土力学习题及部分解答.doc

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1、第一章习题及部分解答1-2根据图1－5上四根粒径分布曲线，列表写出各土的各级粒组含量，估算②、③、④土的Cu及Cc并评价其级配情况。解：列表写出各土的各级粒组含量（单位%）土样20~2mm2~0.5mm0.5~0.25mm0.25~0.05mm0.05~0.005mm<0.005mm12663222060203203393624433202716计算Cu及Cc并评价其级配情况土样D10D30D60CuCc级配20.180.30.392.171.28不良30.0950.21.212.630.35不良40.030.120.45151.0

2、7良好1-3（题略）解答提示：含蒙脱石粘性土的工程性质不如含高岭石粘性土好，原因分析：从黏土矿物内部晶体结构分析。1-4（题略）解答提示：黏土颗粒表面带电的主要原因有：同晶置换、破键、吸附作用、离解作用1-8有一块体积为60cm3的原状土样，重1.05N,烘干后0.85N。已只土粒比重（相对密度）=2.67。求土的天然重度g、天然含水量、干重度gd、饱和重度gsat、浮重度g'、孔隙比e及饱和度Sr解：已知。求1-10某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15%，试问每1000kg质量的土

3、料应加多少水？1-11用某种土筑堤，土的含水量＝15％，土粒比重Gs＝2.67。分层夯实，每层先填0.5m，其重度等g＝16kN/m3，夯实达到饱和度＝85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。1-12某饱和土样重0.40N，体积为21.5cm3，将其烘过一段时间后重为0.33N，体积缩至15.7cm3，饱和度＝75%，试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。解：已知烘烤前Sr=1,W=0.4N,V=21.5cm3,烘过一段时间后W`=0.33N,V`=15.7cm3,Sr`=75%,求ww`ee`烘过一段

4、时间后，失去水分重量0.07N，体积为0.07*1000/9.8=7.1429cm3烘前Sr=1,Vv=Vw=21.5-Vs（1）烘后Sr=0.75=(Vw-7.1429)/(15.7-Vs)（2）由（1）、（2）求解出：Vs=10.3284cm3Vw=11.1716cm3因此：烘前Ww=11.1716*9.8/1000=0.1095NWs=0.4-0.1095=0.2905NWw/Ws=37.6936%e=Vv/Vs=1.0816Ws/V=13.5116kN/m3烘后Ww`=0.1095-0.07=0.0395NWw`/Ws=13

5、.5972%e=Vv`/Vs=0.5201Ws/V`=18.5032kN/m31-14某砂土的重度＝17kN/m3，含水量w＝8.6%，土粒重度＝26.5kN/m3。其最大孔隙比和最小孔隙比分别为0.842和0.562求该沙土的孔隙比e及相对密实度Dr，并按规范定其密实度。1-16（题略）解：已知WL=44%,Wp=28%,W=0.401N,Ws=0.264N。确定土的名称，讨论土的物理状态和结构特点Ip=44-28=16为亚黏土（铁路桥规）或粉质黏土（岩土工程勘察规范）w=(0.401-0.264)/0.264=51.8939%I

6、L=(51.8939-28)/(44-28)=1.49为流塑状态。结构特点：土孔隙中含有一定数量自由水，土颗粒间联结很弱，在自重作用下会发生相对移动。1-17（题略）解答提示：粘性土特殊的物理性质有：结构性（触变性）、可塑性、胀缩性、冻胀性1-18已知1）土WL=39%,Wp=21%。确定图1-5中四个土样的土名？解：根据粒径组成2）、4）为中砂，3）为粗砂1）土：根据Ip=39-21=18，为黏土。根据塑性图1-33（铁路路基设计规范），为5区粉黏土（CM）第二章习题及部分解答2-1（题略）解答：两种粘性土孔隙比相同，具有分散结构

7、的粘性土渗透性比絮凝结构的小，因为絮凝结构的粘性土中有相当数量的大孔隙。2-2（题略）解答：两种中砂，d10有显著差别，具有不同的渗透性，因为d10越小，不均匀系数越大，级配越好，级配越好的土，粗颗粒间的孔隙被细颗粒充填，孔隙通道变小，则渗透性越弱。2-3如图所示，在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样，从土样1顶面溢出。（1）已土样2底面c－c为基准面，求该面的总水头和静水头;（2）已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%，求b－b面的总水头和静水头；（3）已知土样2的渗透系数为0.05cm/s，求单位时间内土样横截面单位

8、面积的流量；(4 )求土样1的渗透系数。解：1）c-c:2)b-b:90-h=30*30%-àh=81cm3)q=kiA=0.05*(30*30%/30)*1*1=0.015cm3/cm2/s4)k=q/(iA)=0.015/[(81