土力学答案解析计算题

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105C 烘干至恒重为61.28g ，已知环刀质量为32.54g ，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） m

兰 1.069 10.49

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，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:

V

21.7

m W

72.49 61.28 m s

61.28 32.54

m s 61.28 32.54

1.32g/cm 3

解：（1） sat

m s V V

W

V

m s m w

m W

m s

设 m s 1 V

d s

m s

V S W

m s

d s W

sat

1

d s W

1

W

d s

d s

1

d s 1

d s

1.85

2.71 1

0.34 2.71

1 1.87g/cm 3

m s

V S

W

m s V s W

V V

W V V W

V S

V

(2)

sat

V

W 1.87 1

V

0.87g / cm 3

sat

(3)

g 0.87 10

3

8.7kN / cm

sat

18.7kN/cm 3

3

sat g 1.87 10

sat W

18.7 10 8.7kN / cm'

2-4、 某砂土土样的密度为1.77g/cm 3,含水量% 土粒相对密度为，烘干后测定

39%

V

21.7

o

7249 3254

1.84g/cm 3

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。 解：(1)设V 1

O.943 0.656

0.595 (中密)

0.943 0.461

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，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。

m s V V W d S W d S W 1 d s W

1

0.3 2.73 1

3

sat

1.95 g / cm

V

1 e

1 e

1 0.819

I p

L P

33 17

16 查表，定名为粉质粘土

I L

匕

30 17 0.81

查表，确定为软塑状态

I P

16

第三章

3-8、某渗透试验装置如图

3-23所示。砂I 的渗透系数 k 1 2 10 1cm/s ；砂^的渗透系

1 2

数k 2 1 10 cm/s ，砂样断面积 A=200cm ，试问：

(1)若在砂I 与砂n 分界面出安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高? (2 )砂1与砂n 界面处的单位渗水量 q 多大？

解：(1) k 1 60 h 2 A k 2邑A 整理得

L 1

L 2

k 1(60 h 2) k 2h 2

60«

60 2 10 1 k 1 k 2 2 10 1 1 10

m m s m w V 1 e

m s m s 1 d s w 1 e

1 e

整理上式得 e

1 0.098 2.67 1

1 1.77

0.656

(2) D r

解：e

V V W V S W

d S V S W

V S W

d s 0.30 2.73 0.819

m s V

2.73 1 1 0.819

3

1.50g / cm

40cm

h 2

1

40

3

(2) q 2 k 2i 2A k 2

- A 1 10 1

200 20cm 3/s

L 2

40

3-9、定水头渗透试验中，已知渗透仪直径 D=75mm 在L=200mn 渗流途径上的水头损失 h=83mm 在60s 时间内的渗水量 Q=71.6cm 3，求土的渗透系数。 7.52 8.3 60

3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为 30cm ，厚度为4cm,渗透仪细玻璃管的

内径为0.4cm ，试验开始时的水位差 145cm,经时段7分25秒观察水位差为100cm,试验时 的水温为

20C ，试求试样的渗透系数。

A(t 2

t 1) h 2

30 445

100

3-11、图3-24为一板桩打入透水土层后形成的流网。已知透水土层深

18.0m ，渗透系数

4

k 3 10 mm/s ，板桩打入土层表面以下

9.0m ，板桩前后水深如图中所示。试求：

(1 )图中所示a 、b 、c 、d 、e 各点的孔隙水压力； (2)地基的单位渗水量。 解: (1) U a 0 W 0kPa

U b 9.0 W 88.2kPa

9 1

U c 18 4 W

137.2kPa

0kPa

q k i A 3 10 7 — 18 9

12 9 2

第四章

4-8、某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚 1.5m ,

17kN/m 3;第二层粉质黏

土厚4m,

19kN/m 3 , G s 2.73 , 31%，地下水位在地面下 2m 深处；第三层淤

泥质黏土厚 8m ,

18.2kN /m 3 , G s 2.74 ,

41% ；第四层粉土厚 3m ,

19.5kN/m 3, G s 2.72 ,

27% ；第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向

解：k

QL 71.6 20 6.5 10 cm/s

aL h 1

4 0.4

4

145

5

In 」呂 ------------- In 1.4 10 5cm/s

解：k

1.0

9.8kPa 10 7m 3/s