土力学习题集答案第三章Word文档格式.docx
- 文档编号:20236745
- 上传时间:2023-01-21
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:165.38KB
土力学习题集答案第三章Word文档格式.docx
《土力学习题集答案第三章Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《土力学习题集答案第三章Word文档格式.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
3.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映?
()
A.压缩系数B.固结系数
C.压缩模量D.渗透系数
4.发生在地基中的下列现象,哪一种不属于渗透变形?
A.坑底隆起B.流土C.砂沸D.流砂
5.下属关于渗流力的描述不正确的是()。
A.其数值与水力梯度成正比,其方向与渗流方向一致
B.是一种体积力,其量纲与重度的量纲相同
C.流网中等势线越密集的区域,其渗流力也越大
D•渗流力的存在对土体稳定总是不利的
6.下列哪一种土样更容易发生流砂?
A.砂砾或粗砂B.细砂或粉砂
C.粉质黏土D.黏土
7.成层土水平方向的等效渗透系数£
与垂直方向的等效渗透系数〔的关系是()。
8.在渗流场中某点的渗流力()。
C.与水力梯度无关
A.随水力梯度增加而增加B.随水利力梯度增加而减少
9.评价下列说法的正误。
1土的渗透系数越大,土的透水性也越大,土的水力梯度也越大;
2任何一种土,只要水力梯度足够大,就有可能发生流土和管涌;
3土中任一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小;
4渗流力的大小不仅取决于水力梯度,还与其方向有关。
A.①对B.②对C.③和④对D.全不对
10.下列描述正确的是()。
A.流网中网格越密处,其水力梯度越小
B.位于同一条等势线上的两点,其孔隙水压力总是相同的
C.同一流网中,任意两相邻等势线间的势能差相等
D.渗透流速的方向为流线的法线方向
11.土体渗流研究的主要问题不包括()。
A.渗流量问题B.渗透变形问题
C.渗流控制问题D.地基承载力问题
12.某岸边工程场地细砂含水层的流线上A、B两点,A点的水位标高2.5米,B点的水位标高3.0米,两点间流线长为10米,计算两点间的平均渗透力最
接近下列()个值。
(A)1.25kN/m3;
(B)0.83kN/m3;
(C)0.50kN/m3;
(D)0.20kN/m3。
13.
(以质量百分率计)如下,试按《水利水电工程地质勘察规范》(
GB50287-99)计算判别下列()选项的土的渗透
四个坝基土样的孔隙率和细粒含量变形的破坏形式属于管涌。
(C)
(A)^=20.3%;
Pd=381%;
四、判断改错题
1.绘制流网时必须满足的基本条件之一是流线和等势线必须正交。
2.达西定律中的渗透速度不是孔隙水的实际流速。
3.土的孔隙比愈大,其渗透系数也愈大。
4.在流网图中,流线愈密集的地方,水力坡降愈小。
5.发生流砂时,渗流力方向与重力方向相同。
6.细粒土的渗透系数测定通常采用“常水头”试验进行。
7.绘制流网时,每个网格的长宽比没有要求。
8.在流网中,任意两相邻流线间的渗流量相等。
9.管涌发生在渗流溢出处,而流土发生的部位可以在渗流溢出处,也可以在土体内部。
五、计算题
1.如图3-1所示,在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样,从土样1顶面溢出。
(1)已土样2底面c-c为基准面,求该面的总水头和静水头;
(2)已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%求b—b面的总水头和静水头;
(3)已知土样2的渗透系数为0.05cm/s,求单位时间内土样横截面单位面积的流量;
(4)
*I
求土样1的渗透系数。
图3—1(单位:
cm)
图3—3(单位:
2.如图3-2所示,在5.0m厚的黏土层下有一砂土层厚6.0m,其下为基岩(不透水)。
为测定该沙土的渗透系数,打一钻孔到基岩顶面并以10-2ni/s的
速率从孔中抽水。
在距抽水孔15m和30m处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层,测得孔内稳定水位分别在地面以下3.0m和2.5m,试求该砂土的渗透
3.某渗透装置如图3-3所示。
砂I的渗透系数-^=2x10V^/£
;
砂n的渗透系数爲=1x10Sb;
砂样断面积A=20他訓,试问:
(1)若在砂I与砂n分界面处安装一测压管,则测压管中水面将升至右端水面以上多高?
(2)砂I与砂n界面处的单位渗流量q多大?
■|
4.定水头渗透试验中,已知渗透仪直径D=75rn,在L=200m渗流直径上的水头损失h二協枷,在60s时间内的渗水量Q二九6加,求土的渗
透系数。
5.设做变水头渗透试验的粘土式样的截面积为-二<
,:
厚度为:
1渗透仪细玻璃管的内径为U—,实验开始时的水位差为-'
<
f,经过一_一一人观
6.
察的水位差为二]严-:
,实验室的水温为20C,试求式样的渗透系数。
流水自下而上通过试样后可溢流出去。
试求
(1)渗流力的大小,判断是否会产生流砂现象;
(2)临界水利梯度J值。
第3章参考答案
1.【答】
起始水力梯度产生的原因是,为了克服薄膜水的抗剪强度T0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力),使之发生流动所必须具有的临界水力梯度度。
也就是说,
只要有水力坡度,薄膜水就会发生运动,只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时,薄膜水的渗透速度V非常小,只有凭借精密仪器才能观测到。
因此
严格的讲,起始水力梯度I0是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度T0的水力梯度。
2.【答】
(1)土的粒度成分及矿物成分。
土的颗粒大小、形状及级配,影响土中孔隙大小及其形状,因而影响土的渗透性。
土颗粒越粗,越浑圆、越均匀时,渗透性就大。
砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时,其渗透系数就大大降低。
(2)结合水膜厚度。
粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时,会阻塞土的孔隙,
降低土的渗透性。
(3)土的结构构造。
天然土层通常不是各向同性的,在渗透性方面往往也是如此。
如黄土具有竖直方向的大孔隙,所以竖直方向的渗
透系数要比水平方向大得多。
层状粘土常夹有薄的粉砂层,它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。
(4)水的粘滞度。
水在土中的渗流速度与水
的容重及粘滞度有关,从而也影响到土的渗透性。
3.【答】
室内试验和现场试验渗透系数有较大差别,主要在于试验装置和试验条件等有关,即就是和渗透系数的影响因素有关,详见上一题。
4.【答】
当渗流场中水头及流速等渗流要素不随时间改变时,这种渗流称为稳定渗流,而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。
5.【答】
在稳定渗流场中,取一微单元体,并假定水体不可压缩,则根据水流连续原理,单位时间内流入和流出微元体的水量应相等,即dqe=dqo。
从而得到:
dxdz
即为二维渗流连续方程,从中由数学知识,可知流线和等势线正交。
6.【答】
在向上的渗流力作用下,粒间有效应力为零时,颗粒群发生悬浮、移动的现象称为流砂(土)现象。
这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和细、粉砂和粉土
层中,一般具有突发性、对工程危害大。
在水流渗透作用下,土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动,以至流失;
随着土的孔隙不断扩大,渗流速度不断增加,较粗的颗粒也相继被水逐渐带走,
最终导致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体塌陷,这种现象称为管涌。
它多发生在砂性土中,且颗粒大小差别大,往往缺少某种粒径,其破坏有个时间发展过程,是一种渐进性质破坏。
具体地再说,管涌和流砂的区别是:
(1)流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度,而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下;
(2)流砂发生的部
位在渗流逸出处,而管涌发生的部位可在渗流逸出处,也可在土体内部;
(3)流砂发生在水流方向向上,而管涌没有限制。
7.【答】
渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类:
一是由于渗流力的作用,使土体颗粒流失或局部土体产生移动,导致土体变形甚至失稳;
二是由于渗流作用,使
水压力或浮力发生变化,导致土体和结构物失稳。
前者主要表现为流砂和管涌,后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。
二、填空题
1.渗透性或透水性
2.土的粒度成分及矿物成分、土的密实度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度
3.常水头法、变水头法
4.流砂(土)、管涌
5.层流、渗透系数
1.D2.C3.D4.A5.D6.B7.A8.A9.D10.C11.D12.C13.D(注:
按规范当!
-一:
」时发生管涌)
四、判断改错题
1.V
2.V
3.:
:
,对黏性土不成正比。
4..,改“愈小”为“愈大”。
5.:
改“相同”为“相反”。
6.:
,改“常水”头为“降水头”或“变水头”。
7.,,每个网格的长宽比必须为定值。
8.V
9..,应将管涌与流土对调。
1.解:
如图3-1,本题为定水头实验,水自下而上流过两个土样,相关几何参数列于图中。
(1)以c-c为基准面,则有:
zc=0,hwc=90cmhc=90cm
(2)已知.:
hbc=30%.hac,而'
:
hac由图2-16知,为30cm所以
Lhbc=30%:
—hac=0.330=9cm
hb=hc-.hbc=90-9=81cm
又;
Zb=30cm,故hwb=hb-zb=81-30=51cm
(3)已知k2=0.05cm/s,q/A=k2i2=k2:
=hbc/L2=0.059/30=0.015cm/s/cm=0.015cm/s
(4)vi1=hab/L1=(Jhac-.lhbc)/L1=(30-9)/30=0.7,而且由连续性条件,q/A=k1i1=k2i2
/•k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s
2.解:
分析:
如图3-2,砂土为透水土层,厚6m上覆粘土为不透水土层,厚5m因为粘土层不透水,所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度,即
6m。
题目又给出了n=15m,r2=30m,h1=8mh2=8.5m。
q~kAi-k-2^6——
由达西定律的公式知,亠心,可改写为:
学竺=12加曲,积分后得到:
曲工=12观(為-和
尸4
带入已知条件,得到:
k=In—=In—=3.68xl0'
4m/s=368xl0'
5cm/s
12班&
-幼12^(8.5-8)15
本题的要点在于对过水断面的理解。
另外,还有个别同学将In当作了lg。
3.解:
(1)设所求值为丄;
,砂样I和砂样n的高度分别为匚和匚。
因各断面的渗流速度相等,故有
60x1x40
2x40+1x40
20cm
(2)砂与砂界面处的单位渗流量q为:
q-vA-kyi.A-k.—A-0.2x—x200二2Qcm^Is[_L40
4.解:
k=^-='
IWO二6.5xW3c^/s
Aht—x752xS.3x60
4
5.解:
6.解:
(1)a、e点位于水面,故
b、d位于土层表面,其孔隙压力分别为:
因为试验时的温度为标准温度,故不作温度修正。
咕卩爲=10x9=9咖
耳二儿如=1°
灯二90如
C点位于板桩底部,该点的水头损失为:
h
9「1
AA=—x£
1=x4=4^
8
该点的孔压为:
(2)地基的单位渗水量:
7.解:
(1)
因为,所以不会发生流砂。
⑵
(0=10=0.87
欢迎您的下载,
资料仅供参考!
致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习课件等等
打造全网一站式需求
-可编辑修改-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 土力学 习题集 答案 第三