土的物理成分和組成

1、第一章土的物理成分和組成討論問題（整理：66B-冒險 90A-奮進(jìn)）本次討論6日晚進(jìn)行，共有 95A-鄂-小草 80B-甘-朱小明 74A-杭-貓兒 90B-魯-九零 68B-魯-鐵蛋-721 滬-趙老白六位同學(xué)分別從不同的方面提出了問題。在次表示感謝，下面將問題整理解答如下，并附上14年小魚群的物性討論解答。問題一：2010年下午案例題第27題：某非自重濕陷性黃土試樣含水量w=15.6%，土粒比重Gs=2.70，質(zhì)量密度=1.60g/cm3，液限wL=30.0%，塑限wp=17.9%，樁基設(shè)計時需要根據(jù)飽和狀態(tài)下的液性指數(shù)查取設(shè)計參數(shù)，該試樣飽和度達(dá)85%時的液性指數(shù)最接近下列哪一選項？ （

2、A）0.85（B）0.92（C）0.99（D）1.06根據(jù)w、Gs、，求出孔隙比e再根據(jù)e、Gs、飽和度85%，求出含水量，繼而求出液性指數(shù)。我不明白的是：為什么孔隙比e保持不變？（95A-鄂-小草）解答：非自重濕陷性黃土，在浸水后不發(fā)生濕陷，浸水后飽和度增加可認(rèn)為是水填充空隙，而不引起空隙比的變化。問題二：土力學(xué)（李廣信，第二版）習(xí)題1-3：1-3 用來修建土堤的的土料料場，土的天然密度=1.92g/cm3，含水量w=20%，比重Gs=2.70. 現(xiàn)在要修建一壓實干密度d=1.7 g/cm3，體積80000m3的土堤，如果備料的裕量按20%考慮，求修建土堤需在料場開挖天然土的體積。問題：備料

3、裕量是指：（1）土堤填料的20%，即8*1.2=9.6萬m3，需要準(zhǔn)備的天然土體積要滿足9.6萬m3填料的要求；（2）還是料場的天然土的量要多準(zhǔn)備20%？（80B-甘-朱小明）解答：此處的20%是在滿足壓實需求的8萬方量所需要備的天然土料的基礎(chǔ)上加的20%，（即算出所需天然料場的土方量再乘以1.2）：問題三：土力學(xué)第25頁表1-10的下部“細(xì)粒土無法在實驗室測定emax和emin。實際上也不存在最大和最小孔隙比，因此只能根據(jù)孔隙比e或干密度d來判斷其密實度。”問題：實驗室為什么無法測定emax和emin？細(xì)粒土為什么實際上也不存在最大和最小孔隙比？是不是對于粗粒土要想測最大、最小孔隙比已經(jīng)很難

4、了，很難與實際一樣，而細(xì)粒土本身顆粒非常細(xì)且集中，那就更難測了，細(xì)粒土更關(guān)心稠度，即軟硬狀態(tài)，對于密實度不關(guān)心也罷？細(xì)粒土在實際工程中的密實度可以用壓實度來反映？（80B-甘-朱小明）解答：查找一下細(xì)粒土的概念，細(xì)粒土的性質(zhì)一般與孔隙比關(guān)系不大。細(xì)粒土含有粘性礦物，顆粒細(xì)小。按照土工試驗測定砂土最大e的原理，分散不宜，效果不明顯。而測定最小空隙比往往需要一定的擊實功和含水率，此時可以直接采用最大干密度表示，不需要換算成最小空隙比。再者，細(xì)粒土的物理性質(zhì)更多是和水有關(guān)，試驗的針對性不同。非要對細(xì)粒土測emax和emin是沒有必要的。問題四：清華大學(xué) 土力學(xué) 第二版P38 活性指數(shù)出處？P40 壓

5、實能出處？（111B-黑-青果）解答：活性指數(shù)土力學(xué)上有明確的定義。活性指數(shù)未寫入規(guī)范。至于出處，建議不需要關(guān)心那么多壓實能是與擊實實驗所得的最大干密度有關(guān)的，擊實能越大，得到的干密度越大。問題五：2011下午第2題：用內(nèi)徑8.0cm，高2.0cm的環(huán)刀切取飽和原狀土試樣，濕土質(zhì)量m1=183g，進(jìn)行固結(jié)試驗后，濕土的質(zhì)量m2=171.1g，烘干后土的質(zhì)量m3=131.4g，土的必中Gs=2.70，則經(jīng)壓縮后，土孔隙比變化量e為多少。（74A-杭-貓兒）解法一：解法二：解法三：（武威標(biāo)準(zhǔn)）V1=22=100.5cm3壓縮前：=1.31g/cm3，=Gs-1=2.7-1=1.061壓縮后：V2=

6、39.6cm3，V3=48.7cm3，e1=0.813-=1.061-0.813=0.248解法四：（武威標(biāo)準(zhǔn)）壓縮后孔隙體積變化也就是排出水的體積V=12cm3e=0.247武威解法四對應(yīng)三相換算解法一，武威解法三對應(yīng)三項換算解法二該題環(huán)刀取飽和土樣做固結(jié)試驗，壓縮前后，土體均為飽和，應(yīng)該是：環(huán)刀體積=土中固體顆粒體積+土中水體積，但是解法一、解法二中土中水體積不同的計算方法，結(jié)果卻不同，這就帶來了問題：1、 環(huán)刀取樣，是否環(huán)刀體積可以代表土體體積？通俗的說，環(huán)刀是否取滿？2、 固結(jié)試驗，土體前后是否均為飽和？如果以上兩個問題答案都是肯定的，那么該題題干應(yīng)該錯了。不過不影響答案，選項均為B、

7、0.25。解答：環(huán)刀取樣時，環(huán)刀是滿的，這樣可以免去測量土樣體積的麻煩。土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)中，固結(jié)實驗指出：固結(jié)試驗方法適用于飽和的粘土，只進(jìn)行壓縮試驗時允許用于非飽和土。而飽和土是指飽和度大于80的土。所以飽和土是否完全飽和，要看題目給定的條件。不要直接把飽和土當(dāng)做完全飽和土。本題沒有明確是完全飽和土，而且題干中提到的是壓縮的問題，所以不能把初始的土樣當(dāng)做完全飽和土對待。否則就會出現(xiàn)答案不統(tǒng)一的問題。當(dāng)然這樣的題目感覺確實出的不是很嚴(yán)謹(jǐn)，但是又不能說他錯。會讓考生無所適從。從常理看，一開始的土樣肯定是不完全飽和的。問題六：（好的練習(xí)題目推薦解答）有一濕土樣質(zhì)量為200g，已知含水率為15%，要

8、制備含水率為20%的土樣，需要加水多少？（90B-魯-九零）解法一：gm2=ms（1+w2）=208.7gm=m2-m1=208.69-200=8.7g解法二：可以和萬能公式結(jié)合在一起記憶，（加水問題）m2=208.7m=m2-m1=208.69-200=8.7g問題六：1、 飽和密度公式的適用條件，什么時候可以用，什么時候不可以用？建議在總結(jié)中明確。 （滬-趙老白） 解答：往往含水量大于80%可叫做飽和土，和完全飽和概念是不一樣的。上面的公式是針對完全飽和100%而言的。問題七：如果試驗結(jié)果表明天然砂層的相對密度Dr大于1，可能嗎？天然黏性土的液性指數(shù)Il大于1，流動狀態(tài)還有一定的強(qiáng)度，如何

9、理解？（68B-魯-鐵蛋-721）解答：室內(nèi)測定e0 對天然土樣有擾度，室內(nèi)測定的最小e0往往比天然狀態(tài)下的e0要大，Dr大于1是可能的。液性指數(shù)采用的也是擾動土，擾度土強(qiáng)度下降，原本非流動的土，試驗做出來有可能流動。其次，天然砂層的原狀土的取樣測定孔隙比，目前還有難度 流動狀態(tài)還有一定的強(qiáng)度，是因為原狀土的結(jié)構(gòu)未被破壞，有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。問題八：裝在環(huán)刀內(nèi)的飽和土樣加上豎向壓力后高度自2.0cm壓縮至1.95cm，然后取出土樣測得其含水率28.0%.已知土粒比重2.70，求改土樣壓縮前后的孔隙比e1和e2。（壓縮前的含水率可以取28.0%嗎？) （68B-魯-鐵蛋-721）解答：壓縮后土粒質(zhì)量沒變，水跑了，含水率自然降低了。附：14年精英魚兒群第一章問題解答：總結(jié)：常用的等量關(guān)系 ：1.比重ds不變 2 侵水前后e n pd不變 3換填壓實之后土顆粒的固體質(zhì)量不變面 即V1pd1=V2pd2 本題用3總結(jié)：考試時最好用三相草圖，套公式容易錯誤。笑傲算法，簡單明了：（對于本題的A選項存在爭議，請結(jié)合下題進(jìn)行判斷）（本題存大爭議,711認(rèn)為活性指數(shù)公式是老外的 不知道其他教材有沒有引用；老六也提出同樣的疑問，活性指數(shù)的觀點在巖土界認(rèn)可嗎？由于本題計算量小，有人認(rèn)為知識