土力学课堂作业答案
土力学习题答案(完整版)
《土力学》作业答案之欧侯瑞魂创作第一章1—1根据下列颗粒分析试验结果，作出级配曲线，算出Cu及Cv 值，并判断其级配情况是否良好。
解：级配曲线见附图。
小于某直径之土重百分数%土粒直径以毫米计习题1-1 颗粒大小级配曲线由级配曲线查得：d 60=0.45，d 10=0.055，d 30=0.2； C u >5，1<C c <3；故，为级配良好的土。
1—2有A 、B 、C 三种土，各取500g ，颗粒大小分析结果如表：要求：（1）绘出级配曲线；（2）确定不均匀系数Cu 及曲率系数Cv ，并由Cu 、Cv 判断级配情况。
解：级配曲线见附图。
1001010.10.011E-3102030405060708090100土粒直径以毫米计小于某直径之土重百分数%习题1-2 颗粒大小级配曲线由级配曲线查得d 10、d 30、d 60，并计算C u 、C c ：d 10 d 30 d 60 C u C c 级配情况 A 良好 B 不良 C不良1—3某土样孔隙体积等于颗粒体积，求孔隙比e 为若干？ 若Gs=2.66，求d=? 若孔隙为水所充满求其密度和含水量W 。
解：111===s v V V e ； 3/33.1266.2cm g V M s d ===ρ； 3/83.12166.2cm g V M M w s =+=+=ρ；%6.3766.21===s w M M ω。
1—4在某一层土中，用容积为72cm 3的环刀取样，经测定，土样质量，烘干后质量，土粒比重为 2.70，问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少？ 解：3457.25.121cm G M V s s s ===； 3274572cm V V V s V =-=-=；%26.60626.05.1215.1211.129==-==s w M M ω； 3/79.1721.129cm g V M ===ρ； 3/06.2722715.121cm g V V M v w s sat =⨯+=+=ρρ；3/06.1724515.121'cm g V V M s w s =⨯-=-=ρρ；[或3/06.1106.2'cm g w sat =-=-=ρρρ]；3/69.1725.121cm g V M s d ===ρ。
土力学习题参考答案(完整版)
精心整理《土力学》作业答案第一章土粒直径以毫米计习题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；C u>5，1<C c<3；故，为级配良好的土。
（2）确定不均匀系数Cu 及曲率系数Cv ，并由Cu 、Cv 判断级配情况。
解：1—3d 其密度?和含水量W 。
解：111===s v V V e ；3/33.1266.2cm g V M s d ===ρ； 3/83.12166.2cm g V M M w s =+=+=ρ； %6.3766.21===s w M M ω。
1—4在某一层土中，用容积为72cm 3的环刀取样，经测定，土样质量129.1g ，烘干后质量121.5g ，土粒比重为2.70，问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少？ 解：V s V V =ω=ρsat ρ'=ρ[或d ρ1— 365.04.083.14.1=-=s V ；74.2365.01===w s s s V M G ρ； 10.1365.04.0===s v V V e 。
1—6某科研试验，需配制含水量等于62%的饱和软土1m 3，现有含水量为15%、比重为2.70的湿土，问需湿土多少公斤？加水多少公斤？ 解：1m 3饱和软土中含土粒：t M s 01.17.2162.01=+=；折合%15=ω的湿土：kg t M M M M s w s 116016.1)15.01(01.1)1(==+⨯=+=+=ω；需要加水：kg t M M s w 475475.0)15.062.0(01.1)(12==-⨯=-=ωω。
1—7已知土粒比重为2.72，饱和度为37%，孔隙比为0.95，问孔隙比不变的条件下，饱和度提高到90%时，每立方米的土应加多少水？ 解：1m 3S r 提高到1m 31—8混成10%解：1V =解得：2V 1—9γ'，并求饱和度Sr 为75%时的重度γ和含水量w 。
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
初始孔隙比
e1i
压缩稳定后的孔隙比
e2i
0-1
3.0
85.5
71.43
156.93
0.836
0.752
1-2
3.0
129.0
65.25
194.25
0.776
0.711
2-3
3.0
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：
13.50
0.250
30.00
43.50
(5)确定压缩层厚度。
对于基础侧边1，由表1可知，在第3计算点处 ，所以，取压缩层厚度为9.0m。
对于基础侧边2，由表2可知，在第5计算点处 ，所以，取压缩层厚度为15.0m。
(6)计算各分层的平均自重应力和平均附加应力（基础侧边1下的计算详见表3，基础侧边2下的计算详见表4）。
(3)求各分层点的自重应力（基础侧边1下的计算详见表1，基础侧边2下的计算详见表2）。
(4)求各分层点的竖向附加应力（基础侧边1下的计算详见表1，基础侧边2下的计算详见表2）。
表1基础侧边1下各分层点的自重应力和附加应力计算表
自
重应力
附
加
应
力
点
均
布
荷
载
三角
形荷载
附加
号
Hi
zi
zi/b
Kzs(查表2-6)
土力学作业及参考答案
第1章 作业参考答案P401-5 :含水量44.34%；孔隙比1.20；孔隙度（率）54.54%；饱和密度1.77g/cm 3；浮密度0.77g/cm 3；干密度1.22g/cm 3；饱和重度17.7 kN/cm 3；浮重度7.7kN/cm 3；干重度12.2kN/cm 3 1-8：天然孔隙比e=0.64；相对密实度Dr=0.57，中密。
1-10：夯实地基干重度15.37kN/cm 3，D=0.97>0.95，夯实合格。
1-13：解：基坑体积318003600m h A V =⨯=⋅=土粒质量kg g Vm d s631088.21018001016⨯=⨯⨯=⋅=ρ现有土料质量s s m m ='，则需要现有土料质量为：kg w m m s 660102256.3%)121(1088.2)1(⨯=+⨯⨯=+'=' 现有土料体积3220056.14180016/m V ggVgm m V d d =⨯=⋅=⋅='='='γγγγγρ每立方米土料需要加水kg V w w m m o op sw522200%)12%16(1088.2)(6=-⨯⨯='-'='1-15：131.30 cm 3，粉质黏土，流塑。
第二章 作业补充2-3 通过变水头试验测定某粘土的渗透系数k ，土样横断面面积230cm A =，长度cm L 4=，渗透仪水头管（细玻璃管）断面积21256.0cm a =，水头差从cm h 1301=∆降低到cm h 1102=∆所需时间min 8=t 。
试推导变水头试验法确定渗透系数的计算公式，并计算该粘土在试验温度是的渗透系数k 。
解：变水头试验试验过程中水头差一直在随时间而变化，试验时，测记起始水头差1h ∆，经过时间t 后，再测记终了水头差2h ∆，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数k 的表达式。
设试验过程中任意时刻作用于试样两端的水头差为h ∆，经过dt 时段后，水头管中水位下降dh ，则dt 时间内流入试样的水量为adh dq -=1式中，右端的负号表示水量随h ∆的减少而增加。
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》作业答案(全)
Ip wL wp 33 17 16 查表 10＜Ip≤17，定名为粉质黏土
IL
w wp wL wp
30 17 33 17
0.81
查表0.75＜IL≤1，确定为软塑状态
3
《土力学》作业答案
黑龙江工程学院 岩土教研室 2015 年 10 月整理
第三章 土的渗透性及渗流
18 e
1.0625
Ww Ws
100%
w Vv s
10
1.0625 26.5
40.1%
d
Ws V
s 1 e
1
26.5 1.0625
12.85kN/m3
2-2 有一饱和的原状土样切满于容积为 21.7 cm3的环刀内，称得总质量为 72.49 g，经105℃
40 40
200
20cm3/s
3-9 定水头渗透试验中，已知渗透仪直径D = 75 mm，在 L = 200 mm渗流途径上的水头损失
h= 83 mm，在60s时间内的渗水量Q = 71.6 cm3，求土的渗透系数。
解： k
QL A h t
4
71.6 20 7.52 8.3 60
解：设Vs 1，则有Vv e
m V
ds
ds 1 e
2.71 2.71 0.34 1 e
1.85g/cm3
则
e
2.711.34 1.85
1
0.963
sat
ms
mw V
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。
土力学习题答案(完整版)
《土力学》作业答案 第一章1—1根据下列颗粒分析试验结果，作出级配曲线，算出Cu 及Cv 值，并判断其级配情况是否良好。
解： 级配曲线见附图。
小于某直径之土重百分数%土粒直径以毫米计习题1-1 颗粒大小级配曲线由级配曲线查得：d 60=0.45，d 10=0.055，d 30=0.2；18.8055.045.01060===d d C u 62.1055.045.02.026010230=⨯==d d d C cC u >5，1<C c <3；故，为级配良好的土。
（2）确定不均匀系数Cu 及曲率系数Cv ，并由Cu 、Cv 判断级配情况。
解：土粒直径以毫米计小于某直径之土重百分数%习题1-2 颗粒大小级配曲线1—3某土样孔隙体积等于颗粒体积，求孔隙比e 为若干？ 若Gs=2.66，求ρd =? 若孔隙为水所充满求其密度ρ和含水量W 。
解：111===s v V V e ； /33.1266.2g V M s d ===ρ.12166.2V M M w s =+=+=ρ%6.3766.21===s w M M ω。
1—4在某一层土中，用容积为72cm 3的环刀取样，经测定，土样质量129.1g ，烘干后质量121.5g ，土粒比重为2.70，问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少？解：3457.25.121cm G MV s ss ===；✞3274572cm V V V s V =-=-=；%26.60626.05.1215.1211.129==-==s w M M ω； 3/79.1721.129cm g V M ===ρ； 3/06.2722715.121cm g V V M v w s sat =⨯+=+=ρρ；3/06.1724515.121'cm g V V M s w s =⨯-=-=ρρ；[或3/06.1106.2'cm g w sat =-=-=ρρρ]；3/69.1725.121cm g V M s d ===ρ。
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。
《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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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？
（3）孔隙水重和浮反力之和γωAL
（4）土骨架对水流的阻力T
由平衡条件：
由于土骨架对水流的阻力T与水流对土骨架的渗流力大小相等方向相反
所以渗流力
单位体积渗流力
为总水头差；
2-9一渗透试验装置，尺寸如图2-60所示，处在稳定渗流状态，粘土重度 ，粗砂重度 。
（1）判断一下，如无粗砂层，能否发生流土？
（2）如保证安全系数为2，问粗砂层厚度 应为多少？并绘出这时土中竖向有效应力分布图。
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：
静止侧压力系数：
2-5某河床土层分布如图2-57所示。由于在多个井筒内大量抽水，使粗砂层中水位下降至距该层顶面 处，河水从上向下渗透，处在稳定渗流状态，各层土重度如图标明，试用两种方法（ ， 法与 ， 发，计算全部 土层中的竖向有效应力，并绘出分布图。）
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
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。
土力学课后习题答案卢
土力学课后习题答案卢
土力学课后习题答案篇
土力学是土木工程中非常重要的一门课程，它研究土体的力学性质和行为，对
于工程设计和施工都具有重要意义。
在学习土力学的过程中，课后习题是巩固
知识、提高能力的重要途径。
下面我们来看看土力学课后习题的答案。
1. 问题：什么是土的孔隙比和孔隙度？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总体积的比值，通常用e表示。
孔
隙度是指土壤中孔隙体积与固体体积的比值，通常用n表示。
它们之间的关系
是e=n/(1-n)。
2. 问题：什么是土的孔隙水和孔隙气？它们对土的力学性质有什么影响？
答案：土的孔隙水是指土壤中填充的水分，而孔隙气是指土壤中填充的气体。
孔隙水对土的强度和变形性质有明显的影响，它会减小土的内摩擦角和凝聚力，从而降低土的抗剪强度和增大土的变形性。
孔隙气对土的力学性质影响较小，
但在一定条件下也会影响土的强度和变形性质。
3. 问题：什么是土的容重和干容重？它们之间有什么关系？
答案：土的容重是指土壤的单位体积重量，通常用γ表示。
干容重是指土壤
中固体部分的单位体积重量，通常用γ_d表示。
它们之间的关系是γ=γ_d/(1+e)。
通过这些习题的答案，我们可以更深入地了解土力学知识，巩固课堂上学到的
理论，为将来的工程实践打下坚实的基础。
希望同学们在学习土力学的过程中
能够认真对待课后习题，不断提高自己的能力，为将来的工程实践做好准备。
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（第二次作业）2-1 某办公楼工程地质勘察中取原状土做试验，用体积为1003cm 的环刀取样试验，用天平测得环刀加湿土的质量为245.00g ，环刀质量为55.00g ，烘干后土样质量为170.00g ，土粒比重为2.70。
计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度，并比较各种密度的大小。
解：已知：V=100 cm 3；M=245-55=190g ；M s =170g ；土粒比重Gs=M s /V s =2.70； M w = M - Ms=186-170=16g ，ρw=1 g/cm 3；所以V w =16cm 3； 土粒比重G s =M s /V s =2.70；所以V s = M s /2.70=62.96cm 3； V=100 cm 3；Vs=62.96cm 3；Vw=16cm 3；所以V v =V-V s =100-62.96=37.04cm 3；V a =V v -V w =37.04-16=21.04 cm 3； 因此：天然密度Vm=ρ=190/100=1.90 g/cm 3； 干密度/ds m Vρ= =170/100=1.70 g/cm 3；饱和密度()/sat s v w m V V ρρ=+=(16+170+21.04×1)/100=2.07 g/cm 3；天然含水率%42.9%10017016%100=⨯=⨯=s w m m w 孔隙比/v s e V V == 37.04/62.96=0.588孔隙率()/100v n V V =⨯%=V v/V=37.04/100=37.04%饱和度()/100rw v S V V =⨯%=16/37.04=43.2%综上所述：ρsat ＞ρ＞ρd2-3某住宅地基土的试验中，已测得土的干密度d ρ=1.643/cm g ，含水率w =21.3﹪，土粒比重S G =2.65。
计算土的e 、n 和r S 。
此土样又测得L w =29.7﹪、P w =17.6﹪，计算P I 和L I ，描述土的物理状态，定出土的名称。
解：（1）根据换算公式求e 、n 、r S 值：616.0164.1165.211)1()1(1)1(=-⨯=-=-++=-+=ds d w s ws G G G e ρρωρρωρρωω381.0616.01616.01=+=+=e e n%64.91616.065.2213.0=⨯==e wG S s r （2）已知：w =21.3﹪、L w =29.7﹪、P w =17.6﹪1.126.177.29===－－w w I P L p31.01.126.173.21I L ==-=－I w w Pp因 10＜P I ≤17 ，0.25＜L I ≤0.75，所以该土为粉质粘土，处于可塑状态。
3-1某工程地质资料如下：第1层为γ=18 kN/m 3，厚度5.0m ；第2层为sat γ=20.5 kN/m 3,厚6.1m ；第3层为sat γ=19 kN/m 3，厚2m ；第4层为sat γ=19 KN/m 3，厚1m 。
地下水位为地面下5.0m 。
试求各土层的自重应力，并绘制应力分布图。
【解】第1层土底cz σ=18×5=90kN/m 2第2层土底 cz σ=90+（20.5－9.8）×6.1=155.27 kN/m 2 第3层土底 cz σ=155.27+（19－9.8）×2=173.67kN/m 2 第4层土底cz σ=173.67+（19－9.8）×1=182.87 kN/m 2土的自重应力分布图略。
(第三次作业)3-2某基础底面尺寸为2m ×3m ，基底作用有偏心力矩k M =450KN ·m, 上部结构传至基础顶面的竖向力k F =600KN ，基础埋深1.5m 。
试确定基底压力及其分布。
【解】 基础自重及基础上回填土重180kN 5.12320Ad G G k =⨯⨯⨯==γ偏心距m G F M e k k k 577.0180600450=+=+=基底压力kPa l e AG F p p kk 202803577.0613218060061minmax =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛±+=基底压力分布如下图：3-3某矩形基础轴心受压，基底尺寸为4m ×2m ，基础顶面作用荷载k F =1000kN ，基础埋深1.5m ，已知地质剖面第一层为杂填土，厚0.5m ， γ=16.8kN/m 3；以下为粘土，γ=18.5kN/m 3。
试计算：（1）基础底面下m 0.2=z的水平面上，沿长轴方向距基础中心线分别为0、1、2m 各点的附加应力值，并绘制应力分布图。
（2）基础底面中心点下距底面z =0、1、2、3m 各点的附加应力，并绘制应力分布图。
【解】 要计算基础底面下任意一点的附加应力时，式0p c z ασ=中cz p p σ-=0。
p 为轴心荷载作用下的基底压力，即155245.124201000k k k =⨯⨯⨯⨯+=+=+=A Ad F A G F p G γkPa 基底附加应力为1.128)15.185.08.16(1550=⨯+⨯-=-=cz p p σkPa（1）求基础底面下m 0.2=z 的水平面上，沿长轴方向距基础中心线分别为0、1、2m 各点的附加应力值。
求解矩形面积上均布荷载非角点下任意深度处的附加应力时，计算公式和过程都十分简单，关键在于应用角点法，掌握好角点法的三要素。
即：①划分的每一个矩形都要有一个角点位于公共角点下；②所有划分的矩形面积总和应等于原有的受荷面积；③查附加应力表时，所有矩形都是长边为l ，短边为b 。
计算中心点下的附加应力zO σ，如图所示：作辅助线EOF 和IOJ ,将矩形荷载面积ABCD 划分为4个相等小矩形OEAI 、OJBE 、OFCJ 和OFDI 。
任一小矩形212===b l m, 212===b z n ,由表3-1查得c α=0.1202。
则O 点下的附加应力为 6.611.1281202.0440=⨯⨯==p c zO ασ（kPa ）计算1m 点处的附加应力zK σ，如上图所示：作辅助线GKH 和IKJ ,将矩形荷载面积ABCD 划分为2个长矩形KGAI 、KIDH 和2个小矩形KJBG 、KHCG 。
在长矩形KGAI 中，313===b l m, 212===b z n ,由表3-1查得Ⅰc α=0.1314；在小矩形KJBG 中，111===b l m , 212===b z n ,由表3-1查得Ⅱc α=0.0840。
则1m 点处的附加应力为 2.551.1280840.01314.02(20=⨯+⨯=+=）（）p c Ⅱc ⅠzK αασ（kPa ）计算2m 点处的附加应力zJ σ，如上图所示： 任一小矩形414===b l m, 212===b z n ,由表3-1查得c α=0.1350。
则2m 点处的附加应力为 6.331.1281350.0220=⨯⨯==p c zK ασ（kPa ）由上可知，在地基中同一深度处（如本题中z=2m)，以基底中心点下轴线处的附加应力值为最大（中心点O 下）,离中心线越远，附加应力值越小（图略）。
（2）求基础底面中心点下距底面=0、1、2、3m 各点的附加应力 附加应力计算见下表：由上可知，在基础底面中心点下沿垂线的附加应力值，随深度增大而减小（图略）。
3-6某工程地质勘察时，取原状土进行压缩试验，试验结果如表3-11所示。
试计算土的压缩系数21-a 和相应的侧限压缩模量21-s E ，并评价该土的压缩性。
表3-11 习题3-6附表【解】根据《建筑地基基础设计规范》的规定，压缩系数值21-a 按p 1＝100kPa 和p 2＝200kPa 时相对应的孔隙比计算。
即1-211221a 16.0200100952.0936.0MP p p e e a =--=--=-侧限压缩模量21-s Ea 2.1216.0952.01121121MP a e E s =+=+=-- 因12115.01.0---<≤MPa a MPa ，故该土为中压缩性土。
（第四次作业）4-1已知某土的抗剪强度指标为c =15kPa ，︒=25ϕ。
若3σ=100 kPa ，试求（1）达到极限平衡状态时的大主应力1σ； （2）极限平衡面与大主应力面的夹角；（3）当1σ=300 kPa ，试判断该点所处应力状态。
【解】（1）已知3σ、c 、ϕ，求1σ。
由式（4-8）得65.196)22545(tan 100)245(tan 2231=︒+︒⨯=+︒=ϕσσ kPa（2）土体剪切破坏时，破裂面发生在与大主应力的作用面成245ϕ+︒的平面上，故极限平衡面与大主应力面的夹角为︒=︒+︒=+︒5.5722545245ϕ（3）由上述计算可知，该点处于极限平衡时，最大主应力为196.65kPa 。
若1σ=300 kPa>196.65kPa ，故可判断该点已破坏。
4-2某高层建筑地基取原状土进行直剪试验，4个试样的法向压力p 分别为100、200、300、400kPa ，测得试样破坏时相应的抗剪强度为f τ分别为67、119、162、216kPa 。
试用作图法，求此土的抗剪强度指标c 、ϕ值。
若作用在此地基中某平面上的正应力和剪应力分别为225kPa 和105kPa ，试问该处是否会发生剪切破坏？【解】（1）由题意作图（Excl 图）由图可得：5.1849.0tan +=+=σϕστc f，则c =18.5kPa 49.0tan =ϕ ︒=1.26ϕ（2）若σ=225kPa 和τ=105kPa ，根据抗剪强度公式c f+=ϕστtan ，则75.1285.1849.0225tan =+⨯=+=c f ϕστkPa >105=f τ kPa故该处未发生剪切破坏。
4-7条形筏板基础宽度b =12m ，埋深d ＝2m ，建于均匀粘土地基上，粘土的γ＝18kN/m 3，ϕ=15°，c ＝15kPa ，试求（1) 临塑荷载P cr 和界限荷载P 1/4值；（2) 用太沙基公式计算地基极限承载力P u 值；（3) 若地下水位位于基础底面处（sat γ＝19.7kN/m 3），计算P cr 和P1/4值。
【解】：（1）临塑荷载P cr 和界限荷载P 1/4值：kPa d c d p m m cr 26.15521821801515cot )15cot 15218(2cot )cot (=⨯+-︒⨯︒+︒︒⨯+⨯=+-+⋅+=πππγπϕϕϕγπ kPad c b d p m m 36.22521821801515cot )15cot 15121841218(2cot )cot 41(41=⨯+-︒⨯︒+︒︒⨯+⨯⨯+⨯=+-+⋅++=πππγπϕϕϕγγπ(2) 用太沙基公式计算地基极限承载力P u值。