《土力学》习题课(带解答).pdf

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1、2010.12【例1】已知某土样的孔隙比、比重和饱和度，用三相草图计算：γd、γsat、γ’。（分别假设Vs=1、V=1、W=1）解：1.设W=1，由WsGsWsGsVsVsVveVveVsVsVSrVSrVvWSrVvVv又WsWGsVsSrVv1GsVsSreVs111VsGsSreGsSreeeVvGsSreGsSreGs而WsGsVsGsSreSreWGsSreGsWsGsSreGsdV

2、1e1eGsSreWsVvsatVGseGseSrGseSrGse1e1eGseSrGs1sat1e2.设V=1，由1VvVseVveVs1eVseVv又VvVs11eWs1GsWsGsVs1eVeSrSrVSrVvVv1eWsGsdV1eWsVvGseGsesatV1e1e1e3.设Vs=1，则VveVve,V1VsWsGs

3、WsGsVsWsGsdV1eWsVsGseGsesatV1e1eGs1sat1e【例2】某完全饱和土样，厚2.0cm，环刀面积30cm2，在压缩仪上做压缩试验，试验结束后取出称重为105g，烘干后干土重为85g，设土粒比重为2.70，求：⑴压缩前土重？⑵压缩前后孔隙比变化？【例3】某一施工现场需要填土，基坑体积为2000m3，填土土方是从附近的土丘开挖而来。经勘察，填土的比重为2.70，含水量为15%，孔隙比为0.60，要求填筑结束时的含水量为17%，干密度为17

4、.6kN/m3，问：⑴取土场土的重度、干重度、饱和度是多少？⑵应从取土场取多少方土？⑶碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？【例4】取A、B两试样，测定其指标如表，试计算：⑴哪一土样粘粒含量高？⑵哪一土样孔隙比大？⑶哪一土样饱和重度大？⑷确定A、B土样名称及状态？ωL(%)ωP(%)ω（%）dsSrA3012452.701B2916262.681解：⑴IPA=30-12=18，IPB=29-16=13由于IPA＞IPB，所以A土样的粘粒含量高⑵由于Sr=1，所以eA=ωds=0.45×2.70=1.215A土样的孔隙eB=ωds=0.26×2.6

5、8=0.7比e比较大⑶dse2.71.215103satA17.67kN/m1e11.215dse2.680.7103satB19.88kN/m1e10.7⑷P4512ILA1.83＞1LP3012且IPA18＞17A土样是流塑状态的粘土P2626ILB0.77（0.75-1之间）LP2916且IPB13在（10-17之间）B土样为软塑状粉质粘土【例5】通过变水头试验测定某粘土的渗透系数k，土样横断面面积A=30cm2，长度L=4cm，

6、渗透仪水头管（细玻璃管）断面积a=0.1256cm2，水头差从△h1=130cm降低到△h2=110cm所需时间t=8min。试推导变水头试验法确定渗透系数的计算公式，并计算该粘土在试验温度时的渗透系数k。【例6】某渗透试验装置如图所示。土样Ⅰ的渗透系数k1=2×10-1cm/s，土粒比重ds1=2.72，孔隙比e1=0.85。土样Ⅱ的30cm渗透系数k2=1×10-1cm/s，土粒比重20cmds2=2.72，孔隙比e2=0.80。土样横断面积30cmⅠA=200cm2。30cmⅡ求：⑴图示水位保持恒定时，渗透流量Q多大？⑵若右侧水位恒定，左侧

7、水位逐渐升高，升高高度达到多少时会出现流土现象？【例7】某地基地表至4.5m深度范围内为砂土层；4.5m—9.0m为粘土层，其下为不透水页岩，地下水位距地表2.0m。已知水位以上砂土的平均孔隙比为0.52，平均饱和度为37%；粘土的含水量为42%；砂土和粘土的比重均为2.65。计算地表至粘土层范围内的竖向总应力、有效应力和孔隙水砂土压力。粘土不透水页岩【例8】试计算图中所示地基土中的自重应力分布2ma319kN/m8m粗砂319.5kN/msatb3319.3kN/m，19.4kN/m4msat粘土20%，55%,24

8、%cLP解：⑴水下的粗砂层受到水的浮力作用，其有效重度为：3sat19.5109.5kN/m⑵粘土层因为ω＜ωP