土力学与基础工程课后答案
土力学与基础工程习题及参考答案
土力学与根底工程习题及参考答案1单项选择题1粘性土的可塑性状态与流动状态的界限含水量是〔〕。
A、塑限B、液限C、塑性指数D、液性指数答案：B1.土的含水量的定义是〔〕。
A、水的重量与土体总重量之比 B、水的体积与土体总体积之比 C、水的重量与干土的重量之比答案：C2.粘性土随含水量增大呈现固态、半固态、可塑状态、流动状态；当粘性土含量减小，土体积不再发生变化时，土样应处于哪种状态？〔〕A.固体状态B.可塑状态C.半固体状态D.流动状态答案：A3.结构为蜂窝状的土是〔〕。
A.粉粒 B.砂砾C.粘粒 D.碎石答案：A4.地下水位下降将使得土中的自重应力增大的是什么位置的土层？〔〕A.地面以下B.变动后水位以下C.原水位以下D.不透水层以下答案：C5.土的饱和度是指〔〕之比。
A、土粒体积与孔隙体积B、土中水的体积与孔隙体积 C、土中水的体积与土粒体积答案：B6.土的级配中不均匀系数和曲率系数表达式中d60的含义是〔〕。
A、粒径为60mm的土的含量的百分数B、累积百分含量为60%的土的粒径C、百分含量为60%的土的粒径答案：B7.衡量土的颗粒级配是否良好，常用〔〕指标判定。
A.不均匀系数B.含水量C.标贯击数D.内摩擦角答案：A8.对土骨架产生浮力作用的水是〔〕。
A.重力水B.毛细水C.强结合水 D.弱结合水答案：A9.当地下水自上向下渗流时,土层中骨架应力将〔〕。
A、不变B、减小C、增大答案：C10.地下水位以下的地基土层自重应力应按〔〕计算。
A、浮容重 B、饱和重度C、湿重度答案：A 利用“角点法〞叠加原理求解根底下任意深度处的附加应力时，以下说法正确的选项是〔〕。
A、该点必须落在新划分的根底焦点上B、L和B均为划分前的尺寸C、当点落在根底底面的边界上时，不需要用角点法答案：A 当地下水位下降时，土中的自重应力( )。
A、将增大 B、将减小 C、不变D、无法确定答案：A11.假设土体中的前期固结压力超过了现有的土自重应力，那么该土为( )。
（完整版）土力学与基础工程课后思考题答案
（完整版）土力学与基础工程课后思考题答案土力学与基础工程课后思考题答案第二章2.1土由哪几部分组成？土中水分为哪几类？其特征如何？对土的工程性质影响如何？土体一般由固相、液相和气相三部分组成（即土的三相）。
土中水按存在形态分为：液态水、固态水和气态水（液态水分为自由水和结合水，结合水分为强结合水和弱结合水，自由水又分为重力水和毛细水）。
特征：固态水是指存在于颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水，液态水是人们日常生活中不可缺少的物质，气态水是土中气的一部分。
影响：土中水并非处于静止状态，而是运动着的。
工程实践中的流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定问题都与土中水的运用有关。
2.2土的不均匀系数Cu及曲率系数Cc的定义是什么？如何从土的颗粒级配曲线形态上，Cu和Cc数值上评价土的工程性质。
不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况。
曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态，表示是否有某粒组缺失的情况。
评价：（1）对于级配连续的土：Cu>5,级配良好；Cu<5，级配不良。
（2）对于级配不连续的土：同时满足Cu>5和Cc=1~3，级配良好，反之则级配不良。
2.3说明土的天然重度、饱和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互联系，比较同一种土各重度数值的大小。
天然重度、饱和重度、浮重度和干重度分别表示单位体积的土分别在天然、饱和、湿润、干燥状态下的重量，它们反映了土在不同状态下质量的差异。
饱和重度>天然重度>干重度>浮重度2.4土的三相比例指标有哪些？哪些可以直接测定？哪些通过换算求得？为换算方便，什么情况下令V=1，什么情况下令Vs=1？三相比例指标有：天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。
直测指标：密度、含水量、相对密度。
换算指标：孔隙比、孔隙率、饱和度。
当已知相对密度ds时令Vs=1，当已知天然密度时令V=1，如若两者都已知，设V=1或Vs=1都行2.5反映无黏性土密实度状态的指标有哪些？采用相对密实度判断砂土的密实度有何优点？而工程上为何应用得并不广泛？指标：孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比。
土力学与地基基础课后答案
mw 129.5 − 121.5 m − ms * 100% = * 100% = * 100% =6.6% ms ms 121.5
3
土力学与地基基础参考答案
由 ds =
m 121.5 ms ⇒ vs = s = = 45 ds 2.7 vs ρ w
vv = v − vs = 72 − 45 = 27
粒比重为 2.7，试计算该土样的含水量 w、孔隙比 e、饱和度 sr 、重度 r、饱和重 度 rsat 浮重度 r ' 以及干重度 rd ,并比较各重度的数值大小（先导得公式然后求解） 。 解： v = 72cm 3 m=129.5g (1) w = ms = 121.5 g d s = 2.7 ρ = m 129.5 = = 1.799 g / cm3 v 72
w= 2.8
粒分析结果如下表 土粒组的粒径范 2～0.5 0.5～0.25 0.2 ～0.075 <0.075 >2 围（mm） 粒组占干土总质 21．0 9.4 18.6 37.5 13.5 量的百分数 （%） 试求： （1） 确定该土样的名称； （2） 计算该土的孔隙比和饱和度； （3） 确定该土的湿度状态； （4） 如该土埋深在离地面 3m 以内，某标准贯入试验锤击数 N=14，试确定该 土的密实度。 解： （1）粒径大于 0.075mm 的颗粒为 9.4%+18.6%+21.0%+37.5%=86.9%超过全 重的 50%因此为细砂。 （2） e =
2
土力学与地基基础参考答案
由e =
d s (1 + w) ρ w 2.70(1 + 0.322)1.0 −1 = − 1 = 0.87 ρ 1.91
（1） v v = e = 0.87 cm 3 （2） vw = wd s = 0.322 *2.70=0.87 cm 3 （3） v = 1 + e = 1 + 0.87 = 1.87 cm 3 （4） ms = d s ρ w = 2.70 *1.0=2.70g （5） mw = wd s ρ w = 0.322 * 2.70 * 1.0 = 0.87 g （6） m = ms + mw = 3.57 g （7） sr =
土力学与基础工程参考答案 赵明华版 高清无水印
第 2 章 土的性质及工程分类
2.2 试证明下列换算公式
（1）
ρd
=
dsρw 1+ e
(2)
γ = srerw + dsrw (3) 1+ e
sr
=
wdS (1− n) n
证明：
令 vs
=1，则由 e =
vv vs
得 vv
=e
， v = vs
+ vv
=1+e ，由
ds
=
ms vs
（7） sr
=
wds e
或
vw vv
*100%
=
0.87 0.87
*100%
= 100%
（8） r'
=
ρ'g
=
ds −1 1+ e
ρ
w
g
=
2.7 −1 1+ 0.87
*10
=
9.1kN
/
m3
2.4 用体积为 72 cm3 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 sr 、重度 r、饱和重
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 sr 和 r' 。
解：因 vs = 1 , ds = 2.70 , w=32.2%, ρ =1.91g/ cm3 , ρw = 1.0g / cm3
2
土力学与地基基础参考答案
由 e = ds (1+ w)ρw −1 = 2.70(1+ 0.322)1.0 −1 = 0.87
变，饱和度增至 40%时，此砂在雨中的含水量 w 为多少?
土力学与地基基础课后习题答案
土力学与地基基础课后习题答案【篇一：土力学与基础工程课后思考题答案[1]】txt>第二章2.1土由哪几部分组成？土中水分为哪几类？其特征如何？对土的工程性质影响如何？土体一般由固相、液相和气相三部分组成（即土的三相）。
土中水按存在形态分为：液态水、固态水和气态水（液态水分为自由水和结合水，结合水分为强结合水和弱结合水，自由水又分为重力水和毛细水）。
特征：固态水是指存在于颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的水，液态水是人们日常生活中不可缺少的物质，气态水是土中气的一部分。
影响：土中水并非处于静止状态，而是运动着的。
工程实践中的流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定问题都与土中水的运用有关。
2.2土的不均匀系数cu及曲率系数cc的定义是什么？如何从土的颗粒级配曲线形态上，cu和cc数值上评价土的工程性质。
不均匀系数cu反映了大小不同粒组的分布情况。
曲率系数cc描述了级配曲线分布的整体形态，表示是否有某粒组缺失的情况。
评价：（1）对于级配连续的土：cu5,级配良好；cu5，级配不良。
（2）对于级配不连续的土：同时满足cu5和cc=1~3，级配良好，反之则级配不良。
2.3说明土的天然重度、饱和重度、浮重度和干重度的物理概念和相互联系，比较同一种土各重度数值的大小。
天然重度、饱和重度、浮重度和干重度分别表示单位体积的土分别在天然、饱和、湿润、干燥状态下的重量，它们反映了土在不同状态下质量的差异。
饱和重度天然重度干重度浮重度2.4土的三相比例指标有哪些？哪些可以直接测定？哪些通过换算求得？为换算方便，什么情况下令v=1，什么情况下令vs=1？三相比例指标有：天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱和密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱和度。
直测指标：密度、含水量、相对密度。
换算指标：孔隙比、孔隙率、饱和度。
当已知相对密度ds时令vs=1，当已知天然密度时令v=1，如若两者都已知，设v=1或vs=1都行2.5反映无黏性土密实度状态的指标有哪些？采用相对密实度判断砂土的密实度有何优点？而工程上为何应用得并不广泛？指标：孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比。
《土力学与基础工程》第三版(赵明华)课后习题答案 武汉理工大学出版社
0. 2 4 6
0,25 0.137 0.076 0.052
0 23.49 26.27 21.68
=2 p0
c1
z
c1
8
2
1
0.205
52.28
9
3.4
3.33
m
z = 2 .0 m
3.4
(a) A adgf aemb fhmb mcgh
c2
4 l =1 b
c1
z =1 b
= 0.175 175
c3
k = 5 10−2 mm/s
ab Q k = 5 10−5 mm/s Q=
v
3 i0 =0.005
2
1 2
i=
h1 − h2 2 23.50 3.50 − 23.20 2 = = 0.015 20 L
v = ki = 5 * 10−2 * 0.015 = 7.5 * 10 −4 mm / s
Q = rst = 7.5 * 10−4 * 3600 *1* 106 = 2.7 * 10 −3 m 3 / h * m2
ms = d s vs
w
= ds
w
100% 1 00%
mw = wm wms = wd s
w
m = ms + mw = d s ( (1 1 + w) 1
d d
=
ms v
=
ds w 1+ e sr = vw vv
2
100% 10
sr =
wd s ⇒ wd s = sr e e
w
r= g=
m d (1 + w) g= s v 1+ e n=
wL =48%
土力学与基础工程(专科)
土力学与基础工程(专科)一、计算( 每题参考分值5分)1、饱和黏土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，破坏时σ1 =400 kPa，σ3 = 200 kPa，孔隙水压力u f = 150 kPa，c' = 60 kPa，ϕ' = 30°。
求破坏面上的法向有效应力、剪应力及剪切破坏时的孔压系数A。
解破坏面与大主应力面夹角：αf = 45°+ϕ'/2 = 60°，破坏面上法向有效应力：破坏面上剪应力：孔压系数：2、一地基土样，含水量为18％，干密度为1.60 g/cm3，相对密度为3.10，液限为29.1%，塑限为17.3%。
求该土的孔隙比、塑性指数、液性指数，并确定土的名称及状态。
解令V s = 1，V v = e由因为10 < I p < 17，0 < I L < 0.25，所以该土样是硬塑粉质黏土。
3、某饱和黏土，由无侧限抗压强度试验测得不排水抗剪强度C u = 70 kPa，如果对统一土样进行三轴不固结不排水试验，施加围压150 kPa。
求当轴向压力为300 kPa时，试样能否发生破坏？解饱和土的不排水抗剪强度为C u = 70 kPa达到极限破坏时σ1 = σ3+2C u = 290kPa由于施加轴向压力300 kPa大于290 kPa，所以会出现土体破坏。
4、某挡土墙高6 m，墙背垂直、光滑，墙后填土面水平，作用有连续均布荷载q = 10 kPa，填土各项指标为γ = 18 kN/m3、C = 15 kPa、ϕ = 20°，试计算被动土压力。
解 h' ==10/18=0.56 m土层顶：土层底：被动土压力合力：合力作用点位于梯形形心处，距墙底2.36 m。
5、地面下有一层6 m厚黏土层，地下水位在地表处，黏土的饱和重度为 sat=18 kN/m3，孔隙比与应力之间的关系为e =1.25－0.001 6p。
土力学与基础工程参考答案
土力学与基础工程参考答案1. 引言土力学是土木工程中非常重要的学科，它研究土体的物理特性和力学行为。
基础工程是土木工程中的一个重要分支，它涉及到建筑物和结构的基础设计和施工。
本文将介绍土力学和基础工程的基本概念，讨论相关的理论和方法，并提供一些参考答案，帮助读者更好地理解和应用这些知识。
2. 土力学基本理论土体是一种复杂的多相材料，它的物理特性和力学行为受到多种因素的影响。
土力学的基本理论提供了一种理解和描述土体行为的框架。
2.1 土体物理性质土体的物理性质包括土粒的颗粒大小分布、孔隙度、含水量等。
这些性质直接影响土体的力学行为。
例如，土粒的大小分布决定了土体的孔隙结构，进而影响了土体的透水性和渗透性。
2.2 应力和应变土体受到外部荷载的作用时会发生变形，这种变形可以通过应力和应变来描述。
应力是单位面积上的力，应变是长度的变化与原始长度的比值。
根据土体的不同行为特点，可以将应力和应变分为弹性、塑性和黏弹性等不同阶段。
2.3 孔隙水压力和饱和度土体中普遍存在着水分，水分对土体的力学行为有很大的影响。
孔隙水压力是指土体中水分的压力，它取决于土体的饱和度和水分的渗透能力。
饱和度是指土体中孔隙空间被水填充的程度。
2.4 土体的力学行为土体在受到外部作用时会发生变形，这种变形可以分为弹性、塑性和流变等。
弹性变形是指土体在外力作用下能够恢复原状的变形，塑性变形是指土体在外力作用下不能恢复原状的变形，流变是指土体在外力作用下发生流动的变形。
3. 基础工程基本理论基础工程是土木工程中的一个重要分支，它涉及到建筑物和结构的基础设计和施工。
基础工程的基本理论包括基础类型、基础设计和基础施工等。
3.1 基础类型常见的基础类型包括浅基础和深基础。
浅基础是指基础底部与地面之间的深度较小的基础，包括承台、独立柱基、隔震基础等。
深基础是指基础底部与地面之间的深度较大的基础，包括桩基、井基等。
3.2 基础设计基础设计是根据建筑物或结构的荷载要求和土壤的力学特性来确定基础的尺寸和形式。
土力学与基础工程参考答案_赵明华版高清无水印(114)
ρd =1.925
ρd =1.936
ρd
=
2.03 1+ 0.088
=1.881
ρd =1.760
可见最大干密度为 ρd max =1.936 其对应的含水量为 10%
7
土力学与地基基础参考答案
第3章 土中应力计算
3.1 某建筑场地的地质剖面如图3.31所示，试计算各土层界面及地下水位面的自 重应力，并绘制自重应力曲线。 3.1 解：
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 sr 和 r' 。
解：因 vs = 1 , ds = 2.70 , w=32.2%, ρ =1.91g/ cm3 , ρw = 1.0g / cm3
2
土力学与地基基础参考答案
由 e = ds (1+ w)ρw −1 = 2.70(1+ 0.322)1.0 −1 = 0.87
r ' = rsat − rw = 19.6 −10 = 9.6kN / m3
σ cz4 = 140.6 + r ' h4 = 140.6 + 9.6 *2.0=159.8kpa 3.2 若图 3.31 中，中砂层以下为坚硬的整体岩石，试绘制其自重应力曲线。
3.2 解：σ 4 = 159.8 + rw (4.2 + 2.0) = 221.8kpa
度 rsat 浮重度 r ' 以及干重度 rd ,并比较各重度的数值大小（先导得公式然后求解）。
解： v = 72cm3 m=129.5g ms = 121.5g
ds = 2.7
ρ = m = 129.5 = 1.799g / cm3 v 72
(1) w = mw *100% = m − ms *100% = 129.5 −121.5 *100% =6.6%
商师《土力学与基础工程》第三版(赵明华)课后习题答案武汉理工大学出版社
m / Nk0.81 = 5.3
m1 = d
m2 = b
z
apk 2.402=24.41+43+26.91+42.631 =
apk24.41= 001 270.0 270. 0= 1c
2=
4z
apk001 = 0p )4(
apk43= 001 071.0
0 71. 0 =
1c
2=
3z
333.1 =
5.1 b = 2 z
2=
5.1 b = 3 l
apk001 = 0p )3(
a pk 26.91=001
890.0 =
n e = %001 = )n − 1( s dv s dw
w s
w
v v = rs v
n −1 e +1 =e⇒ =n n e
w
%001
v
v =n v
3
e +1 e +1 e +1 = = =g r d + wre rs wr s d + wrw s d wr)w + 1( s d
e +1 v =g =g =r )w + 1( s d m e = rs dw
d
98.1 4.7
30.2 8.8
31.2 0.01
60.2 2.71
)mc/ g(P ) %(w 21.2
s
g7.01=64.72-531.83
g531. 83=45.251 * 52.0 = 2wm ⇒ % 52=%001 * g 64.72= 1wm
m m
2w
= 2m
g45.251= sm ∴ g 081 = 1m
土力学与基础工程参考答案_赵明华版 高清无水印
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 ， 并评定该土的密实度。 解： ρ = 1.77 g / cm3 e= w=9.8% d s = 2.67 emin Βιβλιοθήκη 0.461 emax = 0.943
d s (1 + w) ρ w 2.67 ∗ (1 + 0.098) −1 = − 1 =0.656 ρ 1.77
4
土力学与地基基础参考答案
Dr =
emax − e 0.943 − 0.656 = = 0.595 emax − emin 0.943 − 0.461
∴ 为中密
Q 0.67> Dr >0.33
2.7 某干砂试样密度 ρ =1.66g/ cm 3 ,土粒比重 d s =2.69，置于雨中，若砂样体积不 变，饱和度增至 40%时，此砂在雨中的含水量 w 为多少? 解： ρ d = 1.66 g / cm 3 d s = 2.69 sr = 40% sr e 0.40 ∗ 0.62 *100%=9.2% = ds 2.69 某砂土的含水量 w=28.5%,土的天然重度 r=19kN/ m3 ,土粒比重 d s = 2.68 ,颗 e= 2.69 ∗ 1 ds ρw −1 = − 1 = 0.620 ρd 1.66
3.2 若图 3.31 中，中砂层以下为坚硬的整体岩石，试绘制其自重应力曲线。 3.2 解： σ 4 = 159.8 + rw (4.2 + 2.0) = 221.8kpa 3.3 某条形基础如图 3.32 所示，作用在基础上的荷载为 250kN/m，基础深度范 围内土的重度 γ = 17.5kN / m3 ，试计算 0－3、4－7 及 5－5 剖面各点的竖向附加 应力，并绘制曲线。
土力学与基础工程(道路与桥梁方向)课后答案.doc
2013年4月考试土力学与基础工程（道路与桥梁方向）第三次作业一、填空题（本大题共24分，共6小题，每小题4分）1.土的结构有、和三种类型2.刚性扩大基础的沉降验算包括，相邻基础，基础由于地基不均匀沉降而发生的等。
3.十字交叉条形基础节点荷载分配必须满足_______ 条件和 _____ 条件。
4.土的灵敏度是以的强度与该土经后的强度之比来表示。
5.桩基础按承载性状分类有和等几种。
6.土是由_____ 、和______________ 组成的三相体系。
二、名词解释题（本大题共20分，共4小题，每小题5分）1.基础埋深2 .柔性基础3.强夯法4.粒度成分三、计算题（本大题共17分，共1小题，每小题17分）挡土墙墙背垂直、光滑、填土面水平，填土性质如图所示，试计算作用在墙背的总主动土压力并绘出主动土压力分布图。
I、简答题（本大题共18分，共3小题，每小题6分）1.简述什么是地基土的液化?2 .常用的处理湿陷性黄土地基的方法?3.黄土湿陷的原因？五、问答题（本大题共21分，共3小题，每小题7分）1.土中有水渗流时（水作竖直方向渗流），对土中总应力分布有何影响？对有效应力及孔隙水压力分布有何影响2.什么是自重应力和附加应力？3 .什么是渗透定律或达西定律？答案: 一、填空题（24分，共6题，每小题4分）参考答案：单粒结构；絮状结构;蜂窝结构解题方案：按题目和答案定评分标准：每空1分2.参考答案：沉降量;沉降差;倾斜解题方案：按题目和答案定评分标准：每空1分3.参考答案：静力平衡、节点变形协调解题方案：按题目和答案定评分标准：每空1分4.参考答案：原状土重塑解题方案：按题目和答案定评分标准：每空1分5.端承桩摩擦桩解题方案：按题目和答案定评分标准：每空1分6.参考答案：固体颗粒液体气体解题方案：按题目和答案定评分标准：每空1分二、名词解释题（20分，共4题，每小题5分）1.参考答案：指设计室外地坪至基础底面的垂直距离。
土力学与基础工程第二版课后答案
土力学与基础工程第二版课后答案一、单向选择题（每题1分，共13分）1.下列哪种地基不属于人工地基（Ａ）。
[第一章]A.第四纪沉积土地基为B.换填碎石土地基C.弱夯粘土地基2.在一般高层建筑中，基础工程造价约占总造价的（Ｂ）。
[第一章]A.5%B.25%C.55%3.下列三种粘土矿物中，（Ａ）含量高的土可塑性最高。
[第二章]A.蒙脱石B.伊利石C.高岭石4.对于级配连续的土，（Ｃ）级配良好。
[第二章]A.Cu<5B.Cu=5C.Cu>55.满足条件（Ｂ）的土为级配良好的土。
[第二章]A.Cu<5，cc>3~6B.Cu>5，Cc=1~3C.Cu<5，cc>2~56.若将地基视为均质的半无限体，土体在自重作用下只能产生（Ａ）。
[第三章]A.横向变形B.侧向位移C.剪切变形7.单向偏心荷载作用在矩形基础上，偏心距e满足条件（Ｃ）时，基底压力呈梯形分布。
（L为矩形基础偏心方向边长）[第三章]A.e>L/6B.e=L/6C.e8.上软下硬双层地基中，土层中的附加应力比起均质土时，存在（Ａ）现象。
[第三章]A.应力集中B.应力扩散C.形变维持不变9.土的压缩之中，下列三个部分中，（Ｃ）所占的压缩量最大。
[第四章]A.液态土颗粒被放大；B.土中水及封闭气体被压缩；C.水和气体从孔隙中被抽走。
10.土的压缩试验中，压缩仪（固结仪）中的土样在压缩过程中（Ｂ）。
[第四章]A.只出现侧向变形B.只发生竖向变形C.同时出现横向变形和侧向变形11.土的压缩系数a1-2位于（Ａ）范围时，土为低压缩性土。
[第四章]A. a1-2<0.1MPa-1B.0.1MPa-1≤a1-2＜0.5 MPa-1C. a1-2≥MPa-112.采用规范法计算地基沉降时，沉降经验系数ψs与（Ｃ）无关。
[第四章]A.基底额外压力值B.沉降计算深度范围内压缩模量的当量值C.基础底面形状13.超固结比（OCR）指的是（Ａ）。
土力学及地基基础课后解答
·
1 pw
得
ms = dsvs ρw = ds ρw
由w=
mw ms
·100% 得 mw
=
wms
=
wds ρw
所以 m = ms + mw = ds (1+ w)ρw
（1）由
ρd
=
ms v
得
ρd
=
dsρw 1+ e
（2）由 sr
=
vw vv
·100% 得 sr
=
wds e
⇒
wds
= sre
则 r = ρ g = m g = ds (1+ w)ρw g = ds (1+ w)rw = dswrw + dsrw = srerw + dsrw
变，饱和度增至 40%时，此砂在雨中的含水量 w 为多少?
解： ρd = 1.66g / cm3 ds = 2.69 sr = 40%
e = ds ρw −1 = 2.69∗1 −1 = 0.620
ρd
1.66
w = sre = 0.40 ∗ 0.62 *100%=9.2%
ds
2.69
2.8 某砂土的含水量 w=28.5%,土的天然重度 r=19kN/ m3 ,土粒比重 ds = 2.68,颗
度 rsat 浮重度 r ' 以及干重度 rd ,并比较各重度的数值大小（先导得公式然后求解）。
解： v = 72cm3 m=129.5g ms = 121.5g
ds = 2.7
ρ = m = 129.5 = 1.799g / cm3 v 72
(1) w = mw *100% = m − ms *100% = 129.5 −121.5 *100% =6.6%
土力学与基础工程课后答案(DOC)
2.21 某办公楼工程地质勘探中取原状土做试验。
用天平称50cm3湿土质量为95.15g.烘干后质量为75.05g.土粒比重为2.67。
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。
【解】m= 95.15g.m s= 75.05g.m w= 95.15 - 75.05 = 20.1g.V= 50.0 cm3.d s = 2.67。
V= 75.05/(2.67 1.0) = 28.1 cm3s取g = 10 m/s2.则V w = 20.1 cm3V= 50.0 - 28.1 = 21.9 cm3vV= 50.0 – 28.1 – 20.1 = 1.8 cm3a于是.= m / V = 95.15 / 50 = 1.903g/ cm3= m s / V = 75.05 / 50 = 1.501g/ cm3d= (m s +w V v)/ V = (75.05 + 1.0 21.9) / 50 = 1.939g/ cm3 s a tw = m/ m s = 20.1 / 75.05 = 0.268 = 26.8%we = V/ V s = 21.9 / 28.1 = 0.779vn = V/ V = 21.9 / 50 = 0.438 = 43.8%vS= V w / V v = 20.1 / 21.9 = 0.918r2.22 一厂房地基表层为杂填土.厚1.2m.第二层为粘性土.厚5m.地下水位深1.8m。
在粘性土中部取土样做试验.测得天然密度 = 1.84g/ cm3.土粒比重为2.75。
计算此土样的天然含水率w、干密度d、孔隙比e和孔隙率n。
【解】依题意知.S r = 1.0.s a t= = 1.84g/ cm3。
由.得n = e /(1 + e) = 1.083 /(1 + 1.083) = 0.520g/cm3。
= 1.54g/ cm3.含水率2.23 某宾馆地基土的试验中.已测得土样的干密度dw = 19.3%.土粒比重为2.71。
土力学与基础工程参考答案_赵明华版 高清无水印
（3）v = k (i − ib ) = 5 * 10−5 * （0.015-0.005）=0.05 * 10 −5 mm / s = 5 * 10 −7 mm / s
= 1.8 * 10−6 m/h
Q = vst = 1.8 ∗10−6 ∗1 ∗1 = 1.8 ∗10−6 m3 / h.m2 2.11 某湿土样重180g，已知某含水量为18%，现需制备含水量为25%的土样， 需加水多少？
(2.74 − 1)18.2 (d s − 1)rw (d s − 1)r =8.197kN/ m 3 = = （1+0.41） 1+ e d s (1 + w) 2.74
σ cz3 = 106.2 + r ' h3 = 106.2 + 8.197 *4.2=140.6kpa
r ' = rsat − rw = 19.6 − 10 = 9.6kN / m 3 σ cz4 = 140.6 + r ' h4 = 140.6 + 9.6 *2.0=159.8kpa
6
土力学与地基基础参考答案
解： m1 = 180 g
∴ ms =152.54g
w1 = 18%
mw1 =27.46g
w2 = 25 % Q w1 =
mw1 ms
*100%=18%
ms + mw1 =180
m2 =
mw2 ms
*100%=25% ⇒ mw2 = 0.25 *152.54=38.135g 需加水 38.135-27.46=10.7g
（2） e =
vv 27 m 129.5 − 121.5 = 0.60 vw = w = = =8 vs 45 ρw 1
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2.21 某办公楼工程地质勘探中取原状土做试验。
用天平称50cm3湿土质量为95.15g，烘干后质量为75.05g，土粒比重为2.67。
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。
【解】m = 95.15g，m s = 75.05g，m w = 95.15 - 75.05 = 20.1g，V = 50.0 cm3，d s = 2.67。
V s = 75.05/(2.67 1.0) = 28.1 cm3取g = 10 m/s2，则V w = 20.1 cm3V v = 50.0 - 28.1 = 21.9 cm3V a = 50.0 – 28.1 – 20.1 = 1.8 cm3于是，= m / V = 95.15 / 50 = 1.903g/ cm3d= m s / V = 75.05 / 50 = 1.501g/ cm3sat = (m s +w V v)/ V = (75.05 + 1.0 21.9) / 50 = 1.939g/ cm3 w = m w / m s = 20.1 / 75.05 = 0.268 = 26.8%e = V v / V s = 21.9 / 28.1 = 0.779n = V v / V = 21.9 / 50 = 0.438 = 43.8%S r = V w / V v = 20.1 / 21.9 = 0.9182.22 一厂房地基表层为杂填土，厚1.2m，第二层为粘性土，厚5m，地下水位深1.8m。
在粘性土中部取土样做试验，测得天然密度 = 1.84g/ cm3，土粒比重为2.75。
计算此土样的天然含水率w、干密度d、孔隙比e和孔隙率n。
【解】依题意知，S r = 1.0，sat = = 1.84g/ cm3。
由，得n = e /(1 + e) = 1. /(1 + 1.) = 0.520g/cm3。
2.23 某宾馆地基土的试验中，已测得土样的干密度d= 1.54g/ cm3，含水率w = 19.3%，土粒比重为2.71。
计算土的孔隙比e、孔隙率n和饱和度S r。
又测得该土样的液限与塑限含水率分别为w L = 28.3%，w p = 16.7%。
计算塑性指数I p和液性指数I L，并描述土的物理状态，为该土定名。
【解】（1） =d (1 + w) = 1.54 (1 + 0.193) = 1.84g/ cm3n = e /(1 + e) = 0.757 /(1 + 0.757) = 0.431（2）I p = w L - w p = 28.3 – 16.7 = 11.6I L = (w L - w) / I p = (28.3 – 19.3)/11.6 = 0.7760.75 < I L < 1，则该土样的物理状态为软塑。
由于10 < I p < 17，则该土应定名为粉质粘土。
2.24 一住宅地基土样，用体积为100 cm3的环刀取样试验，测得环刀加湿土的质量为241.00g，环刀质量为55.00g，烘干后土样质量为162.00g，土粒比重为2.70。
计算该土样的天然含水率w、饱和度S r、孔隙比e、孔隙率n、天然密度、饱和密度sat、有效密度和干密度d，并比较各种密度的大小。
【解】m = 241.0 – 55.0 = 186g，m s = 162.00g，m w = 241.00 – 55.00 – 162.00 = 24.00g，V = 100.0 cm3，d s = 2.70。
V s = 162.0/(2.70 1.0) = 60.00 cm3取g = 10 m/s2，则V w = 24.00 cm3V v = 100.0 – 60.0 = 40.0 cm3V a = 100.0 – 60.0 – 24.0 = 16.0 cm3于是，= m / V = / 100 = 1.86g/ cm3d= m s / V = 162 / 100 = 1.62g/ cm3sat = (m s +w V v)/ V = (162 + 1.0 40.0) / 100 = 2.02g/ cm3=sat - d= 2.02 – 1.0 = 1.02 g/ cm3w = m w / m s = 24.0 / 162 = 0.148 = 14.8%e = V v / V s = 40.0 / 60.0 = 0.75n = V v / V = 40.0 / 100 = 0.40 = 40.0%S r = V w / V v = 24.0 / 40.0 = 0.60比较各种密度可知，sat > > d> 。
3.7 两个渗透试验如图3.14a、b所示，图中尺寸单位为mm，土的饱和重度sat = 19kN/m3。
求（a）（b）图3.14 习题3.7图（1）单位渗流力，并绘出作用方向；（2）土样中点A处（处于土样中间位置）的孔隙水压力；（3）土样是否会发生流土？（4）试验b中左侧盛水容器水面多高时会发生流土？【解】（1）j a = w i a = 10 (0.6 – 0.2) / 0.3 = 13.3kN/m3 j b = w i b = 10 (0.8 – 0.5) / 0.4 = 7.5kN/m3（2）（a）A点的总势能水头= 0.6 – (0.6 – 0.2) / 2 = 0.4m而A点的位置水头z A= 0.15m，则A点的孔隙水压力（b）A点的总势能水头= 0.8 – (0.8 – 0.5) / 2 = 0.65m而A点的位置水头z A= 0.2m，则A点的孔隙水压力（3）（a）渗流方向向下，不会发生流土；（b）土的浮重度= 19 – 10 = 9kN/m3j b = 7.5kN/m3 < = 9kN/m3。
所以，不会发生流土。
（4）若j时，则会发生流土。
设左侧盛水容器水面高为H，此时，j = 9kN/m3，即j b = w i b = 10 (H – 0.5) / 0.4 = 9kN/m3，则H = 9 0.4 /10 + 0.5 = 0.86m。
即，试验b中左侧盛水容器水面高为0.86m时会发生流土。
3.8 表3.3 为某土样颗粒分析数据，试判别该土的渗透变形类型。
若该土的孔隙率n = 36%，土粒相对密度d s = 2.70，则该土的临界水力梯度为多大？（提示：可采用线性插值法计算特征粒径）表3.3 土样颗粒分析试验成果（土样总质量为30g）粒径/ mm0..05.02.010.0050.0020.0010.0005小于该粒径的质量/ g329.126.723.115.95.72.10.9小于该粒径的质量占总质量的百分比/ %100978977531973【解】——解法一：图解法由表3.3得颗粒级配曲线如图题3.8图所示。
由颗粒级配曲线可求得d10 = 0.0012mm，d60 = 0.006mm，d70 = 0.008mm则不均匀系数C u = d60 / d10 = 0.006/0.0012 = 5.0故，可判定渗透变形类型为流土。
临界水力梯度= (2.70-1) (1-0.36) = 1.——解法二——插法d5 = (0.001-0.0005) (7-5) / (7-3) +0.0005 = 0.00075mmd10 = (0.002-0.001) (10-7) / (19-7) +0.001 = 0.00125mm d20 = (0.005-0.002) (20-19) / (53-19) +0.002 = 0.00209mm d60 = (0.01-0.005) (60-53) / (77-53) +0.005 = 0.00645mm d70 = (0.01-0.005) (70-53) / (77-53) +0.005 = 0.00854mm则不均匀系数C u = d60 / d10 = 0.00645/0.00125 = 5.16 > 5粗、细颗粒的区分粒径土中细粒含量P = (53-19) (0.00327-0.002) / (0.005-0.002) +19 = 33.4% 故，可判定渗透变形类型为过渡型。
临界水力梯度= 2.2 (2.70-1) (1-0.36)2 0.00075/0.00209= 0.5503.9 某用板桩墙围护的基坑，渗流流网如图3.15所示（图中长度单位为m），地基土渗透系数k = 1.8 103cm /s，孔隙率n = 39%，土粒相对密度d s = 2.71，求（1）单宽渗流量；（2）土样中A点（距坑底0.9m，位于第13个等势线格中部）的孔隙水压力；（3）基坑是否发生渗透破坏？如果不发生渗透破坏，渗透稳定安全系数是多少？图3.15 习题3.9流网图【解】1. 单位宽度渗流量计算上、下游之间的势能水头差h = P1-P2 = 4.0m。
相邻两条等势线之间的势能水头差为4/14 = 0.286 m。
过水断面积为A = n f b1（单位宽度）。
形网格a = b。
单位时间的单位宽度的流量为(n f = 6, n d = 14, h = 4m)2. 求图中A点的孔隙水压力u AA点处在势能由高到低的第13格，约12.5格，所以A点的总势能水头为P A =(8.0-0.28612.5)= 4.429 mA点的总势能水头的组成为A点的孔隙水压力u A为3. 渗流破坏判断沿着流线势能降低的阶数为n d，该方向上的流网边长为a (=1m)。
沿着等势线流槽的划分数为n f，该方向上的流网边长为b (=1m)。
相邻等势线之间的水力坡降为< i cr不能发生渗透破坏。
渗透稳定安全系数为F s= i cr / i =1.043 / 0.286 = 3.6【4.17】某建筑场地工程地质勘察资料：地表层为素填土，1 = 18.0kN/m3，h1 = 1.5m；第二层为粉土，2s a t = 19.4kN/m3，h2 = 3.6m；第三层为中砂，3s a t = 19.8kN/m3，h3 = 1.8m；第四层为坚硬完整岩石。
地下水位埋深1.5m。
试计算各层界面及地下水位面处自重应力分布。
若第四层为强风化岩石，基岩顶面处土的自重应力有无变化？【解】列表计算，并绘图：0 0 0素填土 1.5 1.5 18 27粉土 3.6 5.1 9.4 60.84中砂 1.8 6.9 9.8 78.48岩石 6.9 132.48当第四层为坚硬完整岩石时，不透水，土中应力分布如图中实线所示，岩层顶面应力有跳跃为132.48kPa。
当第四层为强风化岩石时，透水，岩层顶面应力无跳跃为78.48kPa。
【4.18】某构筑物基础如图所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kN，作用位置距中心线1.31m，基础埋深为2m，底面尺寸为4m 2m。