土力学作业习题

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《土力学》

思考题及习题

清华大学

土力学1

第一章土的物理性质

一思考题

1.什么是土的灵敏度灵敏度反映土的什么性质如何测定土的灵敏度

2.粗粒土与细粒土如何区分？

3.什么叫做粒径级配累积曲线，曲线上一点代表什么意思？

4.土中水分几种类型各有什么特点与土的状态什么关系

5.如果试验结果表明某天然砂层的相对密度Dr>1，这是否有可能，为什么？

6.什么是粘性土的最优含水量它与击实能有什么关系

7.什么叫土的液性指数如果试验结果表明某天然粘土层的液性指数大于1，但

该土并不呈流动状态而仍有一定的强度，这是否可能，为什么

8.片架结构和片堆结构性质有何不同？

9.已知某粘土层的天然含水量值，能否判断该土的软硬程度，为什么？

二习题

1．有一土体，测定的天然密度为ρ=1.85g/cm3，含水量为ω=14%，土颗粒的比重为G s=2.67。计算其孔隙比e。

2．在某土层中用体积为72cm3的环刀取样。经测定，土样质量为129.1g，烘干后土样质量为121.5g，土粒比重为2.7，求该土样的含水量、湿容重、饱和容重、干容重和浮容重，并比较该土在各种情况下的容重值有何区别？

3．饱和土孔隙比为0.7，比重为2.72。用三相草图计算干容重、饱和容重和浮容重。并求当该土的饱和度变为75％时的容重和含水量。

4．有一湿土样质量为200g，已知含水量为15％，要制备含水量为20％的土样需加多少水？

5．某料场的天然含水量w=22%，G s=2.70，土的压密标准为ρd=1.7g/cm3，为避免过度碾压而产生剪切破坏，压密土的饱和度不宜超过0.85。问该料场的土料是否适合筑坝，如果不适合应采用什么措施？

6．8度地震区要求砂压到相对密度达0.7以上，经试验某料场砂的最大干密度为1.96g/cm3，最小干密度为1.46g/cm3，问这类砂碾压到多大的干密度才能满足抗震的要求（砂的比重为2.65）

7．装在环刀内的饱和土样加垂直压力后高度自2.0cm压缩至1.95cm，取出土样测得其含水量为28％，已知土粒比重为2.7，求压缩前土的孔隙比？

第二章土的渗透性

一思考题

1．举例说明流土发生的现象和原因，并说明工程上如何防止流土的发生。2．任何一种土只要渗透坡降足够大，就可以发生流土和管涌，这种说法是否正确为什么

3．说明达西定律的意义及其应用范围。

4．边界已定的均质地基中, 流网形状与土的渗透系数有关吗为什么

二习题

1．图2.1中三层土的饱和容重都是20kN/m3,其中渗透系数k1=1⨯10-6cm/s,

k2=2⨯10-6cm/s, k3=1⨯10-4cm/s。求：

(1) 在各界面处的测管水头为多少（以上层土顶面为基准）；

(2) 问水头差H增加到多大时会发生流土在何处发生流土

图2.1

2．图 2.2所示的基坑底面积为20×10m2，土层渗透系数k=1.5×10-6c m/s,γ=20.0k N/m：(1) 求基坑下土层A、B、C三点的测压管水头h、h和h和单位渗透力

j、j和j;

σσσu 、u u σ'σ'和σ'，绘出总应力、孔隙水压力和有效应力沿深度的分布图，并在分布图上注明相应的数值

图2.3

4．一种粘性土的比重G s =2.7，孔隙比e =0.58，试求该土的临界水力坡降。

第三章 土中的应力

一 思考题

1．说明饱和土体的有效应力原理。

2．在常规三轴仪上用密砂和松砂分别进行三轴固结排水试验和三轴固结不排水试验，得到偏差应力（σ1-σ3）、体积应变εv 、孔隙水压力u 与轴向应变ε1的关系曲线如图3.1 (a)、(b)所示。试判断(a)、(b)两组试验中哪一组是排水试验哪一组是不排水试验并对试验曲线1、2、3和4的走势作出解释。

(a) (b)

图3.1

3．角点下某一深度处附加应力是否等于中点下同一深度处附加应力的1/4，为什么？

4．有效应力原理的要点是什么？并作图3.2所示土层中的竖向有效应力沿深度的分布。

图3.2

5．抽用地下水的地区往往会产生地面下沉现象，为什么？

密

4

σσ-

ε

ε

ε

σσ-

6．自重应力的作用方向一定是竖直的吗，为什么？

7．已知一浅基础上作用一集中荷载，如何计算其在地基中产生的附加应力分析在计算过程中会出现哪些误差

8．土体中常见的应力状态有哪几种？试举例说明。 9．角点法的基本原理是什么什么情况下才可以用 二 习题

1. 分饱和的试样在不排水条件下施加围压σ3=100kN/m 2，测得孔压系数B=0.7，

求u 和3

σ'若立即再施加503=∆σkN/m 2，1501=∆σkN/m 2，测得孔压系数A 为0.5，求试样的σ3、u 和1σ'。

2．有一均质地基，如图3.4所示，该地基土的土粒比重G s =2.70，水上天然密度ρ=1.8g/cm 3，水下的含水量ω=26%。已知M 点的侧压力系数（侧限应力状态

时，水平向和竖直向有效应力之比，即x z

σσ''）K 0

=0.6。在地基上施加一条形均布荷载p =100kPa ，已知M 点竖直方向的附加应力系数0.5s z K =，该点水平方向的附加应力0.3x z σσ=，孔压系数A =0.4。求：（1）加荷瞬间（假定荷载在t =0时瞬时加上的）M 点的总应力、孔隙水压力和有效应力；（2）土层完全固结以后M 点的总应力、孔隙水压力和有效应力。