土力学习题课带解答

第一章 土的组成和物理分析1.1 已知土样试验数据为：土的重度19.03/kN m ，土粒密度2.713/g cm ，土的干重度为14.53/kN m ，求土样的含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。

解：（1） 含水率()()(19.014.5)100%100%100%100%31.03%14.5w d d s d dm V w m V γγγγγγ−−−=×=×=×=×= （2） 孔隙比(1) 2.71(131.03%)10110.86919.0s w g e ργ+×+×=−=−=（3） 孔隙率19.0110.46(1)2.7110(131.03%)s n g w γρ=−=−=+××+（4） 饱和度31.03% 2.71100.9680.86910.0s r ww g s e ργ××===×1.2某土样采用体积为1003cm 的环刀取样试验，用天平测得环刀加湿土的质量为241.0g ，环刀质量为55.0g ，烘干后土样质量为162.0g ，土粒比重为2.70,。

计算该土样的含水率w ，饱和度r S ，孔隙比e ，孔隙率n 及天然密度，饱和密度sat ρ，有效密度'ρ和干密度d ρ，并比较各种密度的大小。

解：湿土质量：241.055.0186.0m g =−= 土的湿重度：3186.21018.6/100mg kN m V γ×=== 含水率：186.0162.0100%100%100%14.8%162.0w s s s m m m w m m −−=×=×=×= 饱和度：[][]18.6 2.701014.8%60.0%(1)10 2.710(114.8%)18.6s r w s gwS g w γργργ×××===+−×××+−孔隙比：14.8% 2.70100.66660.0%10.0s r ww g e S ργ××===×孔隙率：0.6660.40110.666e n e ===++ 天然密度：3186.01.86/100m g cm V ρ===饱和密度：30.6661.010*******.666 2.02/100w s w v s sat e V m V m e g cm V Vρρρ+××++++====有效密度：'32.02 1.0 1.02/sat w g cm ρρρ=−=−=干密度：3162.01.62/100s d m g cm Vρ=== 比较各种密度的大小：'sat d ρρρρ>>>1.3土样试验数据见表1-16，求表内空白项的数值。

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。

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。

土力学课后习题答案马建林第三版仅作参考第一章土的物理性质1-2根据图1－5上四根粒径分布曲线，列表写出各土的各级粒组含量，估算②、③、④、土的Cu及Cc并评价其级配情况。

1-8有一块体积为60cm3的原状土样，重1.05N,烘干后0.85N。

已只土粒比重（相对密度）G=2.67。

求土的天然重度、天然含水量w、干重度d、饱和重度at、浮重度’、孔隙比e及饱和度Sr1-8解：分析：由W和V可算得，由W和V可算得d，加上G，共已知3个指标，故题目可解。

WVWV1.0510601036317.5kN/m14.2kN/m33dG0.85106010Gw63wwWwW2.671026.7kN/m23.5%1.050.850.85(1-12)e(1w)Sr26.7(10.235) 17.50.2352.60.88410.884wGe71%(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。

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1000kg质量的土料应加多少水1-10解：分析：加水前后M不变。

于是：加水前：M5%M1000（1）加水后：M15%M1000Mw（2）由（1）得：M952kg，代入（2）得：Mw95.2kg注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg，另外，wMMw。

1－11用某种土筑堤，土的含水量w＝15％，土粒比重G＝2.67。

分层夯实，每层先填0.5m，其重度等＝16kN/m3，夯实达到饱和度Sr＝85%后再填下一层，如夯实时仅作参考水没有流失，求每层夯实后的厚度。

1-11解：分析：压实前后W、V、w不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h，则压实前后h不变，于是有：hh11e1h21e2（1）由题给关系，求出：e1(1w)e21GwSr2.6710(10.15)162.670.150.8510.9190.471代入（1）式，得：h2(1e2)h11e110.47110.9190.50.383m1-12某饱和土样重0.40N，体积为21.5cm3，将其烘过一段时间后重为0.33N，体积缩至15.7cm3，饱和度Sr＝75%，试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。

土力学课后习题答案（清华大学出版社）第一章1-1：未知：v=72cm3m=129.1gms=121.5ggs=2.70则：w?m?ms129.1?121.5??6.3%ms121.5m129.1g?*10?17.9kn/m3v72m121.5vs?s??45cm3?s2.7g?vv?v?vs?72?45?27cm3?sat??satg?msat?v?ms1.0*27?121.5g?wvg?*10?20.6kn/m3vv72 sat??w?20.6?10?10.6kn/m3ms121.5g?*10?16.9kn/m3v72则?satdd?1-2：未知：gs=2.72设vs=1cm3s2.72g/cm3ms2.72gms2.72g*1016kn/m3v1.7mv2.720.7*1gsvwg*1020. 1kn/m3v1.7则w?20.1?10?10.1kn/m3ddg当sr?75%时，mw??wvvsr?1.0*0.7*75%?0.525gw?mw0.525??19.3%ms2.72mw?ms0.525?2.72g?*10?19.1kn/ m3v1.7g?1-3：ms??dv?1.70*103*8*104?13.6*107kgmw?msw?13.6*107*20%?2.72*107kgv挖出?ms?mw13.6*1072.72*10785000m331.92*101-4：甲：ip?wl?wp?40?25?15设vs?1则ms??s*vs?2.7gmw?2.7*30%?0.81g又因为sr?100%?vv?mw?0.81?w??ms?mw2.7?0.81??1.94g/cm3vs?vw1?0.81ms2.7??1.48g/cm3vs?vw 1.81g?19.4kn/m3?d??d??dg?14.8kn/m3e?vv?0.81vs乙：ip?wl?wp?8设vs?1则ms??svs?2.68gmw?msw?2.68*22%?0.4796g则vv?0.4796cm3ms?mw2.68?0.4796??2.14g/cm3vs?vv1?0.4796ms2.68??1.84g/cm3vs?vw1.4796g?2.14*10?21.4kn/m3?d??d??dg?1.8 4*10?18.4kn/m3e?vv?0.4796vs??甲??乙?d甲??d乙e甲?e乙ip甲?ip乙则（1）、（4）正确1-5：g??d?sw则1?ee?gs?wd1?2.7*1?1?0.591.70wgs22%*2.7sr1?85à.59所以该料场的土料不适宜堤坝，建议翻晒，并使其含水率减少。

第一章1-1：已知：V=72cm 3 m=129.1g m s =121.5g G s =2.70 则： 129.1121.56.3%121.5s s m m w m --===3333129.1*1017.9/72121.5452.7724527 1.0*27121.5*1020.6/72s 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 γρρργρ========-=-=++=====3320.61010.6/121.5*1016.9/72sat w s d sat d KN m m g KN m V γγγγγγγγ'=-=-===='>>>则 1-2：已知：G s =2.72 设V s =1cm 3则33332.72/2.72 2.72*1016/1.7 2.720.7*1*1020.1/1.720.11010.1/75% 1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.720.525 2.721.s s s d d s V w 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，3*1019.1/7KN m =1-3：3477777331.70*10*8*1013.6*1013.6*10*20%2.72*1013.6*10 2.72*10850001.92*10s d w s s wm V kg m m w kg m m V mρρ======++==挖1-4：甲：33334025151* 2.72.7*30%0.81100%0.812.70.811.94/10.8119.4/2.71.48/1.8114.8/0.81p L P s s s s w r wV ws w s w s d s w d d vsI 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：3333381 2.682.68*22%0.47960.47962.680.47962.14/10.47962.14*1021.4/2.681.84/1.47961.84*1018.4/0.4796p L p s s s s w s V s w s V s d s w d d VsI 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 eρρ=+ 则2.7*1110.591.7022%*2.7185%0.59s wds 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。

第一章 土的物理性质与工程分类（习题答案）习题1-1按规范求出图1-12颗粒级配曲线①、曲线②所示土中各粒组的百分比含量，并分析其颗粒级配情况。

图1-12 习题1-1图解：由图1-12查得曲线①和②小于个界限粒径的含量分别为表一中（2）、（3）栏所示。

（1） 界限粒径d20 5 2 0.5 0.25 0.074 0.002 （2） 小于某粒径的%曲线① 100 99 92 54 25 2 0 （3）曲线②10090774815有表一计算得到各粒组含量的%如表二所示。

习题1-2使用体积60cm 3的环刀切取土样，侧的土样质量为120g ，烘干后的质量为100g ，又经比重试验测得G s ＝2.70，试求①该土的湿密度ρ、湿重度γ、含水率ω和干重度γd ②在1立方米土体中，土颗粒、水与空气所占的体积和质量。

解：（1）3/260120cm g v m ===ρ γ=ρg=2×10=20KN/m 3%20%100100100120%100=⨯-=⨯-=s s m m m ω 3/67.162.01201m KN d =+=+=ωγγ（2）当V=1m 3时（1）粒组20~5 5~2 2~0.5 0.5~0.25 0.25~0.074 0.074~0.002 ≤0.002 （2） 各粒组含量% 曲线① 1 7 38 29 23 2 0 （3） 曲线② 01013293315由kg g V m V g m d s s d 16671010167.163=⨯⨯==⇒=-γγ 由kg m m m m s w sw3.3331667%20%100=⨯==⇒⨯=ωω 3333.010003.333m m V V m w w w w w w ===⇒=ρρ 由3617.010007.21667m G m V V m G w s S S w S s s =⨯==⇒=ρρ V a =V -V s -V w =1-0.617-0.333=0.05m 3习题1-31-3 试按三相草图推证下列两个关系式：（1） eG S s r ω= （2） )1(1n G eG w s w s d -=+=γγγ解：(1)将G s 、ω、e 的定义式代入等式右侧则：右式r vw v w w V m w w v w w v s s w w s s S S V V V V V V V m V V m m V m e G W w=====ρρρω故eG S S r ω=（2）e G G G G V g V V m V g m ws V V w s V V V w s V V w s w s w s s s d svsv s s +=+=====+11γγγγρργ 由上式可知：)1(n G VV V G V V G w s Vw s S w s d -=-==γγγγ 习题1-4某原状土样，测出该土的γ=17.8kN /m 3，ω=25%，G s ＝2.65，试计算该土的干重度γd 、孔隙比e 、饱和重度γsat 、浮重度γ’、和饱和度S r 。

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。

第1章 土的物理性质及工程三、证明题 1、11s s s s s w d v v s s sG V V V V e V V V γγγγγ====+++2、(1)(1)w v w ss ss s s wr v v v m V m V G G G n m V m V V S V V n V V V ω--==== 四、计算题 1、w =%6.353.823.82456.156=--r =3/60.180.1060456.156m kN =⨯- 3/72.130.10603.82m kN d =⨯=γ2、土样号（kN/m 3） G s ω（%） （kN/m 3） e nS r（%） 体积（cm 3） 土的重力（N ） 湿 干 1 18.96 2.72 34.0 14.170.92 0.48 100.0 — — — 2 17.3 2.74 9.1 15.840.73 0.42 34.2 — — — 3 19.0 2.74 31.0 14.50.890.4795.710.00.190.1453、 土样号I PI L土的名称 土的状态 1 31 17 14 1.29 低液限黏土 流塑 2 38 19 19 0.84 低液限黏土 软塑 3 39 20 19 0.79 低液限黏土 可塑 4 3318151.13低液限黏土流塑4、()1 2.68(10.105)110.6921.75s wG e ωγγ+⨯+=-=-=5、土样号 L ω（%）P ω（%）土的定名 1 35 20 低液限黏土 2 12 5 低液限粉土 3 65 42 高液限粉土 47530高液限黏土第3章 土中水的运动规律四、计算题 1、（1）412042 1.2100.04 3.6ln ln 3.2103600 2.85h al k Ft h --⨯⨯==⨯⨯63.64.1710ln 2.85-=⨯79.710(/)m s -=⨯ （2）7710109.7100.7737.510(/)ttk k m s ηη--==⨯⨯=⨯ 粉质粘土 2、（1）30.2105(/)0.4D w G I kN m γ==⨯= 方向向上 （2）设1, 2.6,0.8s s v V m g V === 32.60.81018.9(/)1.8sat kN m γ+=⨯=3、30.5( 3.00)1010(/)30.5D w G I kN m γ---==⨯=-317.9107.9(/)sat w kN m γγγ'=-=-= D G γ'>将会产生流沙现象。