005.1s w =-== W W w 884.015 .17) 235.01(7.261)1(s =-+=-+= γγw e (1-12) %71884 .06.2235.0s =?=?=e G w S r (1-14) 注意：1．使用国际单位制； 2．γw 为已知条件，γw =10kN/m 3； 3．注意求解顺序，条件具备这先做； 4．注意各γ的取值范围。 1-10 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15%，试问每1000 kg 质量的土料应加多少水 解：分析：加水前后M s 不变。于是： 加水前： 1000%5s s =?+M M （1） 加水后： w s s 1000%15M M M ?+=?+ （2） 由（1）得：kg 952s =M ，代入（2）得： kg 2.95w =?M 注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，s w M M w = 。 1－11 用某种土筑堤，土的含水量w ＝15％，土粒比重G s ＝2.67。分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等γ＝16kN/ m 3，夯实达到饱和度r S ＝85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。 解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有： 2 211s 11e h e h h +=+= （1） 由题给关系，求出：
土力学课后习题与答案 第一章 1-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？ 1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？ 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？ 1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？ 1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？ 1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 1-11 什么叫的物理性质指标 是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？ 1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？ 1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？ 1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？ 1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？ 1-17 土的工程分类的目的是什么？ 1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 习题1 1-1有A 、B 两个图样，通过室内实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示，试绘出它们的粒径分布曲线并求出u C 和c C 值。 A 土样实验资料（总质量500g ） 粒径d （mm ） 5 2 1 0.5 0.25 0.1 0.075 小于该粒径的质量（g ） 500 460 310 185 125 75 30 B 土样实验资料（总质量30g ） 粒径d （mm ） 0.075 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002 0.001 小于该粒径的质量（g ） 30 28.8 26.7 23.1 15.9 5.7 2.1 1-2 从地下水位以下某粘土层取出一土样做实验，测得其质量为15.3g ，烘干后质量为10.6g ，土粒比重为2.70，求试样的含水率、 孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。 1-3 某土样的含水率为6.0%密度为1.60 3 g/cm ，土粒比重为2.70，若设孔隙比不变，为使土样完全饱和，问100 3 cm 土 样中应该加多少水？ 1-4 有土料1000g,它的含水率为6.0%，若使它的含水率增加到16.0%，问需要加多少水？ 1-5 有一砂土层，测得其天然密度为1.773 g/cm ，天然含水率为9.8%，土的比重为2.70，烘干后测得最小孔隙比为0.46，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比e 、饱和含水率和相对密实度D ，并判别该砂土层处于何种密实状态。 1-6 今有两种土，其性质指标如下表所示。试通过计算判断下列说法是否正确？ 1.土样A 的密度比土样B 的大； 2.土样A 的干密度比土样B 的大； 3. 土样A 的孔隙比比土样B 的大； 性质指标 土样 A B 含水率（%） 15 6 土粒比重 2.75 2.68 饱和度（%） 50 30 1-7 试从定义证明： ⑴干密度 s w d s w G G (1n ) 1E ρρρ= =-+ ⑵湿密度s r w G S e 1e ρ ρ+= + ⑶浮密度' s w (G -1) 1e ρρ= + 1-8 在图中，A 土的液限为16.0%，塑限为13.0%；B 土的液限为24.0%，塑限为14.0%，C 土为无粘性土。图中实线为粒径分 布曲线，虚线为C 土的粗粒频率曲线。试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。
第一章 土的物理性质及工程分类 1.1 解：（1）A 曲线：卵石或碎石 （＞20mm ）占100﹣77=23% 砾粒 （20-2mm ）占 77﹣50=27% 砂粒 （2-0.075mm ）占 50﹣10=40% 粉粒 （＜0.075mm ）占 10% （2）A 曲线较平缓，说明A 土土粒粒度分布范围广，颗粒不均匀，故级配良好；而B 土曲线较A 土曲线陡，说明其粒度分布范围窄，土粒均匀，故级配不良。 （3）A 土 08.0d 10= 6.0d 30= 3.6d 60= 55408./06.3/d d 1060u >===C 25.10.08)/(3.6(0.6))/()(26010230c =?=?=d d d C 在1-3之间，故A 土级配好 B 土 15.0d 10= 35.0d 30= 74.0d 60= 59.474/0.15.0/d d 1060u <===C 1.100.15)/(0.74(0.35))/()(26010230c =?=?=d d d C 只满足一个条件，故级配不良 1.2 解：119g s =m 8g 119-127m m m s w ==-= %7 2.6119/8/m s w ===m w 0.6371-760.0672)/1.(112.71)/(1=+??=-+=ρw ρG e w s 3cm /76g .172/127/===V m ρ 3w s sat cm /04g .2637).0(1/637).07.(2e)(1/)(=++=++=ρe G ρ 3w sat cm /04g .1'=-=ρρρ 3cm /65g .172/119/===V m ρs d 38.9%0.637)0.637/(1)/(1=+=+=e e n 5%.282.7/0.6370.0672=?==/e wG S s r 比较密度：sat ρ>ρ>d ρ>'ρ
第1章土的物理性质与工程分类 一.填空题 1.颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级配良好的土料作 为填方或砂垫层的土料。 2.粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越多，粘土的塑性 指标越大 3.塑性指标I P r W L -W P ,它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反 映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定：10 ::： I P _17为粉质粘土，I P 17为粘土。 4.对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标e、D r来衡量。 5.在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数I P 6.决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标D r来衡量。 W-W P 7.粘性土的液性指标I L ，它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态，《规范》 W L-W p 按I L将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。 &岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。 9.岩石按坚固程度划分为硬质岩石，包括花岗岩、石灰岩等；软质岩石，包括页岩、泥岩 10.某砂层天然饱和重度sat =20kN∕m3,土粒比重G^ 2.68 ,并测得该砂土的最大干重 度dmax =17.1kN∕m3，最小干重度dmin =15.4 kN/m3,则天然孔隙比e为0.68，最大孔隙比e f maχ =0.74,最小孔隙比e min =0.57。 11.砂粒粒径范围是0.075~2mm，砂土是指大于2mm粒径累计含量不超过全重50%，而大 于0.075mm粒径累计含量超过全重50%。 12.亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。 二问答题 1.概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系？ 答：三相组成的性质，特别是固体颗粒的性质，直接影响土的工程特性。但是，同样一种土， 密实时强度高，松散时强度低。对于细粒土，水含量少则硬，水含量多时则软。这说明土的性质不仅决定于
第一章 土的物理性质 1-8 有一块体积为60 cm 3的原状土样，重1.05 N, 烘干后0.85 N 。 已只土粒比重（相对密度）s G =2.67。求土的天然重度γ、天然含水量w 、干重度γd 、饱和重度γsat 、浮重度γ’、孔隙比e 及饱和度S r 1-8 解：分析：由W 和V 可算得γ，由W s 和V 可算得γd ，加上G s ，共已知3个指标，故题目可解。 363 kN/m 5.1710 601005.1=??==--V W γ 363 s d kN/m 2.1410 601085.0=??==--V W γ 3w s w s kN/m 7.261067.2=?===∴γγγγs s G G %5.2385 .085.005.1s w =-==W W w 884.015 .17)235.01(7.261)1(s =-+=-+=γγw e (1-12) %71884 .06.2235.0s =?=?=e G w S r (1-14) 注意：1．使用国际单位制； 2．γw 为已知条件，γw =10kN/m 3； 3．注意求解顺序，条件具备这先做； 4．注意各γ的取值范围。 1-9 根据式（1—12）的推导方法用土的单元三相简图证明式（1－14）、（1－15）、（1－17）。 1-10 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15%，试问每1000 kg 质量的土料应加多少水 1-10 解：分析：加水前后M s 不变。于是： 加水前： 1000%5s s =?+M M （1） 加水后： w s s 1000%15M M M ?+=?+ （2） 由（1）得：kg 952s =M ，代入（2）得： kg 2.95w =?M 注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，s w M M w =。 1－11 用某种土筑堤，土的含水量w ＝15％，土粒比重G s ＝2.67。分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等γ＝16kN/ m 3，夯实达到饱和度r S ＝85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。 1-11 解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有：
第2章土的物理性质及分类 题 的物理性质指标？哪些是直接测定的指标？哪些是计算指标？ 水量大于乙土，试问甲土的饱和度是否大于乙土？ 限、液限和缩限？什么是液性指数、塑性指数？ 对地基土性质有何影响？ 的冻胀性？产生机理是什么？ 土分类塑性图的优点。 何对建筑地基岩土进行分类？ 的天然重度和含水量相同，相对密度不同，饱和度哪个大？ 隙比e、相对密实度D r判别砂土密实度的优缺点。 判别碎石土密实度方法？ 的灵敏度和触变性？试述在工程中的应用。 2-1中各图的横纵坐标，同时标出单位。 线（b）击实曲线（c）塑性图 图2-1 实性的主要因素什么？ 优含水量和最大干密度？ 水量ω<最优含水量ωop时，干密度ρd随ω增加而增大，ω>ωop时，ρd随ω增加而减小？ 实工程中，土体是否能压实到完全饱和状态？为什么？（华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试） 实效果的因素有哪些？ 用天然含水量说明不了粘性土的物理状态，而用液性指数却能说明？（长安大学2007年硕士研究生入学考试） 题 含水量不同，可分别处于、、、、四种不同的状态。其界限含水、、。 度的判别一般采用以下三种方法、、。 度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定，其测定方法分别是、、。 不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用、、测定。 性是指。 度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低越。
地基的土，可分为岩石、碎石土砂土、、粘性土和人工填土。 指粒径大于 mm的颗粒超过总重量50%的土。 为土中被水充满的孔隙与孔隙之比。 是用来衡量粘性土的状态。 工程的土料，压实效果与不均匀系数C u的关系：( ) 比C u小好(B) C u小比C u大好(C) C u与压实效果无关 种类土样，它们的含水率都相同，但是饱和度S r不同，饱和度S r越大的土，其压缩性有何变化？( ) 越大(B) 压缩性越小(C) 压缩性不变 土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率怎样改变？( ) ，减小(B) γ不变，不变(C)γ增加，增加 指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？( ) 的含水率最大不超过液限 定是天然土的饱和含水率 的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 的天然孔隙比为e＝0.303，最大孔隙比e max＝0.762，最小孔隙比e min＝0.114，则该砂土处于( )状态。 （B）中密 (C)松散（D）稍密 土的密度ρ＝1.8g/cm3，土粒相对密度ds＝2.70，土的含水量w＝18.0％，则每立方土体中气相体积为( ) m3 (B)0.77m3(C)0.16m3(D)0.284m3 比例指标中，直接通过室内试验测定的是（）。 ； (B) d s，w, ρ； (C) d s，e, ρ； (D) ρ，w, e。 性土，它们的液限w L相同，但塑性指数I P不同，I P越大，则土的透水性有何不同（）。（湖北工业大学2005年攻读硕士学位研究 性增大；(B) 透水性不变；(C) 透水性减小。 土的物理特征指标有哪些（）。（湖北工业大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试） 隙比e，最大孔隙比e max，最小孔隙比e min； 重度r dmax，最优含水量w op，压实度 c； 水量w，塑限W p，液限W L。 土的工程性质影响最大的因素是（）。 ； (B)密实度； (C)矿物成分； (D)颗粒的均匀程度。 状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定（）。 验； (B)十字板剪切试验； (C)标准贯入试验； (D)轻便触探试验。 的液性指数=0.6，则该土的状态（）。
【最新整理，下载后即可编辑】 2-8单元 1-1 、砂类土和粘性土各有那些典型的形成作用？ 【答】 土在其形成过程中有各种风化作用共同参与，它们同时进行。砂类土主要是由于温度变化、波浪冲击、地震引起的物理力使岩体崩解、破碎形成。粘性土主要是岩体与空气、水和各种水溶液相互作用形成。 2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3的环刀内，称得总质量为72.49g ，经105℃烘干至恒重为61.28g ，已知环刀质量为32.54g ，土粒比重为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求汇出土的三相比例示意图，按三相比例指标的定义求解）。 解：3/84.17 .2154.3249.72cm g V m =-==ρ %3954 .3228.6128.6149.72=--==S W m m ω 3/32.17.2154 .3228.61cm g V m S d =-== ρ 069.149 .1021.11===S V V V e 2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm 3，含水量为34%，土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先推导公式然后求解）。 解：（1）V V m W V s sat ρρ?+= W S m m m += S W m m =ω 设1=S m ρω += ∴1V W S S S V m d ρ= W S W S S S d d m V ρρ?=?=∴1
()()()()()()3 W S S W S S W W sat cm /87g .1171 .20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+?+-?=++-= +++???? ? ?-=+-++=+???? ???-++= ∴ρωρω ρωρωρρωρρ ω ρρρωρW S d 有 （2）()3 '/87.0187.1cm g V V V V V V V m V V m W sat W V S sat W V W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ （3）3''/7.81087.0cm kN g =?=?=ργ 或 3 ' 3/7.8107.18/7.181087.1cm kN cm kN g W sat sat sat =-=-==?=?=γγγργ 2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3，含水量9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比e 和相对密实度Dr ，并评定该砂土的密实度。 解：（1）设1=S V ()e d e m m e m m V m W S S S W S +?+=++?=++== 1111ρωωρ 整理上式得 ()()656.0177 .1167.2098.0111=-?+=-?+= ρρωW S d e （2）595.0461 .0943.0656 .0943.0min max max =--=--=e e e e D r （中密） 2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。 解：819.073.230.0=?=?=?== S W S W S S W S W V d V V d V V e ωρρωρρ 3/50.1819 .011 73.21cm g e d V m W S S d =+?=+== ρρ ()()3 /95.1819 .01173.23.01111cm g e d e d d V V m W S W S W S W V s sat =+?+=+?+=+??+=+=ρωρωρρρ 161733=-=-=P L p I ωω 查表，定名为粉质粘土 81.016 17 30=-= -= p p L I I ωω 查表，确定为软塑状态 3-1. 试解释起始水力梯度产生的原因。 【答】起始水力梯度产生的原因是为了克服薄膜水的抗剪强度τ0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力)使之发生流动所必须具有
第一章1-1： 已知：V=72cm3 m=129.1g m s =121.5g G s =2.70 则： 129.1121.5 6.3% 121.5 s s m m w m -- === 3 3 3 3 129.1 *1017.9/ 72 121.5 45 2.7 724527 1.0*27121.5 *1020.6/ 72 s s s V s sat w V s sat sat m g g KN m v m V cm V V V cm m V m g g g KN m V V γρ ρ ρ γρ ==== === =-=-= ++ ===== 3 3 20.61010.6/ 121.5 *1016.9/ 72 sat w s d sat d KN m m g KN m V γγγ γ γγγγ '=-=-= === ' >>> 则 1-2： 已知：G s =2.72 设V s =1cm3 则 3 3 3 3 2.72/ 2.72 2.72 *1016/ 1.7 2.720.7*1 *1020.1/ 1.7 20.11010.1/ 75% 1.0*0.7*75%0.525 0.525 19.3% 2.72 0.525 2.72 1. s s s d d s V w w r w w V r w s w s g cm m g m g g KN m V m V g g KN m V KN m m V S g m w m m m g g V ρ γρ ρ γρ γγγ ρ γρ = = ==== ++ ==== '=-=-= = === === ++ === 当S时， 3 *1019.1/ 7 KN m =
第7章土的抗剪强度 指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？ 定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？ 平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？ 点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？ 验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。 验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。 系数A、B的物理意义，说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。 土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点？同一种土其强度值是否为一个定值？为什么？ 强度的因素有哪些？ 剪应力面是否就是剪切破裂面？二者何时一致？ 同的试验方法会有不同的土的强度，工程上如何选用？ 土的抗剪强度表达式有何不同？同一土样的抗剪强度是不是一个定值？为什么？ 度指标是什么?通常通过哪些室内试验、原位测试测定? 验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标？ 的优缺点。【三峡大学2006年研究生入学考试试题】 坏的极限能力称为土的________。 剪强度来源于___________。 力极限平衡状态时，剪裂面与最大主应力作用面的夹角为。 剪强度库仑定律的总应力的表达式，有效 。
度指标包括、。 量越大，其内摩擦角越。 ，，该点最大剪应力值为，与主应力的夹角为。 土，若其无侧限抗压强度为，则土的不固结不排水抗剪强度指标。 ，，该点最大剪应力作用面上的法向应力为，剪应力为 某点应力状态的莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下方，则该点处于____________状态。 2005年招收硕士学位研究生试题】 排水条件可分为、、三种。截面与大主应力作用面的夹角为。 摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，表示它处于状态。 力（大于、小于、等于）零。 点应力状态的莫尔应力圆与抗剪强度包线相切，则表明土中该点()。 面上的剪应力都小于土的抗剪强度 面上的剪应力超过了土的抗剪强度 点所代表的平面上，剪应力正好等于抗剪强度 应力作用面上，剪应力正好等于抗剪强度 剪切破坏时，破裂面与小主应力作用面的夹角为()。 (B)(C) (D) 剪切破坏时，破裂面与大主应力作用面的夹角为()。 (B)(C) (D) 征之一是()。
河海土力学课后习题答案 第一章 思考题1 1-1 土是松散颗粒的堆积物。 地球表层的整体岩石在大气中经受长期风化作用后形成形状不同，大小不一的颗粒，这些颗粒在不同的自然环境条件下堆积（或经搬运沉积），即形成了通常所说的土。 粗粒土中粒径大于㎜的粗粒组质量多于总质量50%，细粒土中粒径小于㎜的细粒组质量多于或等于总质量50%。 1-2 残积土是指岩石经风化后仍留在原地未经搬运的堆积物。残积土的明显特征是，颗粒多为角粒且母岩的种类对残积土的性质有显著影响。母岩质地优良，由物理风化生成的残疾土，通常是坚固和稳定的。母岩质地不良或经严重化学风化的残积土，则大多松软，性质易变。 运积土是指岩石风化后经流水、风和冰川以及人类活动等动力搬运离开生成地点后的堆积物。由于搬运的动力不同，分为坡积土、冲积土、风积土、冰碛土和沼泽土等。坡积土一般位于坡腰或坡脚，上部与残积土相连，颗粒分选现象明显，坡顶粗坡下细；冲积土具有一定程度的颗粒分选和不均匀性；风积土随风向有一定的分选性，没有明显层里，颗粒以带角的细砂粒和粉粒为主，同一地区颗粒较均匀，黄土具有湿陷性；冰碛土特征是不成层，所含颗粒粒径的范围很宽，小至粘粒和粉粒，大至巨大的漂石，粗颗粒的形状是次圆或次棱角的有时还有磨光面；沼泽土分为腐植土和泥炭土，泥炭土通常呈海绵状，干密度很小，含水率极高，土质十分疏松，因而其压缩性高、强度很低而灵敏度很高。 1-3 土中各种大小的粒组中土粒的相对含量称为土的级配。 粒径分布曲线是以土粒粒径为横坐标（对数比例尺），小于某粒径土质量占试样总质量的百分数为纵坐标绘制而成的曲线。 由于土的粒径相差悬殊，因此横坐标用对数坐标表示，以突出显示细小颗粒粒径。 1-4 土的结构是指土的物质组成（主要指土里，也包括孔隙）在空 间上的相互排列及土粒间联结特征的总和。 土的结构通常包括单粒、分散、絮状三种结构。 单粒结构比较稳定，孔隙所占的比例较小。对于疏松情况下的砂土，特别是饱和的粉细砂，当受到地震等动力荷载作用时，极易产生液化而丧失其承载能力；分散结构的片状土粒间相互接近于平行排列，粒间以面-面接触为主；絮状结构的特征是土粒之间以角、边与面的接触或变与边的搭接形式为主，这种结构的土粒呈任意排列，具有较大的孔隙，因此其强度低，压缩性高，对扰动比较敏感，但土粒间的联结强度会由于压密和胶结作用逐渐得到增强。 1-5 粒径分布曲线的特征可用不均匀系数 u C 和曲率系数c C 来表示。 定义为： d d u C 10 60= d d d c C 60 10 2 )(30= 式中： d 10 ， d 30 和d 60 为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%，30%和60%时所对应的粒径。 1-6 土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定，而土粒的均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量，对于纯净的砾、砂，当 u C 大于或等于5，而且c C 等于1~3时，它的级配是良好的；不能同时满足上述条件时，它的级配是 不良的。 1-7 吸着水是由土颗粒表面电分子力作用吸附在土粒表面的一层水。 吸着水比普通水有较大的粘滞性，较小的能动性和不同的密度。距土颗粒表面愈近电分子引力愈强，愈远，引力愈弱。又可分为强吸着水和弱吸着水。 1-8 离开土颗粒表面较远，不受土颗粒电分子引力作用，且可自由移动的水成为自由水。 自由水又可分为毛细管水和重力水两种。 1-9 在重力或水位差作用下能在土中流动的自由水称为重力水。 重力水与普通水一样，具有溶解能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有浮力作用。它能溶蚀或析出土中的水溶盐，改变土的工程性质。 1-10 存在于土中的气体可分为两种基本类型：一种是与大气连通的气体；另一种是与大气不通的以气泡形式存在的封闭气体。 土的饱和度较低时，土中气体与大气相连通，当土受到外力作用时，气体很快就会从孔隙中排出，土的压缩稳定和强度提高都较快，对土的性质影响不大。但若土的饱和度较高，土中出现封闭气泡时，封闭气泡无法溢出，在外力作用下，气泡被压缩或溶解于水中，而一旦外力除去后，气泡就又膨胀复原，所以封闭的气泡对土的性质有较大的影响。土中封闭气泡的存在将增加土的弹性，它能阻塞土内的渗流通道使土的渗透性减小，并能延长土体受力后变形达到稳定的历时。 1-11 土的一些物理性质主要决定于组成土的固体颗粒、孔隙中的水和气体这三相所占的体积和质（重）量的比例关系，反映这种关系的指标称为土的物理性质指标。 土的物理性质指标是根据组成土的固体颗粒、孔隙中的水和气体这三相所占的体积和质（重）量的比例关系来定义的。 含水率、密度和土粒比重是基本指标。 1-12 相对密实度是以无粘性土自身最松和最密两种极限状态作为判别的基准，定义为： e e e e D r min max max --= 相对密实度常用来衡量无粘性土的松紧程度。 1-13 稠度是指粘性土的干湿程度或在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力，是粘性土最主要的物理状态指标。 随含水率的不同可分为流态、可塑态、半固态和固态。 流态时含水率很大，不能保持其形状，极易流动；可塑态时土在外力作用下可改变形状但不显著改变其体积，也不开裂，外力卸除后仍能保持已有的形状；半固态时粘性土将丧失其可塑性，在外力作用下不产生较大的变形且容易破碎。固态时含水率进一步减小，体积不再收缩，空气进入土体，使土的颜色变淡。 1-14 液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）称为塑性指数，用I P 表示，取整数，即： w w I P L P -= 粘性土的状态可用液性指数来判别，其定义为： I w w w w w w I P P P L P L -= - -= 塑性指数是反映粘性土性质的一个综合性指标。一般地，塑性指数越高，土的粘粒含量越高，所以常用作粘性土的分类指标。液
土力学课后题答案
土力学课后习题与答案 思考题1 1-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？ 1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？ 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？ 1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？ 1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？ 1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？ 1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？ 1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？ 1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？1-17 土的工程分类的目的是什么？ 1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 思考题2 2-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种？怎么定义？ 2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力？计算自重应力应注意些什么？2-3 何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量？计算附加应力时对地基做了怎样的假定？ 2-4 什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力有何不同？ 2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律？相邻两基础下附加应力是否会彼此影响？ 2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么？2-7 什么是有效应力？什么是孔隙应力？其中静孔隙应力如何计算？
Q2第4章土中应力 一简答题 1.何谓土中应力？它有哪些分类与用途？ 2.怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？ 3.地下水位得升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中,有哪些问题应充分考虑其影响？ 4.基底压力分布得影响因素有哪些？简化直线分布得假设条件就是什么？ 5.如何计算基底压力与基底附加压力？两者概念有何不同？ 6.土中附加应力得产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？ 7.在工程中,如何考虑土中应力分布规律？ 二填空题 1、土中应力按成因可分为与。 2、土中应力按土骨架与土中孔隙得分担作用可分为与 。 3、地下水位下降则原水位出处得有效自重应力。 4、计算土得自重应力应从算起。 5、计算土得自重应力时,地下水位以下得重度应取。 三选择题 1.建筑物基础作用于地基表面得压力,称为()。 (A)基底压力;(B)基底附加压力;(C)基底净反力;(D)附加应力 2.在隔水层中计算土得自重应力c时,存在如下关系()。 (A) =静水压力 (B) =总应力,且静水压力为零 (C) =总应力,但静水压力大于零 (D)=总应力—静水压力,且静水压力大于零 3.当各土层中仅存在潜水而不存在毛细水与承压水时,在潜水位以下得土中自重应力为()。 (A)静水压力 (B)总应力 (C)有效应力,但不等于总应力 (D)有效应力,但等于总应力 4.地下水位长时间下降,会使()。 (A)地基中原水位以下得自重应力增加 (B)地基中原水位以上得自重应力增加 (C)地基土得抗剪强度减小 (D)土中孔隙水压力增大 5.通过土粒承受与传递得应力称为()。 (A)有效应力;(B)总应力;(C)附加应力;(D)孔隙水压力 6.某场地表层为4m厚得粉质黏土,天然重度=18kN/m3,其下为饱与重度sat=19 kN/m3得很厚得黏土层,地下水位在地表下4m处,经计算地表以下2m处土得竖向自重应力为()。 (A)72kPa ; (B)36kPa ;(C)16kPa ;(D)38kPa 7.同上题,地表以下5m处土得竖向自重应力为()。 (A)91kPa ; (B)81kPa ;(C)72kPa ;(D)41kPa
第一章 1-1： 已知：V=72cm 3 m=129.1g m s =121.5g G s =2.70 则： 129.1121.5 6.3%121.5s s m m w m --=== 1-2： 已知：G s =2.72 设V s =1cm 3 则3 3 3 32.72/2.72 2.72*1016/1.7 2.720.7*1*1020.1/1.7 20.11010.1/75% 1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.72 0.525 2.721.s s s d d s V w w r w w V r w s w s g cm m g m g g KN m V m V g g KN m V KN m m V S g m w m m m g g V ργρργργγγργρ==== ==++===='=-=-========++== =当S 时， 3 *1019.1/7KN m = 1-3： 1-4： 甲： 乙： 则（1）、（4）正确 1-5： 1s w d G e ρρ=+ 则 所以该料场的土料不适合筑坝，建议翻晒，使其含水率降低。 1-6： 式中D r =0.7 3max 1.96/d g cm ρ= 3min 1.46/d g cm ρ= 则可得：31.78/d g cm ρ= 1-7： 设 S=1， 则s V Sh h == 则压缩后： 2.7s s s m V G h == 2.7*28%w s m m w h == 则 2.7*28%w w w m V h ρ==
2.7*28% 1.95s w V V h h +=+= 则 1.11h cm = 1-8： 甲：4525 1.334025p L L p w w I w w --===-- 流塑状态 乙：20250.334025p L L p w w I w w --== =--- 坚硬（半固态） 15p L p I w w =-= 属于粉质粘土（中液限粘质土） 乙土较适合作天然地基 1-9： 0.00253360.310.7555 p I A P -===<甲甲甲 属非活性粘土 0.0027035 1.3 1.2527 p I A P -===>乙乙乙 属活性粘土 乙土活动性高，可能为伊利石，及少量的高岭石，工程性质乙土的可能较
《土力学》作业答案 第一章 1—1根据下列颗粒分析试验结果，作出级配曲线，算出Cu 及Cv 值，并判断其级配情况是否良好。 解： 级配曲线见附图。 小于某直径之土重百分数% 土粒直径以毫米计 习题1-1 颗粒大小级配曲线 由级配曲线查得：d 60=0.45，d 10=0.055，d 30=0.2； 18.8055 .045 .01060=== d d C u 62.1055 .045.02.02 6010230=?==d d d C c C u >5，1 故，为级配良好的土。 （2）确定不均匀系数Cu 及曲率系数Cv ，并由Cu 、Cv 判断级配情况。 解： 土粒直径以毫米计 小于某直径之土重百分数%习题1-2 颗粒大小级配曲线 1—3某土样孔隙体积等于颗粒体积，求孔隙比e 为若干？ 若Gs=2.66，求ρd =? 若孔隙为水所充满求其密度ρ?含水量W 。 解： 11 1 === s v V V e ； /33.12 66 .2g V M s d === ρ.121 66.2V M M w s =+=+= ρ%6.3766 .21=== s w M M ω。 1—4在某一层土中，用容积为72cm 3的环刀取样，经测定，土样质量129.1g ，烘干后质量121.5g ，土粒比重为2.70，问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少？ 解： 3457 .25 .121cm G M V s s s === ； 3274572cm V V V s V =-=-=； %26.60626.05 .1215 .1211.129==-== s w M M ω； 3/79.172 1.129cm g V M === ρ； 3/06.272 27 15.121cm g V V M v w s sat =?+=+= ρρ； 力的墙背填土处于哪一种平衡状态？它与主动、被动土压力状态有何不同？ 位移及变形对土压力有何影响？ 下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角变大；（2）外摩擦角变小；（3）填土面倾角增大；（4）减小。 土墙墙后要做好排水设施？地下水对挡土墙的稳定性有何影响？ 哪几种？影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么？ 动、静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小。【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题、长安大学究生入学考试试题（A卷）】 力理论的基本假定是什么？【长安大学2005、2006、2007年硕士研究生入学考试试题（A卷）】 土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。 式挡土墙？ 际工程中，会出现主动、静止或被动土压力的计算？试举例说明。【华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷】 的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力称。【同济大学土力学99年试题】 力理论的假定是、。 朗肯土压力条件是库仑土压力条件的一个特殊情况，这是因为此时、 、三者全为零。 力理论的基本假定为、、。土达到主动朗肯状态时，填土破裂面与水平面的夹角为。 力属于平衡状态，而主动土压力及被动土压力属于平大小顺序为。 墙所受到的土压力，通常可视为土压力，拱形桥桥台所受到的一般为土压力，而堤土压力。 力理论的基本出发点是根据半无限土体中各点应力处于状态，由平衡条件求解土压力到主动土压力时所需的位移挡土墙达到被动土压力时所需的位移。 件下，产生主动土压力所需的墙身位移量Δa与产生被动土压力所需的墙身位移量Δp的大小关系是________________。【三峡大考试试题】土力学习题及答案--第八章
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