土力学-河海课后习题答案Word文档格式.doc

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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？

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？

习题1

1-1有A、B两个图样，通过室内实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示，试绘出它们的粒径分布曲线并求出和值。

A土样实验资料（总质量500g）

粒径d（mm）

5

2

1

0.5

0.25

0.1

0.075

小于该粒径的质量（g）

500

460

310

185

125

75

30

B土样实验资料（总质量30g）

0.05

0.02

0.01

0.005

0.002

0.001

28.8

26.7

23.1

15.9

5.7

2.1

1-2从地下水位以下某粘土层取出一土样做实验，测得其质量为15.3g，烘干后质量为10.6g，土粒比重为2.70，求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。

1-3某土样的含水率为6.0%密度为1.60，土粒比重为2.70，若设孔隙比不变，为使土样完全饱和，问100土样中应该加多少水？

1-4有土料1000g,它的含水率为6.0%，若使它的含水率增加到16.0%，问需要加多少水？

1-5有一砂土层，测得其天然密度为1.77，天然含水率为9.8%，土的比重为2.70，烘干后测得最小孔隙比为0.46，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比e、饱和含水率和相对密实度D，并判别该砂土层处于何种密实状态。

1-6今有两种土，其性质指标如下表所示。

试通过计算判断下列说法是否正确？

1.土样A的密度比土样B的大；

2.土样A的干密度比土样B的大；

3.土样A的孔隙比比土样B的大；

性质指标土样

A

B

含水率（%）

15

6

土粒比重

2.75

2.68

饱和度（%）

50

30

1-7试从定义证明：

⑴干密度

⑵湿密度

⑶浮密度

1-8在图中，A土的液限为16.0%，塑限为13.0%；

B土的液限为24.0%，塑限为14.0%，C土为无粘性土。

图中实线为粒径分布曲线，虚线为C土的粗粒频率曲线。

试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。

1-9某碾压土坝的土方量为20万方，设计填筑干密度为1.65。

料的含水率为12.0%，天然密度为1.70，液限为32.0%，塑限为20.0%，土粒比重为2.72。

问：

⑴为满足填筑土坝需要，料场至少要有多少方土料？

⑵如每日坝体的填筑量为3000，该土的最优含水率为塑限的95%，为达到最佳碾压效果，每天共需要加多少水？

⑶土坝填筑的饱和度是多少？

第二章

思考题2

2-1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？

习题2

2-1如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，试求土的自重应力和静孔隙水应力，并绘出它们的分布图。

2-2如图所示为一矩形基础，埋深1m,上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2106，荷载为单偏心，偏心矩为e=0.3m,试求基底中心O，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。

2-3甲乙两个基础，它们的尺寸和相应位置及每个基底下的基底净压力如图所示，试求甲基础O点下2m深处的竖向附加应力（图中尺寸以米计）。

2-4某挡土墙建于如图所示的地基上，埋深2m，尺寸如图所示（图中的尺寸以米计）。

墙受上部竖向荷载和墙身自重为=1000，其作用位置距墙前趾A点为3.83m，墙背受有总水平推力=350，其作用点距墙底为3.5m。

（不计墙后填土的影响）试求：

⑴M，N点处的竖向自重应力；

⑵M，N点处的竖向附加应力

2-5某矩形基础长宽分别为3m和2m，基础剖面和地基条件如图所示，试求基础中点O及其以下点M和N的自重应力、竖向附加应力以及静孔隙水应力（图中尺寸以米计）

第三章

思考题3

3-1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。

3-7根据达西定律计算出的流速和土水中的实际流速是否相同？

为什么？

3-8拉普拉斯方程是由哪两个基本定律推导出的？

你认为土的透水系数是各向同性的吗？

习题3

3-1图为一简单的常水头渗透试验装置，试样的截面积为120，若经过10秒。

由量筒测得流经试样的水量为150，求试样的渗透系数。

3-2某无粘性土的粒径分布曲线如1-28曲线所示，若该土的孔隙率n=30%，土粒比重=2.65，试问当发生渗透变形时，该土应属何种类型的土？

其临界水力梯度为多少（用细粒含量法判别）？

]

3-3如图1-29中的曲线C为一无粘性土的粒径分布图和粒组频率曲线（虚线所示）。

试判别该土的发生渗透变形时是属何种类型的土？

若土的孔隙率为36%，土粒的比重为2.65，则该土的临界水力梯度多大？

3-4资料同3-3，试求：

⑴图3-27中b点的孔隙水应力（包括静止孔隙水应力和超孔隙水应力）和有效应力；

⑵地表面5-6处会不会发生流土现象？

3-5有一粘土层位于两沙层之间，其中沙层的湿重度=17.6，饱和重度，粘土层的饱和重度，土层的厚度如图所示。

地下水位保持在地面以下1.5m处，若下层砂层中有承压水，其测压管水位高出地面3m，试计算：

⑴粘土层内的孔隙水应力及有效应力随深度的变化并绘出分布图（假定承压水头全部损失在粘土层中）；

⑵要使粘土层发生流土，则下层砂中的承压水引起的测压管水位应当高出地面多少米？

第四章

思考题4

4-1引起土体压缩的主要原因是什么？

4-2试述土的各压缩性指标的意义和确定方法。

4-3分层总和法计算基础的沉降量时，若土层较厚，为什么一般应将地基土分层？

如果地基土为均质，且地基中自重应力和附加应力均为（沿高度）均匀分布，是否还有必要将地基分层？

4-4分层总和法中，对一软土层较厚的地基，用或计算各分层的沉降时，用哪个公式的计算结果更准确？

4-5基础埋深d〉0时，沉降计算为什么要用基底净压力？

4-6地下水位上升或下降对建筑物沉降有没有影响？

4-7工程上有一种地基处理方法——堆载预压法。

它是在要修建建筑物的地基上堆载，经过一段时间之后，移去堆载，再在该地基上修建筑物。

试从沉降控制的角度说明该方法处理地基的作用机理。

4-8土层固结过程中，孔隙水压力和有效应力是如何转换的？

他们间有何关系？

4-9固结系数的大小反映了土体的压缩性有何不同？

4-10超固结土与正常固结土的压缩性有何不同？

习题4

4-1某涵闸基础宽6m，长（沿水流方向）18m，受中心竖直荷载P=10800kN的作用，地基为均质无粘性土，地下水位在地面以下3m处，地下水位以上的湿重度=19.1，地下水位以下土的饱和重度，基础的埋置深度为1.5m，图的压缩曲线如图所示，试求基础中心点的沉降量。

4-2某条形基础宽15m，受2250的竖直偏心线荷载的作用，偏心距为1m,地下水位距地面6m，地基由两层粘性土组成，上层厚9m，湿重度=19，饱和重度。

下层厚度很大，饱和重度.基础的埋置深度为3m，上层和下层土的压缩曲线如图A，B线所示，试求基础两侧的沉降量和沉降差。

4-3某建筑物下有6m厚的粘土层，其上下均为不可压缩的排水层。

粘土的压缩试验结果表明，压缩系数，初始孔隙比为=0.8。

试求在平均附加应力=150作用下，该土的压缩模量，又设该土的伯松比=0.4，则其变形模量E为多少？

4-4某均质土坝及地基的剖面图如图所示，其中粘土层的平均压缩系数，初始孔隙比＝0.97，渗透系数k=2.0cm/a，坝轴线处粘土层内的附加应力分布如图中阴影部分所示，设坝体是不远水的。

试求：

⑴粘土层的最终沉降量；

⑵当粘土层的沉降虽达到12cm时所需的时间；

4-5有一粘土层位于两沙层之间，厚度为5m，现从粘土层中心取出一试样做固结试验（试样厚度为2cm，上下均放置了透水石），测得当固结度达到60%时需要8min，试问当天然粘土层的固结度达到80%时需要多少时间（假定粘土层内附加应力为直线分布）？

4-6某一粘土试样取自地表以下8m处，该处受到的有效应力为100，试样的初始孔隙比为1.05，经压缩试验得出的压力与稳定孔隙比关系如下：

加荷

P（）

e

50

0.95

100

0.922

200

0.888

400

0.835

退荷

p（）

0.840

0.856

再加荷

0.845

0.830