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第二章土的物理性质和工程分类2.1解：运用已知条件，按照土的三相关系，求出三相值，再按照各个参数的定义求得参数已知：M=95.15g Ms=75.05g Mw=95.15-75.05=20.1g V=50cm3，Gs=Ms/Vs=2.67有：ρ=M/V=1.9 g/cm3；ρd=Ms/V=1.5 g/cm3；ω=Mw/Ms=0.268=26.8%因为Mw=95.15-75.05=20.1g，ρw=1 g/cm3；所以Vw=20.1cm3；由Gs=Ms/Vs=2.67，推出：Vs= Ms/2.67=75.05/2.67=28.1cm3；Vv=V-Vs=50-28.1=21.9 cm3；Va=Vv-Vw=21.9-20.1=1.8 cm3；天然密度ρ=M/V=1.9 g/cm3；干密度ρd=Ms/V=1.5 g/cm3；饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(20.1+75.05+1.8×1)/50=1.94 g/cm3；天然含水率ω=Mw/Ms=0.268=26.8%孔隙比e=Vv/Vs= 21.9/28.1=0.78孔隙度n=Vv/V=21.9/500=0.438=43.8%饱和度Sr= Vw/Vv= 20.1/21.9=0.9182.2解：运用已知条件，按照土的三相关系，求出三相值，再按照各个参数的定义求得参数已知：天然密度ρ=M/V=1.84g/cm3；土粒比重Gs=Ms/Vs=2.75；水位以下饱和度Sr= Vw/Vv=1假设V=1 cm3；则：M=1.84g； Ms=2.75Vs；Ms+Mw=1.84；ρw=1 g/cm3；数值上Mw=Vw有 2.75Vs+Vw=1.84Vs+Vw=1解上述方程组得：Vs =0.48；Vw=0.52= Vv；故：Mw=0.52g；Ms=2.75Vs=1.32g；天然密度ρ=M/V=1.84 g/cm3；干密度ρd=Ms/V=1.32 g/cm3；饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(0.52+1.32+0×1)/50=1.84 g/cm3；天然含水率ω=Mw/Ms=0.52/1.32=0.394=39.4%孔隙比e=Vv/Vs= 0.52/0.48=1.08孔隙度n=Vv/V=0.52/1=0.52=52%饱和度Sr= Vw/Vv=12.3解：运用已知条件，按照土的三相关系，求出三相值，再按照各个参数的定义求得参数已知：干密度ρd=Ms/V=1.54g/cm3；土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71；天然含水率ω=Mw/Ms=0.193假设V=1 cm3；则：ρd=Ms/V=1.54 g/cm3；有：Ms=1.54g；土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71 有：Vs=0.568 cm3；天然含水率ω=Mw/Ms=0.193有：Mw =0.287g，ρw=1 g/cm3，Vw=0.287cm3；M= Ms+ Mw=1.54+0.287=1.827gVv=V-Vs=1-0.568=0.432 cm3；Va=Vv-Vw=0.432-0.287=0.145 cm3；天然密度ρ=M/V=1.827/1=1.827 g/cm3；干密度ρd=Ms/V=1.54 g/cm3；饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(0.287+1.54+0.145×1)/1=1.972 g/cm3；天然含水率ω=19.3%孔隙比e=Vv/Vs= 0.432/0.568=0.76孔隙度n=Vv/V=0.432/1=0.432=43.2%饱和度Sr= Vw/Vv= 0.287/0.432=0.66又已知W L=28.3%；Wp=16.7%；ω=19.3%；所以：Ip= W L- Wp=28.3-16.7=11.6；大于10，小于17，所以为粉质粘土。
1.10何谓不良地质条件？为什么不良地质条件会导致建筑工程事故？工程地质条件——即工程活动的地质环境，它包括岩土类型及性质、地质构造、地形地貌、水文地质、不良地质现象和天然建筑材料等方面，是一个综合概念。
不良地质条件——这是指对工程程建设有影响的地质条件，根据工程地质条件的定义，不良地质条件包括：岩土体复杂，具有特殊性；结构面发育；地形地貌复杂；水文地质条件复杂；各种不良地质作用及其形成的灾害；天然建材的缺乏或距离太远或质量太差、人类工程活动对场地地基影响大等等。
陈希哲编著的土力学地基基础教材中列出的断层、节理、滑坡、河床冲淤、岸坡失稳、河沟侧向位移等等都是不良地质条件的具体类型。
不良地质条件对建筑物、场地、地基及周边环境等构成威胁和危害，它影响到建筑物的整体布局、成本、工期、设计和施工方法。
2.2解：运用已知条件，按照土的三相关系，求出三相值，再按照各个参数的定义求得参数已知：天然密度ρ=M/V=1.84 g/cm3；土粒比重Gs=Ms/Vs=2.75；水位以下饱和度Sr= Vw/Vv=1假设V=1 cm3；则：M=1.84g； Ms=2.75Vs；Ms+Mw=1.84；ρw=1 g/cm3；数值上Mw=Vw有 2.75Vs+Vw=1.84Vs+Vw=1解上述方程组得：Vs =0.48；Vw=0.52= Vv；故：Mw=0.52g；Ms=2.75Vs=1.32g；天然密度ρ=M/V=1.84 g/cm3；干密度ρd=Ms/V=1.32 g/cm3；饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(0.52+1.32+0×1)/50=1.84 g/cm3；天然含水率ω=Mw/Ms=0.52/1.32=0.394=39.4%孔隙比e=Vv/Vs= 0.52/0.48=1.08孔隙度n=Vv/V=0.52/1=0.52=52%饱和度Sr= Vw/Vv=12.3解：运用已知条件，按照土的三相关系，求出三相值，再按照各个参数的定义求得参数已知：干密度ρd=Ms/V=1.54 g/cm3；土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71；天然含水率ω=Mw/Ms=0.193 假设V=1 cm3；则：ρd=Ms/V=1.54 g/cm3；有：Ms=1.54g；土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71 有：Vs=0.568 cm3；天然含水率ω=Mw/Ms=0.193 有：Mw =0.287g，ρw=1 g/cm3，Vw=0.287cm3；M= Ms+ Mw=1.54+0.287=1.827gVv=V-Vs=1-0.568=0.432 cm3；Va=Vv-Vw=0.432-0.287=0.145 cm3；天然密度ρ=M/V=1.827/1=1.827 g/cm3；干密度ρd=Ms/V=1.54 g/cm3；饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va ×ρw)/V=(0.287+1.54+0.145×1)/1=1.972 g/cm 3； 天然含水率ω=19.3%孔隙比e=Vv/Vs= 0.432/0.568=0.76 孔隙度n=Vv/V=0.432/1=0.432=43.2% 饱和度Sr= Vw/Vv= 0.287/0.432=0.66又已知W L =28.3%；Wp=16.7%；ω=19.3%； 所以：Ip= W L - Wp =28.3-16.7=11.6；大于10，小于17，所以为粉质粘土。
土力学第四版习题答案第一章：土的物理性质和分类1. 土的颗粒大小分布曲线如何绘制？- 通过筛分法或沉降法，测量不同粒径的土颗粒所占的比例，然后绘制颗粒大小分布曲线。
2. 如何确定土的密实度？- 通过土的干密度和最大干密度以及最小干密度，计算土的相对密实度。
3. 土的分类标准是什么？- 根据颗粒大小、塑性指数和液限等指标，按照统一土壤分类系统（USCS）进行分类。
第二章：土的力学性质1. 土的应力-应变关系是怎样的？- 土的应力-应变关系是非线性的，通常通过三轴试验或直剪试验获得。
2. 土的强度参数如何确定？- 通过土的三轴压缩试验，确定土的内摩擦角和凝聚力。
3. 土的压缩性如何影响地基沉降？- 土的压缩性越大，地基沉降量越大，反之亦然。
第三章：土的渗透性1. 什么是达西定律？- 达西定律描述了土中水流的速度与水力梯度成正比的关系。
2. 如何计算土的渗透系数？- 通过渗透试验，测量土样在一定水力梯度下的流速，计算渗透系数。
3. 土的渗透性对边坡稳定性有何影响？- 土的渗透性增加可能导致边坡内部水压力增加，降低边坡的稳定性。
第四章：土的剪切强度1. 什么是摩尔圆？- 摩尔圆是一种图解方法，用于表示土的应力状态和剪切强度。
2. 土的剪切强度如何影响基础设计？- 土的剪切强度决定了基础的承载能力，是基础设计的重要参数。
3. 土的剪切强度与哪些因素有关？- 土的剪切强度与土的类型、密实度、含水量等因素有关。
第五章：土的压缩性与固结1. 固结理论的基本原理是什么？- 固结理论描述了土在荷载作用下，孔隙水逐渐排出，土体体积减小的过程。
2. 如何计算土的固结沉降？- 通过固结理论，结合土的压缩性指标和排水条件，计算土的固结沉降量。
3. 固结过程对土工结构有何影响？- 固结过程可能导致土工结构产生不均匀沉降，影响结构的稳定性和使用寿命。
第六章：土的应力路径和强度准则1. 什么是应力路径？- 应力路径是土体在加载过程中应力状态的变化轨迹。
第三章 土的压缩性与地基沉降计算3.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 一、土的变形特性 1．基本概念（1）地基土产生压缩的原因基本概念土的变形特性 土的应力应变关系 有效应力原理侧限压缩试验 侧限条件下土的压缩性 侧限压缩性指标土层侧限压缩变形量 载荷试验 土的压缩性原位测试 旁压试验 土层自重应力 地基中的应力分布 基础底面接触压力 基础地面附加压力 地基中的附加压力 分层总和法 地基的最终沉降量 规范法 土的回弹曲线和再圧缩曲线 应力历史对地基沉降的影响 正常固结、超固结和欠固结的概念正常固结黏性土的现场原始曲线超固结土与欠固结土的现场原始压缩曲线饱和土的渗流固结 单向固结地基沉降与时间的关系 地基沉降与时间关系计算 地基瞬时沉降与次固结沉降 土的压缩性与地基沉降计算①外因。
a．建筑物荷载作用；b．地下水位大幅度下降；c．施工影响，基槽持力层土的结构扰动；d．振动影响，产生震沉；e．温度变化影响，如冬季冰冻，春季融化；f．浸水下沉，如黄土湿陷，填土下沉。
②内因。
a．固相矿物本身的压缩；b．土中液相水的压缩；c．土中孔隙的压缩。
建筑物荷载作用是外因的主要因素，土的压缩主要是土孔隙的变化引起的。
（2）蠕变的影响蠕变是指黏性土在长期荷载作用下，变形随时间而缓慢持续的现象。
2．土的应力应变关系实验室中常用的土的应力与应变关系测定方法包括：①单轴压缩试验；②侧限压缩试验；③直剪试验；④三轴压缩试验。
二、有效应力原理外荷载作用后，土中应力被土骨架和土中的水气共同承担，通过土颗粒传递的有效应力才使土产生变形，具有抗剪强度。
通过孔隙中的水气传递的孔隙压力对土的强度和变形没有贡献。
饱和土体所承受的总应力σ为有效应力σ'与孔隙水压力u之和，即（3-1-1）土的变形和强度只随有效应力而变化。
三、侧限条件下土的压缩性侧限条件指侧向限制不能变形，只有竖向单向压缩的条件。
1．侧限压缩试验采用直角坐标系，以孔隙比e为纵坐标，以有效应力σ'为横坐标，绘制e-σ'曲线，见图3-1-1。
第二章土的物理性质和工程分类解：运用已知条件，按照土的三相关系，求出三相值，再按照各个参数的定义求得参数已知：M= Ms= Mw= V=50cm3， Gs=Ms/Vs=有：ρ=M/V= g/cm3；ρd=Ms/V= g/cm3；ω=Mw/Ms==%因为Mw=，ρw=1 g/cm3；所以Vw=；由Gs=Ms/Vs=，推出：Vs= Ms/==；Vv=V-Vs== cm3；Va=Vv-Vw= cm3；天然密度ρ=M/V= g/cm3；干密度ρd=Ms/V= g/cm3；饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=++×1)/50= g/cm3；天然含水率ω=Mw/Ms==%孔隙比e=Vv/Vs= =孔隙度n=Vv/V=500==%饱和度Sr= Vw/Vv= =解：运用已知条件，按照土的三相关系，求出三相值，再按照各个参数的定义求得参数已知：天然密度ρ=M/V= g/cm3；土粒比重Gs=Ms/Vs=；水位以下饱和度Sr= Vw/Vv=1假设V=1 cm3；则：M=； Ms=；Ms+Mw=；ρw=1 g/cm3；数值上Mw=Vw有 +Vw=Vs+Vw=1解上述方程组得：Vs =；Vw== Vv；故：Mw=；Ms==；天然密度ρ=M/V= g/cm3；干密度ρd=Ms/V= g/cm3；饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=++0×1)/50= g/cm3；天然含水率ω=Mw/Ms===%孔隙比e=Vv/Vs= =孔隙度n=Vv/V=1==52%饱和度Sr= Vw/Vv=1解：运用已知条件，按照土的三相关系，求出三相值，再按照各个参数的定义求得参数已知：干密度ρd=Ms/V= g/cm3；土粒比重Gs=Ms/Vs=；天然含水率ω=Mw/Ms=假设V=1 cm3；则：ρd=Ms/V= g/cm3；有：Ms=；土粒比重Gs=Ms/Vs= 有：Vs= cm3；天然含水率ω=Mw/Ms= 有：Mw =，ρw=1 g/cm3，Vw=；M= Ms+ Mw=+=Vv=V-Vs== cm3；Va=Vv-Vw= cm3；天然密度ρ=M/V=1= g/cm3；干密度ρd=Ms/V= g/cm3；饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=++×1)/1= g/cm3；天然含水率ω=%孔隙比e=Vv/Vs= =孔隙度n=Vv/V=1==%饱和度Sr= Vw/Vv= =又已知WL=%；Wp=%；ω=%；所以：Ip= WL- Wp=；大于10，小于17，所以为粉质粘土。
第六章 工程建设的岩土工程勘察6.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 一、概述1．岩土工程勘察的目的（1）盲目设计施工的后果严重。
有些设计工程师以为凭自己的经验，没有勘察也照样可完成建筑工程设计。
图纸好画，后果严重。
（2）进行岩土工程勘察不能粗心大意，否则危害极大。
勘察不是粗活，不是工人打几岩土工程勘察的目的 概述 确定岩土工程勘察等级 野外勘察的准备工作可行性研究勘察（选址勘察） 初步勘察 各阶段勘察的内容与要求 详细勘察 施工勘察 钻探法 岩土工程勘察方法 触探法 掘探法 地基土野外鉴别 地基土的野外鉴别与描述 土的野外描述 文字部分岩土工程勘察成果报告 图表部分 验槽的目的验槽 验槽的内容 验槽注意事项工程建设的岩土工程勘察个孔，然后由工程师定个承载力的事情，这种粗枝大叶的作风造成极大的危害。
（3）结合实际防止事故。
岩土工程勘察的目的是使工程设计结合实际来进行，优良的设计方案，必须以准确的岩土工程勘察资料为依据。
（4）技术先进高效投资。
对于重要的工程、一级建筑或场地复杂的工程，岩土工程勘察的目的，不仅要提供岩土工程条件和评价作为设计、施工的依据，而且应当确保工程安全且经济，提高投资效益。
2．确定岩土工程勘察等级岩土工程勘察等级，应根据建筑工程重要性等级、建筑场地等级、建筑地基等级综合分析确定。
（1）建筑工程重要性等级建筑工程重要性等级，应根据工程破坏后果的严重性，按表6-1-1划分为三个等级。
表6-1-1 工程重要性等级（2）建筑场地等级建造场地等级应根据场地的复杂程度分为三级。
①一级场地（复杂场地）符合下列条件之一者为一级场地：a．对建筑抗震危险的地段；b．不良地质现象强烈发育；c．地质环境已经或可能受到强烈破坏；d．地形地貌复杂；e．有影响工程的多层地下水、岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂、需专门研究的场地。
②二级场地（中等复杂场地）符合下列条件之一者为二级场地：a．对建筑抗震不利的地段；b．不良地质作用一般发育；c．地质环境已经或可能受到一般破坏；d．地形地貌较复杂；e．基础位于地下水位以下的场地。
《土力学地基基础》第四版习题集解答，陈希哲第一章 工程地质1.1如何鉴定矿物？准备一些常见的矿物，如石英、正长石、斜长石、角闪石、辉石、方解石、云母、滑石和高岭土等，进行比较与鉴定。
1.2岩浆岩有何特征？准备若干常见的岩浆岩标本，如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、玢岩和辉岩进行鉴定。
1.3沉积岩最显著的特征是什么？准备多种常见的沉积岩标本，如砾岩、角砾岩、砂岩、凝灰岩、泥岩、页岩、石灰岩和泥灰岩等，进行对比鉴定。
1.4变质岩有什么特征？准备几种常见的变质岩，如大理岩、石英岩、板岩、云母片岩和片麻岩进行比较与鉴定。
1.5解：水池长度、宽度、高度分别为50、20、4m 壁厚0.3m。
水池与地面齐平。
1）底板浮力计算：底板~水面之间的水位深度h=4-2.5=1.5m底板静水压力强度：Pw=γw h=10×1.5=15KPa=15KN/m 2底板面积S 底板=50×20=1000m 2底板上的浮力P 浮= Pw×S 底板=15000KN2）不考虑钢筋混凝土水池自重的侧壁摩擦阻力F 1和抗浮安全系数计算：钢筋混凝土水池的侧壁面积S 侧壁=2×[（50×4）+（20×4）]= 560m 2已知侧壁与土体之间的摩擦强度为μ=10KPa； 侧壁总摩擦力F 1=μ×S 侧壁=10×560＝5600KN∵F 1＜P 浮，抗浮安全系数K= F 1/P 浮=5600/15000=0.37＜1，∴在不考虑钢筋混凝土水池自重时，水池刚竣工，未充水，也不考虑池中水重量，此时不安全。
3）考虑钢筋混凝土水池自重的抗浮安全系数计算：钢筋混凝土的重度一般为γ砼=24KN/m 3；钢筋混凝土水池四个侧壁体积V 1=2×[（50×4×0.3）+（20-2×0.3）×4×0.3]=166.56m 3扣掉侧壁厚度尺寸后钢筋混凝土水池底板体积V 2：V 2=[（50-0.6）×（20-0.6）] ×0.3=287.5m 3所以，水池本身钢筋混凝土的体积V=V 1+V 2=454 m 3钢筋混凝土水池重量W=γ砼×V=24×454＝10896KN∵F 1+W=16496＞P 浮，抗浮安全系数K= 16496/15000=1.1＞1， ∴在考虑钢筋混凝土水池自重时，此时安全。
