土力學(xué)習(xí)題集及答案

1、第1章土的組成第1章 土的組成一、 簡答題1. 什么是土的顆粒級配？什么是土的顆粒級配曲線？2. 土中水按性質(zhì)可以分為哪幾類？3. 土是怎樣生成的？有何工程特點？4. 什么是土的結(jié)構(gòu)？其基本類型是什么？簡述每種結(jié)構(gòu)土體的特點。5. 什么是土的構(gòu)造？其主要特征是什么？6. 試述強、弱結(jié)合水對土性的影響。7. 試述毛細水的性質(zhì)和對工程的影響。在那些土中毛細現(xiàn)象最顯著？8. 土顆粒的礦物質(zhì)按其成分分為哪兩類？9. 簡述土中粒度成分與礦物成分的關(guān)系。10. 粘土的活動性為什么有很大差異？11. 粘土顆粒為什么會帶電？二、 填空題1.根據(jù)土的顆粒級配曲線，當(dāng)顆粒級配曲線較 時表示土的級配良好。2.工程中

2、常把 的土稱為級配良好的土，把 的土稱為級配均勻的土，其中評價指標叫 。3.不同風(fēng)化作用產(chǎn)生不同的土，風(fēng)化作用有 、 、 。4. 粘土礦物基本上是由兩種原子層(稱為晶片)構(gòu)成的，一種是 ，它的基本單元是si0四面體，另一種是 ，它的基本單元是a1oh八面體。5. 不均勻系數(shù)cu、曲率系數(shù)cc 的表達式為cu 、cc 。6. 砂類土樣級配曲線能同時滿足 及 的土才能稱為級配良好的土。7. 土是 的產(chǎn)物，是各種礦物顆粒的集合體。土與其它連續(xù)固體介質(zhì)相區(qū)別的最主要特征就是它的 和 。8. 土力學(xué)是利用 一般原理和 技術(shù)來研究土的物理性質(zhì)以及在所受外力發(fā)生變化時的應(yīng)力、變形、強度、穩(wěn)定性和滲透性及其規(guī)

3、律一門科學(xué)。9.最常用的顆粒分析方法有 法和 法。10. 著名土力學(xué)家 的土力學(xué)專著問世，標志著現(xiàn)代土力學(xué)的開始。三、 選擇題1在毛細帶范圍 )(a)浮力； (b)張力； (c)壓力。2對粘性土性質(zhì)影響最大的是土中的( )。(a)強結(jié)合水； (b)弱結(jié)合水； (c)自由水； (d)毛細水。3土中所含“不能傳遞靜水壓力，但水膜可緩慢轉(zhuǎn)移從而使土具有一定的可塑性的水，稱為( )。(a)結(jié)合水； (b)自由水； (c)強結(jié)合水； (d)弱結(jié)合水。4下列粘土礦物中，親水性最強的是( )。（2005年注冊土木工程師（巖土）職業(yè)資格考試題，三峽大學(xué)2006年研究生入學(xué)考試試題）(a)高嶺石； (b)伊里石

4、； (c)蒙脫石； (d)方解石。5.毛細水的上升，主要是水受到下述何種力的作用？( )(a)粘土顆粒電場引力作用； (b)孔隙水壓力差的作用(c)水與空氣交界面處的表面張力作用。6.土的可塑性范圍與比表面大小有關(guān)，下列說法正確的是（ ）(a)粘土的比表面比砂土大，所以可塑性范圍大(b)粘土的比表面比砂土小，所以可塑性范圍大(c)粘土的比表面與砂土相似，顆粒細，故可塑性范圍大7.土粒大小及級配，通常用顆粒級配曲線表示，土的顆粒級配曲線越平緩，則表示（ ）。(a)土粒大小均勻，級配良好；(b) 土粒大小不均勻，級配不良；(c) 土粒大小不均勻，級配良好。8.由某土顆粒級配曲線獲得d60=12.5

5、mm，d10=0.03mm，則該土的不均勻系數(shù)cu為（ ）。-3(a)416.7； (b)4167； (c)2.410； (d)12.53。9若甲、乙兩種土的不均勻系數(shù)相同，則兩種土的（ ）。(a)顆粒級配累計曲線相同； (b)有效粒徑相同；(c)限定粒徑相同； (d) 限定粒徑與有效粒徑之比相同。10.在工程上，對于粒徑分別大于0.075mm及小于0.075mm的土，采用的顆粒級配試驗方法為（）。(a)均為篩分法；(b)均為水分法；(c)前者為篩分法后者為水分法。11.毛細水上升高度決定于土粒粒度，下列哪種土毛細水上升高度最大（ ）。(a)粘性土； (b)粉土； (c)砂土。312若將1cm

6、立方體顆粒分割為棱邊0.001mm的許多立方體顆粒，則比表面變?yōu)椋?）。224-14(a)610cm； (b) 610cm； (c) 610。13.稍濕狀態(tài)的砂堆，能保持垂直陡壁達幾十厘米高不塌落，因為存在（ ）。(a)拉力； (b)浮力； (c) 重力； (d) 毛細粘聚力。14.具有更好的分選性和磨圓度的土是（ ）。(a)殘積土； (b)坡積土； (c) 洪積土； (d) 沖積土。15. 雨雪水流的地質(zhì)作用將高處巖石風(fēng)化產(chǎn)物緩慢地洗刷剝蝕，順著斜坡向下逐漸移動，沉積在平緩的坡腳，這種搬運和堆積方式形成的土稱為( )。（a）殘積土 （b）坡積土 （c）洪積土 （d）沖積土16.下圖1-1為某

7、砂土的顆粒級配曲線，是判斷屬于下列（ ）類。 圖1-1 (a)a線級配良好，b線級配不良，c線級配不連續(xù)；(b) a線級配不連續(xù)，b線級配良好，c線級配良好；(c) a線級配不連續(xù)，b線級配不良，c線級配良好；(d) a線級配不良，b線級配良好，c線級配不連續(xù)。四、 判斷改錯題1. 結(jié)合水是液態(tài)水的一種，故能傳遞靜水壓力。2. 風(fēng)積土是巖石經(jīng)物理和化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物。3. 土的結(jié)構(gòu)最主要的特征是成層性。五、 計算題第1章 參考答案一、 簡答題1.【答】土粒的大小及其組成情況，通常以土中各個粒組的相對含量（各粒組占土?？偭康陌俜謹?shù)）來表示，稱為土的顆粒級配（粒度成分）。根據(jù)顆分試驗成果繪制的曲線（采

8、用對數(shù)坐標表示，橫坐標為粒徑，縱坐標為小于（或大于）某粒徑的土重（累計百分）含量）稱為顆粒級配曲線，它的坡度可以大致判斷土的均勻程度或級配是否良好。2. 【答】 3. 【答】土是連續(xù)、堅固的巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊的顆粒，經(jīng)過不同的搬運方式，在各種自然環(huán)境中生成的沉積物。與一般建筑材料相比，土具有三個重要特點：散粒性、多相性、自然變異性。4. 【答】土的結(jié)構(gòu)是指由土粒單元大小、礦物成分、形狀、相互排列及其關(guān)聯(lián)關(guān)系，土中水的性質(zhì)及孔隙特征等因素形成的綜合特征?；绢愋鸵话惴譃閱瘟＝Y(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)（粒徑0.0750.005mm）、絮狀結(jié)構(gòu)（粒徑<0.005mm）。單粒結(jié)構(gòu)：土的粒徑較大，彼

9、此之間無連結(jié)力或只有微弱的連結(jié)力，土粒呈棱角狀、表面粗糙。 蜂窩結(jié)構(gòu)：土的粒徑較小、顆粒間的連接力強，吸引力大于其重力，土粒停留在最初的接觸位置上不再下沉。絮狀結(jié)構(gòu)：土粒較長時間在水中懸浮，單靠自身中重力不能下沉，而是由膠體顆粒結(jié)成棉絮狀，以粒團的形式集體下沉。5. 【答】土的宏觀結(jié)構(gòu)，常稱之為土的構(gòu)造。是同一土層中的物質(zhì)成分和顆粒大小等都相近的各部分之間的相互關(guān)系的特征。其主要特征是層理性、裂隙性及大孔隙等宏觀特征。6. 【答】強結(jié)合水影響土的粘滯度、彈性和抗剪強度，弱結(jié)合水影響土的可塑性。7. 【答】毛細水是存在于地下水位以上，受到水與空氣交界面處表面張力作用的自由水。土中自由水從地下水位

10、通過土的細小通道逐漸上升。它不僅受重力作用而且還受到表面張力的支配。毛細水的上升對建筑物地下部分的防潮措施和地基特的浸濕及凍脹等有重要影響；在干旱地區(qū)，地下水中的可溶鹽隨毛細水上升后不斷蒸發(fā)，鹽分積聚于靠近地表處而形成鹽漬土。在粉土和砂土中毛細現(xiàn)象最顯著。8. 【答】（1）一類是原生礦物:母巖經(jīng)物理風(fēng)化而成，如石英、云母、長石；（2）另一類是次生礦物：母巖經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成，土中次生礦物主要是粘土礦物，此外還有鋁鐵氧化物、氫氧化物和可溶鹽類等。常見的粘土礦物有蒙脫石、伊里石、高嶺石；由于粘土礦物顆粒很細，比表面積很大，所以顆粒表面具有很強的與水作用的能力，因此，土中含粘土礦物愈多，則土的粘性、塑性

11、和脹縮性也愈大。9. 【答】粗顆粒土往往是巖石經(jīng)物理分化形成的原巖碎屑，是物理化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的原生礦物顆粒；細小土粒主要是化學(xué)風(fēng)化作用形成的次生礦物顆粒和生成過程中有機物質(zhì)的介入，次生礦物的成分、性質(zhì)及其與水的作用均很復(fù)雜，是細粒土具有塑性特征的主要因素之一，對土的工程性質(zhì)影響很大。10. 【答】粘土顆粒（粘粒）的礦物成分主要有粘土礦物和其他化學(xué)膠結(jié)物或有機質(zhì)，而粘土礦物是很細小的扁平顆粒，顆粒表面具有很強的與水相互作用的能力，表面積（比表面）愈大，這種能力就愈強，由于土粒大小而造成比表面數(shù)值上的巨大變化，必然導(dǎo)致土的活動性的極大差異，如蒙脫石顆粒比高嶺石顆粒的比表面大幾十倍，因而具有極強的

12、活動性。11. 【答】研究表明，片狀粘土顆粒的表面，由于下列原因常帶有布平衡的負電荷。離解作用：指粘土礦物顆粒與水作用后離解成更微小的顆粒，離解后的陽離子擴散于水中，陰離子留在顆粒表面；吸附作用：指溶于水中的微小粘土礦物顆粒把水介質(zhì)中一些與本身結(jié)晶格架中相同或相似的離子選擇性地吸附到自己4+3+表面；同晶置換：指礦物晶格中高價的陽離子被低價的離子置換，常為硅片中的si 被al置換，鋁片3+2+中的al被mg置換，因而產(chǎn)生過剩的未飽和的負電荷。邊緣斷裂：理想晶體 填空題1. 較平緩2. cu>10， cu<5，不均勻系數(shù)3. 物理風(fēng)化，化學(xué)風(fēng)化，生物風(fēng)化4. 硅氧晶片（硅片），鋁氫氧

13、晶片（鋁片）25.cu = d60 / d10，cc = d30 / (d60 d10 )6. cu 5，cc = 137.巖石風(fēng)化，散粒性，多相性8.力學(xué)，土工測試9.篩分，水分10.太沙基（terzaghi）三、 選擇題1.c 2.c 3.d 4.c 5.c 6.a 7.c 8.a 9.d 10.c 11.b 12.b 13.d 14.d 15.d 16.d四、 判斷改錯題1.，不能傳遞靜水壓力。2. ，由風(fēng)力搬運形成的土。3. ，結(jié)構(gòu)改為構(gòu)造。五、 計算題 ， ，因為>10 粒度分布范圍較大，土粒越不均勻，級配良好。 ， 因為大于5，在1-3之間 所以為良好級配砂第2章土的物理性質(zhì)

14、及分類一、 簡答題1. 什么是土的物理性質(zhì)指標？哪些是直接測定的指標？哪些是計算指標？2. 甲土的含水量大于乙土，試問甲土的飽和度是否大于乙土？3. 什么是塑限、液限和縮限？什么是液性指數(shù)、塑性指數(shù)？4. 塑性指數(shù)對地基土性質(zhì)有何影響？5. 什么是土的凍脹性？產(chǎn)生機理是什么？6. 說明細粒土分類塑性圖的優(yōu)點。7. 按規(guī)范如何對建筑地基巖土進行分類？8. 甲乙兩土的天然重度和含水量相同，相對密度不同，飽和度哪個大？9. 簡述用孔隙比e、相對密實度dr判別砂土密實度的優(yōu)缺點。10. 簡述野外判別碎石土密實度方法？11. 什么是土的靈敏度和觸變性？試述在工程中的應(yīng)用。12. 說明下圖2-1中各圖的橫

15、縱坐標，同時標出單位。 （a）級配曲線 （b）擊實曲線 （c）塑性圖圖2-113.影響土壓實性的主要因素什么？14.什么是最優(yōu)含水量和最大干密度？15.為什么含水量w<最優(yōu)含水量wop時，干密度rd隨w增加而增大，w>wop時，rd隨w增加而減??？16. 在填方壓實工程中，土體是否能壓實到完全飽和狀態(tài)？為什么？（華南理工大學(xué)2006年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試）17.影響土擊實效果的因素有哪些？18. 為什么僅用天然含水量說明不了粘性土的物理狀態(tài)，而用液性指數(shù)卻能說明？（長安大學(xué)2007年碩士研究生入學(xué)考試）二、 填空題1.粘性土中含水量不同，可分別處于 、 、 、 、 四種不同的

16、狀態(tài)。其界限含水量依次是 、 、 。2.對砂土密實度的判別一般采用以下三種方法 、 、 。3.土的天然密度、土粒相對密度、含水量由室 、 、 。4. 粘性土的不同狀態(tài)的分界含水量液限、塑限、縮限分別用 、 、 測定。5. 土的觸變性是指 。6. 土的靈敏度越高，其結(jié)構(gòu)性越強，受擾動后土的強度降低越 。7. 作為建筑地基的土，可分為巖石、碎石土砂土、 、粘性土和人工填土。8. 碎石土是指粒徑大于 mm的顆粒超過總重量50%的土。9.土的飽和度為土中被水充滿的孔隙 與孔隙 之比。10. 液性指數(shù)是用來衡量粘性土的 狀態(tài)。三、選擇題1作為填土工程的土料，壓實效果與不均勻系數(shù)cu的關(guān)系：( )（a）c

17、u大比cu小好 (b) cu小比cu大好 (c) cu與壓實效果無關(guān)2.有三個同一種類土樣，它們的含水率都相同，但是飽和度sr不同，飽和度sr越大的土，其壓縮性有何變化？( )(a)壓縮性越大 (b) 壓縮性越小 (c) 壓縮性不變3.有一非飽和土樣，在荷載作用下，飽和度由80%增加至95%。試問土樣的重度和含水率怎樣改變？( )(a)增加，減小 (b) 不變，不變 (c)增加，增加4.土的液限是指土進入流動狀態(tài)時的含水率，下述說法哪種是對的？( )(a)天然土的含水率最大不超過液限(b) 液限一定是天然土的飽和含水率(c)天然土的含水率可以超過液限，所以液限不一定是天然土的飽和含水率5. 已

18、知砂土的天然孔隙比為e0.303，最大孔隙比emax0.762，最小孔隙比emin0.114，則該砂土處于( )狀態(tài)。（a）密實 （b） 中密 (c)松散 （d）稍密36已知某種土的密度1.8g/cm，土粒相對密度ds2.70，土的含水量w18.0，則每立方土體中氣相體積為( )3333(a)0.486m (b)0.77m (c)0.16m (d)0.284m7.在土的三相比例指標中，直接通過室）。（湖北工業(yè)大學(xué)2005年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試）(a) 透水性增大；(b) 透水性不變；(c) 透水性減小。9評價粘性土的物理特征指標有哪些（ ）。（湖北工業(yè)大學(xué)2005年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)

19、考試）(a)天然孔隙比e，最大孔隙比emax，最小孔隙比emin；(b)最大干重度rdmax，最優(yōu)含水量wop，壓實度lc；(c)天然含水量w，塑限wp，液限wl。10.對無粘性土的工程性質(zhì)影響最大的因素是（ ）。(a)含水量； (b)密實度； (c)礦物成分； (d)顆粒的均勻程度。11.處于天然狀態(tài)的砂土的密實度一般用哪一種試驗方法測定（ ）。(a)載荷試驗； (b)十字板剪切試驗； (c)標準貫入試驗； (d)輕便觸探試驗。12某粘性土的液性指數(shù)=0.6，則該土的狀態(tài)（ ）。(a)硬塑； (b) 可塑； (c) 軟塑； (d)流塑。13. 粘性土的塑性指數(shù)越大，表示土的（ ）。(a)含水

20、量w越大； (b)粘粒含量越高； (c) 粉粒含量越高； (d) 塑限wp越高。14.淤泥屬于（ ）。(a)粉土； (b)粘性土； (c) 粉砂； (d) 細砂。15. 粘性土的塑性指數(shù)越大，說明（）。（a）土粒比表面積越??； （b）土粒吸附能力越弱；（c）土的可塑范圍越大； （d）粘粒、膠粒、粘土礦物含量越低。16.不同狀態(tài)下同一種土的重度由大到小排列順序是（）。（a）； （b）；。（c）； （d）17. 已知甲、乙兩土樣物理性質(zhì)指標如表2-1：判斷下列結(jié)論中，正確的是（ ）。（a）甲比乙具有更多的粘粒；（b）甲比乙具有更大的密度；（c）甲比乙具有更大的干密度；（d）甲比乙具有更大的孔隙比。

21、18.下列敘述正確的是（ ）。（a）時，粘性土處于堅硬狀態(tài)；（b）時，粘性土處于流動狀態(tài)；（c）時，粘性土處于堅硬狀態(tài)；（d）時，粘性土處于軟塑狀態(tài)。19.下面有關(guān)粘性土的敘述正確的是（ ）。（a）粘性土是指塑性指數(shù)小于或等于10的土；（b）粘性土是指塑性指數(shù)大于10的土；（c）粘性土是指塑性指數(shù)大于17的土；（d）粘性土又稱為粘土。20.按巖土工程勘察規(guī)范（gb 50021-2001），砂土和粉土的分類界限是（ ）。(2004年巖土工程師專業(yè)考試試題)（a）粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%的為粉砂，不足50%且塑性指數(shù)ip10的為粉土；（b）粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超

22、過總質(zhì)量50%的為粉砂，不足50%且塑性指數(shù)ip>3的為粉土；（c）粒徑大于0.1mm的顆粒質(zhì)量少于總質(zhì)量75%的為粉砂，不足75%且塑性指數(shù)ip>3的為粉土；（d）粒徑大于0.1mm的顆粒質(zhì)量少于總質(zhì)量75%的為粉砂，不足75%且塑性指數(shù)ip>7的為粉土。3321.某建筑物地基需要壓實填土8000m，控制壓實后的含水量w1=14%，飽和度sr=90%；填料重度r=15.5kn/m，天然含水量w0=10%，相對密度gs=2.72，此時需要填料的方量最接近下列（ ）。(2004年巖土工程師專業(yè)考試試題)3333(a)10650 m； (b)10850 m； (c) 11050

23、m； (d) 11250 m。22.在下列關(guān)于路堤堤防填土壓實的說法中，（ ）是正確的。(2004年巖土工程師專業(yè)考試試題)(a)在最優(yōu)含水量下壓實可取得最經(jīng)濟的壓實效果及最大干密度；(b) 最優(yōu)含水率取決于土類，與進行擊實試驗儀器的類型及試驗方法無關(guān)；(c)壓實度是指實際達到的干密度與擊實試驗最大干密度之比；(d) 壓實系數(shù)隨填土深度不同可以不同。23.采用塑限含水量wp=18%的粉質(zhì)粘土作填土土料修筑告速公路路基，分層鋪土碾壓時，下列（ ）種含水率現(xiàn)對比較適合。(2005年巖土工程師專業(yè)考試試題)(a)12%； (b)17%； (c) 22% ； (d) 25%。24.對粘性土填料進行下列

24、壓實試驗時，下列（ ）選項是錯誤的。(2005年巖土工程師專業(yè)考試試題)(a)在一定擊實功作用下，能使填筑土料達到最大干密度所對應(yīng)的含水量；(b)與輕型擊實儀比較，采用重型擊實試驗得到土料的最大干密度較大；(c) 填土的塑限增加，最優(yōu)含水量減小；擊實功增加，最優(yōu)含水量增加。四、判斷改錯題1. 在填方工程施工中，常用土的干密度來評價填土的壓實程度。2. 無論什么土，都具有可塑性。3. 用塑性指數(shù)ip可以對土進行分類。4. 相對密實度dr主要用于比較不同砂土的密實度大小。5. 砂土的分類是按顆粒級配及其形狀進行的。6. 粉土的塑性指數(shù)ip小于或等于10、粒徑大于0.075的顆粒含量不超過全重55%

25、的土。7. 甲土的飽和度大于乙土的飽和度，則甲土的含水量一定高于乙土的含水量。8. 土在最優(yōu)含水量時，壓實密度最大，同一種土的壓實能量越大，最優(yōu)含水量越大。9. 兩種不同的粘性土，其天然含水量相同，則其軟硬程度相同。10.地下水位上升時，在浸濕的土層中，其顆粒相對密度和孔隙比將增大。五、 計算題31. 有一完全飽和的原狀土樣切滿于容積為21.7cm 的環(huán)刀參考答案一、 簡答題1.【答】（1）土的各組成部分的質(zhì)量和體積之間的比例關(guān)系，用土的三相比例指標表示，稱為土的物理性質(zhì)指標，可用于評價土的物理、力學(xué)性質(zhì)。（2）直接測定的指標：土的密度r、含水量w、相對密度ds；計算指標是：孔隙比e、孔隙率n

26、、干密度rd、飽和密度rsat、有效密度r、飽和度sr2. 【答】w甲>w乙，但sr甲不一定大于sr乙。因為sr=wds/e，它不僅與含水量w有關(guān)，還與ds、e有關(guān)。3. 【答】（1）液限wl：液限定義為流動狀態(tài)與塑性狀態(tài)之間的界限含水量。（2）塑限wp: 塑限定義為土樣從塑性進入半堅硬狀態(tài)的界限含水量。（3）縮限ws: 縮限是土樣從半堅硬進入堅硬狀態(tài)的界限含水量。（4）塑性指數(shù)ip 定義為土樣的液限和塑限之差：ip = wlwp（5）液性指數(shù)：4. 【答】塑性指數(shù)ip是土的顆粒組合、礦物成分以及土中水的離子成分和濃度的指標。土顆粒越細、粘土礦物含量越多、土粒表面反離子層中低價陽離子增加

27、，ip變大。ip是粘性土的分類標準。ip>17為粘性土，10< ip 17為粉質(zhì)粘土。5. 【答】（1）當(dāng)?shù)貙訙囟冉抵亮銛z氏度以下，土中水凍結(jié)形成凍土。某些細粘粒土在凍結(jié)時，體積發(fā)生膨脹，即凍脹現(xiàn)象。（2）產(chǎn)生機理是由于土層在結(jié)冰時，周圍未凍區(qū)土中的水分向凍結(jié)區(qū)遷移積聚的結(jié)果。6. 【答】土的塑性指數(shù)是劃分細粒土的良好指標，它既能綜合反映土的顆粒組成、礦物成分以及土粒吸附陽離子成分等方面的特性，但是不同的液限、塑限可給出相同的塑性指數(shù)，而土性卻很可能不一樣。塑性圖考慮了塑性指數(shù)和液限兩個方面，因此對細粒土分類更加合理。7. 【答】作為建筑地基的巖土，可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、

28、粘性土和人工填土。8. 【答】相對密度大的，飽和度小。 因為：由此看出：ds大的，sr就小。9. 【答】（1）用e判斷砂土的密實度的優(yōu)點：應(yīng)用方便，同一種土，密實砂土的空隙比一定比松散砂土的小；缺點：無法反映土的粒徑級配因素。（2）用dr判斷砂土的密實度的優(yōu)點：考慮了土級配因素，理論上完善；缺點:用長頸漏斗測定emax或用振動叉和擊實金屬法測定emin因人而異，難以獲得較為科學(xué)的數(shù)據(jù)。10. 【答】野外判別碎石土密實度的方法：根據(jù)骨架顆粒含量和排列、可挖性、可鉆性，將碎石土分為密實、中密、稍密、松散四種密實狀態(tài)。11. 【答】（1）土的靈敏度定義為原狀土強度與擾動土強度之比，即： st= 原狀

29、土強度擾動土強度。土的強度通常采用無側(cè)限抗壓強度試驗測定，即：。土的靈敏度愈高，其結(jié)構(gòu)性愈強，受擾動后土的強度降低就愈多。所以在基礎(chǔ)施工中應(yīng)注意保護基槽，盡量減少土結(jié)構(gòu)的擾動。（2）飽和粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動，導(dǎo)致強度降低，但當(dāng)擾動停止后，土的強度又隨時間而逐漸增大。粘性土的這種抗剪強度隨時間恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)稱為土的觸變性。例如：在黏性土中打樁時，可利用土的靈敏度，樁側(cè)土的結(jié)構(gòu)受到破壞而強度降低，將樁打入土中；利用土的觸變性，在停止打樁以后，土的強度逐漸恢復(fù)，樁的承載力增加。12. 【答】（a）橫坐標是粒徑，用對數(shù)表示，縱坐標是小于(或大于)某粒徑的土重含量(或稱累計百分含量)，用%表示；3（

30、b）橫坐標是含水量，用%表示，縱坐標是土的干密度，單位g/cm;（c）橫坐標是液限，用%表示，縱坐標是塑性指數(shù)。13. 【答】含水量、擊實能量、土的顆粒級配、試驗條件。14. 【答】在一定的壓實能量下使土最容易壓實，并能達到最大干密度時的含水量稱為土的最優(yōu)含水量，用wop表示；相對應(yīng)的干密度叫最大干密度，用rdmax表示。15. 【答】因為含水量小于最優(yōu)含水量wop時，土中水主要是強結(jié)合水，顆粒間具有很大的分子引力，阻止顆粒移動，壓實比較困難，干密度較??；當(dāng)含水量適當(dāng)增大時，土中結(jié)合水膜變厚，土粒間的連接力減弱而使粒易于移動，壓實效果變好，干密度增加；當(dāng)含水量繼續(xù)增加時超過最優(yōu)含水量wop出現(xiàn)

31、了自由水，擊實時水不易立即排除，阻止土?？拷?，壓實效果下降，干密度又下降。16. 【答】粘性土滲透性很小，壓實過程中含水量幾乎不變，土中少量封閉氣體很難全部趕走，要想擊實到完全飽和狀態(tài)是不可能的。17. 【答】含水量、土類及級配、擊實功能、毛細管壓力以及孔隙壓力等，其中前三種影響因素是最主要的。18. 【答】對于粘性土，因粘土礦物含量高、顆粒細小，其物理狀態(tài)與含水量關(guān)系非常密切。同一種粘性土隨其含水量的不同，而分別處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動狀態(tài)。但是由于含不同礦物成分的粘性土，即使具有相同的含水量，也未必處于同樣的物理狀態(tài)，因為含不同礦物成分的粘性土在同一含水量下稠度不同。在一定含水量下

32、，一種土可能處于可塑狀態(tài)，而含不同礦物顆粒的另一種粘性土可能處于流動狀態(tài)。因此，考慮礦物成分的影響，粘性土的軟硬狀態(tài)不用含水量直接判斷。二、 填空題1. 固態(tài)、半固態(tài)、可塑態(tài)、流動態(tài)、縮限、塑限、液限2. 孔隙比法、相對密實度法、標準灌入法3. 環(huán)刀法、比重瓶法、烘干法4. 錐式液限儀、搓條法、收縮皿法5. 粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動時，導(dǎo)致強度降低，但當(dāng)擾動停止后，土的強度又隨時間而逐漸增大的性質(zhì)。6. 越多。7. 粉土。8. 2。9. 體積、總體積。10.軟硬。三、 選擇題1.a 2.b 3.a 4.c 5.a 6.c 7.b 8.c 9.c 10.b 11.c 12.b 13.b 14.b 1

33、5.c 16.a 17.a 18.a 19.b 20.a 21.b22.c 23.b 24.c21題詳解：壓實前填料的干重度：壓實后填土的干重度：根據(jù)壓實前后土體干質(zhì)量相等的原則計算填料的方量v1： 答案（b）正確四、 判斷改錯題1. p。2. ，無粘性土不具有可塑性。3. ，對粉土和粘性土分類。4. ，是反映砂土本身的密實程度。5. ，去掉“及其形狀”。6. ，將“55%”改為“50%”。7. ，二者沒有必然聯(lián)系。8. ，同一種土的壓實能量越大，最優(yōu)含水量越小。9. ，液性指數(shù)相同時軟硬程度才相同。10. ，保持不變。五、 計算題1. 解： 2. 解：設(shè)土顆粒體積為1由 3. 解：由 因為1

34、/3< span>所以該砂土的密實度為中密。4.解：由得 因為10<ip=16<17,該粘性土應(yīng)定名為粉質(zhì)粘土；因為0.75<il=0.81<1.0,所以該粘性土的狀態(tài)為軟塑。5.解：由得 得 因為2/3< span>所以該砂土的密實度為密實。6.解：由 由當(dāng)當(dāng)故應(yīng)加水7.解：由 8. 解： 9.解：設(shè)v=1m，則粗顆粒質(zhì)量細顆粒質(zhì)量粗顆粒體積粗顆?？紫扼w積細顆粒土的干密度壓實后的孔隙比 10.解：（1）（2）填土場取土場（）灑多少水 3 得，且 時，時， ，得得 11. 解： 加水前加水后12. 解： 粉質(zhì)粘土 可塑狀態(tài) 流塑狀態(tài) 聯(lián)立求解，得

35、 13. 解： 需加水 14. 解： 15. 解： 16. 解：由得 由 得需加水 第3章 土的滲透性及滲流一、 簡答題 1. 試解釋起始水力梯度產(chǎn)生的原因。 2. 簡述影響土的滲透性的因素主要有哪些。 3. 為什么室4. 拉普拉斯方程適應(yīng)于什么條件的滲流場？ 5. 為什么流線與等勢線總是正交的？6. 流砂與管涌現(xiàn)象有什么區(qū)別和聯(lián)系？7. 滲透力都會引起哪些破壞？ 二、 填空題1.土體具有被液體透過的性質(zhì)稱為土的 。2.影響滲透系數(shù)的主要因素有： 、 、 、 、 、 。3.一般來講，室 和 。4.滲流破壞主要有 和 兩種基本形式。5.達西定律只適用于 的情況，而反映土的透水性的比例系數(shù)，稱之為

36、土的 。三、 選擇題1.反應(yīng)土透水性質(zhì)的指標是（ ）。a.不均勻系數(shù) b.相對密實度c.壓縮系數(shù) d.滲透系數(shù)2.下列有關(guān)流土與管涌的概念，正確的說法是（ ）。a發(fā)生流土?xí)r，水流向上滲流；發(fā)生管涌時，水流向下滲流b.流土多發(fā)生在黏性土中，而管涌多發(fā)生在無黏性土中c.流土屬突發(fā)性破壞，管涌屬漸進式破壞d.流土屬滲流破壞，管涌不屬滲流破壞3.土透水性的強弱可用土的哪一項指標來反映？（ ）a.壓縮系數(shù) b.固結(jié)系數(shù)c.壓縮模量 d.滲透系數(shù)4.發(fā)生在地基中的下列現(xiàn)象，哪一種不屬于滲透變形？（ ）a.坑底隆起 b.流土 c.砂沸 d.流砂5.下屬關(guān)于滲流力的描述不正確的是（ ）。a.其數(shù)值與水力梯度成

37、正比，其方向與滲流方向一致b.是一種體積力，其量綱與重度的量綱相同c.流網(wǎng)中等勢線越密集的區(qū)域，其滲流力也越大d.滲流力的存在對土體穩(wěn)定總是不利的6.下列哪一種土樣更容易發(fā)生流砂？（ ）a.砂礫或粗砂 b.細砂或粉砂c.粉質(zhì)黏土 d.黏土7.成層土水平方向的等效滲透系數(shù)與垂直方向的等效滲透系數(shù)的關(guān)系是（a.> b.= c.<8. 在滲流場中某點的滲流力（ ）。a.隨水力梯度增加而增加 b.隨水利力梯度增加而減少 c.與水力梯度無關(guān)9.評價下列說法的正誤。（ ）土的滲透系數(shù)越大，土的透水性也越大，土的水力梯度也越大；任何一種土，只要水力梯度足夠大，就有可能發(fā)生流土和管涌；土中任一點滲

38、流力的大小取決于該點孔隙水總水頭的大?。粷B流力的大小不僅取決于水力梯度，還與其方向有關(guān)。a.對 b.對 c.和對 d.全不對10.下列描述正確的是（ ）。a.流網(wǎng)中網(wǎng)格越密處，其水力梯度越小b.位于同一條等勢線上的兩點，其孔隙水壓力總是相同的c.同一流網(wǎng)中，任意兩相鄰等勢線間的勢能差相等d.滲透流速的方向為流線的法線方向11.土體滲流研究的主要問題不包括（ ）。a.滲流量問題 b.滲透變形問題c.滲流控制問題 d.地基承載力問題 ）。12.某岸邊工程場地細砂含水層的流線上a、b兩點，a點的水位標高2.5米，b點的水位標高3.0米，兩點間流線長為10米，計算兩點間的平均滲透力最接近下列（）個值。

39、(a)1.25kn/m3； (b)0.83 kn/m3； (c) 0.50 kn/m3； (d) 0.20 kn/m3。13. 四個壩基土樣的孔隙率和細粒含量（以質(zhì)量百分率計）如下，試按水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（gb50287-99）計算判別下列（）選項的土的滲透變形的破壞形式屬于管涌。 (a)(c) ； (b) ； (d) ； 。四、 判斷改錯題1. 繪制流網(wǎng)時必須滿足的基本條件之一是流線和等勢線必須正交。2. 達西定律中的滲透速度不是孔隙水的實際流速。3. 土的孔隙比愈大，其滲透系數(shù)也愈大。4. 在流網(wǎng)圖中，流線愈密集的地方，水力坡降愈小。5. 發(fā)生流砂時，滲流力方向與重力方向相同。6.

40、細粒土的滲透系數(shù)測定通常采用“常水頭”試驗進行。7. 繪制流網(wǎng)時，每個網(wǎng)格的長寬比沒有要求。8. 在流網(wǎng)中，任意兩相鄰流線間的滲流量相等。9. 管涌發(fā)生在滲流溢出處，而流土發(fā)生的部位可以在滲流溢出處，也可以在土體 計算題1.如圖31所示，在恒定的總水頭差之下水自下而上透過兩個土樣，從土樣1頂面溢出。（1） 已土樣2底面cc 為基準面，求該面的總水頭和靜水頭；（2） 已知水流經(jīng)土樣2的水頭損失為總水頭差的30%，求 bb面的總水頭和靜水頭；（3） 已知土樣2的滲透系數(shù)為0.05cm/s ，求單位時間（單位：cm） 圖33 （單位：cm）2.如圖32所示，在5.0m 厚的黏土層下有一砂土層厚6.0

41、 m，其下為基巖（不透水）。為測定該沙土的-23滲透系數(shù)，打一鉆孔到基巖頂面并以10m/s 的速率從孔中抽水。在距抽水孔15m 和30m 處各打一觀測孔穿過黏土層進入砂土層，測得孔內(nèi)穩(wěn)定水位分別在地面以下3.0m 和2.5m ，試求該砂土的滲透系數(shù)。圖32 （單位：m）3. 某滲透裝置如圖3-3所示。砂的滲透系數(shù) ；砂的滲透系數(shù)；砂樣斷面積a=200，試問：(1)若在砂與砂分界面處安裝一測壓管，則測壓管中水面將升至右端水面以上多高？（2）砂與砂界面處的單位滲流量q多大？4. 定水頭滲透試驗中，已知滲透儀直徑在60s時間板樁墻下的滲流圖7.如圖3-5所示，在長為10cm，面積的圓筒內(nèi)裝滿砂土。經(jīng)

42、測定，粉砂的，筒下端與管相連，管內(nèi)水位高出筒5cm(固定不變)，流水自下而上通過試樣后可溢流出去。試求(1)滲流力的大小，判斷是否會產(chǎn)生流砂現(xiàn)象；(2)臨界水利梯度值。圖35 第3章 參考答案一、 簡答題1.【答】起始水力梯度產(chǎn)生的原因是，為了克服薄膜水的抗剪強度0(或者說為了克服吸著水的粘滯阻力)，使之發(fā)生流動所必須具有的臨界水力梯度度。也就是說，只要有水力坡度，薄膜水就會發(fā)生運動，只是當(dāng)實際的水力坡度小于起始水力梯度時，薄膜水的滲透速度v非常小，只有憑借精密儀器才能觀測到。因此嚴格的講，起始水力梯度i0是指薄膜水發(fā)生明顯滲流時用以克服其抗剪強度0的水力梯度。2. 【答】（1）土的粒度成分及

43、礦物成分。土的顆粒大小、形狀及級配，影響土中孔隙大小及其形狀，因而影響土的滲透性。土顆粒越粗，越渾圓、越均勻時，滲透性就大。砂土中含有較多粉土及粘土顆粒時，其滲透系數(shù)就大大降低。（2）結(jié)合水膜厚度。粘性土中若土粒的結(jié)合水膜厚度較厚時，會阻塞土的孔隙，降低土的滲透性。 （3）土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。天然土層通常不是各向同性的，在滲透性方面往往也是如此。如黃土具有豎直方向的大孔隙，所以豎直方向的滲透系數(shù)要比水平方向大得多。層狀粘土常夾有薄的粉砂層，它在水平方向的滲透系數(shù)要比豎直方向大得多。（4）水的粘滯度。水在土中的滲流速度與水的容重及粘滯度有關(guān)，從而也影響到土的滲透性。3. 【答】室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗滲透系

44、數(shù)有較大差別，主要在于試驗裝置和試驗條件等有關(guān)，即就是和滲透系數(shù)的影響因素有關(guān)，詳見上一題。4. 【答】當(dāng)滲流場中水頭及流速等滲流要素不隨時間改變時，這種滲流稱為穩(wěn)定滲流，而拉普拉斯方程是指適用于平面穩(wěn)定滲流的基本方程。5. 【答】在穩(wěn)定滲流場中，取一微單元體，并假定水體不可壓縮，則根據(jù)水流連續(xù)原理，單位時間內(nèi)流入和流出微元體的水量應(yīng)相等，即dqe=dq0。從而得到： 即為二維滲流連續(xù)方程，從中由數(shù)學(xué)知識，可知流線和等勢線正交。6. 【答】在向上的滲流力作用下，粒間有效應(yīng)力為零時，顆粒群發(fā)生懸浮、移動的現(xiàn)象稱為流砂(土)現(xiàn)象。這種現(xiàn)象多發(fā)生在顆粒級配均勻的飽和細、粉砂和粉土層中，一般具有突發(fā)性

45、、對工程危害大。在水流滲透作用下，土中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動，以至流失；隨著土的孔隙不斷擴大，滲流速度不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水逐漸帶走，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道，造成土體塌陷，這種現(xiàn)象稱為管涌。它多發(fā)生在砂性土中，且顆粒大小差別大，往往缺少某種粒徑，其破壞有個時間發(fā)展過程，是一種漸進性質(zhì)破壞。具體地再說，管涌和流砂的區(qū)別是：（1）流砂發(fā)生在水力梯度大于臨界水力梯度，而管涌發(fā)生在水力梯度小于臨界水力梯度情況下；（2）流砂發(fā)生的部位在滲流逸出處，而管涌發(fā)生的部位可在滲流逸出處，也可在土體內(nèi)部；（3）流砂發(fā)生在水流方向向上，而管涌沒有限制。7. 【答】滲流引起的滲透破壞問題主

46、要有兩大類：一是由于滲流力的作用，使土體顆粒流失或局部土體產(chǎn)生移動，導(dǎo)致土體變形甚至失穩(wěn)；二是由于滲流作用，使水壓力或浮力發(fā)生變化，導(dǎo)致土體和結(jié)構(gòu)物失穩(wěn)。前者主要表現(xiàn)為流砂和管涌，后者主要則表現(xiàn)為岸坡滑動或擋土墻等構(gòu)造物整體失穩(wěn)。 二、 填空題1. 滲透性或透水性2. 土的粒度成分及礦物成分、土的密實度、土的飽和度、土的結(jié)構(gòu)、土的構(gòu)造、水的溫度3. 常水頭法、變水頭法4. 流砂(土)、管涌5. 層流、滲透系數(shù) 三、 選擇題1.d 2.c 3.d 4.a 5.d 6.b 7.a 8.a 9.d 10. c 11. d 12. c 13.d(注：按規(guī)范當(dāng)時發(fā)生管涌) 四、 判斷改錯題1.2. 3.

47、，對黏性土不成正比。 4.，改“愈小”為“愈大”。 5.，改“相同”為“相反”。 6.，改“常水”頭為“降水頭”或“變水頭”。 7.，每個網(wǎng)格的長寬比必須為定值。8. 9.，應(yīng)將管涌與流土對調(diào)。 五、 計算題1.解：如圖3-1，本題為定水頭實驗，水自下而上流過兩個土樣，相關(guān)幾何參數(shù)列于圖中。（1）以c-c為基準面，則有：zc=0，hwc=90cm，hc=90cm（2）已知dhbc=30%dhac，而dhac由圖2-16知，為30cm，所以dhbc=30%dhac=0.330=9cm hb=hc-dhbc=90-9=81cm又 zb=30cm，故hwb=hb- zb=81-30=51cm32（3

48、）已知k2=0.05cm/s，q/a=k2i2= k2dhbc/l2=0.059/30=0.015cm/s/cm=0.015cm/s（4） i1=dhab/l1=（dhac-dhbc）/l1=（30-9）/30=0.7，而且由連續(xù)性條件，q/a=k1i1=k2i2 k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s2. 解：分析：如圖3-2，砂土為透水土層，厚6m，上覆粘土為不透水土層，厚5m，因為粘土層不透水，所以任意位置處的過水?dāng)嗝娴母叨染鶠樯巴翆拥暮穸?，?m。題目又給出了r1=15m，r2=30m，h1=8m，h2=8.5m。 由達西定律的公式知，可改寫為： 帶入已知條件，得到： 本題的要點在于對過水?dāng)嗝娴睦斫?。另外，還有個別同學(xué)將ln當(dāng)作了lg。3. 解：(1)設(shè)所求值為，砂樣和砂樣的高度分別為和。因各斷面的滲流速度相等，故有即 (2)砂與砂界面處的單位滲流量q為： 4. 解： 5. 解：因為試驗時的溫度為標準溫度，故不作溫度修正。 6. 解：(1)a、e點位于水面，故 b、d位于土層表面，其孔隙壓力分別為： c點位于板樁底部，該點的水頭損失為： 該點的孔壓為： (2)地基的單位滲水量： 7. 解： (1)，所以