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土木考研专业试题题库及答案题目：土木考研专业试题题库及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪项不是土木工程的主要特点？A. 长期性B. 地域性C. 公共性D. 可移动性答案：D2. 结构的功能要求不包括以下哪一项？A. 安全性B. 适用性C. 美观性D. 经济性答案：D3. 在土力学中，土的内摩擦角表示的是土体的哪一项特性？A. 压缩性B. 强度C. 渗透性D. 膨胀性答案：B4. 下列哪项不是混凝土结构的优点？A. 高强度B. 良好的耐久性C. 良好的耐火性D. 施工速度快答案：D5. 桥梁工程中，简支梁桥的受力特点是？A. 受弯矩和剪力B. 只受弯矩C. 只受剪力D. 受弯矩、剪力和轴力答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）6. 土木工程材料的基本性质包括哪些方面？A. 力学性质B. 耐久性C. 经济性D. 工艺性质答案：A, B, D7. 钢筋混凝土梁的受力特点包括：A. 受拉区主要靠钢筋承受拉力B. 受压区主要靠混凝土承受压力C. 钢筋和混凝土共同承受弯矩D. 钢筋和混凝土共同承受剪力答案：A, B, C8. 土力学中的有效应力原理是由哪位科学家提出的？A. 特扎加B. 库仑C. 达西D. 泰勒答案：A9. 下列哪些因素会影响混凝土的强度？A. 水泥品种B. 骨料种类C. 养护条件D. 搅拌时间答案：A, B, C10. 桥梁设计中，需要考虑哪些荷载？A. 静荷载B. 动荷载C. 温度荷载D. 风荷载答案：A, B, C, D三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述土木工程中结构设计的基本原则。
答案：结构设计的基本原则包括安全性、适用性、经济性和美观性。
安全性要求结构在设计寿命内能够承受各种荷载，不发生破坏；适用性要求结构满足使用功能，如跨度、高度、面积等；经济性要求在满足安全和适用的前提下，尽量减少材料和施工成本；美观性则要求结构在满足前述要求的同时，具有一定的艺术性和观赏价值。
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。
西南交通大学希望 2021土力学期末练习题1.在影响挡土墙土压力的诸多因素中，挡土墙的位移方向及大小是最主要的因素。
（对）2.条分法常用于分析无黏性土坡稳定性分析（错）3.土体产生压缩的时（D）A、孔隙体积和土粒体积均明显减少B、土粒和水的压缩量均较大C、孔隙体积不变D、土中孔隙体积减少，土粒体积不变4.若土的压缩曲线（e-p曲线）较陡，则表明（C）A、土的压缩性较小B、土的孔隙比较小C、土的压缩性较大D、土的密实度较大5.下列哪一项不是直接剪切试验的优点？（D）A、设备简单，操作方便B、结果便于整理C、测试时间短D、能控制排水条件6.下列哪一项不是直接剪切试验的缺点？（C）A、应变不均匀B、剪切面固定C、应力状态简单D、不能控制排水条件7.基底附加应力P0作用下，地基中附加应力随深度Z增大而减小，Z的起算点为（B）A、天然地面B、基础底面C、室内设计地面D、室外设计地面8.由建筑物的荷载在地基内产生的应力称为（B）A、自重应力B、附加应力C、有效应力D、附加压力9.单向偏心的矩形基础，当偏心距e < l/6（l为偏心一侧基底边长）时，基底压应力分布图简化为（B）A、矩形B、梯形C、三角形D、抛物线形10.深度相同时，随着离基础中心点距离的增大，地基中竖向附加应力（曲线减小）11.由于建筑物的建造而在基础底面处产生的压力增量称为（基底附加压力）12.计算基础及上回填土的总重量G时，其平均重度一般取（20 kN/m3）13.成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为（折线增大）14.土中自重应力起算点位置为（天然地面）15.地下水位下降，土中有效自重应力发生的变化是（原水位以上不变，原水位以下增大）16.计算土中自重应力时，地下水位以下的土层应采用（浮重度）17.某砂土地基，天然重度18kN/m3，饱和重度20kN/m3，地下水位距地表2m，地表下深度为4m处的竖向自重应力为（56kPa）。
西南交通大学土木工程学院德语〔一外〕2021法语〔一外〕2021材料力学1996——1998，2000——2021〔2000——2006有答案〕土力学2001——2006，2021〔2001——2006有答案〕水力学2002——2004钢筋混凝土结构2001——2006结构力学1998，2001——2021环境化学2002——2021岩体力学2021工程地质学2002——2021遥感原理2021测量学2002——2021地理信息系统原理2021地理信息系统2002——2004，2006自然地理学2021理论力学1997——1998，2000——2003，2007——2021机械工程学院德语〔一外〕2021材料力学1996——1998，2000——2021〔2000——2006有答案〕理论力学1997——1998，2000——2003，2007——2021工程图学〔画法几何及机械制图〕2002——2007机械原理2000，2002——2021信号分析与处理2002——2006，2021工程流体力学2002——2021工程热力学及传热学2021计量学根底2002——2006自动控制原理A 2000电力电子技术1999——2000电力系统分析1999计量学根底2021地理信息系统原理2021地理信息系统2002——2004，2006电气工程学院德语〔一外〕2021法语〔一外〕2021电路分析1996——2021〔2000——2006有答案〕自动控制原理A 2000电力电子技术1999——2000电力系统分析1999地理信息系统原理2021地理信息系统2002——2004，2006信息科学与技术学院电子技术根底1999——2002，2004——2021信号与系统2000——2021〔2002——2006有答案〕程序设计1999——2003程序设计与数据结构2005——2021数据结构1999——2004数字通信原理2000——2021密码学2021离散数学1999——2000高等代数2001，2004——2021经济管理学院微观经济学1999，2001——2021宏观经济学1999技术经济学1999，2001生产管理1999，2001运筹学1999，2002——2021会计学2004——2006，2021人文社会科学学院德语〔一外〕2021法语〔一外〕2021经济学根底2021西方经济学2021经济法学2021法理学2021法学综合2021政治学原理2021比较政治制度2021马克思主义根本原理2021中国化马克思主义2021历史学专业根底〔全国统考试卷〕2007——2021交通运输学院德语〔一外〕2021法语〔一外〕2021管理运筹学1996——2021铁路行车平安理论及应用技术2021交通运输系统分析2021、2021建筑学院建筑历史与建筑技术2002，2005——2006，2021城市规划原理与城市建筑史2004——2006，2021南方某城市住区规划设计〔6小时〕2021建筑快题设计〔6小时〕2021建筑历史2021建筑物理2021建筑构造2021材料科学与工程学院生命科学根底2021生物化学根底2021生物医学工程2021材料科学根底2003，2021有机化学2002材料力学1996——1998，2000——2021〔2000——2006有答案〕机械工程材料2021工程材料2003生物工程学院生物化学2005，2021细胞生物学2005，2021〔注：2005年试卷共4页，缺第3-4页〕理学院高等数学2021高等代数2001，2004——2021数学分析2000——2002，2004——2021近世代数2000，2002量子力学2001——2021电路分析1996——2021〔2000——2006有答案〕光电检测技术2021电磁场与波2021应用力学与工程系材料力学1996——1998，2000——2021〔2000——2006有答案〕理论力学1997——1998，2000——2003，2007——2021外国语学院二外日语2002——2021二外法语2002——2005，2007——2021二外德语2002——2021二外俄语2002——2006，2021综合英语2001——2021语言学导论〔英〕2001——2021〔注：2001年试卷共5页，缺第5页〕英汉互译2001二外英语2007——2021根底德语2005——2021德汉互译2005——2021日汉互译2007汉日互译2021综合日语2005，2007——2021环境科学与工程学院德语〔一外〕2021工程流体力学2002——2021 环境化学2002——2021环境工程2002——2021环境生态学2021环境科学2005消防燃烧学2021水力学2002——2004体育部体育学根底综合2021药学院中药学根底综合2021旅游学院生物化学及植物生理学2021 旅游管理学2005，2021艺术与传播学院德语〔一外〕2021法语〔一外〕2021中国古代文学2021中外文学史2021语言学理论与现代汉语2021 古代汉语2021文学概论2021新闻写作与评论2021中外传播史2021中外美术史2021中外电影史2021中外音乐史2021艺术概论2021平面设计〔6小时〕2007室内设计〔6小时〕2007公共管理学院德语〔一外〕2021法语〔一外〕2021西方哲学史2021中国哲学史2021公共经济学2021公共管理学2021管理学2002——2004政策学2006运筹学1999，2002——2021微观经济学1999，2001——2021综合〔逻辑、数学〕2006工程科学研究院材料力学1996——1998，2000——2021〔2000——2006有答案〕机械原理2000，2002——2021材料科学根底2003，2021牵引动力国家重点实验室材料力学1996——1998，2000——2021〔2000——2006有答案〕机械原理2000，2002——2021信号分析与处理2002——2006，2021电子技术根底1999——2002，2004——2021信号与系统2000——2021〔2002——2006有答案〕CAD工程中心材料力学1996——1998，2000——2021〔2000——2006有答案〕超导研究开发工程中心超导物理根底2021量子力学2001——2021电路分析1996——2021〔2000——2006有答案〕材料科学根底2003，2021智能控制与仿真工程研究中心电路分析1996——2021〔2000——2006有答案〕电子技术根底1999——2002，2004——2021自动控制原理A 2000电力电子技术1999——2000电力系统分析1999软件学院教育学专业根底综合〔全国统考试卷〕2007——2021数学系高等代数2001，2004——2021数学分析2000——2002，2004——2021 近世代数2000，2002物流学院管理运筹学1996——2021物流与运筹学2021。
土力学练习册（参考答案）习题一一、填空1. 岩浆岩的结构和构造，是岩浆岩生成时的( 外部环境)在岩石里的(具体反映)，因此研究其结构和构造，可以追朔岩浆岩形成时的(物理化学条件)。
而且在岩浆岩的分类及鉴别岩石的种类方面，也同样具有重要的现实意义。
2. 侵入和喷出的(岩浆岩)体，都具有一定的形态。
岩浆岩体的大小、形状与围岩的相互关系以及分布的特点，称为(产状)。
岩浆岩的产状特征是和它形成的期间所处的(地质环境)有着密切关系的。
3. 沉积岩的(层理构造)、( 层面)特征及含有(化石)等是沉积岩在构造上区别于其它岩类的重要特征。
4. 变质岩是由先期生成的岩石((岩浆岩、沉积岩、变质岩)在地壳中受到(高温)、( 高压)及(化学成分)加入的影响，在固体状态下发生剧烈变化后形成的新(岩石)。
所以变质岩不仅具有自身独特的特点，而且还保留着原来岩石的(某些特征)。
5. 岩石的工程性质包括( 物理性质)和( 力学性质)。
二、简答1. 造岩矿物的主要物理性质有哪些?举例说明。
矿物的形态、常见的固体外表形态有：片状、如云母、绿泥石等；板状：如长石、板状石膏等；柱状：矿物晶体呈长柱状的角闪石；呈短柱状的辉石；粒状：有大小均等的矿物晶粒聚集而成，如橄榄石等；纤维状：如纤维状石膏、石棉等；土状：如高岭石等；晶簇：如石英晶簇。
其它：不结晶的胶体矿物多呈现为各种各样的球形表面形态，如结核状、鱼子状（鲕状）、豆状、肾状、钟乳状等矿物的颜色、光泽、透明度、条痕、硬度等。
2. 岩浆岩的结构和构造的含义是什么?岩浆岩的结构，是指岩石中矿物结晶的程度、晶粒大小、晶体形状及其相互结合的情况。
岩浆岩的构造是指矿物在岩石中排列的形状及其在空间分布的情况。
3. 沉积岩的形成需经过什么阶段?并解释其含义。
沉积岩的形成是一个长期而复杂的地质作用过程。
是先期出露于地表的各种岩石，经长期的日晒雨淋，风化破坏，就逐渐地松散分解，或成为岩石碎屑，或成为细粒粘土粒矿物，或者成为其它溶解物质。
土力学练习题与答案3(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--（一）判断题1. 土的结构是指土粒大小、形状、表面特征、相互排列及其连接关系。
（√）2. 土的结构和构造是一样的。
（×）3.砂土的结构是蜂窝结构。
（×）4.粘土的结构是絮状结构。
（√）5.粉土的结构是蜂窝结构。
（√）6.卵石具有单粒结构。
（√）7.层状构造最主要的特征就是成层性。
（√）8.层状构造不是土体主要的构造形式。
（×）9.残积土不是岩石风化的产物。
（×）10.黄土在干燥状态下，有较高的强度和较小的压缩性，但在遇水后，土的结构迅速破坏发生显著的沉降，产生严重湿陷，此性质称为黄土的湿陷性。
（√）11.土的级配良好，土颗粒的大小组成均匀。
（×）12.土的结构最主要的特征是成层性。
（×）13.颗粒级配曲线平缓，表示土颗粒均匀，级配良好。
（×）14.土的矿物颗粒越小，颗粒表面积越大，亲水性越强。
（√）15.土中粘土矿物越多，土的粘性、塑性越小。
（×）16.颗粒级配的试验方法有筛分法和密度计法及移液管法。
（√）17.结合水是指受引力吸附于土粒表面的水。
（√）18.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来表示，称为土的颗粒级配。
（√）19.根据颗分试验成果绘制的曲线（采用对数坐标表示），横坐标为小于（或大于）某粒径的土质量百分数。
（×）20.单粒结构土的粒径较小，而蜂窝结构土的粒径较大。
（×）21.土的重度为m3，比重为，含水率为%，它的孔隙比。
（×）22.土的重度为m3，含水率为%，比重为，它的孔隙比。
（√）23.土的含水率为%，密度为cm3，它的干重度为m3。
（√）24.土的干重度为m3，比重为，它的孔隙比。
（√）25.计算土的有效重度时需要扣除水的浮力。
（√）26.土的饱和重度为m3，它的有效重度为m3。
2021年交通大学土力学考试试卷一、解释或说明 （每题2分，共10分）1. 孔隙率2. 液性指数3. 临塑荷载4. 被动土压力5. 超固结土二、判断题（正确者在题后的括号中打“√”，错误者打“×”且不需改正。
每题1分）1. 与粒径组成相比，矿物成分对粘性土性质的影响更大。
（ ） 2．灵敏度是反映砂土结构性的重要指标。
（ ） 3．在土体变形计算时，通常假设土粒是不可压缩的。
4．压缩系数越小，土的压缩性越高。
（ ）5．在固结开始后，饱和粘土层与透水层接触面处的超孔隙水压始终为零。
（ ） 6．饱和粘土不排水剪的强度线（总应力）是一条水平线。
（ ） 7．临塑荷载是指塑性区最大深度等于基础埋深时所对应的荷载。
（ ） 8．若墙背光滑，则无法得到库仑土压理论中的力矢三角形。
（ ）三、单项选择题（每题2分，共30分）1．对粒径分布曲线，下列说法中， 是正确的。
A. u C 越大，表示颗粒越均匀B. c C 越大，表示颗粒越均匀C. c C 过小，表明中间颗粒偏少D. u C 越大，中间颗粒越多 2．使粘性土具有可塑性的孔隙水主要是 。
A. 强结合水B. 弱结合水C. 毛细水D. 自由水3．下列重度中，量值最小的是 。
A. γ'B.γ C. d γ D. sat γ4．某填土的最优含水量为25%，所取松土的含水量为20％，为使其达到最优含水量，每1000kg 松土中应加水 kg 。
A. 60B. 50.3C. 41.7D. 35.2 5. 下列关系式中，不正确的是 。
A. s s w G γγ= B. s r wG S e =C. 1s wγγ=+ D. (1)s d e γγ=+ 6. 测得某中砂的最大、最小及天然状态的孔隙比分别为0.85、0.62、0.71，其相应的相对密实度为 。
A. 0.39B. 0.41C. 0.51D. 0.617. 地基表面作用着均匀满布荷载，由此可知，随着深度的增加，地基中的 。
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 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) G s =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’、 错误! 未定义书签。
孔隙比e 及饱和度S r1-8 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。
W V = 1.05⨯10- 3 = 17.5kN/m 60⨯10- 6 γ =3 W s V 0.85⨯10-3 = 14.2kN/m 360⨯10-6 γ d = = γ s ∴γ s = G s γ w = 2.67⨯10 = 26.7kN/m G = γ w 3 s w = W = 1.05- 0.85 = 23.5% w W s 0.85e = γ s (1+ w) -1= 26.7(1+ 0.235) -1= 0.884(1-12) (1-14)γ 17.5w ⋅G s = 0.235⨯ 2.6 = 71%S r = e 0.884 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:M s + 5%⨯ M s = 1000 ( 1) ( 2)加水后: M s +15%⨯ M s = 1000 + ∆M w 由( 1) 得: M s = 952kg , 代入( 2) 得: ∆M w = 95.2kg注意: 土料中包含了水和土颗粒, 共为 1000kg , 另外, w = M 。
w sM 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 S r ＝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:h 1 1+ e 1 1+ e 2h 2 h s = = ( 1)由题给关系, 求出:e 1 = γ s (1+ w) -1= 2.67⨯10⨯ (1+ 0.15) -1= 0.919γ 16e 2 = G s w =2.67⨯ 0.15 = 0.471 S r 0.85代入( 1) 式, 得: h 2 = 1+ 0.471⨯ 0.5 = 0.383m 2 1+ e 1 (1+ e )h 1 = 1+ 0.9191-12 某饱和土样重 0.40N , 体积为 21.5 cm 3, 将其烘过一段时间后重为 0.33 N , 体 积缩至 15.7 cm 3, 饱和度 S r ＝75%, 试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。
1-13 设有悬液 1000 cm 3, 其中含土样 0.5 cm 3, 测得土粒重度γ s ＝27 kN/ m 3。
当悬 液搅拌均匀, 停放 2min 后, 在液面下 20 处测得悬液比重G L ＝1.003, 并测得水的黏滞系 数η＝1.14×10－ 3, 试求相应于级配曲线上该点的数据。
1-14 某砂土的重度γ s ＝17 kN/ m 3, 含水量w ＝8.6%, 土粒重度γ s ＝26.5 kN/ m 3。
其 最大孔隙比和最小孔隙比分别为 0.842 和 0.562 求该沙土的孔隙比e 及相对密实度Dr , 并 按规范定其密实度。
11-14 已知: γ s =17kN/m 3, w=8.6%, γs =26.5kN/m 3, 故有:e = γ s (1+ w) -1= 26.5⨯ (1+ 0.086) -1= 0.693γ 17又由给出的最大最小孔隙比求得D r =0.532, 因此由桥规确定该砂土为中密。
1－15 试证明。
试中 γ d max 、 γ d 、 γ d min 分别相应于e max 、 e 、 e min 的干容重证: 关键是e 和γd 之间的对应关系:由 e = γγ -1, 能够得到e max = γ γ s -1和e min = γ γ s -1, 需要注意的是公式中的 e maxs d dmin dmax和γdmin 是对应的, 而e min 和γdmax 是对应的。
第二章土的渗透性及水的渗流2-3 如图2－16 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;量;( 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( 4 ) 求土样1的渗透系数。
加水a b cabc 土样1 土样2图2－16 习题2－3图 ( 单位: cm)2-3 如图2-16, 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。
解: ( 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, 因此:∆h bc=30%⨯∆h ac=0.3⨯30=9cm∴h b=h c-∆h bc=90-9=81cmh wb=h b- z b=81-30=51cm又∵z b=30cm , 故( 3) 已知k2=0.05cm/s, q/A=k2i2= k2⨯∆h bc/L2=0.05⨯9/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/s ( 4) ∵ i1=∆h ab/L1=( ∆h ac-∆h bc) /L1=( 30-9) /30=0.7, 而且由连续性条件, q/A=k1i1=k2i2 ∴k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s2-4 在习题2－3中, 已知土样1和 2 的孔隙比分别为0.7 和0.55, 求水在土样中的平均渗流速度和在两个土样孔隙中的渗流速度。
2-5 如图2－17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 10-2m 3/s 的速率从孔中抽 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 , 试求该砂土的渗透系数。
3015抽水孔 观测孔 观测孔黏土砂土不透水层图 2－17 习题 2－5图 ( 单位: m )2-5 分析: 如图 2-17, 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, 因此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r 1=15m , r 2=30m , h 1=8m , h 2=8.5m 。
解: 由达西定律( 2-6) , q = kAi = k ⋅ 2πr ⋅6 ddhr = 12k πr , 可改写为:dh drq dr = 12k π ⋅ dh, 积分后得到: qln r= 12k π (h 2 - h 1)2rr 1 带入已知条件, 得到: ln r q 0.01 12π (8.5- 8) ln 30 = 3.68⨯10-4 m/s = 3.68⨯10-3 k = 12π (h 2 - h 1) 2 r = 15 cm/s 1本题的要点在于对过水断面的理解。
另外, 还有个别同学将 ln 当作了 lg 。
2-6 如图 2－18, 其中土层渗透系数为 5.0×10 2 m 3/s , 其下为不透水层。
在该土层－ 内打一半径为 0.12m 的钻孔至不透水层, 并从孔内抽水。
已知抽水前地下水位在不透水 层以上 10.0m , 测得抽水后孔内水位降低了 2.0m , 抽水的影响半径为 70.0m , 试问: ( 1) 单位时间的抽水量是多少?( 2) 若抽水孔水位仍降低 2.0 , 但要求扩大影响, 半径应加大还是减小抽水速率?70.0( 影响半径)0.12抽水孔抽水前水位抽水后水位-2k=5.0×10 cm/s 不透水层图 2－18 习题 2－6图 ( 单位: m ) 2-6 分析: 本题只给出了一个抽水孔, 但给出了影响半径和水位的降低幅度, 因此依然能够求解。
另外, 由于地下水位就在透水土层内, 因此能够直接应用公式( 2-18) 。
解: ( 1) 改写公式( 2-18) , 得到:q = k π (h 2 - h 1 2) = 5⨯10-4π (102 -82) = 8.88⨯10-33 m /s2 ln(r 2 / r 1) ln(70/ 0.12) ( 2) 由上式看出, 当k 、 r 1、 h 1、 h 2均为定值时, q 与r 2成负相关, 因此欲扩大影响半 径, 应该降低抽水速率。
注意: 本题中, 影响半径相当于r 2, 井孔的半径相当于r 1。
2-7 在图 2－19的装置中, 土样的孔隙比为 0.7, 颗粒比重为 2.65, 求渗流的水力梯度达临界值时的总水头差和渗透力。
加水土样图 2－19 习题 2－7图 ( 单位: cm )2-8 在图 2－16中, 水在两个土样内渗流的水头损失与习题 2－3相同, 土样的孔隙比见习题 2－4, 又知土样 1和 2的颗粒比重( 相对密度) 分别为 2.7和 2.65, 如果增大 总水头差, 问当其增至多大时哪个土样的水力梯度首先达到临界值? 此时作用于两个土样 的渗透力个为多少?2-9 试验装置如图 2－20 所示, 土样横截面积为 30cm 2,测得 10min 内透过土样渗入其下容器的水重 0.018N , 求土样的渗透系数及其所受的渗透力。
加水土样图 2－20 习题 2－9图 ( 单位: cm )2-9 分析: 本题可看成为定水头渗透试验, 关键是确定水头损失。
