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土力学第二版课后习题答案

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土力学第二版课后习题答案

2.70 1.0

1110.79

1.51

s s w

d d

G

e

ρρ

ρρ

?

=-=-=-=

0.79

29.3%

2.70

sat

s

e

G

ω===

1.60100

150.9

1110.06

s

m V

m g

ρ

ωω

?

====

+++

∴(29.3%6%)150.935.2

w s

m m g

ω

?=?=-?=

1-4 解:

w

S

m

m

ω=

w S

m m m

=-

s

S

m m

m

ω=

-

1000

940

110.06

s

m

m g

ω

===

++

0.16

ω

?=

∴0.16940150

w s

m m g

ω

?=?=?=

1-5 解:

(1) 3

1.77

1.61/

110.098

d

g cm

w

ρ

ρ===

++

2.7 1.0

1110.68

1.61

s s w

d d

G

e

ρρ

ρρ

?

=-=-=-=

(2) 0

0.68

25.2%

2.7

sat

s

e

G

ω===

(3) max0

max min

0.940.68

0.54

0.940.46

r

e e

D

e e

--

===

--

1/32/3

r

D

<<

∴该砂土层处于中密状态。

1-6 解:

1.

1

S

d

G

e

ω

ρ

ρ=

+

S

r

G

e

S

ω

=

0.15 2.75

0.825

0.5

A

e

?

==

0.06 2.68

0.536

0.3

B

e

?

==

3

2.75

1.50/

10.825

dA

g cm

ρ==

+

3

2.68

1.74/

10.536

dB

g cm

ρ==

+

(1)

d

ρρω

=+

∴3

(1) 1.50(10.15) 1.74/

A dA A

g cm

ρρω

=+=?+=

3

(1)1.74(10.06)1.84/

B d B B

g c m

ρρω

=+=?+=

A B

ρρ

<

∴上述叙述是错误的。

2.

32.75 1.50/10.825dA g cm ρ=

=+ 32.68

1.74/10.536

dB g cm ρ==+

d A d B

ρρ< ∴ 上述叙述是错误的。

3. 0.15 2.750.8250.5A e ?== 0.06 2.68

0.536

0.3

B e ?== A B e e >

∴ 上述叙述是正确的。 1-7 证明:

(1) /1/11s s s s s s w d s V V s m m m V G V V V V V e e

ρρ

ρ==

===++++ 1n

e n =-

∴ 1

()(1)111s w s w s w G G G n n e n

ρρρ==-++-

(2)

1/111s w w V

w s w s w s

s V s s w w r s r w

s V V s m V V V m m V V V V G S e G S e m V V V V V e e e ρρρρρρρ+++++======+++++(3)

1'1111s

w

s s w s s w s s w s w w s w V s V s

m m V m V V G G V V V V e e e V ρρρρρρρρρ------======+++++

1-8 解:

(1) 对A 土进行分类

① 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;

② 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

㎜的细粒含量为27%,在15%~50%之间,因而A 土属于细粒土质砂;

③ 由于A 土的液限为16.0%,塑性指数16133p I =-=,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 ① 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;

② 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;

③ 由于B 土的液限为24.0%,塑性指数241410p I =-=,在17㎜塑性图上落在ML 区,故B 土最后定名为粉土质砂(SC)。

(3) 对C 土进行分类 ① 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;

② 粒径大于2㎜的砾粒含量大于50%,所以C 土属于砾类土; ③ 细粒含量为2%,少于5%,该土属砾;

④ 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 6010 5.6

280.2

u d C d ==

= 土的曲率系数 22

301060()0.450.180.2 5.6

c d C d d ===?

⑤ 由于5,1~3u c C C >≠,所以C 土属于级配不良砾(GP)。 1-9 解:

(1) 12s s m m =

即 1122d d V V ρρ=

1

122

1

1d V V ρρω=+ ∴ 22

111(1)1.6520(112%)

21.741.7

d V V ρωρ+??+===万方 (2) 1.6530004950s d m V t ρ==?=

()495

0(19%12%)w s o p m m ωω?=-=?-=t (3) 2.72 1.0

1110.6481.65s s w d d G e ρρρρ?=

-=-=-= 20.0%95% 2.72

79.8%

0.648

s r G S e ω??===

[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。

解:各层面点自重应力计算如下: O 点:kPa cz 0=σ

A 点:kPa h cz 0.3725.1811=?==γσ

3 3 3 3

3

B 点:kPa h h cz 0.5511825.182211=?+?=+=γγσ

C 点:kPa h h h cz 0.6511011825.1833

2211=?+?+?='++=γγγσ D 点:kPa h h h h cz 0.923911011825.184433

2211=?+?+?+?='+'++=γγγγσ E 点:

kPa

h h h h h cz 0.111 25.93911011825.185544332211=?+?+?+?+?='+'+'++=γγγγγσ

各层面点的静孔隙水应力如下:

O 、A 、B 点为0;

E 点:kPa h w w 60)231(10=++?==γσ 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 深处的竖向附加应力

解:已知:

(1) 基底压力:

∵ G=γd l b=20 F v m l

m F Pe e v 0.16

26.024663.021060=<=?==

∴ ???

????=?-??=??? ??-==?+??=??

? ??+=kPa l e lb F p kPa l e lb F p v v 4.101)626.061(362466616.172)626.061(36246661min

max

(2) 基底附加应力:

????

?=?-=-='=?-=-='kPa

d p p kPa

d p p 4.841174.1016.1551176.1720min min 0

max max γγ

(3) O 、B 点竖向附加应力:可认为仅由矩形均布荷载

kPa p p p n 1202

4.846.1552min max =+='

+'=

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p n 和三角形荷载p t 两部分引起,即:

kPa p p n 4.84min ='

=

kPa p p p t 2.714.846.155min max =-='

-'=

附加应力系数及附加应力值见下表。

[2-3] 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 p n =(100+200)/2=150kPa 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: kPa p K n s cz 4.501500840.0441=??==σ

(2)乙基础在O 点下2m 处引起的竖向附加应力:

p n =200kPa

zoahg zoaef zobcg zobdf z σσσσσ+--=2

(3) O 点下2m 处引起的竖向附加应力:

kPa z z z 78.5138.14.5021=+=+=σσσ [2-4]

解:(1)kPa h n

i i i czM 861104191=?+?==∑=γσ

f

kPa h n

i i i czN 5.11135.81104191

=?+?+?==∑=γσ

(2)求偏心距:

5.383.3?-?=?h v v F F x F

m F F F F F x v h v h v 605.25.31000

350

83.35.383.35.383.3=?-=?-=?-?=

所以,偏心距

m b

m x b e 0.16

395.0605.2262=<=-=-=

求基底压力:

kPa b e b F p p v ???=??? ???±?=

??? ??±=???8

.1005

.2326395.0616100061min max 求基底净压力:

kPa d p p 5.1942195.2320max max =?-=-='

γ kPa d p p 8.622198.1000min min =?-=-='

γ

求附加应力:

kPa p p n 8.62min ==; kPa p p p t 7.1318.625.194min max =-='-=

[2-5] 题略

解:(1)自重应力:kPa h n

i i i czM 335.1101181=?+?==∑=γσ

kPa h n

i i i czN 2.5226.95.1101181

=?+?+?==∑=γσ

(2)竖向附加应力:

偏心距:m l

m G P Pe e 5.06

17.020*******.07070=<=???+?=+=

基底压力:

kPa l e lb G P p p ???=??? ???±?????+=??? ??±+=

???0.917

.184317.061232012370761min max 基底净压力:

kPa d p p 7.1661187.1840max max =?-=-='

γ kPa d p p 0.731180.910min min =?-=-='

γ 附加应力:

可按均布荷载考虑,

kPa p p p n 9.11920.737.1662min max =+='

+'=

kPa h w wM 155.110=?==γσ kPa h w wN 35)0.25.1(10=+?==γσ

[3-1] 已知:A =120cm 2,ΔH =50cm ,L=30cm ,t =10S ,Q=150cm 3,求k 。

3m

2m

解:s cm L H

At Q i v

k /075.030

5010120150=?=?==

[3-2]已知:n =38%,Gs =2.65。

解:(1)由图1-28查得:

mm d 32.010=; mm d 55.360=; mm d 90.470=

可得:51.1132

.055

.31060>===

d d C u mm d d d 25.132.090.41070=?==

查图1-28得小于粒径1.25mm 的土粒百分含量为:P =26%。

%0.57570.038

.0138.0338.03.0133.02

2==-?+-=++-=n n n P op

则P<0.9P op =51.3%

所以,该土为管涌型。 (2)查图1-28得:

mm d 15.05=;mm d 80.020=

()()

()()26.080

.015.038.01165.22.2112.22

2052

=?-?-?=--=d d n G i s cr

[3-3] 已知::n =36%,Gs =2.65。 解:(1)查图1-29可得,

mm d 22.010=;mm d 62.560=

则:555.2522

.062

.51060>===

d d C u 由图1-29可知,土样C 为级配不连续土。从图中查得小于粒组频率曲线谷点对应粒径的土粒百分含量为:

P=43%>35%

所以,土样C 为流土型。

(2)()()()()056.136.01165.211=-?-=--=n G i s cr

[3-4] 已知:G s =2.68,n=38.0%,相邻等势线间的水头损失为Δh=0.8m ,h 2=2m ,

3/20m kN sat =γ,发生流土的临界水力梯度i cr =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

m h h b 6.12=??="

从图中量测得b 点到下游静水位的高差为 m h b 53.13='

则,b 点测压管中的水位高度为

m h h h b b w 13.156.153.13=+="

+'= 所以,b 点的孔隙水应力为:

kPa h u w w 3.15113.1510=?==γ

其中,由下游静水位引起的静孔隙水应力为:

kPa h u b w 3.13553.1310=?='

='γ 而由渗流引起的超静孔隙水应力为:

kPa h u b w 166.110=?="

=''γ b 点的总应力为:

()kPa h h h b sat w 6.250253.132021022=-?+?=??

? ??-'

+=γγσ

所以,b 点的有效应力为:

kPa u 3.993.1516.250=-=-='σσ

(2)从图中查得网格5,6,7,8的平均渗流路径长度为m L 0.3=?,而任一网格的水头损失为Δh=0.8m ,则该网格的平均水力梯度为

04.127.00

.38

.0=<==??=cr i L h i

所以,地表面5-6处不会发生流土。

[3-5] 已知:3/6.17m kN =砂γ,3/6.19m kN sat =砂γ,3/6.20m kN sat =粘γ,地下水位以上砂土层厚h 1=1.5m ,地下水位以下砂土层厚h 2=1.5m ,粘土层厚h 3=3.0m 。

解:由图可知,粘土层顶面测压管水位为m h 5.435.11=+='

(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m h 0.935.15.132=+++='

(1) 粘土层应力计算: 粘土层顶面应力:

总应力:kPa h h sat 8.555.16.195.16.17211=?+?=+=砂砂γγσ

孔隙水应力:kPa h h u w 0.15)35.4(10)(311=-?=-'

有效应力:kPa u 8.400.158.55111=-=-='

σσ 粘土层底面应力:

总应力:

kPa h h h sat sat 6.11736.205.16.195.16.173212=?+?+?=++=粘砂砂γγγσ 孔隙水应力:kPa h u w 0.900.91022=?='

有效应力:kPa u 6.270.906.117222=-=-='

σσ

(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

k P a u 0222=-='

σσ

kPa u 117.622=σ=

所以,粘土层底面的测压管水头高度应为,

m u

h w

76.1122=="γ

则,粘土层底面的承压水头应高出地面为 11.76-6.0=5.76m 。

[4-1]解:(1)由l/b=18/6=3.0<10可知,属于空间问题,且为中心荷载,所以基底压力为

kPa b l P p 1006

1810800=?=?=

基底净压力为

kPa d p p n 35.715.11.191000=?-=-=γ

(2) 因为是均质粘土,且地下水位在基底下1.5m 处,取第1分层厚度为H 1=1.5m ,其他分层厚度H i =3.0m (i>1)。

(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)

由表1可知,在第4计算点处2.014.0/<=cz z σσ,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czi i p σ=1和zi czi i p σσ+=2分别查取初始孔隙比e 1i 和压缩稳定后的孔隙比e 2i (结果见表2)。

cm

H e e e S i i i i i 63.39300)0237.00292.00460.0(96.9300771.01729.0771.0 814.01761

.0814.0871

.01785.0871.0150928.01800.0928.014

1

121=?+++=???

?

+-+ ??+-++-+?+-=+-=∑

=

[4-2]解:(1)属于平面问题,且为偏心荷载作用, 偏心距e=1.0

kPa b e b P p p ???=??? ???±?=

??? ??±=???90210

1516115225061min max 基底净压力为

kPa d p p n 33319900min =?-=-=γ kPa p p p t 12090210min max =-=-=

(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)。

对于基础侧边1,由表1可知,在第3计算点处32.240.1820.2177

z cz σσ==<,所以,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

2.0791.024

3.0

43.50<==cz z σσ,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czi i p σ=1和zi czi i p σσ+=2分别查取初始孔隙比e 1i 和压缩稳定后的孔隙比e 2i (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)。

对于基础侧边1:

cm H e e e S i i i

i i 65.7300)0124.00131.0( 300

776.01754.0776.0836.01128.0836.012

11211=?+=????

??+-++-=+-=∑= 对于基础侧边2:

cm H e e e S i i i

i i 63.42300)0158.00187.00252.00366.00458.0( 300

584.01559.0584.0603.01573.0036.0627.01586

.0627.0776.01711.0776.0836.01752.0836.015

11212=?++++=???

?

+-++- ??+-++-++-=+-=∑

=+ (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

cm S S S 98.3465.763.4212=-=-=?

[4-3] 解:cm pH e S v

256001508

.010005

.011

=??+=

?+=

α M P a k P a e E v

s 6.336000005

.08

.0111

==+=

+=

α

M P a E E s 68.14.014.0216.3)121(22

=???? ??-?-?=--=μμ

[4-4] 解:(1) cm pH e S v

37.166002

220

22897.0124000.011

=?+?+=

?+=

α

(2) 已知cm S t 12=,最终沉降量cm S 37.16=,则固结度为

73.037

.1612

===

S S U t 粘土层的附加应力系数为梯形分布,其参数

96.0228220

=="'=

z

z σσα 由U 及α值,从图4-26查得时间因数T v =0.48, 粘土层的固结系数为 ()

()a cm e k C w

v v /1064.110

.0104.297.010.21254

1?=??+?=

+=

-γα 则沉降达12cm 所需要的时间为

a C H T t v v 05.11064.160048.05

22=??==

[4-5] 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α=1,从图4-26查得时间因数T v =0.31,则固结系数为

a cm t H T C v v /1004.2365

246080.131.0242

2?=÷÷÷?== (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α=1,从图4-26查得固结度达80%时的时间因数T v =0.59,则所需时间为

a C H T t v v 81.11004.225059.04

2

2=??==

[5-1]已知kPa c 0=, 30=?,kPa 2001=σ,kPa 1203=σ

解:(1)

kPa

kPa c f 20036023045tan 120 245tan 2245tan 2231>=??? ?

?

+?=???

?

?+?+???

?

?

+

?= ??σσ

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 ,所以不能增大到400kPa 。

[5-2] 已知kPa c 50=, 20=?,kPa 4501=σ,kPa 2003=σ

解:

kPa

kPa c f 450550.7 22045tan 50222045tan 200 245tan 2245tan 2231>=??? ?

?

+??+??? ??+?=???

??+?+???

?

?

+

?= ??σσ

所以,计算点处于稳定状态。

[5-3] 已知kPa c 0=', 03='?,kPa 4501=σ,kPa 0153=σ,kPa u 50=

解:计算点的有效应力状态为

kPa u 4005045011=-=-='σσ kPa u 1005015033=-=-='σσ

kPa kPa c f 400300 0

20345tan 100 245tan 2245tan 22

31<=+??

? ??

+?=?

?? ??'+?'+??? ??'+?'

='

??σσ 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 ,21==cu cu kPa c ?。

习题图5-4-1 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 ,13='='?kPa c 。

习题图5-4-2 有效应力摩尔圆及强度线

[5-5] 解:已知 32='=??d ,kPa 2003=σ,kPa q 38018020031=+=+=σσ,

固结不排水剪破坏时的孔隙水应力为f u ,则对应的有效主应力为

?????-='

-='f

f u u

3311

σσσσ 又

f u 22/2/sin 31313131-+-=??

? ??'+'??? ??'-'='σσσσσσσσ?

所以

kPa u f 12032

sin 2200

3802200380sin 22

313

1=?--+=--

+=

?σσσσ 摩尔圆及强度线如习题图5-5所示。

习题图5-5 应力摩尔圆及强度线

[5-7] 解:(1) 由于剪切破坏面与大主应力的夹角为2

45?

θ+= f ,所以土样的内

摩擦角为

()() 2445572452=-?=-=f cu θ?

(2) 依题意得,剪切破坏时的总主应力状态为:

??

?==?+=+=kPa

kPa

c u 1502706021502331σσσ 由于是饱和正常固结试样,强度线方程为?στtan =,依题意得,剪切破坏

时有效应力摩尔圆的半径为c u ,圆心为??

?

??+0 ,231

σσ,则

2

sin 3

1'

+'

=

σσ?u

cu c

所以,剪切破坏时的有效主应力状态为:

???

???

?=-=-=-='=+=+=+='

kPa c c kPa c c u cu u u cu

u 5.87605.1476024sin 60sin 5.207605.1476024sin 60sin 31 ?σ?σ 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5-7 应力摩尔圆及强度线

所以,孔隙水应力为kPa u 5.6233='

-=?σσ,则孔隙水应力系数A f 为

52.0150

27062.5

3131=-=-?=?-??=

σσσσu u A f

[5-8] 解:已知kPa c 0=', 30='?,kPa 1003='

σ。

(1) 求与有效应力强度线相切摩尔圆的'

1σ。

《土力学》复习附答案版

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 )

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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_河海课后习题答案

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。

(完整版)大学土力学试题及答案

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。

重庆大学土力学课后习题部分答案

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

最新土力学试题与答案

1.什么是土的颗粒级配?什么是土的颗粒级配曲线? 土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配(粒度成分)。根据颗分试验成果绘制的曲线(采用对数坐标表示,横坐标为粒径,纵坐标为小于(或大于)某粒径的土重(累计百分)含量)称为颗粒级配曲线,它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。 2.土中水按性质可以分为哪几类? 3. 土是怎样生成的?有何工程特点? 土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,经过不同的搬运方式,在各种自然环境中生成的沉积物。与一般建筑材料相比,土具有三个重要特点:散粒性、多相性、自然变异性。 4. 什么是土的结构?其基本类型是什么?简述每种结构土体的特点。 土的结构是指由土粒单元大小、矿物成分、形状、相互排列及其关联关系,土中水的性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。基本类型一般分为单粒结构、蜂窝结(粒径0.075~0. 005mm)、絮状结构(粒径<0.005mm)。 单粒结构:土的粒径较大,彼此之间无连结力或只有微弱的连结力,土粒呈棱角状、表面粗糙。 蜂窝结构:土的粒径较小、颗粒间的连接力强,吸引力大于其重力,土粒停留在最初的接触位置上不再下沉。 絮状结构:土粒较长时间在水中悬浮,单靠自身中重力不能下沉,而是由胶体颗粒结成棉絮状,以粒团的形式集体下沉。 5. 什么是土的构造?其主要特征是什么? 土的宏观结构,常称之为土的构造。是同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。其主要特征是层理性、裂隙性及大孔隙等宏观特征。 6. 试述强、弱结合水对土性的影响 强结合水影响土的粘滞度、弹性和抗剪强度,弱结合水影响土的可塑性。 7. 试述毛细水的性质和对工程的影响。在那些土中毛细现象最显著? 毛细水是存在于地下水位以上,受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水。土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升。它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸湿及冻胀等有重要影响;在干旱地区,地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发,盐分积聚于靠近地表处而形成盐渍土。在粉土和砂土中毛细现象最显著。

土力学课后习题答案(中国铁道出版社)资料

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:

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【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

大学土力学试题及答案

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

清华大学版土力学课后答案

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 =

土力学_课后习题答案

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

土力学课后题答案教学提纲

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?

土力学习题与答案三

土力学习题与答案三 一、判断题。(60题) 1、黄土在干燥状态下,有较高的强度和较小的压缩性,但在遇水后,土的结构迅速破坏发生显著的沉降,产生严重湿陷,此性质称为黄土的湿陷性。(√) 2、经试验得知液塑限联合测定法圆锥仪入土深度为17mm,则土样的含水率等于其液限。(√) 3、土的饱和度只与含水率有关。(×) 4、土的密实度越大,土的渗透性越小。(√) 5、一土样颗粒分析的结果d10=0.16mm,d60=0.58mm,它的不均匀系数Cu=3.63。(√) 6、根据颗粒分析试验结果,在单对数坐标上绘制土的颗粒级配曲线,图中纵坐标表示小于(或大于)某粒径的土占总质量的百分数,横坐标表示土的粒径。(√) 7、黄土都具有湿陷性。(×) 8、经试验得知液塑限联合测定法圆锥仪入土深度为2mm,则土样的含水率等于其液限。( × ) 9、土的含水率直接影响其饱和度的大小。(√) 10、土的孔隙比越大,土的渗透性越大。(×) 11、常用颗粒分析试验方法确定各粒组的相对含量,常用的试验方法有筛分法和密度计法、比重瓶法。(×) 12、湖积土主要由卵石和碎石组成。(×) 13、土层在各个方向上的渗透系数都一样。( × ) 14、土的物理指标中只要知道了三个指标,其它的指标都可以利用公式进行计算。(√) 15、粘性土的界限含水率可通过试验测定。(√) 16、一土样颗粒分析的结果d10=0.19mm,它的不均匀系数Cu=3.52,d60=0.76mm。(×) 17、土的饱和度为0,说明该土中的孔隙完全被气体充满。(√) 18、岩石经风化作用而残留在原地未经搬运的碎屑堆积物为坡积土。(×) 19、一般情况下土层在竖直方向的渗透系数比水平方向小。(√) 20、粘性土的塑性指数可通过试验测定。( × ) 21、一土样颗粒分析的结果d10=0.17mm,d60=0.65mm,它的不均匀系数Cu=3.82。(√) 22、残积土一般不具层理,其成分与母岩有关。(√) 23、两个土样的含水率相同,说明它们的饱和度也相同。(×) 24、同一种土中,土中水的温度越高,相应的渗透系数越小。( × ) 25、粘性土的塑性指数与天然含水率无关。(√) 26、土的含水率的定义是水的体积与土体总体积之比。(×) 27、土中水的温度变化对土的渗透系数无影响。( × ) 28、岩石是热的不良导体,在温度的变化下,表层与内部受热不均,产生膨胀与收缩,长期作用结果使岩石发生崩解破碎。(√) 29、岩石在风化以及风化产物搬运.沉积过程中,常有动植物残骸及其分解物质参与沉积,成为土中的次生矿物。(×) 30、粘性土的液性指数可通过试验测定。( × ) 31、曲率系数在1~3之间,颗粒级配良好。(×) 32、渗透力是指渗流作用在土颗粒上单位体积的作用力。(√)

土力学课后习题答案(清华大学出版社)

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

土力学习题集及详细解答

《土力学》第二章习题集及详细解答 第2章土的物理性质及分类 一填空题 1.粘性土中含水量不同,可分别处于、、、、四种不同的状态。其界限含水量依次是、、。 2.对砂土密实度的判别一般采用以下三种方法、、。 3.土的天然密度、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、、。 4. 粘性土的不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用、、测定。 5. 土的触变性是指。 6.土的灵敏度越高,其结构性越强,受扰动后土的强度降低越。 7. 作为建筑地基的土,可分为岩石、碎石土砂土、、粘性土和人工填土。 8.碎石土是指粒径大于mm的颗粒超过总重量50%的土。 9.土的饱和度为土中被水充满的孔隙与孔隙之比。 10. 液性指数是用来衡量粘性土的状态。 二、选择题 1.作为填土工程的土料,压实效果与不均匀系数C u的关系:( ) (A)C u大比C u小好(B) C u小比C u大好(C) C u与压实效果无关 2.有三个同一种类土样,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?( ) (A)压缩性越大(B) 压缩性越小(C) 压缩性不变 3.有一非饱和土样,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?( ) (A)γ增加,减小(B) γ不变,不变(C)γ增加,增加 4.土的液限是指土进入流动状态时的含水率,下述说法哪种是对的?( ) (A)天然土的含水率最大不超过液限 (B) 液限一定是天然土的饱和含水率 (C)天然土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 5. 已知砂土的天然孔隙比为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。 (A)密实(B)中密 (C)松散(D)稍密 6.已知某种土的密度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( ) (A)0.486m3 (B)0.77m3(C)0.16m3(D)0.284m3 7.在土的三相比例指标中,直接通过室内试验测定的是()。 (A)d s,w,e; (B) d s,w, ρ; (C) d s,e, ρ; (D) ρ,w, e。

土力学题库及答案讲解

习题 第一章 土的物理性质及工程分类 选择题 1.土颗粒的大小及其级配,通常是用颗粒级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示: A .土颗粒大小较均匀,级配良好 B.土颗粒大小不均匀,级配不良 C. 土颗粒大小不均匀,级配良好 2.作为填土工程的土料,压实效果与不均匀系数u C 的关系: A . u C 大比 u C 小好 B. u C 小比 u C 大好 C. u C 与压实效果无关 3.有三个同一种类土样,它们的含水率w 都相同,但是饱和度r S 不同,饱和度r S 越大的土,其压缩性 有何变化? A.压缩性越大 B. 压缩性越小 C. 压缩性不变 4.有一非饱和土样,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w 怎样改变? A .γ增加,w 减小 B. γ不变,w 不变 C. γ增加,w 增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率,下述说法哪种是对的? A .天然土的含水率最大不超过液限 B. 液限一定是天然土的饱和含水率 C. 天然土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 判断题 6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度,则甲土的含水率一定高于乙土的含水率 7.粘性土的物理状态是用含水率表示的,现有甲、乙两种土,测得它们的含水率乙甲w w ,则可以断定甲土比乙土软 8.土的液性指数L I 会出现L I >0或L I <0的情况 9.土的相对密实度r D 会出现r D >1或r D <1的情况 10.土的天然重度越大,则土的密实性越好 计算题 11.击实试验,击实筒体积1000cm 2 ,测得湿土的质量为1.95kg ,取一质量为17.48kg 的湿土,烘干后质量为15.03kg ,计算含水率w 和干重度 d r 。 12.已知某地基土试样有关数据如下:①天然重度r =18.4 kN/m 3 ,干密度 d r =13.2 kN/m 3 ;②液限试验, 取湿土14.5kg ,烘干后质量为10.3kg ;③搓条试验,取湿土条5.2kg ,烘干后质量为4.1kg ,求(1)土的天然含水率,塑性指数和液性指数;(2)土的名称和状态。 13.从A ,B 两地土层中个取粘性土进行试验,恰好其液塑限相同,液限 l w =45%,塑限 p w =30%,但A 地 的天然含水率为45%,而B 地的天然含水率为25%。试求A ,B 两地的地基土的液性指数,并通过判断土的状态,确定哪个地基土比较好。 14.已知土的试验指标为r =17 kN/m 3 , s G =2.72,和w =10%,求 е和r S 。

土力学试题及答案

一、填空题 1.土体的最大特征是(三相组成) 2.在土的物理性质指标中被称为基本指标的有(含水率,密度,土粒比重) 3.常用的填土夯实控制指标是(压实系数) 4.判定砂土密实度的指标有(相对密实度Dr;标准贯入实验锤击数N63.5 孔隙比e) 5.粘土的分界含水量有(液限wl。塑限wp。缩限ws ) 6.当液性指数为1.5时,该粘土的状态为(流塑) 7.在用累计曲线法表示粒度成分时描述土级配的指标是(曲率系数) 8.动水力的单位是(kn-m3 ) 9.土中水渗流速度V与真实流速V0之间的关系(v大于v0) 10.水头梯度是指(沿渗流途径水头损失与渗流途径长度的比值) 11.流沙产生的条件(渗透梯度大于临界水力梯度) 12.测定渗透系数K的方法有(实验室测定和野外现场测定) 13.土的毛细性是指(土的毛细孔隙能使水产生毛细现象的性质) 14.管涌是指(在渗流的作用下,土体中的细土粒间的孔隙通道中随水流移动并被带走的现象) 二、单项选择题 1.当土中的孔隙被水充满时,该土体为()。 ①非饱和土②饱和土③干燥土④淤泥 2.土方工程中控制填土质量常用的指标是()。 ①γd②D r③e ④ω 3.已知某砂土的天然孔隙比为e=0.7,e max=1.0,e min=0.4,其物理状态为() ①密实②中密③松散④坚硬固态 4.累计曲线法土分析的粒组,级配良好的土是指()。 ①Cu>5,Cc=2~3 ②Cu<5,Cc=2~3 ③Cu>5,Cc=1~3 ④Cu<5,Cc=1~3 5.《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)规定划分粘土和粉质粘土的指标是()。 ①液限②塑限③液性指数④塑性指数 6.影响粘性土工程性质最大的是土中的()。 ①孔隙水②毛细水③重力水④结合水 7.理论上评价砂性土物理状态最合理的指标是()。 ①γd②D r③e ④ω 8.下列反映土体重度的指标中,最大的是() ①γd②γs③γ④γsat

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