土力学复习资料

1、某一块试样在天然状态下的体积为60cm3，称得其质量为108g ，将其烘干后称得质量为96.43g ，根据试验得到的土粒相对密度ds 为2.7，试求试样的湿密度、干密度、饱和密度、含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。

【解】（1）已知V ＝60cm3，m=108g ，

得 ρ=m ／ v=180 ／ 60=1.8g/cm3

（2）已知ms=96.43g ，

则 mw=m －ms=108－96.43=11.57g

于是 w= mw ／ ms ＝11.57／96.43=12%

（3）已知ds=2.7，则

Vs= ms ／ ρs=96.43 ／2.7＝35.7cm3

Vv=V －Vs=60－35.7＝24.3cm3

于是 e= Vv ／ Vs ＝24.3 ／35.7=0.68

（4） n= Vv ／ V ＝24.3 ／60=40.5％

（5）根据ρw 的定义

Vw = mw ／ρw=11.57 ／1＝11.57cm3

于是 St= Vw ／ Vv=11.57 ／24.3＝48％

2、某一施工现场需要填土，基坑的体积为2000m3，土方来源是从附近土丘开挖，经勘察，土的比重为 2.70,含水量为15%，孔隙比为0.60，要求填土的含水量为17%，干重度为17.6KN/m3，问：

⑴取土场土的重度、干重度和饱和度是多少？

⑵应从取土场开采多少方土？

⑶碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？

31,0.6,10.6 1.6,

2.701 2.70

0.15 2.700.405

0.4052.700.405 3.105 3.1051019.41/,1.6

2.701.6

s s s s s s s s w s w w w

s w s d d d e V m m m m V m m m m g g kN m V m g g V ρρωργργρ=∴===+=+===⨯===⨯====+=+=∴==⨯===V V 令V 与在数值上相等，

取土场的土的重度为：

土的干重度为：V V V V V ＝＝331016.88/,2.700.6 1.01020.63/1.6s v w sat sat kN m m V g g kN m V ργρ⨯=++⨯=

=⨯=土的饱和重度为：＝ 2）设原状土的体积为V , 则()1S V V e =+---------①

设填筑土的体积为V 1, 则()111S V V e =+---------②

①/②则：

()()111

111131111,111,0.6,1 2.701110.5341.76

110.620002086.05.110.534S S s w d V e V e V V e e e V V e e e d e e V V m e ρρ++==++⎛⎫+== ⎪+⎝⎭

⨯=-=-=⎛⎫++⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭

即需求数值.

1 2.701110.5341.76

s w d d e ρρ⨯=-=-= ()()()()()()2121212111211()111111.9412086.050.170.1510.15

704.2w w s s s s G m g

m m g m m g

m g m g

V g g kN

ωωωωωωρωωω=∆=-=+-+⎡⎤⎣⎦=+--=-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=

-+⨯=-+=

3、有一个工业厂房，柱截面350mm ×400mm ，作用在柱底的荷载为：Fk=700kN,Mk=80kN.m,Vk=15kN =17.5kN/m3，e=0.70,IL=0.78，fak=226kPa ，基础底面埋深1.3m ，基础高0.6m 。试根据持力层地基承载力确定基础底面积。

4、某土样经试验得，其天然含水率为38.8%，液限为49.0%塑限为24.0%，试求塑性指数并判断该土处于何种状态。

解：已知：w=38.8%，Wl=49%，Wp=24%

Ip=（Wl-Wp ）*100=（49.0%-24%）*100=25

根据公式：

得，液性指数Il=38.8-24/25=0.59，所以该土处于可塑状态。

二、名词解释

1、土的概念：由岩石经物理化学风化、剥蚀、搬运、沉积形成固体矿物流体水和气体的一种集合体。

2、土的三相组成：固体矿物、气体、水。

3、级配良好与级配不好的土的判断标准：

砾石和砂土级配Cu ≥5且Cc=1~3为级配良好；级配不同时满足Cu 与Cc 两个要求，则为级配不良。当Cu 很小时，曲线很陡，表示土均匀；当Cu 很大时，曲线平缓，表示土的级配良好。

4、土的抗剪强度指标：内摩擦角、黏聚力。

5、基础埋置深度：一般从地面标高算起，至基础底面的深度为基础埋深。

6、土重度r ：单位集体土所受重力。

7、土的干重度rd ：单位土体体积干土所受的重力。

8、土的饱和重度rsat ：孔隙中全部充满水时，单位土体体积所受的重力。

9、土的有效重度：r ’：地下水位以下，土体单位体积所受重力再扣除浮力。

10、rsat ≥r ≥r ’d ＞r ’

11、土的自重应力：1）其分布曲线是一条折线，拐点在土层交界处和地下水位处。

2）同义层土的自重应力按直线变化。 p p p L p L I

w w w w w w I -=--=

3）自重应力随深度的增加而增大。

4）地下水位以上土层用天然重度，地下水位以下土层用浮重度。

12、地下水位对自重应力的影响是什么？

1）因为σ=σ+u，地下水位下降时，u减小。，土中有效自重应力σ增加，使地基土的压缩量增加，引起地表下沉。

2）当地下水位上升时，土中有效自重应力σ减少，引起地基承载力降低，坡体内地下水位长期上升，使土湿化，抗剪强度降低，导致土坡失稳。

13、无侧线抗压强度试验的作用

是试样在无侧向压力条件下，抵抗轴向压力的极限强度，适用于饱和粘性土。

14、液性指数：天然含水率与塑限的差值和液限与塑限差值之比。

15、粉土的概念：塑性指数Ip≤10，且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。

16、天然地基概念：自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需人工处理的地基。

17、人工地基概念：天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载，需经人工处理后作为地基的土体。

18、地基的变形：1）沉降量：特指基础中心的沉降量mm

2）同一建筑物重，相邻两个基础沉降量的差值mm

3）倾斜：独立基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。

4）局部倾斜：砖石砌体沉重结构，沿纵向6~10mm内基础两点的沉降差与其距离的比值。

19、土在外力作用下在剪切面单位面积上所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。