土力学-四校合编答案
土力学四校合编课后习题答案
2-8单元1-1砂类土和粘性土各有那些典型的形成作用?【答】土在其形成过程中有各种风化作用共同参与,它们同时进行。
砂类土主要是由于温度变化、波浪冲击、地震引起的物理力使岩体崩解、破碎形成。
粘性土主要是岩体与空气、水和各种水溶液相互作用形成。
1-2请分析下列几组概念的异同粘土矿物:一种铝—硅酸盐晶体由两种晶片交互层叠构成,是细小的扁平颗粒,表面有很强的于水作用的能力,便面积愈大,作用能力就越强。
粘粒:粒径小于0.005mm的土颗粒。
粘性土:塑性指数大于10的土称为粘性土。
粒径:土颗粒的某种性质与某一直径的同质球体最相近时,就把该球体的直径称为被测颗粒的粒径。
粒度:土粒的大小称为粒度。
粒组:一定范围内的土粒称为粒组。
1-3.土的粒度成分与矿物成分的关系?答:粗颗粒土往往是岩石经物理分化形成的原岩碎屑,是物理化学性质比较稳定的原生矿物颗粒;细小土粒主要是化学风化作用形成的次生矿物颗粒和生成过程中有机物质的介入,成分、性质及其与水的作用均很复杂,是细粒土具有塑性特征的主要因素之一,对土的工程性质影响很大。
1.4简述土中粒度成分与矿物成分的关系。
粗颗粒土往往是岩石经物理分化形成的原岩碎屑,是物理化学性质比较稳定的原生矿物颗粒;细小土粒主要是化学风化作用形成的次生矿物颗粒和生成过程中有机物质的介入,次生矿物的成分、性质及其与水的作用均很复杂,是细粒土具有塑性特征的主要因素之一,对土的工程性质影响很大。
1-5.界限粒径的物理意义?答:粒组随着分界尺寸的不同而呈现不同的变化,划分粒组的分界尺寸就是界限粒径1-6.粘性土为什么带电?答:①离解作用:指粘土矿物颗粒与水作用后离解成更微小的颗粒,离解后的阳离子扩散于水中,阴离子留在颗粒表面;②吸附作用:指溶于水中的微小粘土矿物颗粒把水介质中一些与本身结晶格架中相同或相似的离子选择性地吸附到自己表面;③同晶置换:指矿物晶格中高价的阳离子被低价的离子置换,常为硅片中的Si4+ 被Al3+置换,铝片中的Al3+被Mg2+置换,因而产生过剩的未饱和的负电荷。
东南大学等四校合编《土力学》第4版重点笔记
东南大学等四校合编《土力学》第4版重点笔记东南大学等四校合编《土力学》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解目录绪论0.1 复习笔记第一章土的组成1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 考研真题与典型题详解第二章土的物理性质及分类2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 考研真题与典型题详解第三章土的渗透性及渗流3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 考研真题与典型题详解第四章土中应力4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 考研真题与典型题详解第五章土的压缩性5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 考研真题与典型题详解第六章地基变形6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 考研真题与典型题详解第七章土的抗剪强度7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 考研真题与典型题详解第八章土压力8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 考研真题与典型题详解第九章地基承载力9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 考研真题与典型题详解第十章土坡和地基的稳定性10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 考研真题与典型题详解第十一章土在动荷载作用下的特性11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 考研真题与典型题详解•试看部分内容复习笔记考点一:土力学的概念及学科特点★(1)土力学是指研究土体的一门力学,它是研究土体的应力、变形、强度、渗流及长期稳定性的一门学科。
广义的土力学包括土的生成、组成、物理化学性质及分类在内的土质学。
(2)土是由岩石经历物理、化学、生物风化作用以及剥蚀、搬运、沉积作用等交错复杂的自然环境中所生成的各类沉积物。
(3)特殊土有遇水沉陷的湿陷性土(如常见的湿陷性黄土)、湿胀干缩的胀缩性土(习称膨胀土)、冻胀性土(习称冻土)、红黏土、软土、填土、混合土、盐渍土、污染土、风化岩与残积土等。
(4)对土的基本力学性质和土工问题计算方法的研究验证,是土力学的两大重要研究课题。
土力学考研东南大学四校合编《土力学》考研真题
土力学考研东南大学四校合编《土力学》考研真题1土的组成一、名词解释1弱结合水[成都理工大学2013年]答:弱结合水是指紧靠于强结合水的外围而形成的结合水膜,又称薄膜水。
它仍然不能传递静水压力,但较厚的弱结合水能向邻近较薄的水膜缓慢转移。
当土中含有较多的弱结合水时,土则具有一定的可塑性。
砂土比表面较小,几乎不具可塑性,而黏性土的比表面较大,其可塑性范围就大。
弱结合水离土粒表面愈远,其受到的电分子吸引力愈弱,并逐渐过渡到自由水。
弱结合水的厚度,对黏性土的黏性特征和工程性质有很大影响。
2电渗[苏州大学2014年]答:电渗是指极性水分子与水中的阳离子(K+、Na+等)形成水化离子,在电场作用下这类水化离子向阴极移动的现象。
电渗和电泳是同时发生的,统称为电动现象。
由于黏土矿物的带电性,黏土颗粒四周形成一个电场,将使颗粒四周的水发生定向排列,直接影响土中水的性质,从而使黏性土具有许多无黏性土所没有的性质。
3土的颗粒级配答:土的颗粒级配是指由不同粒度组成的土颗粒中各级粒度所占的数量,常以占总量的百分数来表示。
土的颗粒级配是通过土的颗粒分析试验测定的,常用的测定方法有筛分法和沉降分析法。
前者是用于粒径大于0.075mm的巨粒组和粗粒组,后者用于粒径小于0.075mm的细粒组。
当土内兼含大于和小于0.075mm 的土粒时,两类分析方法可联合使用。
4强结合水答:强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜,又称吸着水。
它的特征是没有溶解盐类的能力,不能传递静水压力,只有吸热变成蒸汽时才能移动。
强结合水的厚度很薄,有时只有几个水分子的厚度,但其中阳离子的浓度最大,水分子的定向排列特征最明显。
黏性土中只含有强结合水时,呈固体状态,磨碎后则呈粉末状态。
二、判断题1土中强结合水的性质接近固态,故强结合水属固态。
()【答案】错误查看答案【解析】土中的强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜,其厚度只有几个水分子厚,小于0.003μm。
这种强结合水的性质与普通水不同:它的性质接近固体,不传递静水压力,100℃不蒸发,密度ρw=1.2~2.4g/cm3,并具有很大的黏滞性、弹性和抗剪强度。
东南大学等四校合编《土力学》考点精讲 讲义
第 1章 土的组成 (1) 第 2节 土中固体颗粒 (2) 第 3节 土中水和土中气 (4) 第 4节 粘土颗粒与水的相互作用 (4) 第 5节 土的结构与构造 (4) 第 2章 土的物理性质及分类 (5) 第 2节 土的三相比例指标 (6) 第 3节 粘性土的物理性质 (8) 第 4节 无粘性土的密实度 (9) 第 5节 土的分类 (9) 第 3章 土的渗透性与渗流 (13) 第 2节 土的渗透性 (13) 第 3节 土中二维渗流与流网 (16) 第 4节 渗透破坏与控制 (18) 第 4章 土中应力 (20) 第 2节 土中自重应力 (20) 第 3节 基底压力 (21) 第 4节 地基附加应力 (25) 第 5章 土的压缩性 (31) 第 2节 固结试验与压缩性指标 (31) 第 3节 应力历史对压缩性的影响 (33) 第 4节 土的变形模量 (36) 第 6章 地基变形 (39) 第 2节 地基变形的弹性力学公式 (39) 第 3节 地基最终形量 (39) 第 7章 土的抗剪强度 (50) 第 2节 土的抗剪强度理论 (50)
东南大学等四校合编《土力学》考点精讲及复习思路
第述 第 2节 土中固体颗粒
第 3节 土中水和土中气
第 4节 粘土颗粒与水的相互作用 第 5节 土的结构和构造
第 3节 土的抗剪强度试验 (54) 第 4节 三轴试验中的孔隙压力系数 (61) 第 5节 饱和粘性土的抗剪强度 (63) 第 6节 应力路径在强度问题中的应用 (68) 第 7节 无粘性土的抗剪强度 (69) 第 8章 土压力 (70) 第 2节 挡土墙侧的土压力 (70) 第 3节 朗肯土压力理论 (72) 第 4节 库伦土压力理论 (77) 第 5节 朗肯理论与库伦力理论的比较 (79) 第 9章 地基承载力 (81) 第 2节 浅基础的地基破坏模式 (81) 第 3节 地基临界荷载 (82) 第 4节 地基极限承载力 (84) 第 5节 地基允许承载力和地基承载力特征值 (84) 第 10章 土坡和地基的稳定性 (86) 第 2节 无粘性土坡的稳定性 (86) 第 3节 粘性土坡的稳定性 (87) 第 4节 土坡稳定性的影响因素 (91) 第 11章 地基基础 (92) 第 1节 天然地基浅基础 (92) 第 2节 桩基础 (93) 第 3节 地基处理 (93)
土力学 课后习题与答案
土力学课后习题与答案土力学课后习题与答案第一章思考题11-1 什么叫土,土是怎样形成的,粗粒土和细粒土的组成有何不同, 1-2 什么叫残积土,什么叫运积土,他们各有什么特征,1-3 何谓土的级配,土的粒径分布曲线是怎样绘制的,为什么粒径分布曲线用半对数坐标, 1-4 何谓土的结构,土的结构有哪几种类型,它们各有什么特征, 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示,它们定义又如何, 1-6如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏, 1-7 什么是吸着水,具有哪些特征,1-8 什么叫自由水,自由水可以分为哪两种, 1-9 什么叫重力水,它有哪些特征, 1-10 土中的气体以哪几种形式存在,它们对土的工程性质有何影响, 1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的,其中哪三个是基本指标, 1-12 什么叫砂土的相对密实度,有何用途,1-13 何谓粘性土的稠度,粘性土随着含水率的不同可分为几种状态,各有何特性, 1-14 何谓塑性指数和液性指数,有何用途, 1-15 何谓土的压实性,土压实的目的是什么,1-16 土的压实性与哪些因素有关,何谓土的最大干密度和最优含水率, 1-17土的工程分类的目的是什么,1-18 什么是粗粒土,什么叫细粒土,习题11-1有A、B两个图样,通过室 1.土样A的密度比土样B的大; 2.土样A的干密度比土样B的大;?干密度3?湿密度…-?浮密度1-8 在图中,A土的液限为16.0%,塑限为13.0%;B土的液限为24.0%,塑限为14.0%,C土为无粘性土。
图中实线为粒径分布曲线,虚线为C土的粗粒频率曲线。
试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。
1-9 某碾压土坝的土方量为20万方,设计填筑干密度为1.65限为20.0%,土粒比重为2.72。
问:?为满足填筑土坝需要,料场至少要有多少方土料,?如每日坝体的填筑量为3000?土坝填筑的饱和度是多少,g/cm3。
料的含水率为12.0%,天然密度为1.70 g/cm3,液限为32.0%,塑m3,该土的最优含水率为塑限的95%,为达到最佳碾压效果,每天共需要加多少水, 第二章思考题22-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种,怎么定义,2-2 何谓自重应力,何谓静孔隙水应力,计算自重应力应注意些什么,2-3 何谓附加应力,空间问题和平面问题各有几个附加应力分量,计算附加应力时对地基做了怎样的假定,2-4 什么叫柔性基础,什么叫刚性基础,这两种基础的基底压力有何不同,2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律,相邻两基础下附加应力是否会彼此影响,2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致,为什么,2-7 什么是有效应力,什么是孔隙应力,其中静孔隙应力如何计算,2-8 你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗,会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗,习题22-1 如图所示为某地基剖面图,各土层的重度及地下水位如图,试求土的自重应力和静孔隙水应力,并绘出它们的分布图。
土力学课后习题答案
土力学课后习题答案土力学课后习题答案土力学是土木工程中的重要学科之一,主要研究土体的力学性质和行为。
在学习土力学的过程中,习题练习是非常重要的一环。
通过解答习题,可以帮助学生巩固理论知识,提高问题解决能力。
以下是一些土力学课后习题的答案,供大家参考。
1. 问题:什么是土的孔隙比和饱和度?它们之间有什么关系?答案:土的孔隙比是指土壤中孔隙体积与固体体积的比值,通常用e表示。
饱和度是指土壤中孔隙水的体积与孔隙总体积的比值,通常用S表示。
孔隙比和饱和度之间的关系可以用公式表示为:S = (e / (1 + e)) × 100%。
即饱和度等于孔隙比除以孔隙比加1的结果再乘以100%。
2. 问题:什么是有效应力和孔隙水压力?答案:有效应力是指土壤颗粒之间的接触力,是土体中颗粒间的相互作用力。
有效应力可以用公式表示为:σ' = σ - u。
其中,σ是总应力,u是孔隙水压力。
孔隙水压力是指土壤中孔隙水对土壤颗粒的作用力,是由于孔隙水的存在而产生的压力。
3. 问题:什么是孔隙水压力的传递?答案:孔隙水压力的传递是指孔隙水在土体中的传导过程。
当土体中存在孔隙水时,孔隙水会通过土体颗粒之间的孔隙空隙传递,从而形成水力梯度。
孔隙水压力的传递是由于水分分子的运动和土体颗粒之间的相互作用力而产生的。
4. 问题:什么是土的固结?答案:土的固结是指土体在自重和外部荷载作用下,孔隙结构逐渐改变,导致土体体积减小的过程。
土的固结是由于颗粒间的重新排列和孔隙水的排出而引起的。
固结会导致土体的沉降和变形,对工程结构的稳定性和安全性产生影响。
5. 问题:什么是土的液化?答案:土的液化是指土体在地震等外部荷载作用下,孔隙水压力的急剧增大,导致土体失去抗剪强度,呈现液态行为的现象。
土的液化会导致土体的流动和沉降,对地震工程的安全性产生重大影响。
以上是一些土力学课后习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
通过解答习题,可以更好地理解土力学的理论知识,提高问题解决能力。
东南大学等四校合编《土力学》(第4版)笔记和课后习题考研真题详解
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目录
绪论
0.1复习笔记
第一章土的组成
1.1复习笔记
1.2课后习题详解
1.3考研真题与典型题详解
第二章土的物理性质及分类
2.1复习笔记
2.2课后习题详解
2.3考研真题与典型题详解
第三章土的渗透性及渗流
3.1复习笔记
3.2课后习题详解
3.3考研真题与典型题详解
第四章土中应力
4.1复习笔记
4.2课后习题详解
4.3考研真题与典型题详解
第五章土的压缩性
5.1复习笔记
5.2课后习题详解
5.3考研真题与典型题详解
第六章地基变形
6.1复习笔记
6.2课后习题详解
6.3考研真题与典型题详解
第七章土的抗剪强度
7.1复习笔记
7.2课后习题详解
7.3考研真题与典型题详解
第八章土压力
8.1复习笔记
8.2课后习题详解
8.3考研真题与典型题详解
第九章地基承载力
9.1复习笔记
9.2课后习题详解
9.3考研真题与典型题详解
第十章土坡和地基的稳定性10.1复习笔记
10.2课后习题详解
10.3考研真题与典型题详解
第十一章土在动荷载作用下的特性11.1复习笔记
11.2课后习题详解
11.3考研真题与典型题详解。
《土力学》课后习题答案
《土力学》课后习题答案土力学课后习题与答案思考题11-1 什么叫土?土是怎样形成的?粗粒土和细粒土的组成有何不同?1-2 什么叫残积土?什么叫运积土?他们各有什么特征?1-3 何谓土的级配?土的粒径分布曲线是怎样绘制的?为什么粒径分布曲线用半对数坐标?1-4 何谓土的结构?土的结构有哪几种类型?它们各有什么特征?1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示?它们定义又如何?1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏?1-7 什么是吸着水?具有哪些特征?1-8 什么叫自由水?自由水可以分为哪两种?1-9 什么叫重力水?它有哪些特征?1-10 土中的气体以哪几种形式存在?它们对土的工程性质有何影响?1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的?其中哪三个是基本指标?1-12 什么叫砂土的相对密实度?有何用途?1-13 何谓粘性土的稠度?粘性土随着含水率的不同可分为几种状态?各有何特性?1-14 何谓塑性指数和液性指数?有何用途?1-15 何谓土的压实性?土压实的目的是什么?1-16 土的压实性与哪些因素有关?何谓土的最大干密度和最优含水率?1-17 土的工程分类的目的是什么?1-18 什么是粗粒土?什么叫细粒土?思考题22-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种?怎么定义?2-2 何谓自重应力,何谓静孔隙水应力?计算自重应力应注意些什么?2-3 何谓附加应力,空间问题和平面问题各有几个附加应力分量?计算附加应力时对地基做了怎样的假定?2-4 什么叫柔性基础?什么叫刚性基础?这两种基础的基底压力有何不同?2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律?相邻两基础下附加应力是否会彼此影响?2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致,为什么?2-7 什么是有效应力?什么是孔隙应力?其中静孔隙应力如何计算?2-8 你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗?会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗?思考题33-1 何谓达西定律,达西定律成立的条件有哪些?3-2 实验室内测定渗透系数的方法有几种?它们之间又什么不同?3-3 流网有什么特征?3-4 渗透变形有几种形式?各有什么特征?3-5 什么是临界水力梯度?如何对其进行计算?3-6 孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同?如何利用流网确定渗流作用的孔隙水压力。
土木工程施工课后思考题答案四校合编第三版
⼟⽊⼯程施⼯课后思考题答案四校合编第三版⼟⽊⼯程施⼯思考题答案(四校合编版,第三版)第⼀章⼟⽯⽅⼯程1.⼟的可松性系数在⼟⽅⼯程中有哪些具体应⽤?⼟⽅调配,计算⼟⽅机械⽣产率,回填⼟⽅量,运输机及其数量,进⾏场地平整规划,竖向设计和⼟⽅平衡调配的重要依据。
2.影响边坡稳定的因素:(⾃然因素和⼈为因素)两⽅⾯记忆。
本质是⼟体的抗剪强度(下滑⼒T⼩于⼟体抗剪⼒C)。
⾃然因素(1)地质条件:⼟质(2)⽔⽂地质条件:含⽔率,静⽔和动⽔压⼒(3)⽓候(降⾬、融雪降低岩体强度,增⼤孔隙⽔压⼒,使边坡滑动⾯的抗滑能⼒低;同时增⼤边坡的下滑⼒。
)⼯程因素(1)削坡(减⼩坡体滑动⾯的抗滑⼒,⽽边坡的下滑⼒却没有相应地减⼩)(2)坡顶加载(增加了坡体的下滑⼒,加⼤坡顶张拉⼒和坡脚剪应⼒的集中程度使边坡岩⼟体破坏,降低强度)(3)地下开挖3.⽔泥⼟墙设计应考虑哪些因素?⽔泥⼟搅拌桩施⼯应考虑哪些问题?⽔泥⼟搅拌桩施⼯要点:(1)为保证⽔泥⼟挡墙的搭接可靠,相邻桩的施⼯时间间隔不宜⼤于10h.(2)施⼯前,应进⾏成桩⼯艺及⽔泥渗⼊量或⽔泥浆的配合⽐实验。
(3)当设置插筋或者H型钢时,应在桩顶搅拌完成后及时进⾏,插⼊长度和露出长度等均应按设计和构造要求确定,H型钢靠⾃重下插到设计标⾼。
(4)基坑开挖应等到挡墙⽔泥⼟达到设计强度。
4.基坑⼟⽅开挖应遵循什么原则?针对不同的基坑如何贯彻?(1)在⽆内⽀撑的基坑中,⼟⽅开挖中应遵循“⼟⽅分层开挖、垫层随挖随浇”的原则;(2)在有⽀撑的基坑中,应遵循“开槽⽀撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则,垫层也应随挖随浇。
此外,⼟⽅开挖的顺序、⽅法必须与设计⼯况相⼀致。
基坑(槽)⼟⽅开挖时应对⽀护结构、周围环境进⾏观察和监测,如出现异常情况应及时处理,待恢复正常后⽅可继续施⼯。
5.⼟的⼯程分类,按开挖的难易程度分为⼋类,机械或⼈⼯直接开挖,爆破开挖,⼯程性质:可松性,渗透性,密实度。
6.井点降⽔的作⽤:(降低地下⽔位的⽬的)1)防⽌涌⽔、冒砂,保证在较⼲燥的状态下施⼯;2)防⽌滑坡、塌⽅、坑底隆起;3)减少坑壁⽀护结构的⽔平荷载。
(完整版)土力学四校合编课后习题答案
2-8单元1-1、砂类土和粘性土各有那些典型的形成作用? 【答】土在其形成过程中有各种风化作用共同参与,它们同时进行。
砂类土主要是由于温度变化、波浪冲击、地震引起的物理力使岩体崩解、破碎形成。
粘性土主要是岩体与空气、水和各种水溶液相互作用形成。
2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3的环刀内,称得总质量为72.49g ,经105℃烘干至恒重为61.28g ,已知环刀质量为32.54g ,土粒比重为2.74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求汇出土的三相比例示意图,按三相比例指标的定义求解)。
解:3/84.17.2154.3249.72cm g V m =-==ρ%3954.3228.6128.6149.72=--==S W m m ω 3/32.17.2154.3228.61cm g V m S d =-==ρ 069.149.1021.11===S V V V e 2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm 3,含水量为34%,土粒相对密度为2.71,试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度(先推导公式然后求解)。
解:(1)VV m WV s sat ρρ⋅+=W S m m m += SW m m =ω 设1=S m ρω+=∴1VW S S S V m d ρ=WS W S S S d d m V ρρ⋅=⋅=∴1()()()()()()3W S S WS SW W satcm /87g .1171.20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+⨯+-⨯=++-=+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-++=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-++=∴ρωρωρωρωρρωρρωρρρωρW S d 有(2)()3'/87.0187.1cm g VV V V V V V m V V m W sat W V Ssat WV W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ (3)3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ 或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN cm kN g W sat sat sat =-=-==⨯=⋅=γγγργ2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3,含水量9.8%,土粒相对密度为2.67,烘干后测定最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比e 和相对密实度Dr ,并评定该砂土的密实度。
《土力学》课后习题答案解析
可按均布荷载考虑,
附加应力计算如下表:
M点
N点
l
1.5
1.5
b11z来自1.53.5l/b
1.5
1.5
z/b
1.5
3.5
Ks(查表2-2)
0.1461
0.0479
(kPa)
70.07
22.97
(3)静孔隙水应力:
[3-1]已知:A=120cm2,ΔH=50cm,L=30cm,t=10S,Q=150cm3,求k。
所以,地表面5-6处不会发生流土。
[3-5]已知: , , ,地下水位以上砂土层厚h1=1.5m,地下水位以下砂土层厚h2=1.5m,粘土层厚h3=3.0m。
解:由图可知,粘土层顶面测压管水位为 (以粘土层底面作为高程计算零点);
粘土层底面测压管水位为
(1)粘土层应力计算:
粘土层顶面应力:
总应力:
孔隙水应力:
附加应力计算表
O点
B点
A
点
荷载型式
矩形均布
矩形均布
矩形均布
三角形分布
l(m)
3
3
6
1.5
b (m)
1.5
3
1.5
6
z (m)
4
4
4
4
l/b
2
1
4
0.25
z/b
2.6667
1.333
2.6667
0.6667
Ks (查表2-2)
0.0860
0.1377
0.1048
0.0735(查表2-3)
σz计算式
4Kspn
0-1
3.0
85.5
20.31
土质学与土力学第四版答案
土质学与土力学第四版答案【篇一:土质学与土力学试卷及答案】t>1、塑性指数(3分)答:土处在塑性状态时含水量的变化范围可用来衡量土的可塑性大小,含水量变化范围愈大,说明土得可塑性愈好,这个范围称为土的塑性指数。
2、地基容许承载力(3分)答:考虑一定安全储备后的地基承载力成为地基容许承载力。
3、被动土压力(3分)答:若挡土结构在外力作用下,向填土方向移动,这时作用在墙上的土压力将由静止土压力逐渐增大,一直到土体极限平衡,并出现连续滑动面,墙后土体向上挤出隆起,这时土压力增至最大值,称之为被动土压力。
4、液性指数答:表示天然含水量与界限含水量相对关系的指标。
5、达西定律答:水在土中的渗透速度与水头梯度成正比,二、填空(31分)1、土是由固相、液相、气相三相物质组成。
(3分)2、常用的粒度成分的表示方法有表格法、累计曲线法、三角坐标法。
(3分)3、根据受颗粒表面静电引力作用的强弱,固体颗粒周围的水可以划分为三种类型强结合水、弱结合水和自由水。
(3分)4、根据毛系水带的形成条件和分布状况,可以分为三种,即正常毛细水带、毛细网状水带、毛细悬挂水带。
(3分)5、通过测定的前期固结压力和土层自重应力状态的比较,将天然土层划分为正常固结土、超固结土、欠固结土。
(3分)。
6、粘性土的抗剪强度由内摩阻力和粘聚力,其中内摩阻力包括表面摩擦力、土粒之间的咬合力,粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力、毛细粘聚力。
(5分)7、根据土样剪切前固结的排水条件和剪切时的排水条件,三轴试验可分为不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪三种试验方法。
(3分)8、引起土体压缩的应力是附加应力,它随深度增加逐渐减小。
(2分)9、地基的破坏模式包括:整体剪切破坏、局部剪切破坏、刺入式剪切破坏。
(3分)10、压缩试验数据整理时,根据量两个指标,根据三、简答题(24分)1、影响土的渗透性的因素(6分)答:影响土的渗透性因素有:(1)土的粒度成分及矿物成分,其中土的颗粒大小、形状及级配对砂土渗透性影响较大,土的矿物成分对粘土的渗透性影响较大;(2)结合水膜厚度,结合水膜厚度较厚时,会阻塞土的孔隙,降低土的渗透性。
土力学四校合编
土力学四校合编
土力学是研究土体的一门力学,是研究土体的应力、变形、强度、渗流及长期稳定性的一门学科。
以下是土力学四校合编的相关介绍:
- 土是由岩石经历物理、化学、生物风化作用以及剥蚀、搬运、沉积作用等交错复杂的自然环境中所生成的各类沉积物。
- 特殊土有遇水沉陷的湿陷性土、湿胀干缩的胀缩性土、冻胀性土、红黏土、软土、填土、混合土、盐渍土、污染土、风化岩与残积土等。
- 对土的基本力学性质和土工问题计算方法的研究验证,是土力学的两大重要研究课题。
土力学四校合编的目的是为了提高土力学的研究水平,推动土力学学科的发展。
合编的内容涉及土的基本力学性质、土工问题计算方法等方面,为土力学的研究提供了重要的参考依据。
土力学地基基础第四版习题答案
第二章土的物理性质和工程分类2.1解:运用已知条件,按照土的三相关系,求出三相值,再按照各个参数的定义求得参数已知:M=95.15g Ms=75.05g Mw=95.15-75.05=20.1g V=50cm3,Gs=Ms/Vs=2.67有:ρ=M/V=1.9 g/cm3;ρd=Ms/V=1.5 g/cm3;ω=Mw/Ms=0.268=26.8%因为Mw=95.15-75.05=20.1g,ρw=1 g/cm3;所以Vw=20.1cm3;由Gs=Ms/Vs=2.67,推出:Vs= Ms/2.67=75.05/2.67=28.1cm3;Vv=V-Vs=50-28.1=21.9 cm3;Va=Vv-Vw=21.9-20.1=1.8 cm3;天然密度ρ=M/V=1.9 g/cm3;干密度ρd=Ms/V=1.5 g/cm3;饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(20.1+75.05+1.8×1)/50=1.94 g/cm3;天然含水率ω=Mw/Ms=0.268=26.8%孔隙比e=Vv/Vs= 21.9/28.1=0.78孔隙度n=Vv/V=21.9/500=0.438=43.8%饱和度Sr= Vw/Vv= 20.1/21.9=0.9182.2解:运用已知条件,按照土的三相关系,求出三相值,再按照各个参数的定义求得参数已知:天然密度ρ=M/V=1.84 g/cm3;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.75;水位以下饱和度Sr= Vw/Vv=1假设V=1 cm3;则:M=1.84g; Ms=2.75Vs;Ms+Mw=1.84;ρw=1 g/cm3;数值上Mw=Vw有 2.75Vs+Vw=1.84Vs+Vw=1解上述方程组得:Vs =0.48;Vw=0.52= Vv;故:Mw=0.52g;Ms=2.75Vs=1.32g;天然密度ρ=M/V=1.84 g/cm3;干密度ρd=Ms/V=1.32 g/cm3;饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(0.52+1.32+0×1)/50=1.84 g/cm3;天然含水率ω=Mw/Ms=0.52/1.32=0.394=39.4%孔隙比e=Vv/Vs= 0.52/0.48=1.08孔隙度n=Vv/V=0.52/1=0.52=52%饱和度Sr= Vw/Vv=12.3解:运用已知条件,按照土的三相关系,求出三相值,再按照各个参数的定义求得参数已知:干密度ρd=Ms/V=1.54 g/cm3;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71;天然含水率ω=Mw/Ms=0.193 假设V=1 cm3;则:ρd=Ms/V=1.54 g/cm3;有:Ms=1.54g;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71 有:Vs=0.568 cm3;天然含水率ω=Mw/Ms=0.193 有:Mw =0.287g,ρw=1 g/cm3,Vw=0.287cm3;M= Ms+ Mw=1.54+0.287=1.827gVv=V-Vs=1-0.568=0.432 cm3;Va=Vv-Vw=0.432-0.287=0.145 cm3;天然密度ρ=M/V=1.827/1=1.827 g/cm3;干密度ρd=Ms/V=1.54 g/cm3;饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(0.287+1.54+0.145×1)/1=1.972 g/cm3;天然含水率ω=19.3%孔隙比e=Vv/Vs= 0.432/0.568=0.76孔隙度n=Vv/V=0.432/1=0.432=43.2%饱和度Sr= Vw/Vv= 0.287/0.432=0.66又已知W L=28.3%;Wp=16.7%;ω=19.3%;所以:Ip= W L- Wp=28.3-16.7=11.6;大于10,小于17,所以为粉质粘土。
东南大学等四校合编土力学第4版框架知识点及课后习题解析
1.砂类土和黏性土各有哪些典型的形成作用?
答:土在其形成过程中有各种风化作用共同参与,它们同时进行。砂类土主要是由于温度变化、波浪 冲击、地震引起的物理力使岩体崩解、破碎形成。黏性土主要是岩体与空气、水和各种水溶液相互作用形 成。
2.污染土是如何形成的,有哪些特点? 答:(1)由于致污物质的侵入,使土的成分、结构和性质发生了显著变异的土,包括工业污染土、尾 矿污染土和垃圾填埋场渗滤液污染土等,污染土一般可分为重金属污染土、有机污染土、复合污染土等。 (2)污染土具有隐蔽性、滞后性、累积性、不可逆转性、难治理等特点。
表 1-1-2 风化作用的分类
3.土的成因类型(见表 1-1-3)
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30
a
a 土样1
30
b
b 土样2
30
c
c
图 2-16
图中。
习题 2-3 图 (单位:cm)
2-3 如图 2-16,本题为定水头实验,水自下而上流过两个土样,相关几何参数列于
解:(1)以 c-c 为基准面,则有:zc=0,hwc=90cm,hc=90cm (2)已知hbc=30%hac,而hac 由图 2-16 知,为 30cm,所以:
v 1 10 4 2 10 5 cm/s i 5 j w i 10 5 50kN/m
k
J jV 50 30 10 4 0.2 0.03kN 30N
注意:1.h 的计算;2.单位的换算与统一。
2-10 某场地土层如图 2-21 所示,其中黏性土的的饱和容重为 20.0 kN/m3 ;砂土
3.0
2.5
cm/s
本题的要点在于对过水断面的理解。另外,还有个别同学将 ln 当作了 lg。
2-6 如图 2-18,其中土层渗透系数为 5.0×10-2 m3/s,其下为不透水层。在该土层
内打一半径为 0.12m 的钻孔至不透水层,并从孔内抽水。已知抽水前地下水位在不透水 层以上 10.0m ,测得抽水后孔内水位降低了 2.0m ,抽水的影响半径为 70.0m,试问: (1) 单位时间的抽水量是多少? (2) 若抽水孔水位仍降低 2.0 ,但要求扩大影响,半径应加大还是减小抽水速率?
10kPa, y =10kPa, z =40kPa, xy =12kPa。试求算:① 最大主应力 ,最小主应力 ,
以及最大剪应力 τmax ?② 求最大主应力作用面与 x 轴的夹角 θ? ③根据 1 和 3 绘出相应 的摩尔应力圆,并在圆上标出大小主应力及最大剪应力作用面的相对位置? 3-1 分析:因为 xz yz 0 ,所以 z 为主应力。 解:由公式(3-3),在 xoy 平面内,有:
砂土
不透水层
图 2-17
习题 2-5 图 (单位:m)
2-5 分析:如图 2-17,砂土为透水土层,厚 6m,上覆粘土为不透水土层,厚 5m,
因为粘土层不透水,所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度,即 6m。题目 又给出了 r1=15m,r2=30m,h1=8m,h2=8.5m。 解:由达西定律(2-6), q kAi k 2r 6
hbc=30%hac=0.330=9cm
∴ 又∵
hb=hc-hbc=90-9=81cm zb=30cm ,故 hwb=hb- zb=81-30=51cm
(3)已知 k2=0.05cm/s,q/A=k2i2= k2hbc/L2=0.059/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/s (4) ∵ i1=hab/L1= (hac-hbc) /L1= (30-9) /30=0.7, 而且由连续性条件, q/A=k1i1=k2i2 ∴
-4-
70.0(影响半径) 0.12 抽水孔 抽水前水位
k=5.0×10 cm/s
-2
不透水层
图 2-18
2-6
习题 2-6 图 (单位:m)
分析:本题只给出了一个抽水孔,但给出了影响半径和水位的降低幅度,所以
仍然可以求解。另外,由于地下水位就在透水土层内,所以可以直接应用公式(2-18)。 解:(1)改写公式(2-18),得到: 2 k (h2 h12 ) 5 10 4 (10 2 8 2 ) q 8.88 10 3 m 3 / s ln(r2 / r1 ) ln(70 / 0.12) (2)由上式看出,当 k、r1、h1、h2 均为定值时,q 与 r2 成负相关,所以欲扩大影响 半径,应该降低抽水速率。 注意:本题中,影响半径相当于 r2,井孔的半径相当于 r1。
证:关键是 e 和d 之间的对应关系: 由e
s 1,可以得到emax s 1和emin s 1 ,需要注意的是公式中的 emax d dmin dmax
和dmin 是对应的,而 emin 和dmax 是对应的。
-2-
第二章 土的渗透性及水的渗流
2-3 如图 2-16 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
e
s (1 w) 26.5 (1 0.086) 1 1 0.693 17
又由给出的最大最小孔隙比求得 Dr=0.532,所以由桥规确定该砂土为中密。
1-15 试证明。试中 d max 、 d 、 d min 分别相应于 emax 、e、emin 的干容重
1-11 用某种土筑堤,土的含水量 w =15%,土粒比重 Gs=2.67。分层夯实,每层
先填 0.5m ,其重度等=16kN/ m3,夯实达到饱和度 S r =85%后再填下一层,如夯实时
-1-
水没有流失,求每层夯实后的厚度。
1-11 解:分析:压实前后 Ws、Vs、w 不变,如设每层填土的土颗粒所占的高度为 hs,则压实前后 hs 不变,于是有:
k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s
2-4 在习题 2-3 中,已知土样 1 和 2 的孔隙比分别为 0.7 和 0.55,求水在土样中
的平均渗流速度和在两个土样孔隙中的渗流速度。
2-5 如图 2-17 所示, 在 5.0m 厚的黏土层下有一砂土层厚 6.0 m, 其下为基岩 (不
代入(1)式,得:
1-12 某饱和土样重 0.40N,体积为 21.5 cm3,将其烘过一段时间后重为 0.33 N,体
积缩至 15.7 cm3, 饱和度 S r =75%, 试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。
1-13 设有悬液 1000 cm3,其中含土样 0.5 cm3,测得土粒重度 s =27 kN/ m3。当悬
-3-
透水)。为测定该沙土的渗透系数,打一钻孔到基岩顶面并以 10-2m3/s 的速率从孔中抽 水。在距抽水孔 15m 和 30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层,测得孔内稳定水 位分别在地面以下 3.0m 和 2.5m ,试求该砂土的渗透系数。
30 15
抽水孔 观测孔 观测孔
5.0
黏土
6.0
2-9 试验装置如图 2-20 所示,土样横截面积为 30cm2,测得 10min 内透过土样渗入
-5-
25
土样
8.0
10.0
抽水后水位
其下容器的水重 0.018N ,求土样的渗透系数及其所受的渗透力。
加水 80 土样
图 2-20 习题 2-9 图 (单位:cm)
2-9 分析:本题可看成为定水头渗透试验,关键是确定水头损失。
(1-12) (1-14)
注意:1.使用国际单位制;
2.w 为已知条件,w=10kN/m3; 3.注意求解顺序,条件具备这先做; 4.注意各 的取值范围。 1-9 1-10
根据式(1—12)的推导方法用土的单元三相简图证明式(1-14)、 (1-15)、 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, (1-17)。 使其含水量增至 15%,试问每 1000 kg 质量的土料应加多少水
层含承压水,其水头高出该层顶面 7.5m。今在黏性土层内挖一深 6.0m 的基坑,为使坑底 土不致因渗流而破坏,问坑内的水深 h 不得小于多少?
6.0
9.0
6.0
砂土 不透水层
图 2-21
习题 2-10 图 (单位:m三章 土中应力和地基应力分布
3-1
取一均匀土样,置于 x、y 、z 直角坐标中,在外力作用下测得应力为: x =
Gs
s w
s
w
G s w 2.67 10 26.7 kN/m 3
Ww 1.05 0.85 23.5% Ws 0.85 (1 w) 26.7(1 0.235) e s 1 1 0.884 17.5 w Gs 0.235 2.6 Sr 71% e 0.884
第一章 土的物理性质
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。 重 1.05 N, 烘干后 0.85 N。 已只土粒比重 (相 1-8 有一块体积为 60 cm3 的原状土样, 对密度)Gs =2.67。求土的天然重度、天然含水量 w 、干重度d、饱和重度sat、浮重度’、 孔隙比 e 及饱和度 Sr 1-8 解:分析:由 W 和 V 可算得,由 Ws 和 V 可算得d,加上 Gs,共已知 3 个指标, W 1.05 10 3 17.5kN/m 3 V 60 10 6 W 0.85 10 3 d s 14.2kN/m 3 6 V 60 10 故题目可解。
解:以土样下表面为基准面,则上表面的总水头为: h上 20 80 100cm 下表面直接与空气接触,故压力水头为零,又因势水头也为零,故总水头为: h下 0 0 0cm 所以渗流流经土样产生的水头损失为 100cm,由此得水力梯度为: h 100 i 5 L 20 W 0.018 10 3 渗流速度为: v w 1 10 6 m/s 1 10 -4 cm/s 4 w tA 10 10 60 30 10
1-10 解:分析:加水前后 Ms 不变。于是: 加水前: M s 5% M s 1000
加水后:
(1) (2)
Mw 。 Ms
M s 15% M s 1000 M w
由(1)得: M s 952kg ,代入(2)得: M w 95.2kg 注意:土料中包含了水和土颗粒,共为 1000kg,另外, w
液搅拌均匀,停放 2min 后,在液面下 20 处测得悬液比重 GL=1.003,并测得水的黏滞系 数 η=1.14×10-3,试求相应于级配曲线上该点的数据。 1-14 某砂土的重度 s =17 kN/ m3,含水量 w=8.6%,土粒重度 s =26.5 kN/ 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 1-14 已知: s =17kN/m3,w=8.6%,s=26.5kN/m3,故有: