最新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=0.918

2.2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=1.84

Vs+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=1

2.3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=1.827g

Vv=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。

I L=（W- Wp）/（W L- Wp）=（19.3- 16.7）/（28.3-16.7）=0.22，位于0~0.25之间，硬塑

2.4解：

已知：V=100 cm3；M=241-55=186g；Ms=162g；土粒比重Gs=Ms/Vs=2.70；

Mw= M - Ms=186-162=24g，ρw=1 g/cm3；所以Vw=24cm3；

土粒比重Gs=Ms/Vs=2.70；所以Vs= Ms/2.70=60cm3；

V=100 cm3；Vs=60cm3；Vw=24cm3；所以Vv=V-Vs=100-60=40 cm3；Va=Vv-Vw=40-24=16 cm3；所以：

天然密度ρ=M/V=186/100=1.86 g/cm3；

干密度ρd=Ms/V=162/100=1.62 g/cm3；

饱和密度ρsat=(Mw+Ms+Va×ρw)/V=(24+162+16×1)/100=2.02 g/cm3；

天然含水率ω=Mw/Ms=24/162=0.148=14.8%

孔隙比e=Vv/Vs= 40/60=0.67

孔隙度n=Vv/V=40/100=0.4=40%

饱和度Sr= Vw/Vv=24/40=0.6

综上所述：ρsat＞ρ＞ρd

2.5解：

已知该样品为砂土，按照教材P61表2.5从上至下判别：

从给出数值可知：

粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量的百分比为：9%+2%=11%，，小于50%，故不是粗砂；

粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量的百分比为：24%+9%+2%=35%，小于50%，故不是中砂；