土力学试题及答案_

第1章 土的物理性质与工程分类

一．填空题

1． 颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级

配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。

2． 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越

多，粘土的塑性指标越大 3． 塑性指标p L p w w I -=，它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反

映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定：1710≤

p I 为粘土

4． 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标e 、r D 来衡量。 5． 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数p I 。 6． 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标r D 来衡量。 7． 粘性土的液性指标p

L p L w w w w I --=

，它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态，《规范》

按L I 将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。

10．某砂层天然饱和重度20=sat γkN/m 3，土粒比重68.2=s G ，并测得该砂土的最大干重度1.17max =d γkN/m 3，最小干重度4.15min =d γkN/m 3，则天然孔隙比e 为0.68，最大孔隙比=max e 0.74，最小孔隙比=min e 0.57。

11．砂粒粒径范围是0.075~2mm ，砂土是指大于2mm 粒径累计含量不超过全重50%，而大

于0.075mm 粒径累计含量超过全重50%。 12．亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。

二 问答题

说明三相草图中e +11和e

e +1的物理概念。

答：

e +11代表单元土体中土骨架所占有的体积，e

e +1代表孔隙在单元土体中所占有的体积。

液限仪测定。

1． 说明土的天然重度γ，饱和重度sat γ，浮重度γ'和干重度d γ的物理概念和相互关系，

并比较同一土中的γ、sat γ、γ'、d γ的数值大小。 答：g V

m

=

γ，g V V m w V s

sat ργ+=，g V V m w s s ργ-='，V m s d =γ。

γγγγ'≥≥≥d sat 。 四、计算题

1． 某地基土样数据如下：环刀体积60cm 3,湿土质量0.1204kg ，土质量0.0992kg ，土粒

相对密度为2.71，试计算：天然含水量w ，天然重度γ，干重度d γ，孔隙比e 。

3/020.01060

1204

.0cm N g V m =⨯==

γ 3/0165.010600992.0cm N g V m s d =⨯=

=γ

33

6.3671

.2100992.0cm G m V s s s =⨯==

639.06

.366.3660=-=-==

s s s v V V V V V e 2．若原状土样的天然密度3

/1.2m t =ρ，含水量%15=w ，土颗粒相对密度s G =2.71，试计算孔隙比e.

答：设3

1m V s =，71.2==w s s G m ρ t

407.071.2*15.0==⋅=s w m w m t

484.11

.2407

.071.2=+=

+=

ρ

w

s m m V m 3

484.01

1484.1=-=-==

s s s v V V V V V e 3．测得沙土的天然重度3

/6.17m kN =γ，含水量%6.8=w ，土粒相对密度66.2=s G ，最小孔隙比462.0min =e ，最大孔隙比71.0max =e ，试求沙土的相对密度r D 。

%

3.11%1000992

.00992

.01024.0=⨯-==s w m m w

答： 设3

1cm V s =

则66.2==w s s s G V m ρg

229.066.2086.0=⨯==s w wm m g

3641.176

.1229

.066.2/cm g m m m

V w s =+=+=

=

γρ

641.011641.1=-=-==

s s s v V V V V V e 278.0462

.071.0641

.071.0min max max =--=--=

e e e e D r

4．某干沙土样重度为16.6KN/m 3

,土粒相对密度69.2=s G ，置于雨中，若砂样体积不变，

饱和度增加到40%，求砂样在雨中的孔隙比。

答：设3

1cm V s = g V G m s s w s 69.2==ρ 62.166

.169

.2==

=

d

s

m V ρcm 3 62.0=-==

s

s

s v V V V V V e 5.某工地进行基础施工时，需在土中加水以便将土夯实，现取土样1000g ，测其含水量为20%，根据施工要求，将土的含水量增加20%，问应在土样内加多少水？ 答：由%100⨯=

s

w

m m w 得 g w m m s 833)2.01/(1000)1/(=+=+= g m m m s w 167=-= 需加水量为g m m m w s w 166167833*4.04.0=-=-=∆

6. 某工程地质勘察中，取原状土60cm 3

,重99.15g ，烘干后重78.05g ，67.2=s G ，求此土

的孔隙比和饱和度。 答：g m m m s w 65.2005.7815.99=-=-=

365.20/cm m V w w w ==ρ 323.2967

.205

.78cm G m V w s s s ===

ρ 053.123.2923.2960=-=-==

s s s v V V V V V e 671.023

.296065

.20=-==v w r V V S 7．某土样的干重度3

/4.15m kN d =γ，含水量%3.19=w ，土粒相对密度73.2=s d ，求

饱

和度

r

S 。答：设

3

1cm V s =，则

g V G m w s s s 73.2==ρ