土力学与基础工程课后答案

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1、2.21某办公楼工程地质勘探中取原状土做试验。用天平称50cm3湿土质量为95.15g，烘干后质量为75.05g，土粒比重为2.67。计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度。【解】m=95.15g，ms=75.05g，mw=95.15-75.05=20.1g，V=50.0cm3，ds=2.67。Vs=75.05/(2.67´1.0)=28.1cm3取g=10m/s2，则Vw=20.1cm3Vv=50.0-28.1=21.9cm3Va=50.0–28.1–20.1=1.8cm3于是，r=m/V=95.15/50=1.903g/cm3rd=ms/V=75.0

2、5/50=1.501g/cm3rsat=(ms+rw×Vv)/V=(75.05+1.0´21.9)/50=1.939g/cm3w=mw/ms=20.1/75.05=0.268=26.8%e=Vv/Vs=21.9/28.1=0.779n=Vv/V=21.9/50=0.438=43.8%Sr=Vw/Vv=20.1/21.9=0.9182.22一厂房地基表层为杂填土，厚1.2m，第二层为粘性土，厚5m，地下水位深1.8m。在粘性土中部取土样做试验，测得天然密度r=1.84g/cm3，土粒比重为2.75。计算此土样的天然含水率w、干密度rd、孔隙比e和孔隙率n。【解】依题意知，Sr=1.0，rsat

3、=r=1.84g/cm3。由，得n=e/(1+e)=1.083/(1+1.083)=0.520g/cm3。2.23某宾馆地基土的试验中，已测得土样的干密度rd=1.54g/cm3，含水率w=19.3%，土粒比重为2.71。计算土的孔隙比e、孔隙率n和饱和度Sr。又测得该土样的液限与塑限含水率分别为wL=28.3%，wp=16.7%。计算塑性指数Ip和液性指数IL，并描述土的物理状态，为该土定名。【解】（1）r=rd(1+w)=1.54´(1+0.193)=1.84g/cm3n=e/(1+e)=0.757/(1+0.757)=0.431（2）Ip=wL-wp=28.3–16.7=11.6IL=

4、(wL-w)/Ip=(28.3–19.3)/11.6=0.776280.75

5、100.0cm3，ds=2.70。Vs=162.0/(2.70´1.0)=60.00cm3取g=10m/s2，则Vw=24.00cm3Vv=100.0–60.0=40.0cm3Va=100.0–60.0–24.0=16.0cm3于是，r=m/V=186/100=1.86g/cm3rd=ms/V=162/100=1.62g/cm3rsat=(ms+rw×Vv)/V=(162+1.0´40.0)/100=2.02g/cm3r¢=rsat-rd=2.02–1.0=1.02g/cm3w=mw/ms=24.0/162=0.148=14.8%e=Vv/Vs=40.0/60.0=0.75n=Vv/V=40

6、.0/100=0.40=40.0%Sr=Vw/Vv=24.0/40.0=0.60比较各种密度可知，rsat>r>rd>r¢。3.7两个渗透试验如图3.14a、b所示，图中尺寸单位为mm，土的饱和重度gsat=19kN/m3。求  （a）                                       （b）图3.14习题3.7图 （1）单位渗流力，并绘出作用方向；（2）土样中点A处（处于土样中间位置）的孔隙水压力；（3）土样是否会发生流土？（4）试验b中左侧盛水容器水面多高时会发生流土？28【解】（1）ja=gwia=10´(0.6–0.2)/0.3=13.3kN/m3¯jb=g

7、wib=10´(0.8–0.5)/0.4=7.5kN/m3（2）（a）A点的总势能水头=0.6–(0.6–0.2)/2=0.4m而A点的位置水头zA =0.15m，则A点的孔隙水压力（b）A点的总势能水头=0.8–(0.8–0.5)/2=0.65m而A点的位置水头zA =0.2m，则A点的孔隙水压力（3）（a）渗流方向向下，不会发生流土；（b）土的浮重度g¢=19–10=9kN/m3jb=7.5kN/m3<