土力学各章节内容与例题
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章节习题及答案第一章 土的物理性质1 有一块体积为60 cm 3的原状土样,重 N, 烘干后 N 。
已只土粒比重(相对密度)s G =。
求土的天然重度、天然含水量w 、干重度d、饱和重度sat、浮重度’、孔隙比e 及饱和度S r解:分析:由W 和V 可算得,由W s 和V 可算得d,加上G s ,共已知3个指标,故题目可解。
363kN/m 5.1710601005.1=⨯⨯==--V W γ 363s d kN/m 2.1410601085.0=⨯⨯==--V W γ 3w sws 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.w为已知条件,w=10kN/m 3;3.注意求解顺序,条件具备这先做; 4.注意各的取值范围。
2 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,swM M w =。
3 用某种土筑堤,土的含水量w =15%,土粒比重G s =。
分层夯实,每层先填0.5m ,其重度等=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:2211s 11e he h h +=+=(1) 由题给关系,求出:919.0116)15.01(1067.21)1(s 1=-+⨯⨯=-+=γγw e 471.085.015.067.2s 2=⨯==r S w G e 代入(1)式,得: m 383.05.0919.01471.011)1(1122=⨯++=++=e h e h4 某砂土的重度s γ=17 kN/ m 3,含水量w =%,土粒重度s γ= kN/ m 3。
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,不匀称系数越大丁颗粒级配越好。
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=w L-w p,它表明粘性土处千可塑状态时含水量的变更范围,它综合反映了粘性、可塑性等因素。
因此《规范》规定:10</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,』二桯上用指标e、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I p o6. 确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来衡量。
7. 粘性土的液性指标I= w-w,它的正负、大小表征了粘性土的WL -W P软硬状态,《规范》按L酱毡甡土』堕犬篮望U公为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。
8. 岩石按风化程度划分为微呆化-中等风化、强风化。
9. 岩石按坚实程度划分为硬质岩石亡包括花岗岩、石灰岩等亡车炉贡岩石,包括页岩、泥岩等。
10. 某砂层自然饱和重度Y s ai= 20 kN/m3, 土粒比重G s= 2.68, 并测得该砂土的最大干重度Y dma x=17.l kN/m3, 最小干重度Y dmin= 15.4 kN/m3, 则自然孔隙比e为0.68,最大孔隙比e max=O.74, 最小孔隙比e min= 0. 57。
11. 砂粒粒径范围是0.075"'2mm, 砂土是指大千2mm粒径累计含噩不超过全重50%,而大千0.075mm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,水分子简洁进入晶胞之间,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,特殊是固体颗粒的性质,干脆影响土的工程特性。
土力学例题讲解第二章土的物理性质和工程分类例题1(第二章):某施工现场需要回填2000M3的土方(实方),填土的来源是从附近的土丘开挖,经堪察及室内实验,该土的物理指标分别为:d S=2.7、ω=16%、e=0.6、ωL=28%、ωP=15%要求填土的质量为ω=18%、ρd=1.76 t / m3。
问:(1)土丘上土的名称和状态;(2)应从土丘上开采多少土;(3)回填碾压时应洒多少水,填土的孔隙比减少多少;解:(1)由已知条件,有:I P= ωL- ωP =28-15=13 查表1-5 P18 10<I P=13 <17 知其为粉质粘土I P=( ω- ωP ) / I P =(16 -15) / 13 = 0.08查表1-6 (P19) 0 < I L= 0.08 < 0.25 知该土目前处于为硬塑状态(2)要求填土的质量为达到ρd填土=1.76 t / m3;则回填2000M3的土方(实方)需要干土(土粒)为:m s=2000 m3×1.76 t / m3=3520 t 而来源土丘上土的干密度为:ρd土丘=d SρW/(1+e)=2.7×1.76/(1+0.6)=1.69 t / m3;则应从土丘上挖方:V挖方=3520 t / 1.69 t / m3=2083 m3;(3)由公式ω = m w / m s→m w = ω ×m s;应加水:m w =△ω ×m s =(18%-16%)×3520 = 70.4 t回填土碾压后,土的孔隙比为:e = d SρW / ρd-1 = 2.7×1 / 1.76-1=0.534则填土的孔隙比减少:0.6 -0.534 =0.066作业题:某施工现场需要回填25000 M 3 的土方(实方),现有土料: ω=15.8%、ρ=1.76 t / m3。
问:(1)若要求填方质量达到ρd=1.63 t / m3;则至少需要运来多少方土料才够用;(2)压实前,若使土的含水量增加到最优含水量ω0P =18%,需要用多少水;例题2(第二章):试分析计算,将以下指标名称填入下列数据前的括号内γ、d s、ω、γsat、γd、γ ’、e、n、S r( ds ) 2.70,( ) 0.80,( r ) 18Kn/m3;( ) 0.675,( ) 20%,( r’) 9.4Kn/m3;( rd ) 15Kn/m3,( rsat ) 19.4Kn/m3,( ) 44.4%解:1、土粒的相对密度一般为2.65~2.75之间,显然,上述数字中d s= 2.72、题给共有4个重度指标,依次为9.4Kn/m3、15Kn/m3、18Kn/m3、19.4Kn/m3;由重度指标的定义,我们知:γ ’<γd<γ<γsat;经比较可得到:γ ’= 9.4Kn/m3、γd= 15Kn/m3、γ= 18Kn/m3、γsat= 19.4Kn/m3;3、根据公式:ρd=ρ /(1+ω)(其中:ρ=1.8T/m3)→ω=ρ /ρd-1=(1.8 / 1.5-1) ×100%= 20%e= d s ρw / ρd-1 =( 2.7 ×1) / 1.5-1= 0.8Sr= ω d s / e = (20% × 2.7) / 0.8 = 0.675n=e/(1+e)= 0.8 / ( 1 + 0.8 ) × 100% = 44.44%第三章 地基的应力与变形例题1(第三章):集中力作用下地基中的附加应力在地基上作用一集中力P=100KN ,要求确定:(1) 在地基中Z=2m 的水平面上,水平距离r = 0、1、2、3、4m 处各点的附加应力。
土力学习题集及详细解答(精华)第1页共14页土壤力学问题集和详细解决方案《土力学》习题二、名词释义1.人工地基2.深基础3.基础4.地基第一章土壤的组成。
填空2。
术语解释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、单项选择题第一章土的组成二、名词解释1.土壤结构:土壤颗粒或土壤颗粒团聚体的大小、形状、相互排列和连接。
2.土壤结构:同一土层剖面中颗粒或颗粒团聚体的特征。
3.结合水:土壤中的水通过带电分子的引力吸附在土壤颗粒表面。
4.强结合水:靠近土壤颗粒表面的结合水膜。
5.颗粒级配:土壤中各颗粒组的相对含量。
第二章土的物理性质和工程分类二、名词解释2.塑性状态:当粘性土的含水量在一定范围内时,它可以被外力塑造成任何形状而不开裂,在外力消除后仍能保持原有形状。
这种状态被称为塑料状态。
4.土的湿陷性:在一定压力作用下,受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下陷的特性。
5.土壤天然稠度:原状土样测得的液限和天然含水量之差与塑性指数之比。
6.触变性:饱和粘性土的结构受到扰动,导致强度降低,当扰动停止后,抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质。
第8章土压力I.填空1.计算车辆荷载引起的土压力时,∑g应为挡土墙的长度与挡土墙后填土的长度乘积面积内的车轮重力。
2.静态土压力产生的位移是指产生被动土压力所需的小位移超过产生主动土压力所需的小位移。
2、名词释义1.被动土压力2.主动土压力三、单项选择题1.挡土墙后填土内摩擦角φ、粘聚力c对被动土压力EP的影响如下:第2页共14页(a)φ越大,C越小,EP(b)越大,C越小,EP(C)φ越小,C越大,EP(d)φ越大,C越大,EP越小您的选项()2.朗肯土压力理论的适用条件为:(a)墙背光滑、垂直,填土面水平(b)墙背光滑、俯斜,填土面水平(c)墙后填土必为理想散粒体(d)墙后填土必为理想粘性体你的选择()3.均质粘性土被动土压力沿墙高的分布图为:(a)矩形(b)梯形(c)三角形(d)倒梯形您的选项()4.某墙背光滑、垂直,填土面水平,墙高6m,填土为内摩擦角?=30、粘聚力c=8.67kpa、三重度γ=20kn/m的均质粘性土,作用在墙背上的主动土压力合力为:(a) 60kn/m(b)75kn/m(c)120kn/m(d)67.4kn/m您的选项()005.某墙背倾角α为10的仰斜挡土墙,若墙背与土的摩擦角δ为10,则主动土压力合力与水平面的夹角为:(a)0(b)10(c)20(d)30你的选择()006.墙背倾角α对于10的倾斜挡土墙,如果墙背与土壤之间的摩擦角δ为20,则为被动土压力和水的合力平面的夹角为:(a)0(b)10(c)20(d)30你的选择()7.墙背垂直光滑,填土面水平的挡土墙高4m,填土内摩擦角=20。
习题1-2 饱和土孔隙比0.70e =,比重 2.72S G =,用三相草图计算该土的干重度d γ、饱和重度sat γ和浮重度'γ,并求饱和度为75%的重度和含水量(分别设1,11S V V m ===和计算,比较哪种方法更简便些)。
解:已知:G s =2.72 设V s =1cm 3则33332.72/2.72 2.721016/1.7 2.720.711020.1/1.720.11010.1/75% 1.00.775%0.5250.52519.3%2.720.5s s s d d s V w sat sat sat w r w w V r w s w s g cm m gm 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,325 2.721019.1/1.7KN m +⨯=习题1-7 装在环刀内的饱和土样施加竖直压力后高度自2.0cm 排水压缩到1.95cm ,压缩后取出土样测得其含水量ω=28.0%,已知土颗粒比重 2.70s G =,求土样压缩前土的孔隙比。
解:设 S=1, 则s V Sh h ==则压缩后:2.7s s s m V G h == 2.728%w s m m w h ==⨯ 则 2.728%ww wm V h ρ==⨯2.728% 1.95s w V V h h +=⨯+= 则 1.11h cm = 2.0 1.110.89V h cm ∴=-=0.890.81.11V V s V h e V h ====习题1-8从甲、乙两地黏性土中各取土样进行稠度试验,两土样的液限40%L ω=、塑限25%p ω=都相同。
但甲地黏土的天然含水量=45%ω,而乙地黏土的=20%ω,问两地黏土的液性指数L I 各为多少?属何种状态?按照教材介绍的两种规范,该土的定名各是什么?哪一处更适于作天然地基? 解:甲:45251.334025p L L pw w I w w --===-- 流塑状态乙:20250.334025p L L pw 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2-2如图2-38所示,有A 、B 、C 三种土体,装在断面为10cm ×10cm 的方形管中,其渗透系数分别为234110/310/510/A B C k cm s k cm s k cm s ---=⨯=⨯=⨯,,。
土力学地基基础章节计算题及答案本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March章节习题及答案第一章 土的物理性质1 有一块体积为60 cm 3的原状土样,重 N, 烘干后 N 。
已只土粒比重(相对密度)s G =。
求土的天然重度、天然含水量w 、干重度d 、饱和重度sat 、浮重度’、孔隙比e 及饱和度S r解:分析:由W 和V 可算得,由W s 和V 可算得d ,加上G s ,共已知3个指标,故题目可解。
363kN/m 5.1710601005.1=⨯⨯==--V W γ 363s d kN/m 2.1410601085.0=⨯⨯==--V W γ3w sws 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.w 为已知条件,w =10kN/m3;3.注意求解顺序,条件具备这先做; 4.注意各的取值范围。
2 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,swM M w =。
3 用某种土筑堤,土的含水量w =15%,土粒比重G s =。
分层夯实,每层先填0.5m ,其重度等=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。
第一章 第二节1. 土颗粒的大小及其级配,通常是用颗粒累计级配曲线来表示的。
级配曲线越平缓表示:CA .土粒大小较均匀,级配良好 B. 土粒大小不均匀,级配不良 C .土粒大小不均匀,级配良好2. 土的颗粒级配,也可用不均匀系数表示,不均匀系数C u 是用小于某粒径的土粒质量累计百分数的两个限定粒径之比来表示的,即:A A .6010/u C d d = B .5010/u C d d = C. 6515/u C d d =3. 土的不均匀系数C u 越大,(曲率系数13C C =-)表示土的级配:CA .土粒大小不均匀,级配不良 B. 土粒大小均匀,级配良好 C. 土粒大小不均匀,级配良好33.判断: 颗粒级配曲线的曲率系数越大, 说明土中所含粘粒越多,土越不均匀* 错第一章 第三节6. 土的三相指标包括:土的比重、含水量、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度,其中哪些为直接试验指标?AA .含水量、孔隙比、饱和度B 。
重度、含水量、孔隙比C .土粒比重、含水量、重度7.所谓土的含水量,主要是指:CA .水的质量与土全总质量之比B 。
水的体积与孔隙的体积之比C .水的质量与土体中固体部分质量之比8.已知一土样,土粒比重为2.7,含水量为30%,干重度为133/kN m ,天然重度为173/kN m ,饱和重度为18.23/kN m ,求该土样的孔隙比e 。
18.已知一饱和粘性土试样,土粒比重 2.7s G =,孔隙比 1.2e =,重度318/r kN m =,试求经烘干法测得含水率。
(习题课)35.判断:土的液性指数L I 会出现大于零或小于零的情况。
对第一章 第五节1-12 有三个土样,测得液性指数IL均为0.25,其天然含水率W和塑限W p如下,哪个土样属于粘土?(习题课)A.W=35%,Wp=35% B.W=30%,Wp=26.5% C. W=25%,Wp=22%1-24 有下列三个土样,试判断哪一个是粉质粘土:(习题课)AA.含水率W=42%,液限W L=50%,液性指数I L=0.4B.含水率W=35%,液限W L=45%,液性指数I L=0.5C.含水率W=30%,液限W L=40%,液性指数I L=0.3第一章第六节1-27 在砂垫层施工时,为使垫层密实,最好应在下述哪一种情况下夯实?(书P34)A A.含水率应等于最优含水率进行夯实B.在干砂情况下夯实C.在浸水情况下夯实1-28 用粘性土进行回填时,在下述哪种情况下压实效果最好?(书P33)BA.土的含水率接近液限时最好B.土的含水率接近塑限时最好C.土干的时候最第二章第二节2。
例题:3.2-43)1()(ωγγγγγ+-='s w s ωγγγ、、s ←'第1层细砂浮重度)1()(1ωγγγγγ+-='s w s3m /k 10)18.01(9.2519)81.99.25(N =+⨯-=第2层粘土浮重度32m /k 1.7)50.01(8.268.16)81.98.26(N =+⨯-='γabcd 268m kN 238m kNa 点自重应力:0z 0z ===γσcz ,b 点自重应力:a k 38219z 2z P cz =⨯===γσ,c 点自重应力:地下水位以下,透水土层;a k 683'38h 5z 1i i P cz =⨯+=∑==γγσ,d 点自重应力:地下水位以下,透水土层;a k 4.964'68h 9z 2i i P cz =⨯+=∑==γγσ,例题3.3211185.75.07.15m kN h cz =⨯==γσ2221245.4328.1785.7m kN h cz cz =⨯+=+=γσσ()2332345.6028.93.1845.43m kN h cz cz =⨯-+='+=γσσ 4434h cz cz γσσ'+= ()265.10068.95.1645.60m kN =⨯-+=()w cz cz h h γσσ4344++='()205.1798.96265.100m kN =⨯++=2554565.23632.1905.179m kN h cz cz =⨯+=+='γσσ例题3.4某基础底面尺寸L=3m ,b=2m ,基础顶面作用轴心力Fk=450kN,弯矩Mk=150kN.m ,基础埋深d=1.2m ,试计算基底压力并绘出分布图。
解:3/201442.12320mkN kNAd G G G k ≈=⨯⨯⨯==γγm 25.0144450150=+=+=k k k G F M eL/6=3/6=0.5m e<L/6: 梯形a k 9.481.149325.0612314445061min max P l e A G F p p k k k k =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛±+=⎭⎬⎫• 二、土的剪切破坏:• 【例5.2】σ1为100kPa ,σ3为30kPa,c =0kPa ,ϕ =30o 。