土力学四校合编课后习题答案(完整资料).doc
土力学习题集及详细解答(精华)
土力学习题集及详细解答（精华）第1页共14页土壤力学问题集和详细解决方案《土力学》习题二、名词释义1.人工地基2.深基础3.基础4.地基第一章土壤的组成。
填空2。
术语解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题第一章土的组成二、名词解释1.土壤结构：土壤颗粒或土壤颗粒团聚体的大小、形状、相互排列和连接。
2.土壤结构：同一土层剖面中颗粒或颗粒团聚体的特征。
3.结合水：土壤中的水通过带电分子的引力吸附在土壤颗粒表面。
4.强结合水：靠近土壤颗粒表面的结合水膜。
5.颗粒级配：土壤中各颗粒组的相对含量。
第二章土的物理性质和工程分类二、名词解释2.塑性状态：当粘性土的含水量在一定范围内时，它可以被外力塑造成任何形状而不开裂，在外力消除后仍能保持原有形状。
这种状态被称为塑料状态。
4.土的湿陷性：在一定压力作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下陷的特性。
5.土壤天然稠度：原状土样测得的液限和天然含水量之差与塑性指数之比。
6.触变性：饱和粘性土的结构受到扰动，导致强度降低，当扰动停止后，抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质。
第8章土压力I.填空1.计算车辆荷载引起的土压力时，∑g应为挡土墙的长度与挡土墙后填土的长度乘积面积内的车轮重力。
2.静态土压力产生的位移是指产生被动土压力所需的小位移超过产生主动土压力所需的小位移。
2、名词释义1.被动土压力2.主动土压力三、单项选择题1.挡土墙后填土内摩擦角φ、粘聚力c对被动土压力EP的影响如下：第2页共14页（a）φ越大，C越小，EP（b）越大，C越小，EP（C）φ越小，C越大，EP（d）φ越大，C越大，EP越小您的选项（）2.朗肯土压力理论的适用条件为：（a）墙背光滑、垂直，填土面水平（b）墙背光滑、俯斜，填土面水平（c）墙后填土必为理想散粒体（d）墙后填土必为理想粘性体你的选择（）3.均质粘性土被动土压力沿墙高的分布图为：（a）矩形（b）梯形（c）三角形（d）倒梯形您的选项（）4.某墙背光滑、垂直，填土面水平，墙高6m，填土为内摩擦角?=30、粘聚力c=8.67kpa、三重度γ=20kn/m的均质粘性土，作用在墙背上的主动土压力合力为：（a） 60kn/m（b）75kn/m（c）120kn/m（d）67.4kn/m您的选项（）005.某墙背倾角α为10的仰斜挡土墙，若墙背与土的摩擦角δ为10，则主动土压力合力与水平面的夹角为：（a）0（b）10（c）20（d）30你的选择（）006.墙背倾角α对于10的倾斜挡土墙，如果墙背与土壤之间的摩擦角δ为20，则为被动土压力和水的合力平面的夹角为：（a）0（b）10（c）20（d）30你的选择（）7.墙背垂直光滑，填土面水平的挡土墙高4m，填土内摩擦角=20。
土力学课后练习册答案
第一章：土的物理性质及工程分类名词解释1、土粒级配：是指土中各粒组的相对百分含量，或土中中各粒组占总质量的百分数。
2、不均匀系数：用来描述土粒的不均匀性大小的指标。
用公式表示 1060d d C u =3、曲率系数：用来反映颗分曲线的整体形状和细粒含量多少的指标。
用公式表示1060230)(d d d C c =4、液限：是指土体处于可塑态和流动态的界限含水率，用w l 表示。
5、塑限：是指土体处于可塑态和半固态的界限含水率。
用w p 表示。
6、塑性指数：表示粘性土呈可塑状态的含水率的变化范围，其大小等于液限与塑限的差值（去百分号）。
用公式表示100)(⨯-=p l p w w I7、液性指数：表征了粘性土的天然含水率和界限含水率之间的相对关系，用来区分天然土所处的状态。
用公式表示pppl p l I w w w w w w I -=--=8、最大干密度：在击实曲线中，当土的含水率增加到某一值时，干密度可以达到了最大值，这一干密度称为最大干密度，用ρdmax 表示。
9、最优含水率：在击实曲线中，当土的含水率增加到某一值时，干密度可以达到了最大值，这一含水率称为最优含水率，用w op 表示。
10、灵敏度：原状土的单轴抗压强度与重塑土的单轴抗压强度之比。
用公式表示uu t q q S =简答1、A 土样的孔隙比小于B 土样的孔隙比，那么A 土样一定比B 土样密实么？为什么？ 答：不一定；如果对于同一种土来说，孔隙比的大小可以反映出土的密实程度；而对于不同土来说，仅仅用孔隙比是无法判断土的密实程度的，还与土样的物理性质有关。
2、什么是颗分试验？有几种方法？适用范围是什么？答：测定土体中各粒组的质量占总土重百分数，确定各粒径分布范围的试验。
常用方法有：筛分法，适用于粒径d ≥0.075mm 且P ≥90%的粗粒土；密度计法，适用于粒径d ≤0.075mm 且P ≥90%的细粒土。
对于粗细混合土可采用联合测定法。
《土力学》课后习题及详细解答
《土力学》课后习题答案第一章1-1：已知：V=72cm3m=129.1g m s=121.5g G s=2.70则：129.1121.56.3%121.5ssm mwm--===3333 129.1*1017.9/72121.5452.77245271.0*27121.5*1020.6/72sssV ssat w V ssat satmg g KN mvmV cmV V V cmm V mg g g KN mV Vγρρργρ========-=-=++=====3320.61010.6/121.5*1016.9/72sat wsdsat dKN mmg KN mVγγγγγγγγ'=-=-===='>>>则1-2：已知：G s=2.72 设V s=1cm3则33332.72/2.722.72*1016/1.72.720.7*1*1020.1/1.720.11010.1/75%1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.720.525 2.721.sssd ds V wwrw w V rwsw sg cmm gmg g KN mVm Vg g KN mVKN mm V S gmwmm mg gVργρργργγγργρ======++===='=-=-========++===当S时，3*1019.1/7KN m=1-3：3477777331.70*10*8*1013.6*1013.6*10*20%2.72*1013.6*10 2.72*10850001.92*10s d w s s wm V kg m m w kg m m V m ρρ======++==挖1-4： 甲：33334025151* 2.72.7*30%0.81100%0.812.70.811.94/10.8119.4/2.71.48/1.8114.8/0.81p L P s s s s w r wV ws w s w s d s w d d vsI w w V m V g m g S m V m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρρργρργρ=-=-=======∴==++===++=====+====设则又因为乙：3333381 2.682.68*22%0.47960.47962.680.47962.14/10.47962.14*1021.4/2.681.84/1.47961.84*1018.4/0.4796p L p s s s s w s V s w s V s d s w d d VsI w w V m V g m m w g V cm m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρργρργρ=-========++===++======+=====设则则γγ∴<乙甲 d d γγ<乙甲 e e >乙甲 p p I I >乙甲则（1）、（4）正确1-5：1s w d G eρρ=+ 则2.7*1110.591.7022%*2.7185%0.59s wds r G e wG S e ρρ=-=-====>所以该料场的土料不适合筑坝，建议翻晒，使其含水率降低。
《土力学》课后习题答案解析
土力学1-1 解：(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯ (1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯ 1-2 解：已知：m =Sm = SG =Q 饱和 ∴ rS =1又知：w Sm m m =-= (1) 含水量w Sm mω==4.710.6==%(2) 孔隙比 0.443 2.71.201.0Sre G Sω⨯=== (3) 孔隙率 1.20.54554.5%11 1.2e e η====++ (4) 饱和密度及其重度32.7 1.21.77/11 1.2S sat w G e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=⨯=⨯=(5) 浮密度及其重度3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=⨯=⨯= (6) 干密度及其重度32.7 1.01.23/11 1.2S w d G g cm e γρ⨯===++ 31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯=1-3 解： Q 31.601.51/110.06d g cm ρρω===++∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= ∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω=== Q 1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯=1-4 解：Q w Sm mω= w S m m m =-s Sm m mω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++ Q 0.16ω∆=∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯=g1-5 解：(1) Q 31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= (2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω=== (3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===-- Q 1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。
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。
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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
土力学习题答案(完整版)
（2） ；
故， 。
1—11经勘探某土料场埋藏土料250000m3，其天然孔隙比e1=1.20，问这些土料可填筑成孔隙比e2=0.70的土堤多少立方米？
解：
；
故 。
1—12从甲、乙两地粘性土层中各取出土样进行界限含水量试验，两土样液、塑限相同： =40%， =25%。但甲地天然含水量w=45%，而乙地天然含水量w=20%，问两地的液性指数I1各为多少？各处何种状态？作为地基哪一处较好？
2
0.5~0.25
28
解：
粒径(mm)
20
10
5
2
1
0.5
0.25
0.1
0.05
0.01
0.005
小于该粒径的含量百分数(%)
100
99
96
91
84
64
36
17
9
5
2
级配曲线见附图。
习题1-1颗粒大小级配曲线
由级配曲线查得：d60=0.45，d10=0.055，d30=0.2；
Cu>5，1<Cc<3；
解：
粘土层处有效应力（底部）（不考虑渗流时）
取K=2解得：h=3.9m
2-8就一维渗流情况证明
式中： ——单位渗透力；
——水的重度；
——水力坡降。
证明：取试样内得孔隙水作为脱离体分析其受力，在此脱离体上作用的外力有：
（1）顶面上作用有水压力γωh1A(A为试样截面积)
（2）底面上作用有水压力γωh2A；
解：
2-4证明
式中 ——静止侧压力系数；
——侧膨胀系数
证明：由材料力学的知识：
对无侧向变形条件， ;
得：
土力学课后题答案
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。
四校版合编-土力学学课后习题答案
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，
证：关键是 e 和d 之间的对应关系：
由e s d
1，可以得到emax
s dmin
1和emin
s dmax
1，需要注意的是公式中的
emax
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 顶面溢出。
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。
1-8 有一块体积为 60 cm3 的原状土样，重 1.05 N, 烘干后 0.85 N。已只土粒比重（相 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’、
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：
e
s (1
w)
1
26.5
(1 17
0.086)
1
0.693
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
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。
(完整word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105C 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）。
-m w 二込匹8 =39%m S 61.28 —32.542- 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）%at解:72.49 -32.5421.7=1.84g / cm 3m s V61.28-32.54217= 1.32g/cm 3V V 11.21V s - 10.49= 1.069m 二 m s m wm w 设 ms^1• V^m sP1P 1——+(1 +国尸W l ds丿1 ■?d s -11 ■ d s 185小 1=1.87g/cm3 1 0.34 2.71T W=1.87 —1 =0.87g/cm 3(3)'」’g=0.87 10=8.7kN/cm 3十 ？sat=Psat g=1.87"0 = 18.7kN/cm 3 或3v =爲-％ =18.7-10 = 8.7kN/cm2- 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。
解：（1）设 V S =1 _ m _ m s m w ■ m $ m $1」d s •「W_V_ 1e 一 1e 一 1 e 2- 5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为 30% 土粒相对密度为2.73，液限为33% 塑限为17%试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出 该黏性土的分类名称和软硬状态。
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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。
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【最新整理，下载后即可编辑】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 W V 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= W S W S S S d d m V ρρ⋅=⋅=∴1()()()()()()3W S S W S S W W sat cm /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 S sat W V W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ （3）3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ或 3'3/7.8107.18/7.181087.1cm kN 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。
解：（1）设1=S V()e d e m m e m m V m W S S S W S +⋅+=++⋅=++==1111ρωωρ 整理上式得 ()()656.0177.1167.2098.0111=-⨯+=-⋅+=ρρωW S d e （2）595.0461.0943.0656.0943.0min max max=--=--=e e e e D r （中密） 2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。
解：819.073.230.0=⨯=⋅=⋅==S W S W S S W S W V d V V d V V e ωρρωρρ3/50.1819.01173.21cm g e d V m W S S d =+⨯=+==ρρ ()()3/95.1819.01173.23.01111cm g e d e d d V V m W S W S W S W V s sat =+⨯+=+⋅+=+⋅⋅+=+=ρωρωρρρ 161733=-=-=P L p I ωω 查表，定名为粉质粘土81.0161730=-=-=p pL I I ωω 查表，确定为软塑状态3-1. 试解释起始水力梯度产生的原因。
【答】起始水力梯度产生的原因是为了克服薄膜水的抗剪强度τ0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力)使之发生流动所必须具有的临界水力梯度度。
也就是说只要有水力坡度薄膜水就会发生运动只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时薄膜水的渗透速度V非常小只有凭借精密仪器才能观测到。
因此严格的讲起始水力梯度I0是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度τ0的水力梯度。
3-2. 简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。
【答】1土的粒度成分及矿物成分。
土的颗粒大小、形状及级配影响土中孔隙大小及其形状因而影响土的渗透性。
土颗粒越粗越浑圆、越均匀时渗透性就大。
砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时其渗透系数就大大降低。
2结合水膜厚度。
粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时会阻塞土的孔隙降低土的渗透性。
3土的结构构造。
天然土层通常不是各向同性的在渗透性方面往往也是如此。
如黄土具有竖直方向的大孔隙所以竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。
层状粘土常夹有薄的粉砂层它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。
4水的粘滞度。
水在土中的渗流速度与水的容重及粘滞度有关从而也影响到土的渗透性。
3-4. 拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场【答】当渗流场中水头及流速等渗流要素不随时间改变时这种渗流称为稳定渗流而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。
3-5.为什么流线与等势线总是正交的【答】在稳定渗流场中取一微单元体并假定水体不可压缩则根据水流连续原理单位时间内流入和流出微元体的水量应相等即dqe=dq0。
从而得到即为二维渗流连续方程从中由数学知识可知流线和等势线正交。
3-6. 流砂与管涌现象有什么区别和联系【答】在向上的渗流力作用下粒间有效应力为零时颗粒群发生悬浮、移动的现象称为流砂(土)现象。
这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和细、粉砂和粉土层中一般具有突发性、对工程危害大。
在水流渗透作用下土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动以至流失随着土的孔隙不断扩大渗流速度不断增加较粗的颗粒也相继被水逐渐带走最终导致土体内形成贯通的渗流管道造成土体塌陷这种现象称为管涌。
它多发生在砂性土中且颗粒大小差别大3-7. 渗透力都会引起哪些破坏 【答】渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类一是由于渗流力的作用使土体颗粒流失或局部土体产生移动导致土体变形甚至失稳二是由于渗流作用使水压力或浮力发生变化导致土体和结构物失稳。
前者主要表现为流砂和管涌后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。
3-8、某渗透试验装置如图3-23所示。
砂Ⅰ的渗透系数s cm k /10211-⨯=；砂Ⅱ的渗透系数s cm k /10112-⨯=，砂样断面积A=200cm 2，试问：（1）若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面出安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？（2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗水量q 多大？解：（1）A L h k A L h k 22212160=- 整理得2221)60(h k h k =-cm k k k h 4010110210260601112112=⨯+⨯⨯⨯=+=--- 所以，测压管中水面将升至右端水面以上：60-40=20cm（2）s cm A L h k A i k q /20200404010131222222=⨯⨯⨯=⨯∆⨯==- 3-9、定水头渗透试验中，已知渗透仪直径D=75mm ，在L=200mm 渗流途径上的水头损失h=83mm ，在60s 时间内的渗水量Q=71.6cm 3，求土的渗透系数。
解：s cm t h A QL k /105.6603.85.74206.7122-⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅∆⋅=π 3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为30cm 2，厚度为4cm ，渗透仪细玻璃管的内径为0.4cm ，试验开始时的水位差145cm ，经时段7分25秒观察水位差为100cm ，试验时的水温为20℃，试求试样的渗透系数。
解：s cm h h t t A aL k /104.1100145ln 4453044.04ln )(522112-⨯=⨯⨯⨯=-=π3-11、图3-24为一板桩打入透水土层后形成的流网。
已知透水土层深18.0m ，渗透系数s mm k /1034-⨯=，板桩打入土层表面以下9.0m ，板桩前后水深如图中所示。
试求：（1）图中所示a 、b 、c 、d 、e 各点的孔隙水压力；（2）地基的单位渗水量。
解：（1）kPa U W a 00=⨯=γkPa U W b 2.880.9=⨯=γkPa U W c 2.137819418=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯-=γkPa U W d 8.90.1=⨯=γkPa U W e 00=⨯=γ（2）()s m A i k q /1012918298103377--⨯=-⨯⨯⨯⨯=⋅⋅= 4-1何谓土中应力它有哪些分类和用途【答】土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。
一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。
土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。
自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形因而仍将产生土体或地基的变形。
附加应力它是地基产生变形的的主要原因也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。
土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。
土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。
它是控制土的体积变形和强度两者变化的土中应力。
土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。
4-2怎样简化土中应力计算模型在工程中应注意哪些问题【答】我们把天然土体简化为线性弹性体。
即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体而采用弹性理论来求解土中应力。
当建筑物荷载应力变化范围比较大如高层建筑仓库等筒体建筑就不能用割线代替曲线而要考虑土体的非线性问题了。
4-3地下水位的升降对土中自重应力有何影响在工程实践中有哪些问题应充分考虑其影响【答】地下水下降降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量它使土体的固结沉降加大故引起地表大面积沉降。
地下水位长期上升如筑坝蓄水将减少土中有效自重应力。
(1)、若地下水位上升至基础底面以上它对基础形成浮力使地基土的承载力下降。
(2)、地下水位上升如遇到湿陷性黄土造成不良后果塌陷 (3)、地下水位上升粘性土湿化抗剪强度降低。
4-4基底压力分布的影响因素有哪些简化直线分布的假设条件是什么【答】基底压力的大小和分布状况与荷载的大小和分布、基础的刚度、基础的埋置深度以及地基土的性质等多种因素。
假设条件刚性基础、基础具有一定的埋深依据弹性理论中的圣维南原理。
4-5如何计算基底压力和基底附加压力两者概念有何不同【答】基地压力P计算 (中心荷载作用下) (偏心荷载作用下) 基地压力计算基地压力P为接触压力。