(整理)土力学思考题与习题.

《土力学》

思考题及习题

河南城建学院

第一章土的物理性质

一思考题

1 土是如何生成的？它与其他材料的最大区别是什么？

答：土是地壳岩石经受强烈风化的产物，是各种矿物颗粒的集合体。

与其他材料的最大区别是：

①一般的建筑材料可由设计人员指定品种或型号，品种或型号一旦确定，力学性质参数也就确定；土则不同，建筑物以天然土层作为地基。拟建地点是什么土，设计人员就以这种土作为设计对象，且由于土是自然历史的产物，性质很不均匀，而且复杂多变。

②土的应力-应变关系是非线形的，而且不唯一；

③土的变形在卸荷后一般不能完全恢复；

④土的强度也是变化的；

⑤土对扰动特别敏感。

2 土是由哪几部分组成的？

答：自然界的土体由固相（固体颗粒）、液相（土中水）和气相（土中气体）组成，通常称为三相分散体系。

3 什么叫土粒的颗粒级配？如何从级配曲线的陡缓判断土的工程性质？

答：天然土体中包含大小不同的颗粒，为了表示土粒的大小及组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量来表示，称为土的颗粒级配。

根据曲线的坡度和曲率可判断土的级配情况。如果曲线平缓，表示土粒大小都有，即级配良好；如果曲线较陡，则表示颗粒粒径相差不大，粒径较均匀，即级配不良。级配良好的

土，较粗颗粒间的孔隙被较细的颗粒所填充，因而土的密实度较好。

4 何谓土的结构？土的结构有几种？

答：土的结构是指土在成土过程中所形成的土粒的空间排列及其联结形式，与组成土的颗粒大小、颗粒形状、矿物成分和沉积条件有关。一般可归纳为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。

5 土的物理性质指标有几个？哪些是直接测定的？如何测定？

答：土的物理性质指标有：土的密度、土粒相对密度、土的含水量、土的干密度、土的饱和密度、土的有效密度、土的孔隙比和孔隙率等。

土的密度（通过环刀法测定）、土粒相对密度（通过比重瓶法测定）和土的含水量（通过烘干法测定）是直接测定的物理性质指标。

6 土的物理状态指标有几个？

答：土的物理状态，对于无粘性土是指土的密实程度，对于粘性土则是指土的软硬程度，也称为粘性土的稠度。

描述砂土密实状态的指标有：孔隙比和相对密度；粘性土的稠度状态的指标有：液限、塑限、塑性指数和液性指数等。

7 地基土如何按其工程性质进行分类？

答：根据《地基规范》作为建筑地基上的土（岩），可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。

二 习题

1-1 一块原状土样，经试验测得土的天然密度3

67.1m kN =ρ，含水量为12.9%，土粒相对密度67.2=s d ，求孔隙比e 、孔隙率n 和饱和度r S 。

解：（1）805.0167

.1)129.01(67.21)1(=-+=-+=ρρw

s w d e （2）%6.44805

.01805.01=+=+=e e n （3）%43805

.067.2129.0=⨯==e wd S s r 1-2 某砂土土样的天然密度为31.77g cm ，天然含水量为9.8%，土粒的相对密度为2.67，

烘干后测定最小孔隙比为 0.461，最大孔隙比为0.943，试求天然孔隙比e 和相对密度r D ，并评定该砂土的密实度。

解：（1）656.0177

.1)098.01(67.21)1(=-+=-+=ρρw

s w d e （2）595.0461

.0943.0656.0943.0min max max =--=--=e e e e D r 判定该砂土的密实度为：中密

1-3粘性土的含水量36.4%w =，液限48%L w =，塑限25.4%p w =，要求：计算该土的塑性指数：根据塑性指数确定该土的名称；计算该土的液性指数；按液性指数确定土的状态。 解：（1）6.22%4.25%48=-=-=p L p w w I 为粘土

（2）49.04

.25484.254.36=--=--=p L p

L w w w w I 土的状态为可塑态

第二章 土的渗透性

一 思考题

1 什么是土的毛细性？什么是土的毛细现象？土的毛细现象对工程有什么影响？ 答：土的毛细性是指土能够产生毛细现象的性质。

土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着细微孔隙向上及向其他方向移动的

现象。

对工程的影响如下：

1）毛细水的上升是引起路基冻害的因素之一；

2）对于房屋建筑，毛细水的上升会引起地下室过分潮湿；

3）毛细水的上升可能引起土的沼泽化和盐渍化，对建筑工程及农业经济都有很大影响。

2 土层中的毛细水带分为几种？有什么特点？

答：分为三种：正常毛细水带；毛细网状水带和毛细悬挂水带。正常毛细水带位于毛细水的下部，与地下潜水连通，它会随着地下水位的升降而做相应的移动；毛细网状水带位于毛细水带的中部，它可以在表面张力和重力作用下移动；毛细悬挂水带位于毛细水带的上部，当地表有大气降水补给时，毛细悬挂水在重力作用下向下移动。

3 何谓动力水？何谓临界水头梯度？

答：我们把水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力称为动水力，也称渗流力。它的作用方向与水流方向一致。

当向上的动水力与土的有效重度相等时，这时土颗粒间的压力等于零，土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定，这种现象就称为流沙现象。这时的水头梯度称为临界水头梯度。

4 土发生冻胀的原因是什么？影响冻胀的因素有哪些？

答：使土发生冻胀的原因是冻结使土中水分向冻结区迁移和积聚。

影响因素有：土的因素；水的因素和温度因素。

二习题

2-1 某基坑在细砂层中开挖，经施工抽水，待水位稳定后，实测水位从初始水位