《土力学》第三章习题集及详细解答
第3章土的渗透性及渗流
—、填空题
1. 土体具有被液体透过的性质称为土的<
2. 影响渗透系数的主要因素有：、
3. 一般来讲，室内渗透试验有两种，即__________________ 和___________________ 。
4. 渗流破坏主要有和两种基本形式。
5. 达西定律只适用于的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的
二选择题
1. 反应土透水性质的指标是（）。
A. 不均匀系数
B.相对密实度
C.压缩系数
D.渗透系数
2. 下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（）。
A. 发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流
B. 流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中
C. 流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏
D. 流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏
3. 土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（）
A. 压缩系数
B.固结系数
C.压缩模量
D.渗透系数
4. 发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（）
A.坑底隆起
B.流土
C.砂沸
D.流砂
5. 下属关于渗流力的描述不正确的是（）。
A. 其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致
B. 是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同
C. 流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大
D?渗流力的存在对土体稳定总是不利的
6. 下列哪一种土样更容易发生流砂？（）
A.砂砾或粗砂
B.细砂或粉砂
C.粉质黏土
D.黏土
7.成层土水平方向的等效渗透系数与垂直方向的等效渗透系数◎的关系是（）。
A. 一：> ?
B. - =y c. ： <
8. 在渗流场中某点的渗流力（）。
A.随水力梯度增加而增加
B.随水利力梯度增加而减少
C.与水力梯度无关
9. 评价下列说法的正误。（）
①土的渗透系数越大，土的透水性也越大，土的水力梯度也越大；
②任何一种土，只要水力梯度足够大，就有可能发生流土和管涌；
③土中任一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小；
④渗流力的大小不仅取决于水力梯度，还与其方向有关。
A.①对
B.②对
C.③和④对
D.全不对
10. 下列描述正确的是（）。
A. 流网中网格越密处，其水力梯度越小
B. 位于同一条等势线上的两点，其孔隙水压力总是相同的
C. 同一流网中，任意两相邻等势线间的势能差相等
D. 渗透流速的方向为流线的法线方向
11. 土体渗流研究的主要问题不包括( )。
A.渗流量问题
B.渗透变形问题
C.渗流控制问题
D.地基承载力问题
12. 某岸边工程场地细砂含水层的流线上 A B两点，A点的水位标高2.5米，B点的水位标高3.0米，两点间流线长为10米，计算两点间的平均渗透力最
接近下列()个值。
(A)1.25kN/m3 ；(B)0.83 kN/m3 ；(C) 0.50 kN/m3 ；(D) 0.20 kN/m3 。
13. 四个坝基土样的孔隙率和细粒含量(以质量百分率计)如下，试按《水利水电工程地质勘察规范》( GB50287-99)计算判别下列()选项的土的渗透变形的破坏形式属于管涌。
(A)■-……：…；(B)―-K.；
n5= 312%;P C3=38.5%.(D)n r= 35.5%;P c4= 39.0% o
(C)
三判断改错题
1. 绘制流网时必须满足的基本条件之一是流线和等势线必须正交。
2. 达西定律中的渗透速度不是孔隙水的实际流速。
3. 土的孔隙比愈大，其渗透系数也愈大。
4. 在流网图中，流线愈密集的地方，水力坡降愈小。
5. 发生流砂时，渗流力方向与重力方向相同。
6. 细粒土的渗透系数测定通常采用“常水头”试验进行。
7. 绘制流网时，每个网格的长宽比没有要求。
8. 在流网中，任意两相邻流线间的渗流量相等。
9. 管涌发生在渗流溢出处，而流土发生的部位可以在渗流溢出处，也可以在土体内部。
四、简答题
1. 试解释起始水力梯度产生的原因。
2. 简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。
3. 为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别?
4. 拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？
5. 为什么流线与等势线总是正交的？
6. 流砂与管涌现象有什么区别和联系？
7. 渗透力都会引起哪些破坏？
五、计算题
1. 如图3- 1所示，在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样，从土样1顶面溢出。
(1)已土样2底面c —c为基准面，求该面的总水头和静水头；
(2)已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%求b —b面的总水头和静水头；
(3)已知土样2的渗透系数为0.05cm/s ，求单位时间内土样横截面单位面积的流量；
(4)求土样1的渗透系数。
图3— 1 （单位：cm ） 图3 — 3 （单位：cm ）
2.
如图3— 2所示，在5.0m 厚的黏土层下有一砂土层厚 6.0 m ，其下为基岩（不透水）。为测定该沙土的渗透系数，打一钻孔到基岩顶面并以 速率从孔中抽水。在距抽水孔 15m 和30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层，测得孔内稳定水位分别在地面以下 3.0m 和2.5m ，
系数。
加水
10-2 nf/s 的
试求该砂土的渗透
b
o
O [■3
'I
图3 -2 (单位：m)
3. 某渗透装置如图3-3所示。砂I的渗透系数：一;砂^的渗透系数;砂样断面积A=2O0…厂，试问：
(1) 若在砂I与砂n分界面处安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？
(2 )砂1与砂n界面处的单位渗流量q多大？
4. 定水头渗透试验中，已知渗透仪直径二=7- W，在二=工】恥渗流直径上的水头损失；'一，在60s时间内的渗水量1一 ' "，求土的渗透系数。
5. 设做变水头渗透试验的粘土式样的截面积为…i",厚度为?a 渗透仪细玻璃管的内径为-上二，实验开始时的水位差为1_- ,经过m 'a观
察的水位差为：二，实验室的水温为20C，试求式样的渗透系数。
6. 图3-4为一板桩打入透土层后形成的流网。已知透水土层深二：迟，渗透系数-11 S -板桩打入土层表面以下J",板桩前后水深如图3-4
所示。试求：（1）图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；（2）地基的单位透水量。
I Cm
*
图3-4 板桩墙下的渗流图
7. 如图3-5所示，在长为10cm，面积的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的L '「，孑二U二I筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm（固定不变），流水自下而上通过试样后可溢流出去。试求（1）渗流力的大小，判断是否会产生流砂现象; （2）临界水利梯度「值。
图3-5
第3章参考答案
一填空题
1. 渗透性或透水性
2. 土的粒度成分及矿物成分、土的密实度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度
3. 常水头法、变水头法
4. 流砂（土）、管涌
5. 层流、渗透系数
二选择题
1. D
2.C
3.D
4.A
5.D
6.B
7.A
8.A
9.D 10. C 时发生管涌）
11. D 12. C 13.D（注：按规范当- '
判断改错题
1. V
2. V
3. S对黏性土不成正比。
4. ＜，改“愈小”为“愈大”。
5. ＜,改“相同”为“相反”。
6. \改“常水”头为“降水头”或“变水头”。
7. ＜，每个网格的长宽比必须为定值。
8. V
9. \应将管涌与流土对调。
四简答题
1. 【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T 0（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的临界水力梯度度。也就是说, 只要有水力坡度，薄膜水就会发生运动，只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时，薄膜水的渗透速度V非常小，只有凭借精密仪器才能观测到。因此
严格的讲，起始水力梯度I 0是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度T 0的水力梯度。
2. 【答】
（1）土的粒度成分及矿物成分。土的颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙大小及其形状，因而影响土的渗透性。土颗粒越粗，越浑圆、越均匀时，渗透性就大。砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时，其渗透系数就大大降低。（2）结合水膜厚度。粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时，会阻塞土的孔隙，
降低土的渗透性。（3）土的结构构造。天然土层通常不是各向同性的，在渗透性方面往往也是如此。如黄土具有竖直方向的大孔隙，所以竖直方向的渗
透系数要比水平方向大得多。层状粘土常夹有薄的粉砂层，它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。（4）水的粘滞度。水在土中的渗流速度与水
的容重及粘滞度有关，从而也影响到土的渗透性。
3. 【答】
室内试验和现场试验渗透系数有较大差别，主要在于试验装置和试验条件等有关，即就是和渗透系数的影响因素有关，详见上一题。
4. 【答】
当渗流场中水头及流速等渗流要素不随时间改变时，这种渗流称为稳定渗流，而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。 5. 【答】
在稳定渗流场中，取一微单元体，并假定水体不可压缩，则根据水流连续原理，单位时间内流入和流出微元体的水量应相等，即
即为二维渗流连续方程，从中由数学知识，可知流线和等势线正交。 6. 【答】
在向上的渗流力作用下，粒间有效应力为零时，颗粒群发生悬浮、移动的现象称为流砂 层中，一般具有突发性、对工程危害大。
在水流渗透作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动， 以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水逐渐带走,
最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。它多发生在砂性土中，且颗粒大小差别大，往往缺少某种粒径，其破坏有个时 间发展过程，
是一种渐进性质破坏。
位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部；（
3）流砂发生在水流方向向上，而管涌没有限制。
7. 【答】
渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类：一是由于渗流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流作用，使 水压力或浮力发生变化，导致土体和结构物失稳。前者主要表现为流砂和管涌，后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。
五、 计算题
1.解：
如图3-1，本题为定水头实验，水自下而上流过两个土样，相关几何参数列于图中。 （1 ）以 c-c 为基准面，则有： Z c =0， h wc =90cm, h c =90cm （2）已知 h bc =30% h ac ，而 h ac 由图2-16知，为30cm,所以
dq e =dq o 。从而得到
:
（土）现象。这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和细、粉砂和粉土 具体地再说，管涌和流砂的区别是: 1）流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度，而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下;
2）流砂发生的部
h bc =30% h ac =0.3 30=9cm
h b =h c - h bc =90-9=81cm
又；
Z b =30cm,故 h wb =h b - z b =81-30=51cm
(3) 已知 k 2=0.05cm/s , q/A=k 2i 2= k 2 h bc /L 2=0.05 9/30=0.015cm /s/cm =0.015cm/s
(4) T i 1= h ab /L 1 = ( h ac - h bc ) /L 1= (30-9 ) /30=0.7，而且由连续性条件， q/A=k i i
i =kd 2
/? k 1=k 2i 2/i 1=0.015/0.7=0.021cm/s
2. 解：
分析：如图3-2，砂土为透水土层，厚
6m 上覆粘土为不透水土层，厚
5m 因为粘土层不透水，所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度，即
6m 。题目又给出了 n=15m,「2=30m, h 1=8m h 2=8.5m 。
q — 二比 2
6 — = 1 Zt/ir —
由达西定律的公式知，一
“ ，可改写为:
g 生=12肘伽,积分后得到；止仝=必用％-耐) 尸 与
带入已知条件，得到:
30 ---- 肇 ------ I n 二二—————
In —二 3 68XW 4 m/s 二 3.68x10 3 cm/s 12呱一凤) 勺 12打但,5-琦 15
本题的要点在于对过水断面的理解。另外，还有个别同学将 3. 解：
0.01
In 当作了 lg 。
—= 0.：2x —x2CQ = 20.-?^
h 40
4. 解： 上三皀三
----- =65x10」加仏
Akt
—^7.5a x8.3x60
5.解：
因为试验时的温度为标准温度，故不作温度修正。
6. 解： flf — ff
(1)a 、e 点位于水面，故 b 、d 位于土层表面，其孔隙压力分别为:
呵==10x9= 90^
% - 丫診诫=10x1 = 90如 c 点位于
板桩底部，该点的水头损失为:
(2)砂与砂界面处的单位渗流量
q 为:
60x1x40 2x40 + 1x40
2
（km
_ 3.14x0.4^ x<4
30x （7x
60+25）
叫 s
该点的孔压为：
U匚=- A/;) = 10x(18-^) = 1 Wa
(2)地基的单位渗水量：
7. 解：
⑴
J = y w i = %坐二IQ H丄二录Nf祖* w * L
10
因为I 7 ,所以不会发生流砂。
西安交通大学 15年7月课程考试《土力学及地基基础》作业考核试题答案西安交通大学 15年7月课程考试《土力学及地基基础》作业考核试题 一、单选题（共40道试题，共80分。） 1.土的抗剪强度取决于土粒间（） A.总应力 B.有效应力 C.孔隙水压力 D.黏聚力 正确 答案： C 2.当挡土墙后填土中有地下水时，墙背所受的总压力将（） A.增大 B.减小 教育学基础试题及答案 C.不变 D.无法确定 正确 答案：
B 3.推导浅基础地基的界限荷载公式时，所采用的荷载类型是( ) A.均布矩形荷载 B.均布条形荷载 C.矩形面积上的梯形荷载 D.均布圆形荷载 正确 答案： B 4.利用静载荷试验确定地基承载力特征值时，同一土层参加统计的试验点数不应少于 A. 3点 B. 5点 C. 8点 D. 10点 正确 答案： A 5.下列土中，不适宜于采用强夯法加固的是（） A.杂填土 B.黄土
C.松砂 D.饱和软粘土 正确 答案： D 6.当挡土墙后的填土处于被动极限平衡状态时，挡土墙（） A.在外荷载作用下偏离墙背土体 B.在外荷载作用下推挤墙背土体 C.被土压力推动而偏离墙背土体 D.被土体限制而处于原来位置，无运动趋势 正确 答案： B 7.在堆载预压加固地基时，砂井或塑料排水板的作用是( ) A.预压荷载下的排水通道 B.土xx筋）（ C.挤密土体 D.形成复合地基 正确 答案： A
8.下列地基中，不适合用水泥土搅拌法处理的是（）人填松砂膨胀不搅 A.淤泥 B.低强度粘性土 C.粉土 D.人工填土 正确 答案： D 9.用粒径级配曲线表示土的颗粒级配时，通常用纵坐标表示小于某粒径含量百分数，横坐标(按对数比例尺)表示粒径，该曲线越陡，则说明( ) A.土粒级配越好 B.土粒级配越不好 C.土粒越不均匀 D.土粒大小相差悬殊 正确 答案： B 10.在土的压缩性指标中（） A.压缩系数a 与压缩模量xx B.压缩系数a 与压缩模量成反比 C.压缩系数越大，土的压缩性越低
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 ）
《土力学》第三章习题集及详细解答 第3章土的渗透性及渗流 一、填空题 1.土体具有被液体透过的性质称为土的。 2.影响渗透系数的主要因素有：、、、、、 。 3.一般来讲，室内渗透试验有两种，即和。 4.渗流破坏主要有和两种基本形式。 5.达西定律只适用于的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的。 二选择题 1.反应土透水性质的指标是（）。 A.不均匀系数 B.相对密实度 C.压缩系数 D.渗透系数 2.下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（）。 A．发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 B.流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中 C.流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏 D.流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏 3.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（）
A.压缩系数 B.固结系数 C.压缩模量 D.渗透系数 4.发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（） A.坑底隆起 B.流土 C.砂沸 D.流砂 5.下属关于渗流力的描述不正确的是（）。 A.其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致 B.是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同 C.流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大 D.渗流力的存在对土体稳定总是不利的 6.下列哪一种土样更容易发生流砂？（） A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 7.成层土水平方向的等效渗透系数与垂直方向的等效渗透系数的关系是（）。 A.> B.= C.< 8. 在渗流场中某点的渗流力（）。 A.随水力梯度增加而增加 B.随水利力梯度增加而减少 C.与水力梯度无关 9.评价下列说法的正误。（） ①土的渗透系数越大，土的透水性也越大，土的水力梯度也越大； ②任何一种土，只要水力梯度足够大，就有可能发生流土和管涌； ③土中任一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小； ④渗流力的大小不仅取决于水力梯度，还与其方向有关。 A.①对 B.②对 C.③和④对 D.全不对 10.下列描述正确的是（）。
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。
《土力学》课后作业题总结 作业一 1 、填空：主要影响土的因素：应力水平，应力路径，应力历史 2、填空：土的主要应力应变特性：非线性，弹塑性，剪胀性 3、概念：应力历史：包括天然土在过去地质年代中受到固结和地壳运动作用 4、名词解释 次弹性模型：是一种在增量意义上的弹性模型，亦即只有应力增量张量和应变增量张量间存在一一对应的弹性关系，因此，也被称为最小弹性模型。 作业二 1 ：什么是加工硬化？什么是加工软化？ 答：加工硬化也称应变硬化，是指材料的应力随应变增加而增加，弹增加速率越来越慢，最后趋于稳定。 加工软化也称应变软化，指材料的应力在开始时随着应变增加而增加，达到一个峰值后，应力随应变增加而下降，最后也趋于稳定。 2 说明塑性理论中的屈服准则、流动规则、加工硬化理论、相适应和不相适应的流动准则。 答：在多向应力作用下，变形体进入塑性状态并使塑性变形继续进行，各应力分量与材料性能之间必须符合一定关系时，这种关系称为屈服准则。屈服准则可以用来判断弹塑性材料被施加一应力增量后是加载还是卸载，或是中性变载，亦即是判断是否发生塑性变形的准则。 3.流动规则指塑性应变增量的方向是由应力空间的塑性势面 g 决定，即在应力空间中，各应力状态点的塑性应变增量方向必须与通过改点的塑性势能面相垂直，亦 即 （ 1 ）流动规则用以确定塑性应变增量的方向或塑性应变增量张量的各个分量间的比例关系。 同时对于稳定材料，这就是说塑性势能面 g 与屈服面 f 必须是重合的，亦即 f=g 这被称为相适应的流动规则。如果令 f g ，即为不相适应的流动规则。
加工硬化定律是计算一个给定的应力增量硬气的塑性应变大小的准则，亦即式 （ 1 ）中的可以通过硬化定律确定。 作业三 剑桥模型：采用帽子屈服面、相适应流动规则和以塑性体应变为硬化参数，在正常固结和弱超固结土实验基础上建立后来推广到强超固结土的弹塑性模型。（课 本 P41 ） 填空题 确定剑桥模型的屈服面和确定应力应变关系时只需 ___ ， ___ ， ___ 三个实验常数。 参考答案：各向等压固结参数（λ），回弹参数（κ），破坏常数 （Μ）。（课本 P53 ） 简答题：剑桥模型的实验基础和基本假定是什么？试说明该模型各参数的意义。 参考答案：剑桥模型基于正常固结土和超固结土的排水和不排水三轴试验得到的 土的弹塑性模型。基于传统塑性位势理论采用能量理论得到的帽子屈服面和相适应的流动法则。 基本假定是 1. 弹性剪切变形为 0 ； 2. 材料服从关联流动法则。 确定模型的屈服面和确定应力应变关系时只需三个实验常数 1. 各向等压固结参数（λ） ;2. 回弹参数（κ）； 3. 破坏常数（Μ）。 作业四 1 莱特邓肯模型是在沙土的试验基础上建立起来的。 2 、简述土的应力应变性质 答：（ 1 ）、土应力应变关系的非线性。由于土由碎散的固体颗粒组成，土的宏 观变形主要不是由于土颗粒本身变形，而死由于颗粒间位置的变化。这种在不同应力水平下由相同应力增量而引起的应变增量就不会相同，亦即表现出非线性。 （ 2 ）、土的剪胀性，由于土是碎散颗粒集合，在各向等压或等比压缩时，空隙 总是减少的，从而可发生较大的体积压缩，这种体积压缩大部分是不可恢复的。 （ 3 ）、土体变形的弹塑性土体受力加载后卸载到原应力状态时，土一般不会恢复到原来的应变状态，其中有部分应变式可恢复的，部分应变是不可恢复的塑形应变，而且后者往往占很大比例。 （ 4 ）、土应力应变的各向异性。各向异性是指材料在不同方向上的物理力学性 质不同。
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
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》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和含水量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； 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： 《土力学》第三章练习题及答案 第3章土的渗透性和渗流 一、填空题 1.当渗流方向，且水头梯度大于水头梯度时，会发生流砂现象。 2.渗透系数的数值等于水力梯度为1时，地下水的渗透，颗粒越粗的土，渗透系数数值越。 二、名词解释 1.渗流力 2.流砂 3.水力梯度 4.临界水力梯度 三、简答题 1.影响渗透系数大小的主要因素有哪些 2.流砂现象防治的方法有哪些 3.管涌发生的条件是什么防治措施有哪些 四、单项选择题 1.流砂产生的条件为： （A）渗流由上而下，动水力小于土的有效重度 （B）渗流由上而下，动水力大于土的有效重度 （C）渗流由下而上，动水力小于土的有效重度 （D）渗流由下而上，动水力大于土的有效重度 您的选项（） 2.流砂发生的土层为： （A）颗粒级配均匀的饱和砂土 （B）颗粒级配不均匀的饱和砂土 （C）颗粒级配均匀的不饱和砂土 （D）颗粒级配不均匀的不饱和砂土 您的选项（） 3.饱和重度为20kN/m3的砂土，在临界水头梯度I Cr时，动水力G D大小为： （A） 1 kN/m3 （B） 2 kN/m3 （C）10 kN/m3 （D）20 kN/m3 您的选项（） 第3章土的渗透性和渗流 一、填空题 1.向上、临界 2.速度、大 二、名词解释 1.渗流力：水在土中流动时，单位体积土颗粒受到的渗流作用力。 2.流砂：土体在向上动水力作用下，有效应力为零时，颗粒发生悬浮、移动的现象。 3.水力梯度：土中两点的水头差与水流过的距离之比。为单位长度上的水头损失。 4.临界水力梯度：使土开始发生流砂现象的水力梯度。 三、简答题 1.影响渗透系数大小的主要因素有哪些 (1)土的粒度成分和矿物成分(2)土的密实度(3)土的饱和度(4)土的结构(5)水的温度(6)土的构造 2.流砂现象防治的方法有哪些 （1）减小或消除水头差：采用坑外降低地下水位或采用水下挖掘。（2）增长渗流路径：打板桩。（3）在向上渗流出口处地表压重。（4）加固土层：冻结法、注浆法。 3.管涌发生的条件是什么防治措施有哪些 发生条件:（1）必要条件：土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。通常发生在Cｕ>10的土中。（2）水力条件：动水力能带动细颗粒在孔隙间滚动或移动。 防治原则：（1）改变几何条件，在渗流逸出部位铺设反滤层。（2）改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩。 四、单项选择题 1. 正确答案：（D） 提示：流砂（土）产生的条件为渗流方向由下而上，动水力大于土的有效重度或水头梯度大于临界水头梯度。 2. 正确答案：（A） 提示：流砂常发生在颗粒级配均匀的饱和砂土地基中。 3. 正确答案：（C） 提示：动水力也称渗流力，其计算公式为：G D=I w，式中：I为水头梯度，w为水的重度。临界水头梯度I Cr= ′/ w =（sat－w）/ w，式中：′为土的有效重度；sat为土的饱和重度。 土力学试卷及答案 一．名词解释(每小题2分，共16分) 1.塑性指数 液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）称为塑性指数，用表示，取整数，即： —液限，从流动状态转变为可塑状态的界限含水率。 —塑限，从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率。 2.临界水力坡降 土体抵抗渗透破坏的能力，称为抗渗强度。通常以濒临渗透破坏时的水力梯度表示，称为临界水力梯度。 3.不均匀系数 不均匀系数的表达式： 式中：和为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为60%和10%时所对应的粒径。 4. 渗透系数：当水力梯度i等于1时的渗透速度（cm/s或m/s）。 5. 砂土液化：液化被定义为任何物质转化为液体的行为或过程。对于饱和疏松的粉细砂， 当受到突发的动力荷载时，一方面由于动剪应力的作用有使体积缩小的趋势，另一方面由于时间短来不及向外排水，因此产生很大的孔隙水压力，当孔隙水压力等于总应力时，其有效应力为零。根据太沙基有效应力原理，只有土体骨架才能承受剪应力，当土体的有效应力为零时，土的抗剪强度也为零，土体将丧失承载力，砂土就象液体一样发生流动，即砂土液化。 6. 被动土压力 当挡土墙向着填土挤压移动，墙后填土达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。 7.残余强度 紧砂或超固结土的应力—应变曲线为应变软化型，应力应变曲线有一个明显的峰值，过此峰值以后剪应力便随着剪应变的增加而降低，最后趋于某一恒定值，这一恒定的强度通常 称为残余强度或最终强度，以表示。 8.临塑荷载 将地基土开始出现剪切破坏（即弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段）时，地基所承受的基底压力称为临塑荷载。 四、问答题（每小题5分，共25分） 1．粘性土的塑性指数与液性指数是怎样确定的？举例说明其用途？ 塑性指数的确定：，用液塑限联合测定仪测出液限w L、塑限w p后按以上公式计算。 液性指数的确定：，w为土的天然含水率，其余符号同前。 塑性指数越高，土的粘粒含量越高，所以塑性指数常用作粘性土的分类指标。根据该粘性土在塑性图中的位置确定该土的名称。 液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对关系，可用来判别粘性土所处的状 态。当，土处于坚硬状态；当，土处于可塑状态；当，土处于流动状态。 2．流土与管涌有什么不同？它们是怎样发生的？ 第一章 挡土墙上的土压力 1 习题图6-2为一垂直墙背的挡土墙，墙高5m ，填土表面倾角0β=?、20δ=?， 地下水位在墙顶下 1.5m 处。填土的容重3 18/k N m γ=，饱和容重3 21/s a t k N m γ=，36φ=?，试给出主动土压力及水压力的分布图。 2 挡土墙断面如习题图6-3，墙后填土水平，填土面作用有29.8/q kN m =的连续 均布荷载。填土为中砂，317.2/kN m γ=，30φ=?，30δ=?，求作用于墙背上的总土压力的大小，方向和作用点。 第二章 土质边坡稳定分析 3/m 321/kN m 1 无粘性土坡的坡脚20α=?，土的内摩擦角32φ=?，浮容重310/kN m γ'=，若 渗流逸出段内水流的方向平行于地面，求土坡的稳定安全系数。 2 无限延伸斜坡如习题图7-3所示，地下水面沿坡面，坡高H=4m ，坡脚20α=?， 土粒比重G s =2.65，孔隙比e=0.7，与基岩接触面的摩擦角20φ=?，粘聚力c=15kN/m 2，求斜坡的稳定安全系数F s 。 第四章 地基承载力 1 一幢16层的建筑物底板尺寸为20m×30m ，底板放置在均匀的粘性土层上，埋 深3m 。粘性土的天然密度32.0/g cm ρ=，地下水位较深。现场用十字板测定，该土层平均抗剪强度260/f kN m τ=，室内用重塑土做无侧限抗压强度试验得240/u q kN m =，问地基的稳定安全系数有多大？如果要求稳定安全系 数满足下表要求，判断设计是否合适。 第五章天然地基上的浅基础设计 吉林长春市一民用建筑物，采用柱下独立基础。柱的尺寸为400mm×400mm，按照正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，作用在柱上地面处的竖向力和弯矩分别为F k＝800 kN，和M k＝30 kN－m。该荷载由永久荷载控制。其地质土层剖面如图所示，该地区标准冻深为1.6m。 请完成以下设计内容： 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 3 章土的渗透性及渗流 一、简答题 1. 试解释起始水力梯度产生的原因。 2. 简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。 3. 为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别？ 4. 拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？ 5. 为什么流线与等势线总是正交的？ 6. 流砂与管涌现象有什么区别和联系？ 7. 渗透力都会引起哪些破坏？ 二、填空题 1. 土体具有被液体透过的性质称为土的。 2. 影响渗透系数的主要因素有：、、 3. 一般来讲，室内渗透试验有两种，即和。 4. 渗流破坏主要有和两种基本形式。 5. 达西定律只适用于的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的 三、选择题 1. 反应土透水性质的指标是（）。 A. 不均匀系数 B. 相对密实度 C.压缩系数 D. 渗透系数 2. 下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（）。A．发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 B. 流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中 C. 流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏 D. 流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏 3. 土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（） A. 压缩系数 B. 固结系数 C.压缩模量 D. 渗透系数 4. 发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（） A. 坑底隆起 B. 流土 C. 砂沸 D. 流砂 5. 下属关于渗流力的描述不正确的是（）。 A.其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致 B. 是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同 C. 流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大 D.渗流力的存在对土体稳定总是不利的 6. 下列哪一种土样更容易发生流砂？（） A. 砂砾或粗砂 B. 细砂或粉砂 C. 粉质黏土 D. 黏土 7. 成层土水平方向的等效渗透系数与垂直方向的等效渗透系数的关系是（）。 A. > B. = C. < 8. 在渗流场中某点的渗流力（）。 土力学期末试题及答案． 一、单项选择题 1．用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成 情况时，若曲线越陡，则表示土的 ( ) A．颗粒级配越好 B．颗粒级配越差C．颗粒大小越不均匀 D．不均匀系数越大 2．判别粘性土软硬状态的指标是 ( ) A．塑性指数 B．液性指数 C．压缩系数 D．压缩指数 3．产生流砂的充分而必要的条件是动水力( ) A．方向向下 B．等于或大于土的有效重度 C．方向向上 D．方向向上且等于或大于土的有效重度 4．在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是 ( ) A．均匀的 B．曲线的 C．折线的 D．直线的 5．在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是 ( ) A．附加应力的变化 B．总应力的变化C．有效应力的变化 D．自重应力的变化6．采用条形荷载导出的地基界限荷载P用于矩1/4． 形底面基础设计时，其结果 ( ) A．偏于安全 B．偏于危险 C．安全度不变 D．安全与否无法确定 7．无粘性土坡在稳定状态下（不含临界稳定）坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( ) A．β<φ B．β=φ C．β>φ D．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是 ( ) A．钻孔柱状图 B．工程地质剖面图 C．地下水等水位线图 D．土工试验成果总表 9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心 为偏心方向的基础边长）Z（注：距的大小规定为( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 ．e≤b/2 DC．e≤b/4 对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理10. ( ) 地基的主要作用之一 是．减小液化的可能性A B．减小冻胀．消除湿陷性 D ．提高地基承载力C． 第二部分非选择题 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为____。 (单选题) 1: 土的抗剪强度取决于土粒间（） A: 总应力 B: 有效应力 C: 孔隙水压力 D: 黏聚力 正确答案： (单选题) 2: 预制桩的最小间距为（） A: 2.5 D B: 3 D C: 3.5 D D: 4 D 正确答案： (单选题) 3: 在土的抗剪强度的影响因素中，最重要的是（） A: 剪切速率 B: 应力历史 C: 排水条件 D: 应力状态 正确答案： (单选题) 4: 绝对柔性基础在均匀受压时，基底反力分布图形简化为（） A: 矩形 B: 抛物线形 C: 钟形 D: 马鞍形 正确答案： (单选题) 5: 某黏性土的液性指数IL=0.5则该土的软硬状态为( ) A: 硬塑 B: 可塑 C: 软塑 D: 流塑 正确答案： (单选题) 6: 无黏性土坡的稳定性应（） A: 与坡高有关，与坡角无关 B: 与坡角有关，与坡高无关 C: 与坡高和坡角都无关 D: 与坡高和坡角都有关 正确答案： (单选题) 7: 计算自重应力时,地下水位以下的土层应采用( ) A: 湿重度 B: 饱和重度 C: 有效重度 D: 天然重度 正确答案： (单选题) 8: 设地基的最终变形量为100mm，则当变形量为50mm时，地基的平均固结度为（）A: 30% B: 50% C: 80% D: 100% 正确答案： (单选题) 9: 在土的压缩性指标中（） A: 压缩系数a与压缩模量成正比 B: 压缩系数a与压缩模量成反比 正确答案： (单选题) 10: 利用静载荷试验确定地基承载力特征值时，同一土层参加统计的试验点数不应少于（）A: 3点 B: 5点 C: 8点 D: 10点 正确答案： (单选题) 11: 下列说法中，错误的是（） A: 压缩试验的排水条件为双面排水 B: 压缩试验不允许土样产生侧向变形 C: 在压缩试验中土样既有体积变形，也有剪切变形 D: 载荷试验允许土样产生侧向变形 正确答案： (单选题) 12: 影响黏性土性质的土中水主要是（）。 A: 强结合水 B: 弱结合水 C: 重力水 D: 毛细水 正确答案： (单选题) 13: 对于打入式预制桩，设置桩之后，宜隔一段时间才开始进行静载试验，如果桩所穿过的土层是一般粘性土，一般间歇时间不少于（） A: 3天 B: 7天 C: 15天 D: 30天 正确答案： (单选题) 14: 下列说法中,错误的是( ) A: 地下水位上升会使土中自重应力减小 B: 地下水位下降会使土中自重应力增大 C: 地下水位升降对土中自重应力无影响 D: 地下水位升降对土中自重应力的影响无法确定 正确答案： (单选题) 15: 砂井预压法处理地基中，砂井的作用是（） A: 与土形成复合地基一起承载 B: 加快土层的排水固结 C: 挤密土体 D: 施工中使土振密 正确答案： (单选题) 16: 某柱下方形基础边长2m，埋深d=1.5m,柱传给基础的竖向力F＝800kN,地下水位在地表下0.5m 处。则基底平均压力p为（） A: 220kPa B: 230kPa C: 200kPa D: 215kPa 正确答案： (单选题) 17: 下列说法正确的是（） A: 土的抗剪强度是常数 B: 土的抗剪强度与金属的抗剪强度意义相同 C: 砂土的抗剪强度仅由内摩擦力组成 D: 黏性土的抗剪强度仅有内摩擦力组成 正确答案： 16.名词解释：压缩模量--- 土在完全侧限时受压变形，其竖向应力与竖向应变之比称为压缩模量 17.名词解释：前期固结压力--- 土体在历史上所受过的最大固结压力 18.什么是水的渗透力和临界水力梯度？ 答：水是具有一定粘滞度的液体，当其在土中渗流时，对土颗粒有推动、摩擦和拖拽作用，它们综合形成的作用于土骨架的力，即为渗透力。当向上的渗透力使土颗粒处于失重或悬浮状态，此时的水力梯度称之为临界水力梯度。 19.请简述高桩承台和底桩承台的特点和区别。 高承台桩基础由于承台位置较高或设在施工水位以上，可避免或减少墩台的水下作业，施工较为方便，且更经济。但高承台桩基础刚度较小，在水平力作用下，由于承台及基桩露出地面的一段自由长度周围无土来共同承受水平外力，基桩的受力情况较为不利，桩身内力和位移都将大于同样条件外力作用下的低承台桩基础；在稳定性方面低承台桩基础也比高承台桩基础好。 20.某挡土墙高10m，墙背垂直，光滑，墙后填土面水平，填土上作用均布荷载 q=20KPa, 墙后填土分两层：上层为中砂，重度γ 1=18.5KN/m3, 内摩擦角φ 1 =30°， 层厚h 1=3.0m；下层为粗砂，γ 2 =19.0KN/m3,φ 2 =35°,地下水位在离墙顶6.0m位置， 水下粗砂的饱和重度为γ sat =20.0KN/m3。计算作用在此挡土墙上的总主动土压力和水压力。（14分） 21.某挡土墙墙高5m，墙背铅垂、光滑，墙后填土面水平，填土表面作用有 的均匀满布荷载。填土为粗砂，其，。试用 郎肯土压力理论确定挡墙上的主动土压分布，画出土压力分布曲线。（说明：不需计算总土压力） 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。液土力学课后习题答案(中国铁道出版社)资料
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