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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。
精心整理《土力学》作业答案第一章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：d60=0.45，d10=0.055，d30=0.2；C u>5，1<C c<3；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：1—3d 其密度?和含水量W 。
解：111===s v V V e ；3/33.1266.2cm g V M s d ===ρ； 3/83.12166.2cm g V 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：V s V V =ω=ρsat ρ'=ρ[或d ρ1— 365.04.083.14.1=-=s V ；74.2365.01===w s s s V M G ρ； 10.1365.04.0===s v V V e 。
1—6某科研试验，需配制含水量等于62%的饱和软土1m 3，现有含水量为15%、比重为2.70的湿土，问需湿土多少公斤？加水多少公斤？ 解：1m 3饱和软土中含土粒：t M s 01.17.2162.01=+=；折合%15=ω的湿土：kg t M M M M s w s 116016.1)15.01(01.1)1(==+⨯=+=+=ω；需要加水：kg t M M s w 475475.0)15.062.0(01.1)(12==-⨯=-=ωω。
1—7已知土粒比重为2.72，饱和度为37%，孔隙比为0.95，问孔隙比不变的条件下，饱和度提高到90%时，每立方米的土应加多少水？ 解：1m 3S r 提高到1m 31—8混成10%解：1V =解得：2V 1—9γ'，并求饱和度Sr 为75%时的重度γ和含水量w 。
土力学简答题1. 何谓正常固结粘土和超固结粘土，两者的压缩特性和强度特性有何区别？答：把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以pc表示；而把前期固结应力与现有应力po＇之比称为超固结比OCR，对天然土，OCR>1时，该土是超固结；当OCR＝1时，则为正常固结土。
压缩特性区别：当压力增量相同时，正常固结土压缩量比超固结土大。
强度特性区别：超固结土较正常固结土强度高2. 简述影响土压实性的因素？答：土压实性的影响因素主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粗粒含量等。
对粘性土，含水率的影响主要表现为当含水率较低时，相同击实功能下所获得的干密度较低，随着含水率的增大，所得到的干密度会逐渐提高；当达到某含水率时，对应击实功能下会得到最大干密度，对应含水率称为最优含水率；随着含水率的提高，最大干密度反而会减小。
击实功能的影响表现为：击实功能越大，所得到的土体干密度也大；最优含水率随击实功能的增大而减小。
土类和级配的影响表现在：粘性土通常较无粘性土压缩性大；粘粒含量大，压缩性大；级配良好，易于压密，干密度大；粗粒含量对压实性有影响，大于5mm粒径的粗粒含量大于25％－30％时，需对轻型击实试验的结果进行修正。
3.地基破坏形式有哪几种？各自会发生在何种土类地基？答：有整体剪切破坏，局部剪切破坏和冲剪破坏。
地基破坏形式主要与地基土的性质尤其是压实性有关，一般而言，对于坚实或密实的土具有较低的压缩性，通常呈现整体剪切破坏．对于软弱黏土或松沙地基具有中高压缩性，常常呈现局部剪切破坏或冲剪破坏。
4.其它条件相同情况下，超固结粘土的沉降一定小于正常固结粘土的沉降吗？为什么？答：是的。
因为和正常固结粘土相比，超固结粘土孔隙比比正常固结土小，如果现有有效应力相同，则在某荷载增量作用下，超固结土是沿再压缩曲线压缩，而正常固结土沿压缩曲线压缩。
由于同一土质，再压缩曲线肯定比压缩曲线缓，即再压缩指数比压缩指数小，因此，超固结粘土沉降比正常固结土小。
⼟⼒学单元练习1答案⼟的性质及⼯程分类单元练习题⼀（答案）专业班级学号姓名得分⼀、填空题（每题4分，共40分）1、⼟的粒径越不均匀，颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越⼤，颗粒级配越好。
为了获得较⼤密实度，应选择级配不均匀的⼟粒作为填⽅或砂垫层的材料。
2、相对密度D r的定义是D r=(e max-e)/(e max-e min) ，D r等于 1 时砂⼟处于最紧密状态。
3、⼟的含⽔量为⼟中⽔的质量与⼟粒质量之⽐。
4、⼟的九个物理性质指针中，⽆量纲量除d s外，还有w,e,s r,n ，其中可以⼤于1或为100%的为e, s r。
5、塑性指数I p的定义是w l-w p。
粘性⼟的I p越⼤，说明⼟中粘粒含量越⾼。
6、砂粒粒径范围是0.075mm-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% 。
7、粘性⼟的塑限⼀般采⽤搓条法测定。
8、⼀⽆粘性⼟样，颗粒分析结果见下表，该⼟定名为粉砂。
9、粉⼟的密实度据孔隙⽐划分为密实、中密、稍密三档。
⼆、单选题（2×20=40分）1、已知某⼟样的天然重度r=17KN/m3，⼲重度r d=14.5KN/m3，饱和重度r rst=18KN/m3，液性指数I L=0。
试问该⼟的塑限为（B）A、5.9%B、17.2%C、24.1%D、30%2、⽤于配制1.5m3⼟样的重量为17.5KN/m3，含⽔量为30%。
若⼟粒重度为27kN/m3，则需要⼟粒体积多少？（B）A、0.292m3B、0.748m3;C、0.972m3D、0.25m33、下列三个公式中,那⼀个可以⽤来计算孔隙⽐?(r sat、r、r d、r s分别表⽰饱和、天然状态、⼲燥状态和⼟粒重度)（C）A、（r sat/r d—1）r s/r w；B、（r/r d—1）r s/r w；C、（r s/r d—1）。
4、有若⼲种粘性⼟，它们的塑性指数I p都相同，但液限w L不同，w L越⼤的⼟，其透⽔性有（A）特性。
《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。
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 62.1055.045.02.026010230=⨯==d d d C cC u >5，1<C c <3；故，为级配良好的土。
要求：（1）绘出级配曲线；（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 颗粒大小级配曲线由级配曲线查得d 10、d 30、d 60，并计算C u 、C c ：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：111===s v V V e ； /33.1266.2g V M s d ===ρ.12166.2V 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； 3/79.1721.129cm g V M ===ρ；3/06.2722715.121cm g V V M v w s sat =⨯+=+=ρρ；3/06.1724515.121'cm g V V M s w s =⨯-=-=ρρ；[或3/06.1106.2'cm g w sat =-=-=ρρρ]；3/69.1725.121cm g V M s d ===ρ。
⼟⼒学第⼀章参考答案第⼀章参考答案⼀、简答题1.【答】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. 【答】3. 【答】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. 【答】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. 【答】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. 【答】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. 【答】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。
土力学题库与答案（一）判断题1．土是由岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积，形成的一种松散堆积物。
（√）2．土的沉积年代不同，其工程性质有很大的变化。
（√）3．土是岩石风化的产物。
（√）4．不同的风化作用形成相同性质的土。
（×）5．由于沉积年代不同、地质作用不同以及岩石成分不同，使各种沉积土的工程性质差异较大。
（√）6．风化作用是最普遍的一种地质作用，在地球上随时都在发生。
（√）7．风化作用在地表最强烈，随着深度的增加，其影响逐渐减少甚至消失。
（√）8．物理风化作用使岩石产生机械破碎，化学成分也发生变化。
（×）9．物理风化作用在昼夜温差大的地方较为强烈。
（√）10．化学风化作用没有改变岩石的化学成分。
（×）11. 氧化作用是地表的一种普遍的自然现象，是物理风化作用的主要方式之一。
（×）12. 溶解作用的结果，使岩石中的易溶物质被逐渐溶解而随水流失，难溶物质则残留于原地。
（√）13. 硬石膏变成石膏的过程是化学风化作用的结果。
（√）14. 正长石通过物理风化作用变成了高岭石。
（×）15. 水解作用是水中的H+、OH—离子与岩石中的矿物发生化学反应形成新的矿物的作用。
（√）16.土的三相比例指标可分为两种，一种是试验指标，一种是换算指标。
（√）17.土的固体颗粒构成土的骨架，骨架之间存在大量孔隙，孔隙中填充着液态水和气体。
（√）18.土中固体颗粒的大小、形状、矿物成分及粒径大小的搭配情况，是决定土的物理力学性质的主要因素。
（√）19.自然界中土颗粒都是由大小不同的土粒所组成，土的粒径发生变化，其主要性质也发生相应变化。
（√）20.良好的级配指粗颗粒的孔隙恰好由中颗粒填充，中颗粒的孔隙恰好由细颗粒填充，如此逐级填充使砂形成最松散的堆积状态。
（×）21.土中的自由水包括毛细水和结合水。
（×）22.砂土的不均匀系数C u的计算公式为d30/d60。
全国自考《土力学及地基基础》真题及答案解析（一）卷面总分：120分答题时间：80分钟试卷题量：33题一、单选题（共10题，共20分）1.在土中对土颗粒产生浮力作用的是（）本题解析：重力水是指受重力或压力差作用而移动的自由水，其对土颗粒产生浮力作用。
2.评价粘性土软硬状态的物理指标是（）• A.含水量• B.孔隙比• C.液性指数• D.内聚力正确答案：C本题解析：液性指数是判断粘性土软硬状态的指标，根据液性指数，可将粘性土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种状态。
3.淤泥质土是指（）• A.w> wP，e≥1.5 的粘性土• B.w> wL，e≥l.5 的粘性土• C.w> wP，1.O≤e <1.5 的粘性土•• D.w> wL，1- O≤e<1.5 的粘性土•正确答案：D本题解析：当天然含水量大于液限，且天然孔隙比小于1.5 但大于或等于1.O时的粘性土或粉土称为淤泥质土。
4.基底附加压力式中d表示（）• A.室外基底埋深• B.室内基底埋深• C.天然地面下的基底埋深• D.室内外埋深平均值正确答案：C本题解析：基础埋深必须从天然地面算起。
5.为了方便比较，评价土的压缩性高低的指标是（）• A.• B.• C.• D.正确答案：A本题解析：为了便于比较，通常采用由p1=1OOkPa和p2=1OOkPa求出的压缩系数a1-2 来评价土的压缩性的高低。
6.原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土的（）• A.液化指标• B.强度提高系数• C.固结系数• D.灵敏度正确答案：D本题解析：暂无解析7.作用在挡土墙上的土压力，当在墙高、填土物理力学指标相同条件下，对于三种土压力的大小关系，下列表述哪项是正确的？（）• A.E a <EP <E0•• B.E P < E 0< Ea• C.Ea <E 0< E P•• D.E0< Ea < E P正确答案：C本题解析：主动土压力<静止土压力<被动土压力。
第一章 土的物理性质及其工程分类P 60[2-2] 解：V=21.7cm 3，m=72.49－32.54＝39.95g ，m S =61.28－32.54＝28.74g ，m W =72.49－61.28=11.21g7.2195.39==V m ρ＝1.84g/ cm 3，74.2821.11==sw m m w ＝39％ 07.1184.1)39.01(174.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d eP 60[2-3] 解：963.0185.1)34.01(171.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρWS d e 963.01963.071.21++=++=e e d s sat ρ＝1.87 g/ cm 3，87.0187.1=-=-='W sat ρρρ g/ cm 3g ργ'='＝0.87×10＝8.7 kN/m 3P 60[2-4] 解：已知77.1=ρg/cm 3, w ＝9.8％，s d ＝2.67，461.0min =e ,943.0max =e∴656.0177.1)098.01(167.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d e ，∈=--=--=6.0461.0943.0656.0943.0min max max e e e e D r （0.33，0.67）∴该砂土处于中密状态。
P 60[2-5] 解：已知s d ＝2.73，w ＝30％，=L w 33％，=P w 17％土样完全饱和→1=r S ，sat ρρ=819.073.23.01=⨯=⇒==e e wd S S r ，819.01819.073.21++=++=e e d s sat ρ＝1.95 g/ cm 3 3.0195.11+=+=w d ρρ＝1.5 g/ cm 3，161733=-=-=P L p w w I 81.0161730=-=-=P P LI w w I 10＜16=p I ≤17→该土为粉质粘土0.75＜81.0=L I ≤1→该土处于软塑状态[附加1-1]证明下列换算公式：（1）w s d e d ρρ+=1；（2）γee S sw r ++=1γγ；（3）n n w S w s r γγ)1(-=（1）证明：设e V V V V V Ve V S V V SV S +=+===⇒=1,1w s s w s s s s d ed V V d V V V m ρρρρ+====1 （2）证明：设e V V V V V Ve V S V V SV S +=+===⇒=1,1V g V V V g m m V mg V G s s w w s w )()(ρργ+=+===ee S V V V S sw r s s w v r ++=+=1γγγγ （3）证明：设n V n V n VVV s v v -==⇒==1,,1∴nn w gV gV w V V w V V m m V m V V S w s v w s s v w s s ss v w s wv w w v w r γγρρρρρρρ)1(-====== [附加1-2]解：V=72cm 3，m=129.5g ，m S =121.5g ，m W =129.5－121.5=8g%6.65.1218===⇒S W m m ω 6.0172/5.129)066.01(17.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d e %7.296.07.2066.0=⨯==e d S S r ω 0.1872105.129=⨯===V mg V G γkN/m 36.20106.16.07.21=⨯+=++=W S sat e e d γγkN/m 36.10106.20=-=-='W sat γγγkN/m 39.16106.17.21=⨯=+=W S d e d γγkN/m 3∴γγγγ'>>>d sat[附加1-3]解：已知s d ＝2.68，w ＝32％，土样完全饱和→1=r S86.068.232.01=⨯=⇒==e ed S Sr ω02.1986.1)32.01(1068.286.01)1(=+⨯⨯=⇒=-+=γγωγW S d e kN/m 3[附加1-4]解：已知66.1=ρg/cm 3,s d ＝2.69，（1）干砂→w ＝0 ∴62.0166.1)01(169.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρρw d e W S（2）置于雨中体积不变→e 不变∴%2.969.262.04.04.0=⨯=⇒==w e wd S S r [附加1-5]解：已知m=180g ，1w ＝18％，2w ＝25％，sss s s w m m m m m m m w -=-==18011＝18％→s m ＝152.54g∴)(12w w m m s w -=∆＝152.54×（0.25－0.18）＝10.68g[附加1-6]实验室内对某土样实测的指标如下表所示，计算表土中空白部分指标。
第1章土的组成一、简答题1.什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？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？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。
5.什么是土的构造？其主要特征是什么？6.试述强、弱结合水对土性的影响。
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？8.土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类？9.简述土中粒度成分与矿物成分的关系。
10.粘土的活动性为什么有很大差异？11.粘土颗粒为什么会带电？二、填空题1.根据土的颗粒级配曲线，当颗粒级配曲线较时表示土的级配良好。
2.工程中常把的土称为级配良好的土，把的土称为级配均匀的土，其中评价指标叫。
3.不同风化作用产生不同的土，风化作用有、、。
4. 粘土矿物基本上是由两种原子层(称为晶片)构成的，一种是，它的基本单元是Si—0四面体，另一种是，它的基本单元是A1—OH八面体。
5. 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu＝、Cc＝。
6. 砂类土样级配曲线能同时满足及的土才能称为级配良好的土。
7. 土是的产物，是各种矿物颗粒的集合体。
土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的和。
8. 土力学是利用一般原理和技术来研究土的物理性质以及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律一门科学。
9.最常用的颗粒分析方法有法和法。
10. 著名土力学家的《土力学》专著问世，标志着现代土力学的开始。
三、选择题1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。
这种附加应力性质主要表现为( )(A)浮力； (B)张力； (C)压力。
2．对粘性土性质影响最大的是土中的( )。
(A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。
3．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。
(A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。
第二章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：3/84.17.2154.3249.72ρcm g V m === %3954.3228.6128.6149.72ω===SW m m3/32.17.2154.3228.61cm 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）VV m WV s sat ρρ⋅+=W S m m m += S W m m =ω 设1=S m ρω+=∴1V WS S S V m d ρ=WS W S S S d d m V ρρ⋅=⋅=∴1()()()()()()3W SS WSSWW sat cm /87g .1171.20.341171.285.1ρd ω11d ρω1ρω1d 11ρω1d ρρω1ρρω1ρρ1ρω11ρ∴=+×+×=++=+++=+++=+++=W S d 有（2）()3'/87.0187.1cm g VV V V V V V m V V m W sat W V Ssat WV W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ （3）3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ 或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN cm kN g W sat sat sat =-=-==⨯=⋅=γγγργ2-4、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()ed e m m e m m V m WS S S W S +⋅+=++⋅=++==1111ρωωρ 整理上式得 ()()656.0177.1167.2098.0111=-⨯+=-⋅+=ρρωWS 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 WS WS S W S W V d V V d V V e ωρρωρρ 3/50.1819.01173.21cm 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81.0161730=-=-=ppL I I ωω 查表，确定为软塑状态 第三章3-8、某渗透试验装置如图3-23所示。
砂Ⅰ的渗透系数s cm k /10211-⨯=；砂Ⅱ的渗透系数s cm k /10112-⨯=，砂样断面积A=200cm 2，试问：（1）若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面出安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？ （2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗水量q 多大？ 解：（1）A L hk A L h k 22212160=- 整理得 2221)60(h k h k =-cm k k k h 4010110210260601112112=⨯+⨯⨯⨯=+=--- 所以，测压管中水面将升至右端水面以上：60-40=20cm （2）s cm A L h k A i k q /20200404010131222222=⨯⨯⨯=⨯∆⨯==- 3-9、定水头渗透试验中，已知渗透仪直径D=75mm ，在L=200mm 渗流途径上的水头损失h=83mm ，在60s 时间内的渗水量Q=71.6cm 3，求土的渗透系数。
解：s cm t h A QL k /105.6603.85.74206.7122-⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅∆⋅=π3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为30cm 2，厚度为4cm ，渗透仪细玻璃管的内径为0.4cm ，试验开始时的水位差145cm ，经时段7分25秒观察水位差为100cm ，试验时的水温为20℃，试求试样的渗透系数。
解：s cm h h t t A aL k /104.1100145ln 4453044.04ln )(522112-⨯=⨯⨯⨯=-=π3-11、图3-24为一板桩打入透水土层后形成的流网。
已知透水土层深18.0m ，渗透系数s mm k /1034-⨯=，板桩打入土层表面以下9.0m ，板桩前后水深如图中所示。
试求：（1）图中所示a 、b 、c 、d 、e 各点的孔隙水压力；（2）地基的单位渗水量。
解：（1）kPa U W a0γ0=×=kPa U W b 2.88γ0.9=×=kPaU W c 2.137γ819418=××=kPa U W d 8.9γ0.1=×=kPa U W e 0γ0=×=（2）()s m A i k q /1012918298103377×=××××== 第四章4-8、某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m ，3/17m kN =γ；第二层粉质黏土厚4m ，3/19m kN =γ，73.2=s G ，%31=ω，地下水位在地面下2m 深处；第三层淤泥质黏土厚8m ，3/2.18m kN =γ，74.2=s G ，%41=ω；第四层粉土厚3m ，3/5.19m kN =γ，72.2=s G ，%27=ω；第五层砂岩未钻穿。
试计算各层交界处的竖向自重应力c σ，并绘出c σ沿深度分布图。
解：（1）求'γ()()()()()ωγγωγγγγγγγγγγ+-=+-⋅=+-⋅=-=-=111'Gs G G G G W W G W V W V V W S W S W S S W W S W W S W S S W S S由上式得：3'2/19.9m kN =γ，3'3/20.8m kN =γ，3'4/71.9m kN =γ，（2）求自重应力分布kPa h c 5.25175.1111=⨯==γσkPa h c 0.355.0195.25h 211=⨯+=+=‘水γγσ ()kPa c 17.675.319.90.35h 4'2c 2=⨯+=-+=’水γσσ kPa c 132.7788.2067.17h 33c23=⨯+=+=’γσσ kPa c 90.161371.9132.77h 44c34=⨯+=+=’γσσ()kPa 9.3063.08.03.5W c44=+++=γσσ不透水层4-9、某构筑物基础如图4-30所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kN ，偏心距1.31m ，基础埋深为2m ，底面尺寸为4m ×2m 。
试求基底平均压力p 和边缘最大压力p max ，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。
解：（1）全力的偏心距e ()31.1⨯=⋅+F e G F ()m e 891.020*********31.1=⨯⨯⨯+⨯=（2）⎪⎭⎫⎝⎛±+=l e A G F p 61minmax 因为()337.114891.06161±=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±=⎪⎭⎫ ⎝⎛±l e 出现拉应力故需改用公式()()kPa e l b G F p 301891.0242320246802232max =⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=（3）平均基底压力kPa A G F 12581000==+（理论上）kPa b e l A G F 3.150209.131000231000'=⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+ 或kPa p 5.15023012max ==（实际上） 4-10、某矩形基础的底面尺寸为4m ×2.4m ，设计地面下埋深为1.2m （高于天然地面0.2m ），设计地面以上的荷载为1200kN ，基底标高处原有土的加权平均重度为18kN/m 3。
试求基底水平面1点及2点下各3.6m 深度M 1点及M 2点处的地基附加应力Z σ值。
解：（1）基底压力 kPa AGF p 149202.14.241300=⨯⨯⨯+=+=（2）基底附加压力 kPa d p p m 1311181490=⨯-=-=γ （3）附加应力M 1点 分成大小相等的两块8.126.32.1,2,4.2=====b z blm b m l查表得108.0=C α则 kPa M z 31.28131108.021=⨯⨯=⋅σ M 2点 作延长线后分成2大块、2小块大块8.126.33,2,6=====b z bl m b m l查表得143.0=C α小块8.126.38.1,2,6.3=====b z blm b m l 查表得129.0=C α则 ()kPa p p c c cM M z 7.3131129.0143.02(220022=⨯-=-==⋅）小大ααασ4-11、某条形基础的宽度为2m ，在梯形分布的条形荷载（基底附加压力）下，边缘（p 0）max =200kPa ，（p 0）min =100kPa ，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m 及6m 深度处的 Z σ值。
解：kPa p 15021002000=+=均 中点下 3m 处 5.10,3,0====bzb x m z m x ，，查表得 396.0=c α kPa z 4.59150396.0=⨯=σ6m 处 30,6,0====bzb x m z m x ，，查表得 208.0=c α kPa z 2.31150208.0=⨯=σ边缘，梯形分布的条形荷载看作矩形和三角形的叠加荷载3m 处 ：矩形分布的条形荷载1.523b z 5.0x ===，b ，查表343.0=⋅矩形c α 4kPa .33100334.0z =⨯=⋅矩形σ 三角形分布的条形荷载1.523b z 10l ===，b ，查表938.0,734.021==t t αα kPa 34.7100*0734.01==⋅三角形z σ38kPa .9100*9380.02==⋅三角形z σ所以，边缘左右两侧的z σ为kPa z 74.4034.74.331=+=σkPa z 78.4238.94.332=+=σ6m 处 ：矩形分布的条形荷载326b z 5.0x ===，b ，查表198.0=⋅矩形c α kPa 8.19100981.0z =⨯=⋅矩形σ 三角形分布的条形荷载326b z 10l ===，b ，查表0511.0,0476.021==t t αα kPa 76.4100*0476.01==⋅三角形z σkPa 11.5100*5110.02==⋅三角形z σ所以，边缘左右两侧的z σ为kPa z 56.2476.48.191=+=σ kPa z 91.2411.58.192=+=σ 第六章6-11、某矩形基础的底面尺寸为4m ×2m ，天然地面下基础埋深为1m ，设计地面高出天然地面0.4m ，计算资料见图6-33（压缩曲线用例题6-1的）。
