土力学习题集(第三版)含答案
中南大学土力学课后习题答案_马建林_第三版
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60cm 3的原状土样,重1.05N,烘干后0.85N 。
已只土粒比重(相对密度)s G =2.67。
求土的天然重度γ、天然含水量w 、干重度γd 、饱和重度γsat 、浮重度γ’、孔隙比e 及饱和度S r1-8解:分析:由W 和V 可算得γ,由W s 和V 可算得γd ,加上G s ,共已知3个指标,故题目可解。
363kN/m 5.1710601005.1=⨯⨯==--V W γ363s d kN/m2.1410601085.0=⨯⨯==--V W γ3w s ws kN/m 7.261067.2=⨯===∴γγγγs sG G %5.2385.085.005.1s w =-==W W w 884.015.17)235.01(7.261)1(s =-+=-+=γγw e (1-12)%71884.06.2235.0s =⨯=⋅=e G w S r (1-14)注意:1.使用国际单位制;2.γw 为已知条件,γw =10kN/m 3;3.注意求解顺序,条件具备这先做;4.注意各γ的取值范围。
1-9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)、(1-17)。
1-10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,使其含水量增至15%,试问每1000kg 质量的土料应加多少水1-10解:分析:加水前后M s 不变。
于是:加水前:1000%5s s =⨯+M M (1)加水后:ws s 1000%15M M M ∆+=⨯+(2)由(1)得:kg 952s =M ,代入(2)得:kg 2.95w =∆M 注意:土料中包含了水和土颗粒,共为1000kg ,另外,swM M w =。
1-11用某种土筑堤,土的含水量w =15%,土粒比重G s =2.67。
最新土力学课后习题答案(第三版--东南大学
土力学 第二章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+=∴1VWS 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 Wsatcm /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。
东南大学-土力学课后习题答案(第三版)
东南大学土力学第二章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 += S W m m =ω 设1=S m ρω+=∴1V W S S S V m d ρ=WS W S S S d d m V ρρ⋅=⋅=∴1()()()()()()3W S S W S S W 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 WV Ssat W V W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ (3)3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN 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。
中南大学《土力学》马建林_第三版
Az 4 f ( ,
Az Az
a 2z ) p 4 0.084 250 84kPa b b a 2z 4 f ( , ) p 4 0.027 250 27 kPa b b a 2z 4 f ( , ) p 4 0.013 250 13kPa b b
p1 P M 100 50 43.75kPa } 25 18.75 1 p2 A W 4 6.25kPa 1 4 2 6
z k1 p 2 k 2 ( p1 p 2 ) 0.332 6.25 0.185 (43.75 6.25) 9.01kPa
h
V 0.1169 0.1169 m A 1
h2 h1 h 0.5 0.1169 0.3831m
3
每层夯实的厚度为 0.3831m。
3 26.5kN / m 。其最大孔隙比和最小孔 1-14. 某砂土的重度 17 kN / m ,含水量 8.6% ,土粒重度 s
r ln 1 r0
(10 2 8 2 ) 5 10 4
70 ln 0.12
8.879 10 3 m 3 / s
q
由
(h12 h02 )k
ln r1 r0
知,
h1 , h0 , k , r0 不变,要使 r 增大,要减少 q 值。 1
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。 解:假设水透过土样后得速度为 0,则土样底的总水头为 0。
Dr
Dr
由于
1 2 ~ 3 3 。所以该砂土为中密。
土力学与地基基础第三版课后答案全解
第2章 土的性质及工程分类2.2 试证明下列换算公式 (1)1s w d d e ρρ=+(2) 1r w s w s er d r e γ+=+(3) (1)S r wd n s n−=证明: 令1s v =,则由v s v e v =得v v e =,1s v v v v e =+=+,由s s sm d v =·1w p 得s s s w s w m d v d ρρ== 由wsm w m =·100%得w s s w m wm wd ρ== 所以 (1)s w s w m m m d w ρ=+=+ (1)由 sd m vρ= 得 1s wd d eρρ=+ (2)由wr vv s v =·100%得s r wd s e =⇒s r wd s e =则(1)(1)11s w s w d w d w r m r g g g ve e ρρ++====++1s w s w d wr d r e +=+1r w s ws er d r e +=+ (3)由v v n v =·100% 得 11e n n e e n =⇒=+−,则w r vvs v =·100%=s wd e =(1)s vd n n − 2.3在土的三相组成示意图中,取土粒体积1s v =。
已知某土样的土粒比重s d =2.70,含水量=32.2%,土的天然密度ρ=1.913/g cm ,水的密度31.0/w g cm ρ=。
按各三相比例指标的定义,计算图2.50中6个括号内的数值及r s 和'r 。
解:因1s v =, 2.70s d =, w=32.2%, ρ=1.91g/3cm , 31.0/w g cm ρ=由(1) 2.70(10.322)1.0110.871.91s w d w e ρρ++=−=−= (1)3v v 0.87e cm ==(2)0.322w s v wd ==*2.70=0.873cm (3)110.87 1.87v e =+=+=3cm (4) 2.70s s w m d ρ==*1.0=2.70g(5)0.322w s w m wd ρ==*2.70*1.00.87g = (6) 3.57s w m m m g =+= (7)s r wd s e =或w v vv *0.87100%0.87=*100%=100% (8)''1 2.71110.87s w d r g g e ρρ−−===++*1039.1/kN m = 2.4 用体积为723cm 的环刀取得某原状土样重129.5g ,烘干后土重121.5g ,土粒比重为2.7,试计算该土样的含水量w 、孔隙比e 、饱和度r s 、重度r 、饱和重度sat r 浮重度'r 以及干重度d r ,并比较各重度的数值大小(先导得公式然后求解)。
土力学课后习题答案第三版东南大学浙江大学湖南大学苏州科技学院合编
土力学 第二章2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为的环刀内,称得总质量为,经105℃烘干至恒重为,已知环刀质量为,土粒比重为,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cm 3,含水量为34%,土粒相对密度为,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+=∴1VWS S S V m d ρ= W S W S S Sd d m V ρρ⋅=⋅=∴1()()()()()()3W S S W S S W 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cm 3,含水量%,土粒相对密度为,烘干后测定最小孔隙比为,最大孔隙比为,试求孔隙比e 和相对密实度Dr ,并评定该砂土的密实度。
土力学复习中国建工出版社(第三版)课后习题答案
1-8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 W S S W 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。
土力学与地基基础第三版课后答案全解
第2章 土的性质及工程分类2.2 试证明下列换算公式 (1)1s w d d e ρρ=+(2) 1r w s w s er d r e γ+=+(3) (1)S r wd n s n−=证明: 令1s v =,则由v s v e v =得v v e =,1s v v v v e =+=+,由s s sm d v =·1w p 得s s s w s w m d v d ρρ== 由wsm w m =·100%得w s s w m wm wd ρ== 所以 (1)s w s w m m m d w ρ=+=+ (1)由 sd m vρ= 得 1s wd d eρρ=+ (2)由wr vv s v =·100%得s r wd s e =⇒s r wd s e =则(1)(1)11s w s w d w d w r m r g g g ve e ρρ++====++1s w s w d wr d r e +=+1r w s ws er d r e +=+ (3)由v v n v =·100% 得 11e n n e e n =⇒=+−,则w r vvs v =·100%=s wd e =(1)s vd n n − 2.3在土的三相组成示意图中,取土粒体积1s v =。
已知某土样的土粒比重s d =2.70,含水量=32.2%,土的天然密度ρ=1.913/g cm ,水的密度31.0/w g cm ρ=。
按各三相比例指标的定义,计算图2.50中6个括号内的数值及r s 和'r 。
解:因1s v =, 2.70s d =, w=32.2%, ρ=1.91g/3cm , 31.0/w g cm ρ=由(1) 2.70(10.322)1.0110.871.91s w d w e ρρ++=−=−= (1)3v v 0.87e cm ==(2)0.322w s v wd ==*2.70=0.873cm (3)110.87 1.87v e =+=+=3cm (4) 2.70s s w m d ρ==*1.0=2.70g(5)0.322w s w m wd ρ==*2.70*1.00.87g = (6) 3.57s w m m m g =+= (7)s r wd s e =或w v vv *0.87100%0.87=*100%=100% (8)''1 2.71110.87s w d r g g e ρρ−−===++*1039.1/kN m = 2.4 用体积为723cm 的环刀取得某原状土样重129.5g ,烘干后土重121.5g ,土粒比重为2.7,试计算该土样的含水量w 、孔隙比e 、饱和度r s 、重度r 、饱和重度sat r 浮重度'r 以及干重度d r ,并比较各重度的数值大小(先导得公式然后求解)。
土力学课后习题答案第三版__东南大学
⼟⼒学课后习题答案第三版__东南⼤学⼟⼒学第⼆章2-2、有⼀饱与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,试求该⼟样的饱与密度、有效密度与有效重度(先推导公式然后求解)。
解:(1)VV m WV s sat ρρ?+=W S m m m +=Θ SW m m =ω设1=S m ρω+=∴1VWS S S V m d ρ=Θ W S W S S S d d m V ρρ?=?=∴1()()()()()()3W S S W S S W Wsatcm /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 与相对密实度Dr,并评定该砂⼟的密实度。
土力学课后习题答案(第三版__东南大学
土力学第二章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:m 72.49 32.54 1.84g / cm 3V21.7m W 72.49 61.28 39%m S 61.28 32.54dm S 61.28 32.541.32g / cm 3V 21.7 eV V 11.21 1.069V S10.492-3 、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) satm s V VWVm m Sm Wm W设 m S11m SVd Sm Sm S 1V SV SWdSWd SW111111d S WWd S1W有satWd S111d S 1W1.852.71 1 1 1.87g / cm 31d S 1 0.34 2.71' m SVS Wm SVS WVV WVV W satV SVVW( 2)VVVsatW1.871 0.87 g / cm 3(3) ''g0.87 10 8.7kN / cm 3或sat satg1.87 10 18.7kN / cm 3'18.710 8.7kN / cm3satW2-4 、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 1m m S m W m S m S 1d S WV1e1 e1e整理上式得e1d SW110.098 2.67 11 0.6561.77( 2) D re max e 0.943 0.656 0.595 (中密)emin0.9430.461emax2-5 、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。
土力学习题集(第三版)含答案
第2章土的物理性质及分类1. 有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内,称得总质量为72.49g,经1 05℃烘干至恒重为61.28g,已知环刀质量为32.54g,土粒相对密度(比重)为2.74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求按三项比例指标定义求解)。
2. 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(先导得公式然后求解)。
3. 某砂土土样的密度为1.77g/cm3,含水量为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,试求孔隙比和相对密度,判断该砂土的密实度。
4. 某一完全饱和粘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粘性土的分类名称和软硬状态。
1.解:2.解:设土颗粒体积为1由得3.解:由因为1/3< SPAN>所以该砂土的密实度为中密。
4.解:由得因为10<I P=16<17,该粘性土应定名为粉质粘土;因为0.75<I L=0.81<1.0,所以该粘性土的状态为软塑。
第3章土的渗透性及渗流3. 某渗透装置如图3-3所示。
砂Ⅰ的渗透系数;砂Ⅱ的渗透系数;砂样断面积A=200,试问:(1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管,则测压管中水面将升至右端水面以上多高?(2)砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗流量q多大?4. 定水头渗透试验中,已知渗透仪直径,在渗流直径上的水头损失,在60s时间内的渗水量,求土的渗透系数。
一、简答题1地下水渗流时为什么会产生水头损失?水在土体中流动时,由于受到土粒的阻力,而引起水头损失。
并称单位体积土颗粒所受到的渗流作用力称为渗流力。
3.为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别?3. 【答】室内试验和现场试验渗透系数有较大差别,主要在于试验装置和试验条件等有关,即就是和渗透系数的影响因素有关,详见上一题。
土力学课后习题答案马建林第三版
土力学课后习题答案马建林第三版仅作参考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60cm3的原状土样,重1.05N,烘干后0.85N。
已只土粒比重(相对密度)G=2.67。
求土的天然重度、天然含水量w、干重度d、饱和重度at、浮重度’、孔隙比e及饱和度Sr1-8解:分析:由W和V可算得,由W和V可算得d,加上G,共已知3个指标,故题目可解。
WVWV1.0510601036317.5kN/m14.2kN/m33dG0.85106010Gw63wwWwW2.671026.7kN/m23.5%1.050.850.85(1-12)e(1w)Sr26.7(10.235) 17.50.2352.60.88410.884wGe71%(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)、(1-17)。
1-10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,使其含水量增至15%,试问每1000kg质量的土料应加多少水1-10解:分析:加水前后M不变。
于是:加水前:M5%M1000(1)加水后:M15%M1000Mw(2)由(1)得:M952kg,代入(2)得:Mw95.2kg注意:土料中包含了水和土颗粒,共为1000kg,另外,wMMw。
1-11用某种土筑堤,土的含水量w=15%,土粒比重G=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Sr=85%后再填下一层,如夯实时仅作参考水没有流失,求每层夯实后的厚度。
1-11解:分析:压实前后W、V、w不变,如设每层填土的土颗粒所占的高度为h,则压实前后h不变,于是有:hh11e1h21e2(1)由题给关系,求出:e1(1w)e21GwSr2.6710(10.15)162.670.150.8510.9190.471代入(1)式,得:h2(1e2)h11e110.47110.9190.50.383m1-12某饱和土样重0.40N,体积为21.5cm3,将其烘过一段时间后重为0.33N,体积缩至15.7cm3,饱和度Sr=75%,试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。
土力学第三版复习题附答案
1、粉土的工程性质介于砂土和黏性土之间。
2、粘粒含量越多,则颗粒粒径越_小。
比表面积越大,则亲水性越强_粘土的塑性指数越大。
3、粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过10%的粉土称为砂纸沿途。
4、矿物按生成条件分为原生和次生。
5、塑性指标Ip= Wl-Wp,它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围,它综合反映了黏性土及其三相组成_等因素。
因此规范规定10-17为粉质粘土,大于176、漂石的粒径大于200mm。
7、三种主要的粘土矿物为蒙脱石;伊利石;高岭石。
8、土的结构一般分为蒙脱石;伊利石;高岭石。
9、地下水位以下的土是三相体系。
10、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_好_的土料作为填方或砂垫层的土料。
1、试比较直剪仪与三轴仪的优缺点。
直接剪切仪的优点:构造简单,操作方便缺点:限定剪切面不一定是最薄弱面;剪切面上剪应力分布不均匀;剪切面在剪切过程中是逐渐缩小的;不能严格控制排水条件,不能量测孔隙水压力三轴仪的优点:能较严格地控制排水条件;剪切破坏面为最薄弱面缺点:试验设备、试验过程相对复杂;试样的受力状态为轴对称情况,与实际土体的受力状态未必相符。
2、某地基的渗透系数很小(K<8×10-8cm/s),若在其上修建水闸,需验算不同时期的稳定性,试问:(1)若采用快速法施工,则竣工时应采用什么方法确定抗剪强度?(2)若采用慢速法施工,则竣工时应采用什么方法确定抗剪强度?(3)水闸建成后经较长时间才投入使用,则应采用什么方法确定抗剪强度?3、阐述朗肯土压力理论与库仑土压力理论各自的适用范围。
朗肯土压力的适用条件:(1)挡土墙的墙背垂直、光滑,墙和填土之间没有摩擦力,剪应力为零。
(2)挡土墙的墙后填土表面水平。
库伦土压力的适用条件:(1)墙背俯斜、倾角为ε;(2)墙后填土为松散的散粒体,因此库仑土压力理论只适用于无粘性土;(3).填土表面倾斜与水平成β角;(4).墙背粗糙、有摩擦力,墙与土之间的摩擦角为δ。
土力学课后习题答案(第三版__东南大学__浙江大学__湖南大学__苏州科技学院合编)
土力学 第二章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 =-==ρ2-3、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+=∴1V(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。
解:(1)设1=S V 整理上式得 ()()656.0177.1167.2098.0111=-⨯+=-⋅+=ρρωWS 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。
土力学课后习题答案第三版__东南大学
土力学 第二章2-2、有一饱与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/c m3,含水量为34%,土粒相对密度为2.71,试求该土样的饱与密度、有效密度与有效重度(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+=∴1VWS 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 Wsatcm /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/c m3,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 与相对密实度Dr,并评定该砂土的密实度。
土力学第三版课后习题答案_马建林主编
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 cm 3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)s G =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S r1-8 解:分析:由W 和V 可算得,由W s 和V 可算得d,加上G s ,共已知3个指标,故题目可解。
363kN/m 5.1710601005.1=⨯⨯==--V W γ 363s d kN/m 2.1410601085.0=⨯⨯==--V W γ 3w sws kN/m 7.261067.2=⨯===∴γγγγs sG G%5.2385.085.005.1s w =-==W W w 884.015.17)235.01(7.261)1(s =-+=-+=γγw e (1-12) %71884.06.2235.0s =⨯=⋅=e G w S r (1-14)注意:1.使用国际单位制;2.w为已知条件,w=10kN/m 3;3.注意求解顺序,条件具备这先做; 4.注意各g 的取值围。
1-9 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)、(1-17)。
1-10 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,使其含水量增至15%,试问每1000 kg 质量的土料应加多少水1-10 解:分析:加水前后M s 不变。
于是:加水前: 1000%5s s =⨯+M M (1) 加水后: w s s 1000%15M M M ∆+=⨯+ (2) 由(1)得:kg 952s =M ,代入(2)得: kg 2.95w =∆M 注意:土料中包含了水和土颗粒,共为1000kg ,另外,swM M w =。
土力学河海大学第三版课后习题答案
土力学河海大学第三版课后习题答案Chapter 1: 土的性质和分类1.1 土力学的定义土力学是研究土体在外力作用下物理力学性质的学科,包括了土体的性质、分类和力学性质等方面。
1.2 土的组成和性质土的主要组成成分有固体颗粒、水和空气。
固体颗粒主要有砂粒、粉粒和黏粒。
土的性质包括颗粒大小、颗粒的形状、颗粒的强度和颗粒间的摩擦角等。
1.3 土的分类根据土的颗粒大小将土分为砂土、粉土和黏土。
砂土颗粒大小在0.05mm-2mm之间,粉土颗粒大小在0.002mm-0.05mm之间,黏土颗粒大小小于0.002mm。
1.4 土质的影响因素土质的影响因素有颗粒大小、颗粒形状、颗粒强度、颗粒内摩擦角、颗粒间摩擦角等。
这些因素决定了土质的力学性质,如强度、压缩性、渗透性等。
Chapter 2: 土的压缩性和渗透性2.1 土的压缩性土的压缩性是指土在受到外力压缩时的体积变化性质。
土的压缩性主要包括压缩指数、压缩变形和压缩曲线等。
2.2 土的渗透性土的渗透性是指土体中水分移动的能力。
土的渗透性受到土的孔隙结构和土的颗粒特性的影响。
常用的衡量土的渗透性的指标有渗透系数和渗透曲线。
Chapter 3: 土的剪切行为3.1 土的剪切强度土的剪切强度是指土体在剪切力作用下抵抗变形的能力。
常用的剪切强度指标有内摩擦角和剪切强度参数等。
3.2 剪切试验剪切试验是用来测定土体的剪切强度和确定剪切曲线的一种试验。
常用的剪切试验方法有直剪试验和三轴剪切试验。
3.3 剪切带剪切带是指在土体剪切过程中形成的裂缝。
剪切带的形成与土体的剪切强度、土的性质和剪切应力等因素有关。
Chapter 4: 土的变形和应力状态4.1 土的变形土体在受到外力作用下会发生变形。
土体的变形包括弹性变形和塑性变形。
弹性变形是可回复的,塑性变形是不可回复的。
4.2 应力状态应力状态是指土体中各个点所受到的应力,包括垂向应力和切向应力。
常用的应力状态有均匀应力状态和非均匀应力状态。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第2章土的物理性质及分类1. 有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内,称得总质量为72.49g,经1 05℃烘干至恒重为61.28g,已知环刀质量为32.54g,土粒相对密度(比重)为2.74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求按三项比例指标定义求解)。
2. 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(先导得公式然后求解)。
3. 某砂土土样的密度为1.77g/cm3,含水量为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,试求孔隙比和相对密度,判断该砂土的密实度。
4. 某一完全饱和粘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粘性土的分类名称和软硬状态。
1.解:2.解:设土颗粒体积为1由得3.解:由因为1/3< SPAN>所以该砂土的密实度为中密。
4.解:由得因为10<I P=16<17,该粘性土应定名为粉质粘土;因为0.75<I L=0.81<1.0,所以该粘性土的状态为软塑。
第3章土的渗透性及渗流3. 某渗透装置如图3-3所示。
砂Ⅰ的渗透系数;砂Ⅱ的渗透系数;砂样断面积A=200,试问:(1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管,则测压管中水面将升至右端水面以上多高?(2)砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗流量q多大?4. 定水头渗透试验中,已知渗透仪直径,在渗流直径上的水头损失,在60s时间内的渗水量,求土的渗透系数。
一、简答题1地下水渗流时为什么会产生水头损失?水在土体中流动时,由于受到土粒的阻力,而引起水头损失。
并称单位体积土颗粒所受到的渗流作用力称为渗流力。
3.为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别?3. 【答】室内试验和现场试验渗透系数有较大差别,主要在于试验装置和试验条件等有关,即就是和渗透系数的影响因素有关,详见上一题。
6.流砂与管涌现象有什么区别和联系?6. 【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,往往缺少某种粒径,其破坏有个时间发展过程,是一种渐进性质破坏。
具体地再说,管涌和流砂的区别是:(1)流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度,而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下;(2)流砂发生的部位在渗流逸出处,而管涌发生的部位可在渗流逸出处,也可在土体内部;(3)流砂发生在水流方向向上,而管涌没有限制。
五、计算题3. 解:(1)设所求值为,砂样Ⅰ和砂样Ⅱ的高度分别为和。
因各断面的渗流速度相等,故有即(2)砂与砂界面处的单位渗流量q为:4. 解:第4章土中应力一简答题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?5.如何计算基底压力和基底附加压力?两者概念有何不同?五计算题1.某建筑场地的地层分布均匀,第一层杂填土厚1.5m,=17KN/;第二层粉质黏土厚4m,=19KN/,=2.73,w =31%,地下水位在地面下2m深处;第三层淤泥质黏土厚8m,=18.2KN/,=2.74,w=41%;第四层粉土厚3m,=19.2KN/,=2.72,w=27%;第五层砂岩未钻穿。
试计算各层交界处的竖向自重应力,并绘出沿深度分布图。
(答案:第四层底=306.9KPa)2.某构筑物基础如图4-1所示,在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸为4m2m。
试求基底平均压力和边缘最大压力,并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。
(答案:=301KPa)图4-1一、简答题3.【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。
5.【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。
这里的“接触”,是指基础底面与地基土之间的接触,这接触面上的压力称为基底压力。
基底附加压力为作用在基础底面的净压力。
是基底压力与基底处建造前土中自重应力之差,是引起地基附加应力和变形的主要原因。
五、计算题1.解:第一层底:第二层土:地下水位处:层底:第三层底:第四层底:第五层顶:(图略)2.解:荷载因偏心而在基底引起的弯矩为:基础及回填土自重:偏心距:因,说明基底与地基之间部分脱开,故应从新分布计算(图略):第5章土的压缩性一简答题1.通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标?如何求得?6.何谓先期固结压力?实验室如何测定它?7.何谓超固结比?如何按超固结比值确定正常固结土?1. 某工程钻孔3号土样3-1粉质黏土和3-2淤泥质黏土的压缩试验数据列于下表,试计算压缩系数并评价其压缩性。
压缩试验数据垂直压力(kPa)050100200300400孔隙比土样3-10.8660.7990.7700.7360.7210.714一简答题1.【答】压缩系数压缩指数压缩模量压缩系数压缩指数压缩模量6.【答】天然土层在历史上受过最大固结压力(指土体在固结过程中所受的最大竖向有效应力),称为先期固结压力,或称前期固结压力。
先进行高压固结试验得到曲线,在用A.卡萨格兰德的经验作图法求得。
7.【答】在研究沉积土层的应力历史时,通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。
五计算题1.解:土样3-1:因为0.1<=0.34<0.5,g故改土属于中压缩性土土样3-2:因为=0.87>0.5,g故改土属于高压缩性土第6章土中应力一简答题3.有一个基础埋置在透水的可压缩性土层上,当地下水位上下发生变化时,对基础沉降有什么影响?当基础底面为不透水的可压缩性土层时,地下水位上下变化时,对基础有什么影响?4.两个基础的底面面积相同,但埋置深度不同,若低级土层为均质各向同性体等其他条件相同,试问哪一个基础的沉降大?为什么?5.何谓超固结比?在实践中,如何按超固结比值确定正常固结土?8.简述有效应力原理的基本概念。
在地基土的最终变形量计算中,土中附加应力是指有效应力还是总应力?五计算题10.由于建筑物传来的荷载,地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力,该层顶面和底面的附加应力分别为和,顶底面透水(见图6-34),土层平均。
试求①该土层的最终沉降量;②当达到最终沉降量之半所需的时间;③当达到120mm沉降所需的时间;④如果该饱和黏土层下卧不透水层,则达到1230mm沉降所需的时间。
第四章参考答案:3.【答】当基础埋置在透水的可压缩性土层上时: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,基础沉降增加。
地下水位长期上升(如筑坝蓄水)将减少土中有效自重应力。
是地基承载力下降,若遇见湿陷性土会引起坍塌。
当基础埋置在不透水的可压缩性土层上时:当地下水位下降,沉降不变。
地下水位上升,沉降不变。
4.【答】引起基础沉降的主要原因是基底附加压力,附加压力大,沉降就大。
(<20)因而当基础面积相同时,其他条件也相同时。
基础埋置深的时候基底附加压力大,所以沉降大。
当埋置深度相同时,其他条件也相同时,基础面积小的基底附加应力大,所以沉降大。
5.【答】在研究沉积土层的应力历史时,通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。
超固结比值等于1时为正常固结土8.【答】饱和土中任一点的总应力总是等于有效应力加上孔隙水压力;或是有效应力总是等于总应力减去孔隙水压力。
此即饱和土中的有效应力原理。
土中的附加应力是指有效应力。
五计算题10.解:①求最终沉降②(双面排水,分布1型)查平均固结度与时间因数的关系曲线中曲线(1)得由,可知③当时查平均固结度与时间因数的关系曲线中曲线(1)得④当下卧层不透水,时, 与③比较,相当于由双面排水改为单面排水,即,所以第7章土的抗剪强度2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的,为什么?18.某土样进行直剪试验,在法向压力为100、200、300、400kPa时,测得抗剪强度分别为52、83、115、145kPa,试求:(a)用作图法确定土样的抗剪强度指标c和;(b)如果在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa,剪应力为92 kPa,该平面是否会剪切破坏?为什么?2. 【答】对于同一种土,抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系,不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同。
18.(a)用作图法(如上图)土样的抗剪强度指标(b)c=20kPa和(b)所以,未破坏。
第8章土压力一、简答题1. 静止土压力的墙背填土处于哪一种平衡状态?它与主动、被动土压力状态有何不同?4. 为什么挡土墙墙后要做好排水设施?地下水对挡土墙的稳定性有何影响?2. 某挡土墙高5m,墙背竖直光滑,填土面水平,、、。
试计算:①该挡土墙主动土压力分布、合力大小及其作用点位置;②若该挡土墙在外力作用下,朝填土方向产生较大的位移时,作用在墙背的土压力分布、合力大小及其作用点位置又为多少?6. 某挡土墙高4m,墙背倾斜角,填土面倾角,填土重度,,,填土与墙背的摩擦角,如图8-3所示,试按库仑理论求:(1)主动土压力大小、作用点位置和方向;(2)主动土压力强度沿墙高的分布。
7.某挡土墙高6m,墙背直立、光滑、墙后填土面水平,填土分两层,第一层为砂土,第二层为粘性土,各层土的物理力学性质指标如图8-4所示,试求:主动土压力强度,并绘出土压力沿墙高分布图。
8. 某挡土墙高6m,墙背直立、光滑、墙后填土面水平,填土重度,,,试确定:(1)墙后无地下水时的主动土压力;(2)当地下水位离墙底2m时,作用在挡土墙上的总压力(包括水压力和土压力),地下水位以下填土的饱和重度为19kN/ m3。
习题参考答案1. 【答】静止土压力时墙背填土处于弹性平衡状态,而主动土压力和被动土压力时墙背填土处于极限平衡状态。