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河海大学_土力学_课后习题思考题答案

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. . . . 河海土力学课后习题与答案

第一章 思考题1 1-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？ 1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？ 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？ 1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？ 1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？ 1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 1-11 什么叫的物理性质指标 是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？ 1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？ 1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？ 1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？ . . . . 1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？ 1-17 土的工程分类的目的是什么？ 1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 习题1 1-1有A、B两个图样，通过室实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示，试绘出它们的粒径分布曲线并求出uC和cC值。 A土样实验资料（总质量500g） 粒径d（mm） 5 2 1 0.5 0.25 0.1 0. 小于该粒径的质量（g） 500 460 310 185 125 75 30

B土样实验资料（总质量30g） 粒径d（mm） 0. 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002 0.001

小于该粒径的质量（g） 30 28.8 26.7 23.1 15.9 5.7 2.1

1-2 从地下水位以下某粘土层取出一土样做实验，测得其质量为15.3g，烘干后质量为10.6g，土粒比重为2.70，求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。 1-3 某土样的含水率为6.0%密度为1.60 3g/cm，土粒比重为2.70，若设孔隙比不变，为使土样完全饱和，问100 3cm土样中应该加多少水？ 1-4 有土料1000g,它的含水率为6.0%，若使它的含水率增加到16.0%，问需要加多少水？ 1-5 有一砂土层，测得其天然密度为1.773g/cm，天然含水率为9.8%，土的比重为2.70，烘干后测得最. . . . 小孔隙比为0.46，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比e、饱和含水率和相对密实度D，并判别该砂土层处于何种密实状态。 1-6 今有两种土，其性质指标如下表所示。试通过计算判断下列说法是否正确？ 1.土样A的密度比土样B的大； 2.土样A的干密度比土样B的大； 3. 土样A的孔隙比比土样B的大； 性质指标 土样 A B

含水率（%） 15 6 土粒比重 2.75 2.68 饱和度（%） 50 30 1-7 试从定义证明： ⑴干密度 swdswGG(1n)1E

⑵湿密度srwGSe1e ⑶浮密度'sw(G-1) 1e 1-8 在图中，A土的液限为16.0%，塑限为13.0%；B土的液限为24.0%，塑限为14.0%，C土为无粘性土。图中实线为粒径分布曲线，虚线为C土的粗粒频率曲线。试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。 .

. . . 1-9 某碾压土坝的土方量为20万方，设计填筑干密度为1.65 3g/cm。料的含水率为12.0%，天然密度为1.70 3g/cm，液限为32.0%，塑限为20.0%，土粒比重为2.72。问： ⑴为满足填筑土坝需要，料场至少要有多少方土料？ ⑵如每日坝体的填筑量为3000 3m，该土的最优含水率为塑限的95%，为达到最佳碾压效果，每天共需要加多少水？ ⑶土坝填筑的饱和度是多少？

第二章 思考题2 2-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种？怎么定义？ 2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力？计算自重应力应注意些什么？ 2-3 何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量？计算附加应力时对地基做了怎样的. . . . 假定？ 2-4 什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力有何不同？ 2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律？相邻两基础下附加应力是否会彼此影响？ 2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么？ 2-7 什么是有效应力？什么是孔隙应力？其中静孔隙应力如何计算？ 2-8 你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗？会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗？ 习题2 2-1 如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，试求土的自重应力和静孔隙水应力，并绘出它们的分布图。

2-2 如图所示为一矩形基础，埋深1m,上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2106kN，荷载为单偏. . . . 心，偏心矩为e=0.3m,试求基底中心O，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。

2-3 甲乙两个基础，它们的尺寸和相应位置及每个基底下的基底净压力如图所示，试求甲基础O点下2m深处的竖向附加应力（图中尺寸以米计）。

2-4 某挡土墙建于如图所示的地基上，埋深2m，尺寸.

. . . 如图所示（图中的尺寸以米计）。墙受上部竖向荷载和墙身自重为vF=1000kN/m，其作用位置距墙前趾A点为3.83m，墙背受有总水平推力hF=350kN/m，其作用点距墙底为3.5m。（不计墙后填土的影响）试求： ⑴M，N点处的竖向自重应力； ⑵M，N点处的竖向附加应力

2-5 某矩形基础长宽分别为3m和2m，基础剖面和地基条件如图所示，试求基础中点O及其以下点M和N的自重应力、竖向附加应力以及静孔隙水应力（图中尺寸以米计） .

. . .

第三章 思考题3 3-1 何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些？ 3-2 实验室测定渗透系数的方法有几种？它们之间又什么不同？ 3-3 流网有什么特征？ 3-4 渗透变形有几种形式？各有什么特征？ 3-5 什么是临界水力梯度？如何对其进行计算？ 3-6 孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同？如何利用流网确定渗流作用的孔隙水压力。 3-7 根据达西定律计算出的流速和土水中的实际流速是否相同？为什么？ 3-8 拉普拉斯方程是由哪两个基本定律推导出的？你认为土的透水系数是各向同性的吗？ 习题3 . . . . 3-1 图为一简单的常水头渗透试验装置，试样的截面积为1202cm，若经过10秒。由量筒测得流经试样的水量为1502cm ，求试样的渗透系数。

3-2 某无粘性土的粒径分布曲线如1-28曲线所示，若该土的孔隙率n=30%，土粒比重sG=2.65，试问当发生渗透变形时，该土应属何种类型的土？其临界水力梯度为多少（用细粒含量法判别）？] 3-3 如图1-29中的曲线C为一无粘性土的粒径分布图和粒组频率曲线（虚线所示）。试判别该土的发生渗透变形时是属何种类型的土？若土的孔隙率为36%，土粒的比重为2.65，则该土的临界水力梯度多大？ 3-4 资料同3-3，试求： ⑴图3-27中b点的孔隙水应力（包括静止孔隙水应力和超孔隙水应力）和有效应力； ⑵地表面5-6处会不会发生流土现象？ 3-5 有一粘土层位于两沙层之间，其中沙层的湿重度=17.63kN/m，饱和重度3sat19.6kN/m，粘土层的饱和重度3sat20.6kN/m，土层的厚度如图所示。地下水位保持在地面以下1.5m处，若下层砂层中有承. . . . 压水，其测压管水位高出地面3m，试计算： ⑴粘土层的孔隙水应力及有效应力随深度的变化并绘出分布图（假定承压水头全部损失在粘土层中）； ⑵要使粘土层发生流土，则下层砂中的承压水引起的测压管水位应当高出地面多少米？

第四章 思考题4 4-1 引起土体压缩的主要原因是什么？ 4-2 试述土的各压缩性指标的意义和确定方法。 4-3 分层总和法计算基础的沉降量时，若土层较厚，为什么一般应将地基土分层？如果地基土为均质，且地基中自重应力和附加应力均为（沿高度）均匀分布，是否还有必要将地基分层？ 4-4 分层总和法中，对一软土层较厚的地基，用

i1i2ii1iS(ee)H/(1e)或ivii1iSapH/(1e)计算各分层的沉降时，用哪个公式的计算结果更准确？为什么？

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土力学课后习题答案

土力学课后习题答案

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。

土力学课后习题附答案

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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）s G =2.67。

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 sG G Θ%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γ的取值范围。

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 =。

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＝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 h1-9 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）。

土力学课后题答案

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土力学课后习题与答案思考题11-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？1-11 什么叫的物理性质指标 是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？1-17 土的工程分类的目的是什么？1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 思考题22-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种？怎么定义？2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力？计算自重应力应注意些什么？2-3 何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量？计算附加应力时对地基做了怎样的假定？2-4 什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力有何不同？2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律？相邻两基础下附加应力是否会彼此影响？2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么？2-7 什么是有效应力？什么是孔隙应力？其中静孔隙应力如何计算？2-8 你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗？会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗？思考题33-1 何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些？3-2 实验室内测定渗透系数的方法有几种？它们之间又什么不同？3-3 流网有什么特征？3-4 渗透变形有几种形式？各有什么特征？3-5 什么是临界水力梯度？如何对其进行计算？3-6 孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同？如何利用流网确定渗流作用的孔隙水压力。

土力学课后题答案

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土力学课后习题与答案思考题11-1 什么叫土？土就是怎样形成的？粗粒土与细粒土的组成有何不同？1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？她们各有什么特征？1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线就是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？1-7 什么就是吸着水？具有哪些特征？1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？1-11 什么叫的物理性质指标 就是怎样定义的？其中哪三个就是基本指标？1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？1-14 何谓塑性指数与液性指数？有何用途？1-15 何谓土的压实性？土压实的目的就是什么？1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度与最优含水率？1-17 土的工程分类的目的就是什么？1-18 什么就是粗粒土？什么叫细粒土？ 思考题22-1 土中的应力按照其起因与传递方式分哪几种？怎么定义？2-2 何谓自重应力,何谓静孔隙水应力？计算自重应力应注意些什么？2-3 何谓附加应力,空间问题与平面问题各有几个附加应力分量？计算附加应力时对地基做了怎样的假定？2-4 什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力有何不同？2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律？相邻两基础下附加应力就是否会彼此影响？2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致,为什么？2-7 什么就是有效应力？什么就是孔隙应力？其中静孔隙应力如何计算？2-8 您能熟练掌握角度法与叠加原理的应用不？会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力不？思考题33-1 何谓达西定律,达西定律成立的条件有哪些？3-2 实验室内测定渗透系数的方法有几种？它们之间又什么不同？3-3 流网有什么特征？3-4 渗透变形有几种形式？各有什么特征？3-5 什么就是临界水力梯度？如何对其进行计算？3-6 孔隙水应力在静水条件下与在稳定渗流作用下有什么不同？如何利用流网确定渗流作用的孔隙水压力。