土力學練習冊答案

1、土力學練習冊（參考答案）習題一一、選擇填空 土的顆粒級配曲線較陡，表示粒徑相差（B ） ，土的顆粒（D ），級配 （F）。A:較大B:較小C:不均勻D:均勻E:良好 F:較差 由于（C ）的存在，使土具有可塑性,而（D ）會加劇土的凍脹性.。A:強結(jié)合水B:弱結(jié)合水C:重力水D:毛細水 級配良好的土的不均勻系數(shù)相對（A ）。A:較大；B:較小C:無關(guān)符合下列哪個條件，說明土的顆粒級配良好（D ）。A: Cu5 及 Cc1 B: Cu5 及 Cc=0.1 0.3 C: Cu5 及 Cc=1 3 TOC o 1-5 h z 能對土粒產(chǎn)生浮力的是（B）。A:結(jié)合水B:重力水C:毛細水D:強結(jié)合水 工

2、程上區(qū)分某種土是否屬于粘性土用_C_ ;區(qū)分土的軟硬用D 。A:塑限；B:液限；C:塑性指數(shù)；D:液性指數(shù).二、判斷結(jié)合水密度較重力水大，具有較高的粘滯性和抗剪強度，不能傳遞靜水壓力，不受重力作用而轉(zhuǎn)移。（V ） 與結(jié)合水不同的是重力水對水中土粒有浮托力。（V ） 土的不均勻系數(shù)越大，表示土粒越不均勻。（V ） 工程上常用不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)CC判斷土的級配情況。（V ）級配分布曲線縱坐標上60%、30%、10%對應的粒徑統(tǒng)稱為有效粒徑。（X ） 級配良好的土的顆粒應該是較均勻的。（X ）7 .顆粒級配曲線越平緩,土的粒徑級配較好。（V ）從工程性質(zhì)考慮，土的結(jié)構(gòu)主要包括土粒的外表特征及粒

3、徑組成、土粒的排列和土粒的聯(lián)結(jié)三個方面。（V ） 無粘性土中的相對密實度越大，說明土越密實。（V ） 塑性指數(shù)可用于土的分類及其性質(zhì)的評價。（V） 液性指數(shù)可判斷粘性土的物理狀態(tài)。（V）指出下面某土樣的試驗報告各錯在何處。（塑限、液限飽和度）含水重W（%）塑眼WP承）液限WL(%)飽和度Sr干土甜度密度2230261.031.651.6213.有A, B兩種土，其物理狀態(tài)指標如下:土層物理狀態(tài)指標塑限Wp液限WL含水量W孔隙率nA21%39%35%48.7%B20%35%27%2.2%判斷下列說法是否正確，并寫出理由。 TOC o 1-5 h z 1）.A比B含有更多的粘粒或更多的親水礦物。（

4、V ）2）,A比B更軟。（V ）3）,A的孔隙比比B大。（V ）三、簡答簡述粘性土的觸變性及在工程中的應用。觸變性是膠體的凝聚和交溶過程的可塑轉(zhuǎn)變特性。也是含有細黏粒的黏性土常有結(jié) 構(gòu)性的重要原因。黏粒在受到擾動前互相吸引和凝聚，離子和水分子定向排列。當受到 外來擾動因素（如振動、攪拌、超聲波、電流等）的影響時，黏粒之間的相互位置和離 子及水分子的定向排列被打亂，這使粒間的吸引大大減弱，粒間的結(jié)合水轉(zhuǎn)為自由水， 黏粒由凝聚狀態(tài)轉(zhuǎn)為分散狀態(tài)。因而結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)被破壞，土的強度大大降低。工程中常常利用粘土的這種性質(zhì)：如打樁、鉆井工程中可作為側(cè)壁保護層；在沉井 基礎施工中可以形成沉井周壁的潤滑保護層，起

5、到減小井壁摩擦，有利于沉井逐漸下沉 和保護井周土體的穩(wěn)定的作用。顆粒分析中的篩分法和水分法各適用哪些情況？篩分法適用于顆粒粒徑大于0.074mm的粗粒土；水分法適用于顆粒粒徑小于0.074mm的細粒土。四、計算在土的三相組成示意圖中，取土粒體積V=1m3。已知某土樣的比重Gs=2.7，含水量w =32.2%, 土的天然重度Y=19.1kn/m3、水的重度Y w=10kN/m3.按各三相物理指 標的定義計算下圖中各括號的值?？蒅 = 27.0 KN;Gw = 8.7 KN;G = 37.5 KN;V = 1.87m 3 ；、I e = V = 0.87m3；V = 0.87m3；S = 100%

6、/y = 9.1KN/m3 swr有一塊體積為60cm3的原狀土樣，重1.05N,烘干后重0.85N。已知土粒比重Gs=2.67。求土的天然重度Y、天然含水量w、干重度Yd、飽和重度丫皿、浮重度Y 、 孔隙比e及飽和度Sr。參考教學光盤第六講例題2某工地在填土施工中所用土料的含水量為5%,為便于夯實需在土料中加水，使 其含水量增至15%，詩文每1000kg質(zhì)量得土料應加水多少？參考教學光盤第六講例題4解：設:1000Kg原土料含水的質(zhì)量為x105 :5 = 1000 : x 解得x = 47.62土粒質(zhì)量:1000 -47.6 2 = 952.38設：1000Kg 土料含水為yy952.38=

7、 0.15y = 142.86(水)加水:142.86 - 47.62 = 95.24(Kg)用某種土筑堤，土的含水量w=15%，土粒比重Gs=2.67。分層夯實，每層先填0.5m， 其重度Y=16KN/m3，夯實達到飽和度Sr=85%后再填下一層，如夯實時水沒有流失，求每 層夯實后的厚度。解：設夯實前的孔隙比e0、厚度h0；夯實后的孔隙比e1、厚度16欠 wGs = sr e1wGsSr0.15 x 2.67 e1=0.471 0.85e =-vo-0 V s0.919 二 0.5 0.471 = hil0.471 ,1 = 0 919 x 0.5 = 0.26m2.67 x 10 xG +

8、 0.15).-1 = 0.9195.某粘土的含水量w=36.4%,液限Wl=48%、塑限Wp=25.4%，要求:.計算該土的塑性指標Ip；.確定該土的名稱；.計算該土的液性指標IL；.按液性指標數(shù)確定土的狀態(tài)。解：I = W -W = 48 - 25.4 = 22.6 PIp 17為粘土 (查表1-12，教材第37頁)ILW -Wp = 364-25.4 = 0.49 WL - Wp48 - 25.4按鐵路橋規(guī)為硬塑狀態(tài)6.某沙土的含水量w=28.5%、天然重度Y=19kN/m2、相對密度(比重Gs) ds=2.68.顆粒分析結(jié)果如表：二粒蛆酸粒徑范 圍on)22-0.50.5-0.250方

9、脖5 = -XQ +Q )Xz+ T 22 - zk 2 J1 2Q 1Q 2Txz=40kPa。已知土的祖=30, C=0, txz增至60KPa,則該點又如何？ 解：問該點是否剪切破壞?如oz和。x不變，=Q tg 2 45 0-1- 2 ctg 45 0 2 )| = 1 (100+250)(100 - 250、2+ 4022 260=2k 2 JJ90KPaQ1(90 = 260 tg 2 45 0k8 = 29 0小于土的內(nèi)摩擦角30 0,所以該土未被剪切破壞當 T = 60 KPa 時，=b tg 2 45 0 -2ctg(450 -8、k 2 7| = 1 (100+250)(1

10、00 - 250、2+ 6022 2711=2k 2 JJ79KPaQ179 = 271 tg 2 (45 0 -k 2 J8 = 330大于土的內(nèi)摩擦角30 0,所以該土被剪切破壞。習題六一、填空1.地基檢算包含對地基（強度）、（變形）和（穩(wěn)定性）三個方面的檢算，其中（強度）檢算是最重要的。勃朗特一一維西克公式和承載力系數(shù)適合于（中心垂直荷載作用下）的（條形 ） 基礎，當基礎形狀改變，荷載出現(xiàn)（偏心）或（傾斜），地基承載力將發(fā)生變化， 要根據(jù)規(guī)范進行修正。飽和粘土地基，在基礎淺埋而且荷載急速增加的條件下，極易造成（整體剪切 破壞 ）。當基礎埋深（較大）時，無論是砂性土或粘性土地基，常產(chǎn)生局部

11、剪切破壞。當?shù)鼗鶠樗缮埃ɑ蚱渌缮⒔Y(jié)構(gòu)的土），不論基礎位于地表還是具有一定深度，都會產(chǎn)生（沖切破壞）。二、簡答1 .試述整體剪切破壞各階段土中應力、變形及P-S曲線的變化情況？參考教材第166頁整體剪切破壞及圖6-1。為保證上部結(jié)構(gòu)的安全和使用，地基應滿足哪三方面的要求？地基必須具有足夠的強度；地基變形必須小于上部結(jié)構(gòu)的容許值；地基應有足夠的抵抗水平荷載和不利自然條件的能力；確定地基承載力的方法有哪些？塑性區(qū)法一一根據(jù)地基臨塑壓力和塑性區(qū)的概念推導出計算地基承載力的方法;理論公式一一在假設淺基一般剪切破壞圖式基礎上推導出計算公式；經(jīng)驗公式一一用規(guī)范確定地基承載力；原位測試一一用實驗方法測定地基

12、承載力。荷載試驗如何確定地基承載力？參考教材第192頁上數(shù)第11行至16行及圖6-11。簡述十字板試驗方法？參考教材第197頁。三、計算有一條形基礎，寬度b=3m，埋深h=1m，地基土內(nèi)摩擦角=30。，粘聚力c=20KPa， 天然重度Y =18KN/m3。試求：地基臨所荷載當極限平衡區(qū)最大深度達到0.3b時，的均布荷載數(shù)值。解:pa冗垢CvyH冗cot 9-+0冗(o x cot 30。+18 x 1)+18x 1 = 259.5KPacot 3Oo- + 30 x TOC o 1-5 h z 2180 z = P H cot0 一生+0)- Hmaxy冗2) y tan0c. c P-18x 1 f C 冗 5 冗)200.3x 3 = cot300+ 30 x18冗2180) 18 tan 300p = 333.8KPa某淺基的埋深為2m，平面尺寸為4mX6m，地基為亞粘土，y=18KN/m3,e=200, c=9KPa。試用勃朗特一維西克公式，并考慮基礎形狀的影響，計算地基極限荷載。解：1 .Pk = q.& N + c.& -N + yb匕.Ny查表:當。=20