土的物理性质

第一章土的物理性质

第一节土的成因和工程特性

第二节土的组成及结构构造

一、名词解释

1粒径：土粒的直径大小。

2粒组：实际工程中常按粒径大小将土粒分组，粒径在某一范围之内的分为一组。

3粒径级配：各粒组的质量占土粒总质量的百分数。

4筛分法：适用粒径大于0.075mm的土。利用一套孔径大小不同的标准筛子，将称过质量的干土过筛，充分筛选，将留在各级筛上的土粒分别称重，然后计算小于某粒径的土粒含量。

5土的结构：指土中颗粒之间的联系和相互排列形式。

6土的构造：指同一土层中成分和大小都相近的颗粒或颗粒集合体相互关系的特征。

7土的有效粒径（d10）：小于某粒径的土粒质量累计百分数为10％时，相应的粒径。

二、填空题

1.平缓大好良好 2．压缩性高承载力低渗透性强 3.单粒结构蜂窝结构絮状结构4.Cu≥5且Cc＝1～3 5.固液 6固，液，气 7.缺乏某些粒径——不连续级配

8.不均匀系数Cu。 9. 小 10. B，A 11.二相土三相土二相土

三、选择题

1．C 2．C 3．B 4．B 5．A 6．C 7．A

第三节土的物理性质指标

一、名词解释

1.土的含水量ω：是指土中水的质量和土粒质量之比或重力之比。

2.土的密度ρ：指单位体积土的质量。

ρ：土中孔隙完全被水充满时单位体积土的质量。

3.饱和密度

sat

4.干密度ρd：单位体积土中土粒的质量。

5.土粒相对密度 Gs: 是土粒的质量与同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比。

6.孔隙比e:是指土中孔隙的体积与土粒体积之比。

7.孔隙率n:是指土中孔隙的体积与土的总体积之比。

8.土的饱和度Sr：是指土中水的体积与孔隙体积之比。

9.浮密度r ’:在水下的透水土体,受到浮力作用时单位体积土的质量。

二、填空题

1.最大干密度 最佳含水量

2.环刀法 烘干法 比重瓶法

3.环刀法 天然密度 湿密度

4.比重瓶法

5.土的密度 土粒密度 含水量

三、选择题

1.

B 2.

C 3.C 4.B 5.

D 6.C 7.B 8.A 9.D 10.B 11.D 12.C 13.A 14.C 15.A

四、判断题

1.⨯

2.⨯

3.⨯

4.⨯

5.√

6.⨯

7.√

8.√

9.⨯ 10.⨯ 11.⨯ 12 ⨯13.√ 14.√ 15.√ 16.⨯ 17.⨯ 18.⨯

五、简答题

1．答：为了获得清晰的定量概念，并便于计算，在土力学中通常用三相草图来表示土的三相组成，如图所示。在三相图的右侧，表示三相组成的体积；在三相图的左侧，则表示三相组成的质量。图中符号的意义如下：

V —土的总体积； v V —土中孔隙体积；

w V —土中水的体积；

a V —土中气体的体积；

s V —土中固体土粒的体积；

m —土的总质量；

w m —土中水的质量；

a m —土中气体的质量，a m ≈0；

s m —土中固体土颗粒的质量。

六、计算题

1．解：孔隙比 ()

()742.0172

.1131.0165.211e ＝＝

－＝

-++γ

ωs G

干容重 3d cm /g 52.1742

.0165.2e 1＝＝＝

++G γ 饱和度 ％＝＝＝

8.46742

.0131

.065.2e r ⨯ωG S

2，解 干土质量 ,0992.0kg m s =湿土质量kg m 120.0=

水的质量 0212.00992.01204.0=-

=w m 含水量 %4.21%100=⨯=

s

w

m m ω 土的重度 3

/07.20m kN =γ

干重度 3

/5.16m kN d =γ

孔隙比 ()

639.011e =+－＝

γ

ωs G

3．解 含水量 %3.16%100=⨯=

s

w

m m ω 天然重度 3

/5.19m kN =γ )1(ωγγ+=d ， 3/8.161M kN d =+=

ω

γ

γ

4．解 s

s m m m V m V m -===

1111

,,ωρρ )1(,1111

1

ωω+=+=s s m m m m

拌制

%20=ω的土样，干土质量s m 不变

则 )1(,1222

2

ωω+=+=s s m m m m

增加水量

.033.012kg m m m w =-=

5． 解 A 土样：g m m A A

sA 6.5921=+=

ω

A 、

B 混合后土样：

混m =

g m 3.11331m =+-混

水混ω

B 土样的g m m m sA s sB 7.5406.5923.1133=-=-=混

而 B B sB m m ω+=

1，1-=

sB

B

B m m ω %9.47=B ω

6．解 原状土的体积为V ，)1(e V V S += ①

填筑土的体积 )1(,111e V V V s += ② ①/② 则：

1

111e e

V V ++= 636.01,111

11=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=d w

s d e e e V V ρρ 31116.0636.019

.00111m e e V V =++⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛++= 7．解：饱和土体即

另由题意知V=97cm 3,m=198g,m s =164g,

%7.20%10016434%100=⨯=⨯=s w m m ω ∴ m w =m-m s =198-164=34g,V v =V w =

)1(343≈=w w

w

cm m ρρ

∴ %7.20%10016434

%100=⨯=⨯=

s w m m ω G s =

603.234

97164=-=s s v m e=

54.034

9734=-=s v V V 3/69.197

164

cm g V m s d ===

ρ 8．解 松土孔隙比e=

1)1(-+γ

ωγs =

98.01151

.1107.2=-⨯⨯