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土力学复习中国建工出版社(第三版)课后习题答案

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第 1 页 共 18 页 1 1-8单元

1-1、砂类土和粘性土各有那些典型的形成作用？ 【答】土在其形成过程中有各种风化作用共同参与，它们同时进行。砂类土主要是由于温度变化、波浪冲击、地震引起的物理力使岩体崩解、破碎形成。粘性土主要是岩体与空气、水和各种水溶液相互作用形成。

2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3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：3/84.17.2154.3249.72cmgVm

%3954.3228.6128.6149.72SW

m

m

3/32.17.2154.3228.61cmgVmSd

069.149.1021.11SVVVe 2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm3，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）VVmWVssat

WSmmm SWmm 设1Sm 1V

WSSSV

md WSWSSSddmV1



3WS

S

WSSWWsat

cm/87g.1171.20.341171.285.1d11d11d111d11111

WSd有

（2）3'/87.0187.1cmgVVVVVVVmVVmWsatWVSsatWVWVWSSWSS （3）3''/7.81087.0cmkNg 第 2 页 共 18 页 2 或 3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkNcmkNgWsatsatsat

2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm3，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SV

edemmemmVmWSSSWS1111

整理上式得 656.0177.1167.2098.0111WSde （2）595.0461.0943.0656.0943.0minmaxmaxeeeeDr（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SWSWSSWSWVdVVdVVe

3/50.1819.01173.21cmgedVmWSSd





3/95.1819.01173.23.01111cmgededdVVmWSWSWSWVssat



161733PLpI 查表，定名为粉质粘土

81.0161730ppLII 查表，确定为软塑状态

3-1. 试解释起始水力梯度产生的原因。 τ0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力)

V度I0是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度τ0的水力梯度。 3-2. 简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。 1颗粒大小第 3 页 共 18 页 3 2透性。 3

4的渗流速度与水的容重及粘滞度 3-4. 【答】当渗流场中水头及流速等渗流要素不

程。 3-5. 即dqe=dq0。 和等势线正交。 3-6. 【(土)现象。这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和

3-7. 流

主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。

3-8、某渗透试验装置如图3-23所示。砂Ⅰ的渗透系数scmk/10211；砂Ⅱ的渗透系数scmk/10112，砂样断面积A=200cm2，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）ALhkALhk22212160 整理得

2221)60(hkhk cmkkkh4010110210260601112112

所以，测压管中水面将升至右端水面以上：60-40=20cm （2）scmALhkAikq/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=71.6cm3，求土的渗透系数。 第 4 页 共 18 页 4 解：scmthAQLk/105.6603.85.74206.7122

3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为30cm2，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：scmhhttAaLk/104.1100145ln4453044.04ln)(522112 3-11、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smmk/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）kPaUWa00

kPaUWb2.880.9

kPaUWc2.137819418

kPaUWd8.90.1 kPaUWe00

（2）smAikq/1012918298103377 4-1 【答】土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变

基土的强度破坏和失稳的重要原因。 土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效和强度两者变化的土中应力。土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。 4-2 【答】我们把天然土体简化为线性弹性体。即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体而采用弹性理论来求解土中应力。 割线代替曲线而要考虑土体的非线性问题了。 4-3

生了一个由于降水引起的应力增量 降。 (1)、若地下水位上升第 5 页 共 18 页 5 。 (2)

(3) 4-4 【答】基底压力的大小和分布状况与荷载的大小和分布、基础的刚度、基础的埋置深度以及地基土的性质等多种

4-5 和基底附加压力 【答】基地压力P (中心荷载作用下) (偏心荷载作用下) 基地压力 基地压力P力称为基底压力。 基底附加压力 为作用在基础底面的净压力。是基底压力与基底处建造

4-6 【答】由外荷载引起的发加压力为主要原因。需要考虑实际引起的地基变形破坏、强度破坏、稳定性破坏。 4-7? 【答】 (1)1-2 (2)、同

稳定性。要求基础离开边坡有一个最小的控制距离a. (3) ”用应力比法确定

4-8、某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m，3/17mkN；第二层粉质黏土厚4m，3/19mkN，73.2sG，%31，地下水位在地面下2m深处；第三层淤泥质黏土厚8m，3/2.18mkN，74.2sG，%41；第四层粉土厚3m，3/5.19mkN，72.2sG，%27；第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力c，并绘出c沿深度分布图。 解：（1）求' 



111'GsGGGGWWGWVWV

VWSWSWSSWWSWWSWSSWSS

由上式得：3'2/19.9mkN，3'3/20.8mkN，3'4/71.9mkN， （2）求自重应力分布 kPahc5.25175.1111

kPahc0.355.0195.25h211‘水

kPac17.675.319.90.35h4'2c2’

水

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土力学课后答案

土力学课后答案

《土力学》简答题3-1. 试解释起始水力梯度产生的原因。

【答】起始水力梯度产生的原因是，为了克服薄膜水的抗剪强度τ(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力)，使之发生流动所必须具有的临界水力梯度度。

也就是说，只要有水力坡度，薄膜水就会发生运动，只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时，薄膜水的渗透速度V非常小，只有凭借精密仪器才能观测到。

因此严格的讲，起始水力梯度I是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度τ的水力梯度。

3-2. 简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。

【答】（1）土的粒度成分及矿物成分。

土的颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙大小及其形状，因而影响土的渗透性。

土颗粒越粗，越浑圆、越均匀时，渗透性就大。

砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时，其渗透系数就大大降低。

（2）结合水膜厚度。

粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时，会阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。

（3）土的结构构造。

天然土层通常不是各向同性的，在渗透性方面往往也是如此。

如黄土具有竖直方向的大孔隙，所以竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。

层状粘土常夹有薄的粉砂层，它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。

（4）水的粘滞度。

水在土中的渗流速度与水的容重及粘滞度有关，从而也影响到土的渗透性。

3-4. 拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？【答】当渗流场中水头及流速等渗流要素不随时间改变时，这种渗流称为稳定渗流，而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。

3-5.为什么流线与等势线总是正交的？【答】在稳定渗流场中，取一微单元体，并假定水体不可压缩，则根据水流连续原理，单位时间内流入和流出微元体的水量应相等，即dqe =dq。

从而得到：即为二维渗流连续方程，从中由数学知识，可知流线和等势线正交。

3-6. 流砂与管涌现象有什么区别和联系？【答】在向上的渗流力作用下，粒间有效应力为零时，颗粒群发生悬浮、移动的现象称为流砂(土)现象。

这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和细、粉砂和粉土层中，一般具有突发性、对工程危害大。

《土力学》课后习题答案解析

《土力学》课后习题答案解析

1土力学1-1 解: (1) A 试样d 100.083mm d 300.317mm毁竺811.18 d 10 0.083(1) B 试样d 100.0015mm d 300.003mmC uC cd 60 0.928mm(d 30)20.3172c^o d eo 0.083 0.9281.61C ud 60d 100.0066 4.4 0.0015C cd 60 0.0066mm(d 30)20.0032d 10d 60 0.0015 0.00660.911-2 解：已知： Q 饱和又知：m ， 含水量 m =15.3gm s=10.6gS r =1G S=2.7°m m s15.3-10.6=4.7g (1)m w = 4.7 m s=0.443=44.3% 10.6孔隙比e 仝Sr1.201.0孔隙率e1 e 12 0.545 54.5%1 1.2饱和密度及其重度G s esatw 1 e2.7 1.2 (5)sat sat浮密度及其重度1.21.77 1.77g / cm 310 17.7kN/m 3 0.77g / cm 3' 'g 0.77 107.7kN /m 3干密度及其重度G S w 2.7「°31.23g / cmsat w1.77 1.0 e 1 1.2d g 1.23 1012.3kN/m 31-3 解:1.601.51g/cm 31 0.06G s wsat Q m s0.79G s 2.70m s1-4 解:m wm sm wm sm w1-5 解:(1)e01込卫1 0.7929.3%1.511.60 1001 0.06(29.3% 6%)m m s150.9g150.9 35.2gm s m s10000.16gm s 940g1 0.060.16 940 150g1.771 0.098G S w 11.61g/ 3cm2712 11.610.68e0 satG s 磴25.2% 2.7D re0 0.94 0.680.54e max e min 0.94 0.461/3 D r 2/3该砂土层处于中密状态。

土力学复习资料答案

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一、填空题1、土体是由固体颗粒、水和气体组成的三相体。

2、颗粒不均匀系数Cu越小，说明土颗粒越均匀，级配不良；只有当Cu>5且Cu= [1~3=Cc] 时，才称为级配良好的土。

3、粘土矿物是土中的次生矿物，包括粘土矿物、可溶盐和无定形氧化物胶体。

4、存在于土体孔隙中的水可分为结合水和自由水，结合水又分为强结合水和弱结合水，自由水分为重力水和毛细水。

5、从土粒结构特性来看；砂砾等粗粒土属于单粒结构，粉土属于蜂窝状结构，粘土属于絮状结构。

6、土的物理性质指标中，属于实测指标的是土粒相对密度d s 、含水量w和密度p ，而换算指标则有13 个。

7、根据土与水之间的关系，将密度细分为湿密度、干密度、饱和密度和浮密度。

8、界限含水量包括液限、塑限和缩限。

9、土木工程中将土分为漂石或块石颗粒、卵石或碎石颗粒、砾粒、砂粒、粉粒、和黏粒等6类。

10、根据土样在受压过程中侧向变形情况，将压缩试验条件分为侧限条件和竖限条件两种。

11、根据压缩系数α1-2的大小，当小于100 KPa 时为低压缩性土，当介于100 KPa和500 KPa 时为中压缩性土，当大于500KPa 时为高压缩性土。

12、根据压缩模量E s的大小，当大于16MPa 时为低压缩性土，当介于4到16 MPa 为中压缩性土，当小于4 MPa 时为高压缩性土。

13、根据P-S曲线，可将土体的压缩变形分为压缩阶段、剪切阶段和隆起阶段。

14、地基沉降量的计算方法主要有分层总和法、规范法和弹性理论法三种。

15、根据超固比（OCR）的大小，可将土分为超固结土、正常固结土和欠固结土。

16、地基最终沉降量由瞬时沉降量、固结沉降量和次压缩沉降量三部分组成。

17、建贷物地基变形的特征值分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜。

18、依据土样的排水条件，三轴试验可分为不固结不排水三轴实验，固结不排水三轴实验和固结排水三轴实验。

19、直接剪切的试验可分为快剪，固结快剪和慢剪。

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。