土力学课后习题答案(第三版__东南大学
土力学第三版课后习题答案_马建林主编
2-6如图2－18，其中土层渗透系数为5.0×10－2m3/s，其下为不透水层。在该土层内打一半径为0.12m的钻孔至不透水层，并从孔内抽水。已知抽水前地下水位在不透水层以上10.0m，测得抽水后孔内水位降低了2.0m，抽水的影响半径为70.0m，试问：
（2）由上式看出，当k、r1、h1、h2均为定值时，q与r2成负相关，所以欲扩大影响半径，应该降低抽水速率。
注意：本题中，影响半径相当于r2，井孔的半径相当于r1。
2-7在图2－19的装置中，土样的孔隙比为0.7，颗粒比重为2.65，求渗流的水力梯度达临界值时的总水头差和渗透力。
图2－19习题2－7图（单位：cm）
1-8解：分析：由W和V可算得，由Ws和V可算得d，加上Gs，共已知3个指标，故题目可解。
(1-12)
(1-14)
注意：1．使用国际单位制；
2．w为已知条件，w=10kN/m3；
3．注意求解顺序，条件具备这先做；
4．注意各的取值范围。
1-9根据式（1—12）的推导方法用土的单元三相简图证明式（1－14）、（1－15）、（1－17）。
（1）当h＝10cm时，砂样中切面a－a上的有效应力？
（2）若作用在铜丝网上的有效压力为0.5kPa，则水头差h值应为多少？
图3－42习题3－3图
3-3解：（1）当 时， ，
（2）
3-4根据图4－43所示的地质剖面图，请绘A—A截面以上土层的有效自重压力分布曲线。
图3－43习题3－4图
3-4解：图3-43中粉砂层的应为s。两层土，编号取为1，2。先计算需要的参数：
2-10某场地土层如图2－21所示，其中黏性土的的饱和容重为20.0 kN/m3；砂土层含承压水，其水头高出该层顶面7.5m。今在黏性土层内挖一深6.0m的基坑，为使坑底土不致因渗流而破坏，问坑内的水深h不得小于多少？
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度Dr，并评定该砂土的密实度。解：（1）设VS1
m mS
mW
mS
mS
1dS W
V1
e
1
e
1
e
整理上式得
e
1
dS
W
1
1
0.098 2.67 1
1 0.656
1.77
（2）Dr
emax
e
0.943
0.656
0.595（中密）
emin
0.943
0.461
emax
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2.73，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。
解：e
VV
W
dSVS W
dS0.30
2.73
0.819
VS
VS
W
W
d
mS
dS
W
2.73 1
1.50g / cm3
V
1
e
1
0.819
sat
ms
VV
W
dS
W
dS W
1
dS W
1 0.3 2.73 1
土力学
第二章
2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g，经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74，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） 。
解：
m
72.49 32.54
土力学考研东南大学四校合编《土力学》考研真题
土力学考研东南大学四校合编《土力学》考研真题1土的组成一、名词解释1弱结合水[成都理工大学2013年]答：弱结合水是指紧靠于强结合水的外围而形成的结合水膜，又称薄膜水。
它仍然不能传递静水压力，但较厚的弱结合水能向邻近较薄的水膜缓慢转移。
当土中含有较多的弱结合水时，土则具有一定的可塑性。
砂土比表面较小，几乎不具可塑性，而黏性土的比表面较大，其可塑性范围就大。
弱结合水离土粒表面愈远，其受到的电分子吸引力愈弱，并逐渐过渡到自由水。
弱结合水的厚度，对黏性土的黏性特征和工程性质有很大影响。
2电渗[苏州大学2014年]答：电渗是指极性水分子与水中的阳离子（K＋、Na＋等）形成水化离子，在电场作用下这类水化离子向阴极移动的现象。
电渗和电泳是同时发生的，统称为电动现象。
由于黏土矿物的带电性，黏土颗粒四周形成一个电场，将使颗粒四周的水发生定向排列，直接影响土中水的性质，从而使黏性土具有许多无黏性土所没有的性质。
3土的颗粒级配答：土的颗粒级配是指由不同粒度组成的土颗粒中各级粒度所占的数量，常以占总量的百分数来表示。
土的颗粒级配是通过土的颗粒分析试验测定的，常用的测定方法有筛分法和沉降分析法。
前者是用于粒径大于0.075mm的巨粒组和粗粒组，后者用于粒径小于0.075mm的细粒组。
当土内兼含大于和小于0.075mm 的土粒时，两类分析方法可联合使用。
4强结合水答：强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜，又称吸着水。
它的特征是没有溶解盐类的能力，不能传递静水压力，只有吸热变成蒸汽时才能移动。
强结合水的厚度很薄，有时只有几个水分子的厚度，但其中阳离子的浓度最大，水分子的定向排列特征最明显。
黏性土中只含有强结合水时，呈固体状态，磨碎后则呈粉末状态。
二、判断题1土中强结合水的性质接近固态，故强结合水属固态。
（）【答案】错误查看答案【解析】土中的强结合水是指紧靠土粒表面的结合水膜，其厚度只有几个水分子厚，小于0.003μm。
这种强结合水的性质与普通水不同：它的性质接近固体，不传递静水压力，100℃不蒸发，密度ρw＝1.2～2.4g/cm3，并具有很大的黏滞性、弹性和抗剪强度。
大学期间各科目的课后习题答案与模拟卷及往年原题
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土力学[第三版]我国建筑工业出版社课后题答案解析[全]
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2-10章第二章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105℃烘干至恒重为61.28g ，已知环刀质量为32.54g ，土粒比重为2.74，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）。
解：3/84.17.2154.3249.72cm g V m =-==ρ %3954.3228.6128.6149.72=--==S W m m ω 3/32.17.2154.3228.61cm g V m S d =-==ρ 069.149.1021.11===S V V V e 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2.71，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：（1）VV m WV s sat ρρ⋅+=W S m m m += SW m m =ω 设1=S m ρω+=∴1VW S S S V m d ρ=WS W S S S d d m V ρρ⋅=⋅=∴1()()()()()()3W S S W S S W W satcm /87g .1171.20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+⨯+-⨯=++-=+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-++=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-++=∴ρωρωρωρωρρωρρωρρρωρW S d 有（2）()3'/87.0187.1cm g VV V V V V V m V V m W sat W V Ssat WV W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ （3）3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ 或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN cm kN g W sat sat sat =-=-==⨯=⋅=γγγργ2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3，含水量9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比e 和相对密实度Dr ，并评定该砂土的密实度。
东南大学等四校合编《土力学》考点精讲 讲义
第 １章 土的组成 （１） 第 ２节 土中固体颗粒 （２） 第 ３节 土中水和土中气 （４） 第 ４节 粘土颗粒与水的相互作用 （４） 第 ５节 土的结构与构造 （４） 第 ２章 土的物理性质及分类 （５） 第 ２节 土的三相比例指标 （６） 第 ３节 粘性土的物理性质 （８） 第 ４节 无粘性土的密实度 （９） 第 ５节 土的分类 （９） 第 ３章 土的渗透性与渗流 （１３） 第 ２节 土的渗透性 （１３） 第 ３节 土中二维渗流与流网 （１６） 第 ４节 渗透破坏与控制 （１８） 第 ４章 土中应力 （２０） 第 ２节 土中自重应力 （２０） 第 ３节 基底压力 （２１） 第 ４节 地基附加应力 （２５） 第 ５章 土的压缩性 （３１） 第 ２节 固结试验与压缩性指标 （３１） 第 ３节 应力历史对压缩性的影响 （３３） 第 ４节 土的变形模量 （３６） 第 ６章 地基变形 （３９） 第 ２节 地基变形的弹性力学公式 （３９） 第 ３节 地基最终形量 （３９） 第 ７章 土的抗剪强度 （５０） 第 ２节 土的抗剪强度理论 （５０）
东南大学等四校合编《土力学》考点精讲及复习思路
第述 第 ２节 土中固体颗粒
第 ３节 土中水和土中气
第 ４节 粘土颗粒与水的相互作用 第 ５节 土的结构和构造
第 ３节 土的抗剪强度试验 （５４） 第 ４节 三轴试验中的孔隙压力系数 （６１） 第 ５节 饱和粘性土的抗剪强度 （６３） 第 ６节 应力路径在强度问题中的应用 （６８） 第 ７节 无粘性土的抗剪强度 （６９） 第 ８章 土压力 （７０） 第 ２节 挡土墙侧的土压力 （７０） 第 ３节 朗肯土压力理论 （７２） 第 ４节 库伦土压力理论 （７７） 第 ５节 朗肯理论与库伦力理论的比较 （７９） 第 ９章 地基承载力 （８１） 第 ２节 浅基础的地基破坏模式 （８１） 第 ３节 地基临界荷载 （８２） 第 ４节 地基极限承载力 （８４） 第 ５节 地基允许承载力和地基承载力特征值 （８４） 第 １０章 土坡和地基的稳定性 （８６） 第 ２节 无粘性土坡的稳定性 （８６） 第 ３节 粘性土坡的稳定性 （８７） 第 ４节 土坡稳定性的影响因素 （９１） 第 １１章 地基基础 （９２） 第 １节 天然地基浅基础 （９２） 第 ２节 桩基础 （９３） 第 ３节 地基处理 （９３）
东南大学土力学试卷及答案
土力学试卷及答案土木、水利、交通类专业统考2004.12一．名词解释(每小题2分，共16分)1.塑性指数液限和塑限之差的百分数值（去掉百分号）称为塑性指数，用表示，取整数，即：—液限，从流动状态转变为可塑状态的界限含水率。
—塑限，从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率。
2.临界水力坡降土体抵抗渗透破坏的能力，称为抗渗强度。
通常以濒临渗透破坏时的水力梯度表示，称为临界水力梯度。
3.不均匀系数不均匀系数的表达式：式中：和为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为60%和10%时所对应的粒径。
4.渗透系数当水力梯度i等于1时的渗透速度（cm/s或m/s）。
5.砂土液化液化被定义为任何物质转化为液体的行为或过程。
对于饱和疏松的粉细砂，当受到突发的动力荷载时，一方面由于动剪应力的作用有使体积缩小的趋势，另一方面由于时间短来不及向外排水，因此产生很大的孔隙水压力，当孔隙水压力等于总应力时，其有效应力为零。
根据太沙基有效应力原理，只有土体骨架才能承受剪应力，当土体的有效应力为零时，土的抗剪强度也为零，土体将丧失承载力，砂土就象液体一样发生流动，即砂土液化。
6.被动土压力当挡土墙向着填土挤压移动，墙后填土达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。
7.残余强度紧砂或超固结土的应力—应变曲线为应变软化型，应力应变曲线有一个明显的峰值，过此峰值以后剪应力便随着剪应变的增加而降低，最后趋于某一恒定值，这一恒定的强度通常称为残余强度或最终强度，以表示。
8.临塑荷载将地基土开始出现剪切破坏（即弹性变形阶段转变为弹塑性变形阶段）时，地基所承受的基底压力称为临塑荷载。
二、填空题1.土中各粒组的质量占总土质量的百分数，不均匀系数、曲率系数2.承载力，沉降3.受附加应力影响的某一深度范围内土层的厚度，竖向附加应力与自重应力之比4.剪切试验，直剪仪、三轴仪、无侧限抗压强度仪和十字板剪力仪5.，6.地基土的剪切破坏，整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏7.地基，基础三、是非题（每小题0.5分，共5分）1. T2. F3. T4. F5. T6. F7. T8. T9. F 10.F四、问答题（每小题5分，共25分）1．粘性土的塑性指数与液性指数是怎样确定的？举例说明其用途？塑性指数的确定：，用液塑限联合测定仪测出液限w L、塑限w p后按以上公式计算。
绪论(土质学与土力学)
在工程建设中，天然土层被用作各种建筑 物的地基，例如在土层上建造房屋、桥梁等； 还可利用土作为建筑物的材料，如修筑道路和 堤坝，因此土是工程建设上应用最广泛的材料 和介质。
1. 什么是土？
土由于其搬运和堆积方式不同，分为残积土 和运积土两大类。
地球
残积土 无搬运
残积土 强风化 弱风化 微风化 母岩体
2.土有哪些特点？
岩石风化 的产物
散地体球性
非连续介质
受力易变形 体积变化主要是孔隙变化 剪切变形主要由颗粒相对
位移引起 强度低
2.土有哪些特点？
土的组成
•固相-土骨架 •液相-水 •气相-空气
*受力后由固体颗粒和水共 同承担
*孔隙中有水的流动 *相系间质和量的变化直接 影响它的工程性质
多相性 多相介质
4.为什么要学土质学与土力学？
Teton坝
11:00左右 洞口不断扩 大并向坝顶 靠近，泥水 流量增加
4.为什么要学土质学与土力学？
Teton坝
11:30 洞口继续向 上扩大，泥水冲蚀了 坝基，主洞的上方又 出现一渗水洞。流出 的泥水开始冲击坝趾 处的设施。
4.为什么要学土质学与土力学？
Teton坝
5.土质学与土力学包括哪些内容？
土质学与土力学
基础和先导 物理性质 土中应力计算
核心理论 渗透特性 变形特性 强度特性
工程应用 土压力 土坡稳定 地基承载力
6.如何学好土质学与土力学？
注意土的基本特点－通过与其它材料对比
注重理论联系实际－通过现场观察与试验
注重正确学习方法
概念，原理，方法内容间 的内在联系; 要理解记忆， 切忌死记硬背。
有搬运 层理；
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土力学第三版中国建筑工业出版社 课后题答案全
2-10章第二章2-2、有一饱与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105℃烘干至恒重为61、28g,已知环刀质量为32、54g,土粒比重为2、74,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)。
解:3/84.17.2154.3249.72cm g V m =-==ρ%3954.3228.6128.6149.72=--==S W m m ω 3/32.17.2154.3228.61cm g V m S d =-==ρ 069.149.1021.11===S V V V e 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2、71,试求该土样的饱与密度、有效密度与有效重度(先推导公式然后求解)。
解:(1)VV m WV s sat ρρ⋅+=W S m m m +=Θ SW m m =ω 设1=S m ρω+=∴1VW S S S V m d ρ=Θ WS W S S S d d m V ρρ⋅=⋅=∴1()()()()()()3W S S WS SW W satcm /87g .1171.20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+⨯+-⨯=++-=+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-++=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-++=∴ρωρωρωρωρρωρρωρρρωρW S d 有(2)()3'/87.0187.1cm g VV V V V V V m V V m W sat W V Ssat WV W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ (3)3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ 或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN cm kN g W sat sat sat =-=-==⨯=⋅=γγγργ2-4、某砂土土样的密度为1、77g/cm 3,含水量9、8%,土粒相对密度为2、67,烘干后测定最小孔隙比为0、461,最大孔隙比为0、943,试求孔隙比e 与相对密实度Dr,并评定该砂土的密实度。
土力学 东南大学4-2.土中应力
m=z/ b ； n=x/ b
x—投影点距O点的距离；O点位于条形荷载中
点。
§4 土中应力
§4.4 地基附加应力 4.4.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力 2.均布条形荷载作用下的地基附加应力
均布条形荷载作用下的地基中的大小主应力
将均布条形荷载下附加应力的极坐标表达式（3-30）代 入下式
§4 土中应力
§4.4 地基附加应力 4.4.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力 1、线荷载作用时的地基附加应力－弗拉曼解
同理得：
P107
式（4-23a～4-23c）
弗拉曼解
§4 土中应力
§4.4 地基附加应力 4.4.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力
2.均布条形荷载作用下的地基附加应力
z
（等代荷 载法）
1885年法国学者布辛涅斯克 解
3Pz3 3P 3 z cos q 5 2 2R 2R （4-11c）
附加应力分布规律
距离地面越深，附加应力的分布范围越广 在集中力作用线上的附加应力最大，向两侧逐渐 减小 同一竖向线上的附加应力随深度而变化 在集中力作用线上，当z＝0时，σz→∞，随着深 度增加，σz逐渐减小 竖向集中力作用引起的附加应力向深部向四周无 限传播，在传播过程中，应力强度不断降低（应 力扩散）
地基附加应 力分布曲线
附加应力扩散示意图
附加应力分布规律
P z 2 z
特点
3 1 2 [1 ( r / z ) 2 ]5 / 2
1.P作用线上，r=0, α=3/(2π）;z=0, σz→∞;z ↑,σz↓; z→∞，σz=0 2.在某一水平面上z=const，r=0, σz最大，r↑，σz减小
土力学课后习题答案(第三版__东南大学__浙江大学__湖南大学__苏州科技学院合编)
土力学 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105℃烘干至恒重为61.28g ，已知环刀质量为32.54g ，土粒比重为2.74，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）。
解：3/84.17.2154.3249.72cm g V m =-==ρ2-3、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2.71，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：（1）VV m WV s sat ρρ⋅+=W S m m m += SW m m =ω 设1=S m ρω+=∴1V（2）()3'/87.0187.1cm g VV V V V V V m V V m W sat W V Ssat WV W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ （3）3''/7.81087.0cm kN g =⨯=⋅=ργ 或3'3/7.8107.18/7.181087.1cmkN cm kN g W sat sat sat =-=-==⨯=⋅=γγγργ2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3，含水量9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比e 和相对密实度Dr ，并评定该砂土的密实度。
解：（1）设1=S V 整理上式得 ()()656.0177.1167.2098.0111=-⨯+=-⋅+=ρρωWS d e（2）595.0461.0943.0656.0943.0min max max =--=--=e e e e D r （中密）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2.73，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。
(NEW)东南大学土木工程学院《971土力学》历年考研真题汇编
2014年东南大学土木工程学院971土力学考研真题（回忆版） 2004年东南大学土木工程学院471土质学与土力学考研真题 2003年东南大学土木工程学院471土质学与土力学考研真题 2002年东南大学土木工程学院528土力学及土质学考研真题 2001年东南大学土木工程学院520土力学及土质学考研真题 2000年东南大学土木工程学院520土力学及土质学考研真题
2014年东南大学土木工程学院971土力学考 研真题（回忆版）
一、判断题（1.5’*20） 1．土中强结合水的性质接近固态，故强结合水属固相。 2.CU试验中，有效应力图形与总应力图形都过原点，所以表示土体 在未受固结时处于流体状态。 3．土体处于液限时处于流体状态。 4．算土体自重应力，以内外土体平均地平计算 二、选择题（2’*25） 1．郎肯土压力理论忽视墙背土的摩擦力作用，故主动土压力偏 （），被动土压力偏（） 2．墙体背后土体变密实，则被动土压力偏（）。 3．土体基本物理量为（），（），（） 4．库伦主动土压力偏（）
2004年东南大学土木工程学院471土质学与 土力学考研真题
2003年东南大学土木工程学院471土质学与 土力学考研真题
2002年东南大学土木工程学院528土力学及 土质学考研真题
2001年东南大学土木工程学院520土力学及 土质学考研真题
2000年东南大学土木工程学院520土力学及 土质学考研真题
三、简答题（30’） 1.用土力学理论分析在浅基础五层建筑物附近进行基坑施工产生的 不良影响， 并分析哪些因素产生不好的影响。（8’） 2．说明为什么进行施工时采用分级施工的方法，要加快工期可以 采用哪些方法。（7’）
3．为什么不排水三轴试验产生的破坏包线是一条水平线。（5’） 4．说明压实试验产生的最佳含水量的试验原理。（5’）
土力学第三版课后习题答案_马建林主编
第一章 土的物理性质1-2 根据图1－5上四根粒径分布曲线，列表写出各土的各级粒组含量，估算②、③、④、土的Cu 及 Cc 并评价其级配情况。
1-8 有一块体积为60 cm 3的原状土样，重1.05 N, 烘干后0.85 N 。
已只土粒比重（相对密度）s G =2.67。
求土的天然重度、天然含水量w 、干重度d 、饱和重度sat 、浮重度’、孔隙比e 及饱和度S r1-8 解：分析：由W 和V 可算得，由W s 和V 可算得d，加上G s ，共已知3个指标，故题目可解。
363kN/m 5.1710601005.1=⨯⨯==--V W γ 363s d kN/m 2.1410601085.0=⨯⨯==--V W γ 3w sws kN/m 7.261067.2=⨯===∴γγγγs sG G%5.2385.085.005.1s w =-==W W w 884.015.17)235.01(7.261)1(s =-+=-+=γγw e (1-12) %71884.06.2235.0s =⨯=⋅=e G w S r (1-14)注意：1．使用国际单位制；2．w为已知条件，w=10kN/m 3；3．注意求解顺序，条件具备这先做； 4．注意各g 的取值围。
1-9 根据式（1—12）的推导方法用土的单元三相简图证明式（1－14）、（1－15）、（1－17）。
1-10 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15%，试问每1000 kg 质量的土料应加多少水1-10 解：分析：加水前后M s 不变。
于是：加水前： 1000%5s s =⨯+M M （1） 加水后： w s s 1000%15M M M ∆+=⨯+ （2） 由（1）得：kg 952s =M ，代入（2）得： kg 2.95w =∆M 注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，swM M w =。
土力学河海大学第三版课后习题答案
土力学河海大学第三版课后习题答案Chapter 1: 土的性质和分类1.1 土力学的定义土力学是研究土体在外力作用下物理力学性质的学科，包括了土体的性质、分类和力学性质等方面。
1.2 土的组成和性质土的主要组成成分有固体颗粒、水和空气。
固体颗粒主要有砂粒、粉粒和黏粒。
土的性质包括颗粒大小、颗粒的形状、颗粒的强度和颗粒间的摩擦角等。
1.3 土的分类根据土的颗粒大小将土分为砂土、粉土和黏土。
砂土颗粒大小在0.05mm-2mm之间，粉土颗粒大小在0.002mm-0.05mm之间，黏土颗粒大小小于0.002mm。
1.4 土质的影响因素土质的影响因素有颗粒大小、颗粒形状、颗粒强度、颗粒内摩擦角、颗粒间摩擦角等。
这些因素决定了土质的力学性质，如强度、压缩性、渗透性等。
Chapter 2: 土的压缩性和渗透性2.1 土的压缩性土的压缩性是指土在受到外力压缩时的体积变化性质。
土的压缩性主要包括压缩指数、压缩变形和压缩曲线等。
2.2 土的渗透性土的渗透性是指土体中水分移动的能力。
土的渗透性受到土的孔隙结构和土的颗粒特性的影响。
常用的衡量土的渗透性的指标有渗透系数和渗透曲线。
Chapter 3: 土的剪切行为3.1 土的剪切强度土的剪切强度是指土体在剪切力作用下抵抗变形的能力。
常用的剪切强度指标有内摩擦角和剪切强度参数等。
3.2 剪切试验剪切试验是用来测定土体的剪切强度和确定剪切曲线的一种试验。
常用的剪切试验方法有直剪试验和三轴剪切试验。
3.3 剪切带剪切带是指在土体剪切过程中形成的裂缝。
剪切带的形成与土体的剪切强度、土的性质和剪切应力等因素有关。
Chapter 4: 土的变形和应力状态4.1 土的变形土体在受到外力作用下会发生变形。
土体的变形包括弹性变形和塑性变形。
弹性变形是可回复的，塑性变形是不可回复的。
4.2 应力状态应力状态是指土体中各个点所受到的应力，包括垂向应力和切向应力。
常用的应力状态有均匀应力状态和非均匀应力状态。
土质学与土力学课后习题答案
第1章 土的物理性质及工程三、证明题 1、11s s s s s w d v v s s sG V V V V e V V V γγγγγ====+++2、(1)(1)w v w ss ss s s wr v v v m V m V G G G n m V m V V S V V n V V V ω--==== 四、计算题 1、w =%6.353.823.82456.156=--r =3/60.180.1060456.156m kN =⨯- 3/72.130.10603.82m kN d =⨯=γ2、土样号（kN/m 3） G s ω（%） （kN/m 3） e nS r（%） 体积（cm 3） 土的重力（N ） 湿 干 1 18.96 2.72 34.0 14.170.92 0.48 100.0 — — — 2 17.3 2.74 9.1 15.840.73 0.42 34.2 — — — 3 19.0 2.74 31.0 14.50.890.4795.710.00.190.1453、 土样号I PI L土的名称 土的状态 1 31 17 14 1.29 低液限黏土 流塑 2 38 19 19 0.84 低液限黏土 软塑 3 39 20 19 0.79 低液限黏土 可塑 4 3318151.13低液限黏土流塑4、()1 2.68(10.105)110.6921.75s wG e ωγγ+⨯+=-=-=5、土样号 L ω（%）P ω（%）土的定名 1 35 20 低液限黏土 2 12 5 低液限粉土 3 65 42 高液限粉土 47530高液限黏土第3章 土中水的运动规律四、计算题 1、（1）412042 1.2100.04 3.6ln ln 3.2103600 2.85h al k Ft h --⨯⨯==⨯⨯63.64.1710ln 2.85-=⨯79.710(/)m s -=⨯ （2）7710109.7100.7737.510(/)ttk k m s ηη--==⨯⨯=⨯ 粉质粘土 2、（1）30.2105(/)0.4D w G I kN m γ==⨯= 方向向上 （2）设1, 2.6,0.8s s v V m g V === 32.60.81018.9(/)1.8sat kN m γ+=⨯=3、30.5( 3.00)1010(/)30.5D w G I kN m γ---==⨯=-317.9107.9(/)sat w kN m γγγ'=-=-= D G γ'>将会产生流沙现象。
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土力学第二章32-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm的环刀内，称得总质量为72.49g，经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为 2.74，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）。
解：mV 72.492132.7.541.84g/cm3m72.4961.28W39% m61.2832.54 Sd m SV61.282132.7.541.32g/cm3e VV11.211.069 V10.49S2-3、某原状土样的密度为 1.85g/cm3，含水量为34%，土粒相对密度为 2.71，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：（1）sat m s V V WVm m S mW mWmS设mS1V1d SV mSSWV SdmSSWd S1W111有sat1d S WW11WdS1dS1W111d S1dSW1.8512.710.3421.7111.87g/cm3'm V m V VS S W S S WV WVVWV S VVWsat（2）V V V31.8710.87g/cm sat W'' 3 （3）g0.87108.7k N/cm3g1.871018.7kN/cm或sat'sat318.7108.7k N/cm sat W2-4、某砂土土样的密度为 1.77g/cm3，含水量9.8%，土粒相对密度为 2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比e和相对密实度Dr，并评定该砂土的密实度。
解：（1）设1VSm m S m W m S m S1d S WV1e1e1e1d10.0982.671S W整理上式得10.656e 11.77e e0.9430.656max（2）0.595D r（中密）e e0.9430.461max min2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为 2.73，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。
V d VV dW S S W解：0.302.730.819eSV VS W S Wd m S d S WV1e12.2.7218191.50g/cm3m V d d1d10.32.731 W W W WsatV1e1e10.8191.95g/cm3I查表，定名为粉质粘土331716 p L Pp3017I查表，确定为软塑状态0.81 LI16p第三章13-8、某渗透试验装置如图3-23所示。
砂Ⅰ的渗透系数k210cm/s1；砂Ⅱ的1渗透系数k110cm/s，砂样断面积A=200cm22，试问：（1）若在砂Ⅰ与砂Ⅱ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Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗水量q多大？整理得60 h h解：（1） Ak A k2 21 2L L1 22k1 ( 60 h ) k h2 21cm60 k 60 2 101h 4021 1k k 2 10 1 101 2所以，测压管中水面将升至右端水面以上：60-40=20cmh 402 1 3（2） A cm sq k i A k 1 10 200 20 /2 2 2 2L 4023-9、定水头渗透试验中，已知渗透仪直径D=75mm，在L=200mm 渗流途径上3的水头损失h=83mm，在60s时间内的渗水量Q=71.6cm，求土的渗透系数。
QL 71 .6 20 2解：cm sk 6.5 10 /A h t27.5 8.3 6042，厚度为4cm，渗透仪3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为30cm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20℃，试求试样的渗透系数。
23. 4aL h 145415解：cm sk ln ln 1.4 10 /A (t t ) h 30 445 1002 1 23-11、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，4渗透系数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 kPaa 0 0WU b 9.0 88 . 2kPaWU9 1W18 4 137 .2c8kPaU d 1.0 9.8WkPaU e 0 W 0 kPa87 7 3 （2）q k i A 18 9 12 10 m / s3 109 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， 317 kN m ；第二/层粉质黏土厚4m， 319 kN m ，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， 318 kN m ，G s 2.74 ，41 % ；第四.2/层粉土厚3m， 319 kN m ，G s 2 .72 ，27 % ；第五层砂岩未钻穿。
试.5 /计算各层交界处的竖向自重应力c ，并绘出 c 沿深度分布图。
解：（1）求'' W V W V G G 1 G S S S W S S W S W W W S1 V W W W G G GsS W S W S W1由上式得：' 32 9. 19 kN / m ，' 33 8 .20 kN / m，' 34 9. 71 kN / m，（2）求自重应力分布c 1 1 h1 1.5 17 25 .5 kPa‘c 1 h1 2 h 25 .5 19 0.5 35 .0水kPa’'c 4 h 35 .0 9 .19 3.5 67 .172 2c2 2水kPa’c 3 c2 3 h 3 67.17 8.20 8 132.77kPa’c 4 c3 4 h 4 132.77 9 .71 3 161 .90 kPa3.5 8.0 3.0 306 . 9kPa 4 不透水层c4 W4-9、某构筑物基础如图4-30 所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kN，偏心距1.31m，基础埋深为2m，底面尺寸为4m×2m。
试求基底平均压力p 和边缘最大压力p max，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。
解：（1）全力的偏心距 eF G e F 1 .311 .31 680e 0.8 9 1m680 4 2 2 20（2）p maxminF GA16el6e60.891因为1 1.33711l4出现拉应力2F G2*******故需改用公式kPa p301maxl43b e320.89122（3）平均基底压力F GA 10008125（理论上）k P aFAG1*******p301max（实际'或kPa150.3k P a150.5l3 1.092223e b2上）4-10、某矩形基础的底面尺寸为4m× 2.4m，设计地面下埋深为 1.2m（高于天然地面0.2m），设计地面以上的荷载为1200kN，基底标高处原有土的加权平均重度为18kN/m3。
试求基底水平面1点及2点下各 3.6m深度M1点及M2点处的地基附加应力Z值。
F G解：（1）基底压力k P ap130042.41.220149A（2）基底附加压力p p d kPam149181131（3）附加应力M1点分成大小相等的两块ll 2.4m,b2m,1.2bz3.61.8b2查表得0.108C则z M120.10813128.31k P aM2点作延长线后分成2大块、2小块ll6m,b2m,3b大块z3.61.8b2查表得0.143C小块ll3.6m,b2m,1.8bz 3.61.8b2查表得0.129C则z222p02(）p020.1430.1291313.7k P a M cMc c大小4-11、某条形基础的宽度为2m，在梯形分布的条形荷载（基底附加压力）下，边缘（p0）max=200kPa，（p0）min=100kPa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m及6m深度处的Z值。
200100解：p150kPa0均2x z中点下3m处0,3,01.5x，，查表得c0.396m z mb bz0.39615059.4k P ax z6m处0,6,03x m z m，，查表得c0.208b bz0.20815031.2k Pa边缘，梯形分布的条形荷载看作矩形和三角形的叠加荷载3m处：x z3矩形分布的条形荷载1.5，查表0.3340.5，c矩形b b20.33410033.4k P a z矩形l z3三角形分布的条形荷载 1.510，b b2，查表0.734,0.938t1t20.0734*1007.34kPa z1三角形0.0938*1009.38kPa z2三角形所以，边缘左右两侧的z为z133.47.3440.74k Paz233.49.3842.78k Pa6m处：x z6矩形分布的条形荷载30.5，b b2，查表0.198c矩形0.19810019.8k P a z矩形l z6三角形分布的条形荷载310，b b2，查表t10.0476,t20.05110.0476*1004.76kPa z1三角形0.0511*100 5.11kPa z2三角形所以，边缘左右两侧的z为z119.84.7624.56k Paz219.85.1124.91kPa第六章6-11、某矩形基础的底面尺寸为4m×2m，天然地面下基础埋深为1m，设计地面高出天然地面0.4m，计算资料见图6-33（压缩曲线用例题6-1的）。
试绘出土中3竖向应力分布图（计算精度；重度（kN/m）和应力（kPa）均至一位小数），并分别按分层总和法的单向压缩基本公式和规范修正公式计算基础底面中点沉降量（p00.75）。
fak解：1、分层总和法单向压缩基本公式' （1）求W V W V G G1G 1 ' S S W S S W S W W W S S V W W W G G GsS W S W S W1又已知，粉质黏土的319.1kN/m，G s2.72，31%和淤泥质黏土的318.2k N/m，G s2.71，40%所以' 分别为 34.kN / m 39 kN m 和.2 /（2）地基分层基底面下第一层粉质黏土厚4m，第二层淤泥质黏土未钻穿，均处于地下水位以下，分层厚度取1m。
（3）地基竖向自重应力C 的计算0 点：kPaC 18 1 0.4 25 .21 点：kPaC 25 .29.2 1 34 .42 点：kPaC 34 .4 9.2 1 43 .63 点：kPaC 43 .69.2 1 52 .84 点：kPaC 52 .8 8.2 1 61 .05 点：kPaC 61 .0 8.2 1 69 .26 点：kPaC 69 .2 8.2 1 77 .4（4）地基竖向附加应力z 的计算基础及其上回填土的总重G Ad kNG 20 4 2.5 1.4 280F G 9 2 0 2 8 0基底平均压力k P ap 1 2 0A 2.5 4基底处的土中附加应力p p k P aC 0 120 25 .294 .8计算基础中心点下由基础荷载引起的附加应力z ，基础中心点可看作是四个相等小矩形荷载的公共角点，其长宽比l / b 2 /1.25 1.6 ，取深度z=0、1、2、3、4、5、6m 各计算点的z。