土力学第五次作业答案
同济大学土力学第5章课后答案
解：
将试验数据绘制成 - 图：
τ 95
90 85 80 75 0 50 100 150
200
σ
0.138 70.7
可得粘聚力 c=70.7kPa， 7.86 。
1
【5-2】
对一组 3 个饱和黏性土试样，进行三轴固结不排水剪试验， 3 个试样分别在 3 =100、200 和 300kPa 下进行固结，而剪破时的大主应力分别为 1 =205、385 和 570kPa，同时测得剪破时的孔隙水压力依次为 u =63、110 和 150kPa。试用作 图法求该饱和黏性土的总应力强度指标 ccu 、 cu 和有效应力强度指标 c' 、 ' 。
解：
τ
σ
100 Байду номын сангаас00 205 300 385 570
通过作图可得： ccu 9.33kPa ， cu 24.47
c' 15.53kPa ， ' 16.60
2
第 5 章 土的抗剪强度 作业
【5-1】 对一组土样进行直接剪切试验，对应于各竖向压力 ，土样在破坏状态时的水平 剪应力 f 如表 5-1 所示，试求该土的抗剪强度指标。
直接剪切试验数据 竖向压力 (kPa) 50 100 150 水平剪应力 f (kPa) 78.2 84.2 92.0 表 5-1
土力学及地基基础试卷05(精讲课)(答案)
高等教育自学考试土力学及地基基础测试题五一、单项选择题(本大题共24小题，每小题1分，共24分)。
1. 钢筋混凝土预制桩的优点在于（ A ）。
A.桩身质量易于保证B.直径大C.对周围环境影响小D.适用所有土层2. 预制桩的最小间距为（ B ）。
A.2.5dB.3dC.3.5dD.4d3. 在桩身强度达到设计要求的前提下，对于砂土，静载荷试验要求的间歇时间不得少于（ A ）天。
A.7B.15C.25D.284. 用静载试验确定单桩承载力时，如果Q-S曲线呈缓变型，则常取桩顶总沉降量为一定值时所对应的荷载为单桩竖向极限承载力，该沉降量宜取（ B ）。
A.10mmB.40mmC.100mmD.150mm5. 对于打入式预制桩，设置桩之后，宜隔一段时间才开始进行静载试验，如果桩所穿过的土层是一般粘性土，一般间歇时间不少于（ C ）。
A.3dB.7dC.15dD.30d6. 当桩的长径比l／d较小，桩身穿越软弱土层，桩端设置在密实砂层、碎石类土层或微风化岩层中，这类桩宜按（A）。
A.端承桩设计B.摩擦桩设计C.摩擦端承桩设计D.端承摩擦桩设计7. 桩端进入粘性土持力层的深度不宜小于（ C ）。
A.0.5倍桩径B.2倍桩径C.4倍桩径D.5倍桩径8. 以承受竖向荷载为主的桩基础，桩顶嵌入承台的长度不宜小于（ C ）。
A.10mmB.20mmC.50mmD.150mm9. 端承型群桩基础，群桩效应系数η的值为（B）。
A.0.8B.1.0C.1.25D.1.6710. 当桩产生负摩擦阻力时，桩相对于地基土的位移是（ A ）。
A.向上B.向下C.相对不动D.侧向11. 桩侧负摩阻力的产生，将使桩的（ B ）。
A.竖向承载力增加，桩身轴力加大B.竖向承载力减小，桩身轴力加大C.竖向承载力减小，桩身轴力减小D.竖向承载力增加，桩身轴力减小12. 相同条件下的桩基静载荷试验桩数不少于总桩数的（ A ）。
A.1％，且不少于3根B.2％，且不少于3根C.3％，且不少于3根D.5％，且不少于3根13. 其他条件相同时，下列情况中，对应的群桩效应系数最小的是（ B ）。
土力学课堂作业答案
（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 。
土力学 第五章 习题答案
（b）当压力为 100 kPa 时试样已产生的变形为： H 1
e0 e1 1.310 1.062 H 20 2.15(mm) 1 e0 1 1.310
p 2 p1 p 100 150 250(kPa )
由曲线查得 p2 对应的孔隙比为 0.92
1.4 1.3 1.2 孔隙比 e 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0 100 200 300 压力（kPa） 400 500
1.2
土层1
1.1
土层2
1.0 孔隙比e
0.9
0.8
0.7
0.6 0 50 100 150 200 压力 (kPa) 250 300 350
可查取初始孔隙比 e1 与最终孔隙比 e2 ，见下表： 分层 编号 初始应 分层厚 力平均 度 （cm） 值 (kPa) 500 600 100 200 附加应 力平均 值 (kPa) 140 50 最终应 力平均 值 (kPa) 240 250
5）确定压缩层深度： 根据天然土层性质分为两层，确定压缩深度为基础下 11m。 6）变形计算： ①计算各分层的自重应力和附加应力平均值，取各分层顶面和底面的应力平均值。 ②按各层平均自重应力 sz 和平均实受应力 ( sz z ) ，由表 5-13 和表 5-14，及Ⅰ层土的 e-p 曲线（由表 5-13 作出） ，见下图：
e1i
0.61 0.57 0.52 0.46 0.45 0.43 0.41 0.41
e2i
0.46 0.48 0.43 0.42 0.40 0.39 0.40 0.40
e1i e2i 1e1i
0.093 0.057 0.059 0.027 0.034 0.028 0.007 0.007 Σ
《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。
土力学作业及参考答案资料
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。
土力学第5版刘松玉课后题答案
土力学第5版刘松玉课后题答案1、34．“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，主要反映黄河中下游地区的气候．下列对节气谚语的分析中正确的是（）[单选题] *A．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是液化现象B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是汽化现象C．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是凝固现象(正确答案)2、29．生产和生活中，人们选择材料时会考虑材料的物理性质，下面属于主要从密度的角度考虑选材料的是（）[单选题] *A．用塑料作为插座外壳的材料B．用铝合金作为制作飞机的材料(正确答案)C．用橡胶作为汽车轮胎的材料D．用钨作为白炽灯泡灯丝的材料3、夏天从冰箱里取出的可乐瓶上有小液滴，是可乐瓶周围的空气液化形成的[判断题]*对错(正确答案)答案解析：是周围的水蒸气液化形成的4、5．在空气中同一高度处由静止同时释放两个大小相同的铜球和棉球，两小球的落地时间相同．[判断题] *对错(正确答案)5、8．将耳朵贴在长铁水（管中有水）管的一端，让另外一个人敲击一下铁水管的另一端。
下列说法中正确的是（）[单选题] *A．听到一次敲打的声音B．听到二次敲打的声音C．听到三次敲打的声音(正确答案)D．听到最后一次敲打的声音是水中传播的声音6、17．影视剧中，为了防止演员受伤，砸向演员的道具石头一般是用泡沫塑料制成的。
将小石块和道具石头分别放在调节好的天平左右盘，横梁静止后的情景如图所示。
下列说法正确的是（）[单选题] *A．道具石头的质量比小石块的质量大B．道具石头的密度比小石块的密度大C．质量相同时，道具石头的体积比小石块的体积小D．体积相同时，道具石头的质量比小石块的质量小(正确答案)7、下列选项中符合安全用电要求的是（）[单选题]A．用湿手拨动空气开关B．电线的绝缘皮破损时应及时更换(正确答案)C．在未断开电源开关的情况下更换灯泡D．把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用8、47．夏天刚从冰箱中取出冰棒后，发现以下四种现象：①冰棒上粘着“白粉”；②剥去纸后冰棒会冒出“白雾”；③冰棒放进茶杯后，一会儿杯的外壁就会“出汗”；④冰棒放进嘴里变成“糖水”。
土力学习题答案(完整版)-精品.pdf
粒组含量 /% 19 8 4 3 2
解：
粒径 (mm)
20 10 5 2 1 0.5 0.25 0.1
小于该粒径的含 100 99 96 91 84 64 36 17
量百分数 (%)
级配曲线见附图。
0.05 0.01 0.005
9
5
2
100
90
80
小 于 70 某 直 60 径 之 50 土 重 40 百 分 30 数 20
级配曲线见附图。
5 2 1 0.5 0.25 0.1 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002
100 96.5 88 76.5 57 34.5 15 8
4
0A
100 95 83 41 13 5.5 2
0
B
71 56 56 5. 3. 2 0
C
100
90
小 80 于 某 70 直 径 60 之 50 土 重 40 百 分 30 数
V 1e
(b) ；
'
（ a） /（ b）：
d
Gs
1
；
Gs
故，
'
Gs
1
d。
Gs
（ 2） Sr V w Vv
Gs we
( w 1) ；
(a) ；
故， Sr
Gs
。
e
1— 11 经勘探某土料场埋藏土料 比 e2=0.70 的土堤多少立方米？ 解：
250000m3，其天然孔隙比 e1=1.20 ，问这些土料可填筑成孔隙
、饱和重度
和浮重度 ，
sat
并求饱和度 Sr 为 75%时的重度 种方法更简单些？） 解：
和含水量 w 。（分别设 Vs=1 、V=1 和 M=1 进行计算，比较哪
(2021年整理)土力学课后习题答案(中国铁道出版社)
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第三章 土中应力和地基应力分布3—1 取一均匀土样，置于 x 、y 、z 直角坐标中，在外力作用下测得应力为: x σ＝10kPa,y σ＝10kPa ，z σ＝40kPa ，xy τ＝12kPa.试求算:① 最大主应力 ，最小主应力 ，以及最大剪应力τmax ？② 求最大主应力作用面与 x 轴的夹角θ？ ③根据1σ和3σ绘出相应的摩尔应力圆,并在圆上标出大小主应力及最大剪应力作用面的相对位置？3—1 分析:因为0==yz xz ττ，所以z σ为主应力。
解：由公式（3—3），在xoy 平面内，有：kPa 222121012)21010()1010(5.0)2()(215.0222/12231-=±=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-±+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-±+='xy y x y x τσσσσσσ 比较知，kPa 2kPa 22kPa403121-=='===σσσσσz ，于是： 应力圆的半径： kPa 21))2(40(5.0)(2131=--⨯=-=σσR圆心坐标为： kPa 19))2(40(5.0)(2131=-+⨯=+σσ由此可以画出应力圆并表示出各面之间的夹角.易知大主应力面与x 轴的夹角为90。
注意，因为x 轴不是主应力轴，故除大主应力面的方位可直接判断外，其余各面的方位须经计算确定。
《土力学》1-6章作业参考答案
第一章 土的物理性质及其工程分类P 60[2-2] 解：V=21.7cm 3，m=72.49－32.54＝39.95g ，m S =61.28－32.54＝28.74g ，m W =72.49－61.28=11.21g7.2195.39==V m ρ＝1.84g/ cm 3，74.2821.11==sw m m w ＝39％ 07.1184.1)39.01(174.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d eP 60[2-3] 解：963.0185.1)34.01(171.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρWS d e 963.01963.071.21++=++=e e d s sat ρ＝1.87 g/ cm 3，87.0187.1=-=-='W sat ρρρ g/ cm 3g ργ'='＝0.87×10＝8.7 kN/m 3P 60[2-4] 解：已知77.1=ρg/cm 3, w ＝9.8％，s d ＝2.67，461.0min =e ,943.0max =e∴656.0177.1)098.01(167.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d e ，∈=--=--=6.0461.0943.0656.0943.0min max max e e e e D r （0.33，0.67）∴该砂土处于中密状态。
P 60[2-5] 解：已知s d ＝2.73，w ＝30％，=L w 33％，=P w 17％土样完全饱和→1=r S ，sat ρρ=819.073.23.01=⨯=⇒==e e wd S S r ，819.01819.073.21++=++=e e d s sat ρ＝1.95 g/ cm 3 3.0195.11+=+=w d ρρ＝1.5 g/ cm 3，161733=-=-=P L p w w I 81.0161730=-=-=P P LI w w I 10＜16=p I ≤17→该土为粉质粘土0.75＜81.0=L I ≤1→该土处于软塑状态[附加1-1]证明下列换算公式：（1）w s d e d ρρ+=1；（2）γee S sw r ++=1γγ；（3）n n w S w s r γγ)1(-=（1）证明：设e V V V V V Ve V S V V SV S +=+===⇒=1,1w s s w s s s s d ed V V d V V V m ρρρρ+====1 （2）证明：设e V V V V V Ve V S V V SV S +=+===⇒=1,1V g V V V g m m V mg V G s s w w s w )()(ρργ+=+===ee S V V V S sw r s s w v r ++=+=1γγγγ （3）证明：设n V n V n VVV s v v -==⇒==1,,1∴nn w gV gV w V V w V V m m V m V V S w s v w s s v w s s ss v w s wv w w v w r γγρρρρρρρ)1(-====== [附加1-2]解：V=72cm 3，m=129.5g ，m S =121.5g ，m W =129.5－121.5=8g%6.65.1218===⇒S W m m ω 6.0172/5.129)066.01(17.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρωρW S d e %7.296.07.2066.0=⨯==e d S S r ω 0.1872105.129=⨯===V mg V G γkN/m 36.20106.16.07.21=⨯+=++=W S sat e e d γγkN/m 36.10106.20=-=-='W sat γγγkN/m 39.16106.17.21=⨯=+=W S d e d γγkN/m 3∴γγγγ'>>>d sat[附加1-3]解：已知s d ＝2.68，w ＝32％，土样完全饱和→1=r S86.068.232.01=⨯=⇒==e ed S Sr ω02.1986.1)32.01(1068.286.01)1(=+⨯⨯=⇒=-+=γγωγW S d e kN/m 3[附加1-4]解：已知66.1=ρg/cm 3,s d ＝2.69，（1）干砂→w ＝0 ∴62.0166.1)01(169.21)1(=-+⨯⨯=-+=ρρw d e W S（2）置于雨中体积不变→e 不变∴%2.969.262.04.04.0=⨯=⇒==w e wd S S r [附加1-5]解：已知m=180g ，1w ＝18％，2w ＝25％，sss s s w m m m m m m m w -=-==18011＝18％→s m ＝152.54g∴)(12w w m m s w -=∆＝152.54×（0.25－0.18）＝10.68g[附加1-6]实验室内对某土样实测的指标如下表所示，计算表土中空白部分指标。
土力学第五次作业答案
1、在荷载为100kPa 作用下,非饱与土样孔隙比e=1、0,饱与度为80%,当荷载增加之200kPa 时,饱与度为90%,试问土样得压缩系数a 为多少？并求出土样得压缩模量。
解:由可知,当、不变(也即不变时),为常数。
压缩系数 压缩模量2、一个饱与土样,含水率为40%,重度18kN/m 3,土粒比重G s 为2、70,在压缩试验中,荷载从0增至150kPa,土样含水率变为34%,试问土样得压缩量与此时得重度各位多少？(环刀高度为2cm)解:加荷前土体得孔隙比330(1)1 2.710/(140%)/18/1 1.10s w G e kN m kN m γωγ+=-=⨯+-=加荷后土体得孔隙比,饱与土中为定值。
压缩量33(1)/(1) 2.710/(10.34)/(10.935)18.7/s w G e kN m kN m γγω=++=⨯++=3、从一黏土层中取样做室内压缩试验,试样成果列于表5—9中。
试求: (1)该黏土得压缩系数a 12及相应得压缩模量E s,12,并评价其压缩性;(2)设黏土层厚度为2m,平均自重应力σc =50kPa,试计算在大面积堆载p 0=100kPa 得作用下,黏土层得固结压缩量。
表 黏土层压缩试验资料解:(1)该土属高压缩性土。
(2)4、地面以下4~8m 范围内有一层软粘土,含水率,重度,土粒重度,压缩系数a=1、35MPa 1,4m 以上为粉质粘土,重度,地下水位在地表处,若地面作用一无限均布荷载q=100kPa,求4~8m 深度这层软粘土得最终沉降量？ 首先思考几个问题:1)沉降就是什么力产生得？目前我们认识到得土层中得应力有自重应力与附加应力,那么必须要明确得就是产生土层沉降得力为附加应力。
2)作为对1)中得叙述得补充,有些时候对新填土层,会有土层还没有完成自重应力固结得情况,这样,我们才会去考虑自重应力产生得沉降,这就是一种特殊情况,这里自然不必考虑。
土质学与土力学作业答案
0 -2 -4 -6 -8
0 0 0 15 24.75 37.95 52.95
0
14.85
90
104.85
41.25 -10 孔隙水压力 总应力
120 有效应力
161.25
第五章 5-3 如图 5-35 所示的矩形基础的底面尺寸为 4m×2.5m，基础埋深 1m，地下水位位于基底 标高，地基土的物理指标见图，室内压缩试验结果见表 5-13。用分层总和法计算基础中点 沉降。
(
)
4-5
某粉质粘土层位于两砂层之间， 如图 4-41 所示。 已知砂土重度(水上) γ = 16.5kN / m ，饱和重
3
度 γ sat = 18.8kN / m ；粉质粘土的饱和重度
3
γ sat = 17.3kN / m3 ，
（1） （2）
若粉质粘土层为透水层， 试求土中总应力 σ ，
孔隙水压力 u 及有效应力 σ ′ ，并绘图表示。 若粉质粘土层为相对隔水层，下层砂土受承 压水作用，其水头高出地面 3m。试求土中总应力
γ (γ s − γ w ) +γw ， γ s (1 + ω ) γ (γ s − γ w ) γ s (1 + ω )
可知 γ ′ = γ sat − γ w = 对于粉质粘土层：
γ s = 10d s = 10 × 2.72 = 27.2kN / m3 γ′= γ ( γ s − γ w ) 19.1( 27.2 − 10 ) = = 9.22kN / m3 γ s (1 + ω ) 27.2 (1 + 0.31)
b K ⎛b ⎞ − e = （基底下合力与 N 在一条作用线上） ⇒ K = 3 ⎜ − e ⎟ 2 3 ⎝2 ⎠ N= 1 Kpmax′ × l （基底下合力与 N 大小相等） 2
《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。
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？
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
小于该粒径的含量百分数(%)
100
99
96
91
84
64
36
17
9
5
2
级配曲线见附图。
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；
Cu>5，1<Cc<3；
解：
粘土层处有效应力（底部）（不考虑渗流时）
取K=2解得：h=3.9m
2-8就一维渗流情况证明
式中： ——单位渗透力；
——水的重度；
——水力坡降。
证明：取试样内得孔隙水作为脱离体分析其受力，在此脱离体上作用的外力有：
（1）顶面上作用有水压力γωh1A(A为试样截面积)
（2）底面上作用有水压力γωh2A；
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：
《土力学》课后习题答案解析
[3-2]已知：n＝38%，Gs＝2.65。
解：（1）由图1-28查得：
; ;
可得：
查图1-28得小于粒径1.25mm的土粒百分含量为：P＝26%。
则P<0.9Pop=51.3%
所以，该土为管涌型。
（2）查图1-28得：
；
则
[3-3]已知：：n＝36%，Gs＝2.65。
解：（1）查图1-29可得，
20.58
(5)确定压缩层厚度。
由表1可知，在第4计算点处 ，所以，取压缩层厚度为10.5m。
(6)计算各分层的平均自重应力和平均附加应力（详见表2）。
(7)由图4-29根据 和 分别查取初始孔隙比e1i和压缩稳定后的孔隙比e2i（结果见表2）。
表2各分层的平均应力及其孔隙比
层号
层厚
(m)
平均自重应力
土力学
1-1解：
(1)A试样
(1) B试样
1-2解：
已知： =15.3g =10.6g =2.70
饱和 =1
又知： 15.3-10.6=4.7g
(1)含水量
= =0.443=44.3%
(2)孔隙比
(3)孔隙率
(4)饱和密度及其重度
(5)浮密度及其重度
(6)干密度及其重度
1-3解：
1-4解：
1-5解：
(kPa)
平均附加应力
(kPa)
加荷后的总应力
(kPa)
初始孔隙比
e1i
压缩稳定后的孔隙比
e2i
0-1
1.5
36.90
69.80
106.70
0.928
0.800
1-2
3.0
61.65
《土力学》第五章习题集及详细解答
《土力学》第五章习题集及详细解答第5章土的压缩性一填空题1压缩系数口= ________ ，‘ I表示压力范围=的压缩系数，工程上常用•亠评价土的压缩性的高低。
2. ______________________________________________ 可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有______________________________________________________ 、__________ 、和__________ 。
3•天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。
4.____________________________________ 据前期固结压力，沉积土层分为、、三种。
5•在研究沉积土层的应力历史时，通常将_______________ 与__________ 之比值定义为超固结比。
二选择题1. 评价地基土压缩性高低的指标是（）（A）压缩系数；（B）固节系数；（C）沉降影响系数；（D）参透系数2. 若土的压缩曲线（e-p曲线）较陡，则表明（）（A）土的压缩性较大（B）土的压缩性较小（C）土的密实度较大（D）土的孔隙比较小3. 固结实验的排水条件为（）（A）单面排水；（B）双面排水；（C）不排水；（D）先固结，后不排水4•在饱和土的排水固结过程中，若外载荷不变，则随着土中有效应力-'（）（A）孔隙水压力u相应的增加；（B）孔隙水压力u相应的减少（C）总应力3相应增加；（D）总应力3相应减少5.无黏性土无论是否饱和，其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土（）（A）长得多；（B）短得多；（C）差不多；（D）有时更长，有时更短6•在饱和土的排水固节过程中，通常孔隙水压力u与有效力二将发生如下的变化（）（A）u不断减少，J不断增加；（B）u不断增加，」不断减少（C）u与二-"均不断减少；（D）u与-均不断增加7•土体产生压缩的时（）（A）土中孔隙体积减少，土粒体积不变；（B）孔隙体积和土粒体积均明显减少（C）土粒和水的压缩量均较大；（D）孔隙体积不变&土的变形模量可通过（）实验来测定。
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1.在荷载为100kPa 作用下，非饱和土样孔隙比e=1.0，饱和度为80%，当荷载增加之200kPa 时，饱和度为90%，试问土样的压缩系数a 为多少？并求出土样的压缩模量s E 。
解：由sr G S eω⨯=可知，当w V 、s V 不变（也即wsV V ω=不变时），r S e 为常数。
12280% 1.00.88990%r r S e e S ==⨯= 压缩系数61122110.8891.1110 1.11()200100e e a Pa MPa p p -----===⨯=--压缩模量1111.801.11s e E MPa a ++=== 2.一个饱和土样，含水率为40%，重度18kN/m 3，土粒比重G s 为2.70，在压缩试验中，荷载从0增至150kPa ，土样含水率变为34%，试问土样的压缩量和此时的重度各位多少？（环刀高度为2cm ）解：加荷前土体的孔隙比330(1)1 2.710/(140%)/18/1 1.10s w G e kN m kN m γωγ+=-=⨯+-=加荷后土体的孔隙比，饱和土中eω为定值。
00/0.34 1.1/0.400.935e e ωω==⨯=压缩量0(1.10.935)20 1.57(1)1 1.1e H H mm mm e ∆-∆==⨯=++33(1)/(1) 2.710/(10.34)/(10.935)18.7/s w G e kN m kN m γγω=++=⨯++=3.从一黏土层中取样做室内压缩试验，试样成果列于表5—9中。
试求：（1）该黏土的压缩系数a 1-2及相应的压缩模量E s,1-2，并评价其压缩性；（2）设黏土层厚度为2m ，平均自重应力σc =50kPa ，试计算在大面积堆载p 0=100kPa 的作用下，黏土层的固结压缩量。
表 黏土层压缩试验资料解：（1）11212120.7100.6500.60.20.1e e a MPa p p ----===--1,1212110.710 2.850.6s e E MPa a --++=== 该土属高压缩性土。
（2）050,100,p kPa p kPa =∆=12210.7100.6500.199lg lg lg 200lg100c e e C p p --===--000lg[()/]/(1)10.265c c s HC p p p e cm =+∆+=4.地面以下4~8m 范围内有一层软粘土，含水率42%ω=，重度317.5/kN m γ=，土粒重度 2.70s G =，压缩系数a=1.35MPa -1，4m 以上为粉质粘土，重度316.25/kN m γ=，地下水位在地表处，若地面作用一无限均布荷载q=100kPa ，求4~8m 深度这层软粘土的最终沉降量？首先思考几个问题：1）沉降是什么力产生的？目前我们认识到的土层中的应力有自重应力和附加应力，那么必须要明确的是产生土层沉降的力为附加应力。
2）作为对1）中的叙述的补充，有些时候对新填土层，会有土层还没有完成自重应力固结的情况，这样，我们才会去考虑自重应力产生的沉降，这是一种特殊情况，这里自然不必考虑。
借此，同学可以考虑0~4m 土层对下卧土层的沉降有没有影响，请说明原因！ 提示：外荷载作用前，地基土已在自重应力作用下完成固结。
解：4~8m 层软粘土303(1)2.7010/(10.42)11 1.1917.5/s w G kN m e kN mγωγ+⨯+=-=-= 11.351000.135e a p MPa kPa -∆=•∆=⨯=00.135/(1 1.19)40024.65(1)eS H cm cm e ∆==+⨯=+说明：本题只是要求4~8米软土层的沉降，地面作用的无限均布荷载100kPa 在地基土不同深度产生的应力增量为100kPa ，故不必分层,也可以从另一个角度来说明不必分层计算——分层厚度h<0.4*b,而此处b 为无限长。
因为“外荷载作用前，地基土已在自重应力作用下完成固结”，所以不考虑上部对下部土层的作用力。
5.某墙下单独基础，基底尺寸3.0m*2.0m ，传至地面的荷载为300kN ，基础埋置深度为1.2m ，地下水位在基底以下0.6m ，地基土室内压缩实验成果如表所示，用分层总和法求基础中点的沉降量。
地基剖面描述如下：地面以下2.4m 内为粘土，317.6/kN m γ=，320.0/sat kN m γ=；粘土以下为粉质粘土，318.0/kN m γ=。
粉质粘土318.0/sat kN m γ=解：（1）地基分层考虑地层厚度不超过0.4b=0.8m 以及地下水位，基底以下厚度1.2m 的粘土层分成两层，层厚均为0.6m ，其下粉质黏土层厚度取为0.8m 。
（2）计算自重应力计算分层处的自重应力。
地下水位以下取有效重度进行计算 第2点处的自重应力：1.8*17.6+0.6*（20-10）=37.68kPa 计算各个分层上下界面处自重应力的平均值，作为该分层受压前所受侧限竖向应力，各个分层点得自重应力值以及各个分层的平均自重应力值列于表中。
（3）计算竖向附加应力 基底平均附加应力0300 3.0 2.0 1.2201.217.652.93.0 2.0p kPa +⨯⨯⨯=-⨯=⨯利用应力系数a α（见第四章表4-4，查不到的数值可以利用线性插值法）计算各分层点的竖向附加应力，如第1点得附加应力为：a 452.940.23152.948.9kPa kPa α⨯=⨯⨯=计算各个分层上下界面处附加应力的平均值，各分层点附加应力值及各分层的平均附加应力值列于表中。
（4）各个分层自重应力平均值和附加应力平均值之和作为该分层受压后所受总应力。
（5）确定压缩层深度一般按照0.2z sz σσ<来确定压缩层深度，在3.6m 处，就已经有9.67kPa<56.88*0.2=11.38kPa ，故到此为止。
（6）计算各分层的压缩量 利用1211i i ie e s h e ⎛⎫-=⎪+⎝⎭或者相关公式计算各分层沉降量，各分层压缩量列于表中。
7.89 6.3512.68 6.58 3.4736.9737i s s mm mm ==++++=≈∑6.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σZ '=240kPa 和σZ ''=160kPa ，顶底面透水，土层平均k=0.2cm/年，e=0.88，a=0.39MPa -1，Es=4.82MPa 。
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120mm 沉降所需的时间。
σ’解：①求最终沉降630.39102401601040.166166110.882z a s H m mm e σ-⨯+⎛⎫==⨯⨯== ⎪++⎝⎭②50%tt S U S==（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得0.2v T =223(1)0.210(10.88)0.964/0.391010v w k e c m a γ--+⨯+===⨯⨯年 由2v v c t T H =，可知2240.220.830.964v v T H t c ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭===年③当120t S mm =时72%tt S U S== 查平均固结度与时间因数的关系曲线中曲线得0.42v T =2240.22 1.740.964v v T H t c ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭===年④当下卧层不透水，120t S mm =时,③比较，相当于由双面排水改为单面排水，即1.744t=年，所以 1.744 6.96t =⨯=年7.设基础置于厚8m 的饱和粘土层上，其下为不透水的坚硬岩层，基底有透水沙层。
已知地基附加应力分布为，基底处p a =140kPa ，岩面处p b =70kPa ，土层的初始孔隙比e 0=0.85，压缩系数a=0.4MPa -1，渗透系数k=0.59*10-7cm/s （即0.018m/年）。
试问： （1） 加荷1年后，基础沉降量是多少？81.9mm （2） 若饱和粘土层（底面）亦有一排透水砂层，则上述两问题有何不同？142mm因为'''z a z b p p p p =>=，基础加荷1年后的沉降量0.45*18281.9t s U s mm mm =•==（本结果比较粗略） 特别提醒：本问不可以直接查表，可以分开计算（矩形均布+三角分布，结果的表达形式=12.1cm*0.4+6.1cm*0.55=81.95mm ），也可以按上述公式计算总的U 。
为“万能公式”，最常用到的还是那个图表。
（2）双面排水，按曲线（1）计算 查图表，U=0.78，沉降量S t =0.78*182mm=142mm注意：当土层上下应力相同时为曲线1的情况，这时当采用双面排水时，也同为曲线1的情况，这时当沉降相同时，时间因数v T 相同，这时才有“双面排水需要的时间是单面排水的1/4”。
而我们这个题，当单面排水时不是曲线1，所有的双面排水都是情况1的情况，所以有些同学直接按（2）的结果1/4倍计算的方法是错误的，当然结果更错误，因为你们第二问的结果本身都是不对的。
8.请解释地震中的液化现象（包含什么是液化，产生的机理）。
答：少粘性土受地震力作用后，使使土体积体积缩小、孔隙压力猛增，从而使有效压力减小，使土迅速减小或完全丧失抗剪强度，使土提如液体一样流动或喷出地面，称为地基液化。
地震液化产生的条件内因：有的说砂土，实践证明叫“少粘性土”更好一些，有的粉土轻壤土也可能液化。
外因：饱和+地震动如果是常年干燥状态，不会液化，如果地震烈度是小于6度，也认为不发生液化。
主要应用有效应力原理解释！。