土的物理性質(zhì)與工程分類習(xí)題解答全概要.doc

二 土的物理性質(zhì)與工程分類一、填空題1. 土是由固體顆粒、_和_組成的三相體。2. 土顆粒粒徑之間大小懸殊越大，顆粒級配曲線越_，不均勻系數(shù)越_，顆粒級配越_。為了獲得較大的密實度，應(yīng)選擇級配_的土料作為填方或砂墊層的土料。3. 塑性指標(biāo)=_，它表明粘性土處于_狀態(tài)時的含水量變化范圍。4. 根據(jù)_可將粘性土劃分為_、_、_、_、和_五種不同的軟硬狀態(tài)。5. 反映無粘性土工程性質(zhì)的主要指標(biāo)是土的_，工程上常用指標(biāo)_結(jié)合指標(biāo)_來衡量。6. 在土的三相指標(biāo)中，可以通過試驗直接測定的指標(biāo)有_、_和_，分別可用_法、_法和_法測定。7. 土的物理狀態(tài)，對于無粘性土，一般指其_；而對于粘性土，則是指它的_。8. 土的結(jié)構(gòu)是指由土粒單元的大小、形狀、相互排列及其連接關(guān)系等因素形成的綜合特征，一般分為_、_和_三種基本類型。9. 土的靈敏度越高，結(jié)構(gòu)性越強(qiáng)，其受擾動后土的強(qiáng)度降低就越_。10. 工程上常用不均勻系數(shù)表示土的顆粒級配，一般認(rèn)為，_的土屬級配不良，_的土屬級配良好。有時還需要參考_值。11. 土的含水量為土中_的質(zhì)量與_的質(zhì)量之比。12. 某砂層天然飽和重度KN/m3，土粒比重的，并測得該砂土的最大干密度，最小干密度，則天然孔隙比為_，最大孔隙比為_，最小孔隙比為_。13. 巖石按風(fēng)化程度劃分為_，_，_；按其成因可分為_，_，_；按堅固程度可劃分為_，_。14.砂土是指粒徑大于_mm的顆粒累計含量不超過總質(zhì)量的_，而粒徑大于_mm的顆粒累計含量超過總質(zhì)量的_的土。15. 土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)到流動狀態(tài)的界限含水量叫做_，可用_測定；土由半固態(tài)轉(zhuǎn)到可塑狀態(tài)的界限含水量叫做_，可用_測定。16. 在擊實試驗中，壓實功能越大，得到的最優(yōu)含水量越_，相應(yīng)得到的最大干密度越_。17. 土按顆粒級配和塑性指數(shù)可分為_、_、_、_四種土。18. 土中液態(tài)水按其存在狀態(tài)可分為_、_。19. 工程上常按塑性指數(shù)的大小把粘性土分為_、_兩種；其相應(yīng)的塑性指數(shù)范圍分別為_、_。20. 一無粘性土樣，顆粒分析結(jié)果見下表，該土定名為_。粒徑(mm)20.50.50.250.250.0740.0740.050.050.01 （B） （C） （D）5. 淤泥質(zhì)土的含水量、孔隙比分別為：（A），1.0 （B），11.5（C），1.5 （D）1.56. 某粘性土的液性指數(shù)，則該土的軟硬狀態(tài)為：（A）硬塑 （B）可塑 （C）軟塑 （D）流塑7. 某天然砂土試樣的天然含水量10，天然重度17.5，最大干重度18，最小干重度14.4，則該砂土所處的物理狀態(tài)為：（A）松散 （B）中密 （C）密實 （D）無法判斷8. 有四個土樣，測得液性指數(shù)均為0.30，其天然含水量和塑限如下，屬于粘土的土樣為：（A）， （B）， （C）， （D），9. 評價無粘性土的物理特性常采用的指標(biāo)有：（A）塑性指數(shù)、液性指數(shù)和含水量（B）天然孔隙比e、相對密實度和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)（C）天然含水率、塑限、液限（D）最大干重度、壓實系數(shù)和最優(yōu)含水量10. 評價粘性土的物理特征常用的指標(biāo)主要有：（A）天然孔隙比e、相對密實度和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)（B）天然孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比（C）最大干重度、最優(yōu)含水量、壓實系數(shù)（D）天然含水量、塑限、液限11. 某原狀土樣處于完全飽和狀態(tài)，測得含水量，土粒相對密度，液限，塑限。此土樣的名稱及物理狀態(tài)是：（A）粉質(zhì)粘土，可塑 （B）粉質(zhì)粘土，硬塑 （C）粉土，硬塑 （D）粘土，軟塑12. 在土的顆粒大小分析試驗中，對于粒徑大于0.075mm和粒徑小于0.075mm的土，采用的顆粒級配試驗方法分別為：（A）均為篩分法 （B）前者為篩分法，后者為比重計法（C）均為比重計法 （D）前者為比重計法，后者為篩分法13. 砂土應(yīng)為粒徑大于（ ）的顆粒含量不超過總重的50，且粒徑大于（ ）的顆粒含量超過全重50的土。（A）2mm 0.05mm（B）2mm 0.075mm（C）0.5mm 0.075mm（D）5mm 2mm14. 試驗室制備的兩土樣，土樣1的指標(biāo)為：31，35，16，2.71，100；土樣2的指標(biāo)為：24，32，20，2.65，100，則下列說法錯誤的是：（A）土樣1比土樣2的粘粒含量多 （B）土樣1比土樣2的天然密度小（C）土樣1比土樣2的干密度大 （D）土樣1比土樣2的天然孔隙比大15. 天然狀態(tài)砂土的密實度一般用下列哪種方法來測定：（A）載荷試驗（B）輕便觸探試驗（C）現(xiàn)場十字板剪切試驗 （D）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗16. 粘性土的塑性指數(shù)越大，則表示土的：（A）含水量越大 （B）粘粒含量越高 （C）粉粒含量越高 （D）塑限越高17. 對粘性土進(jìn)行分類定名的主要依據(jù)是： （A）液限 （B）塑限 （C）塑性指數(shù) （D）液性指數(shù)18. 下列指標(biāo)中，不能用來衡量無粘性土密實度的是： （A）天然孔隙比 （B）相對密實度（C）飽和度 （D）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)19. 根據(jù)工程現(xiàn)場勘察試驗報告，得到某土層的塑性指數(shù)平均值為19，液性指數(shù)平均值為0.5，該土層應(yīng)命名為：（A）流塑狀粘土（B）硬塑狀粉質(zhì)粘土（C）可塑狀粘土（D）軟塑狀粉質(zhì)粘土20. 粘性土軟硬狀態(tài)劃分的依據(jù)是：（A）含水量 （B）液限 （C）液性指數(shù) （D）塑性指數(shù)21. 下列關(guān)于液限的說法中，正確的是： （A）土的含水量可以超過液限，液限不一定是土的飽和含水量 （B）土的含水量最大不超過液限 （C）液限一定是土的飽和含水量 （D）液限越大，表示土越軟22.下列關(guān)于土的壓實性的說法中正確的是： （A）理想飽和土的干密度隨著含水量的增大而增大 （B）同一種土，壓實功能越大，得到的最優(yōu)含水量越大 （C）一般粘性土的含水量接近塑限時，壓實效果最好 （D）含水量越高，土的壓實干容重越大23.下列關(guān)于土的飽和度的說法中正確的是： （A）若土樣甲的含水量大于土樣乙，則土樣甲的飽和度大于土樣乙 （B）若土樣甲的飽和度大于土樣乙，則土樣甲的含水量大于土樣乙 （C）若土樣甲的飽和度大于土樣乙，則土樣甲必定比土樣乙軟 （D）飽和度可作為劃分砂土濕度狀態(tài)的物理指標(biāo)24. 無粘性土的物理性質(zhì)主要取決于： （A）塑性指數(shù)與液性指數(shù) （B）顆粒級配與密實度（C）靈敏度與活動性 （D）飽和度與含水量25. 下列說法正確的是：（A）土的天然重度越大，其壓實性越好（B）土的液性指數(shù)可能大于零，也可能小于零（C）土的相對密實度可能大于零，也可能小于零（D）粘性土的軟硬程度取決于含水量，砂土的松散程度取決于孔隙比26. 已知某淤泥質(zhì)土的原狀土和重塑土的抗壓強(qiáng)度分別為和，該淤泥的靈敏度為：（A）9 （B）11 （C）0.1 （D）101. C；2. D；3. A；4. C；5. B；6. B；7. B；8. B；9. B；10. D；11. D；12. B；13. B；14. C；15. D；16. B；17. C；18. C；19. C；20. C；21. A；22. C；23. D；24. B；25. B；26. D三、簡答及思考題1. 土是如何生成的？它與其他材料（如混凝土和鋼材等）相比較，最主要的區(qū)別是什么？土具有哪些主要特征？答：土是由地球外殼堅硬整體的巖石分化、剝蝕、搬運(yùn)、淤積而形成的礦物，是流體水和氣體的一種集合體。其工程特征是：壓縮性高、強(qiáng)度低、透水性大。2. 什么是土的顆粒級配？什么是土的顆粒級配曲線？有何用途？答：土粒的大小及組成情況，通常以土中各個粒組的相對含量（各粒組占土?？偭康陌俜?jǐn)?shù)）來表示，稱為土的顆粒級配。根據(jù)顆粒大小分析試驗成果繪制的曲線，稱為顆粒級配曲線。它的坡度可以大致判斷土的均勻程度。3. 土中水按性質(zhì)可以分為哪幾類？答：土中水分為液態(tài)水、固態(tài)水、氣態(tài)水。液態(tài)水可分為結(jié)合水和自由水；結(jié)合水又分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水；自由水又分為重力水和毛細(xì)水。4. 什么是土的物理性質(zhì)指標(biāo)？哪些指標(biāo)是可以直接測定的，哪些指標(biāo)是需要通過換算得到的？答（1）土的各組成部分的質(zhì)量和體積之間的比例關(guān)系，用土的三相比例指標(biāo)表示，稱為土的物理性質(zhì)指標(biāo)，可用于評價土的物理、力學(xué)性質(zhì)。（2）直接測定的指標(biāo)是土的密度、相對密度、含水量；計算指標(biāo)是孔隙比、孔隙率、干密度、飽和密度、有效密度、飽和度等。5. 請分析下列幾組概念的異同點(diǎn)：（1）粘土礦物、粘粒、粘性土；（2）淤泥和淤泥質(zhì)土；（3）粒徑和粒組。答：（1）粘土礦物、粘粒、粘性土 粘土礦物是顆粒的一種礦物成分，屬次生礦物，常見的粘土礦物有蒙脫石、伊利石、高齡石。礦物是地殼中天然生產(chǎn)的自然元素或化合物。土中的固體顆粒就是由礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)組成。 粘粒是土中不同粒徑的土粒按界限粒徑200、60、2、0.075、0005分為六大粒組中的一組，粒徑0.005mm的土顆粒稱為粘粒。 粘性土是對土的一種分類，是指塑性指數(shù)的土。（2）淤泥和淤泥質(zhì)土 淤泥和淤泥質(zhì)土都屬于軟土，軟土是指沿海的濱海相、三角洲相、溺谷相、內(nèi)陸平原或山區(qū)的河流相、湖泊相、沼澤相等主要由細(xì)粒土組成的孔隙比大、天然含水量高、壓縮性高和強(qiáng)度低的土層。然而，天然含水量大于液限、天然孔隙比1.5的粘性土稱為淤泥。天然含水量大于液限、1.0天然孔隙比2mm20.05mm7. 粒組劃分時，界限粒徑的物理意義是什么？答：劃分粒組的分界尺寸稱為界限粒徑，根據(jù)界限粒徑來進(jìn)行土的分組。8. 粘性土顆粒為什么會帶電？答：粘性土顆粒帶電的原因有：（1）離解：指晶體表面的某些礦物在水介質(zhì)中產(chǎn)生離解，離解后陽離子擴(kuò)散于水中，陽離子留在顆粒表面。（2）吸附作用：指晶體表面的某些礦物把水介質(zhì)中一些帶電荷的離子吸附到顆粒的表面。（3）同象置換：指礦物晶格中高價的陽離子被低價的陽離子置換，產(chǎn)生過剩的未飽和負(fù)電荷。9. 毛細(xì)現(xiàn)象對工程有何影響？答：毛細(xì)水的上升對建筑物地下部分的防潮措施和地基土的浸濕和凍脹等有重要影響。此外，在干旱地區(qū)，地下水中的可溶鹽隨毛細(xì)水上升后不斷蒸發(fā)，鹽分便積聚于靠近地表處而形成鹽漬土。10. 為什么要區(qū)分干密度、飽和密度、有效密度？答：土單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量稱為土的干密度。土孔隙中充滿水時的單位體積質(zhì)量稱為土的飽和密度。在地下水位以下單位體積中土粒的質(zhì)量扣除同體積水的質(zhì)量后，為單位土體積的有效質(zhì)量。區(qū)分這三種密度有它們各自不同的工程意義，同時也可更好的了解土的三相體系和性質(zhì)。11. 土粒的相對密度（比重）與土的相對密實度有何區(qū)別？如何根據(jù)相對密實度判斷砂土的密實程度？答：土粒相對密度是土的三相比例指標(biāo)之一，也是在實驗室里可直接測定的一個指標(biāo)，它表示土粒密度（單位體積土粒質(zhì)量）與時純水密度之比，也稱為土粒比重，用表示，其計算表達(dá)式為：式中土粒的質(zhì)量； 土粒的體積； 時純水密度，一般取。土粒的相對密度取決于土的礦物成分和有機(jī)質(zhì)含量，一般土的常在2.652.75之間。土的相對密實度是描述砂粒緊密程度的指標(biāo)，用表示。其計算表達(dá)式為：式中：砂土的天然孔隙比； 砂土最松狀態(tài)時的孔隙比； 砂土最密實狀態(tài)時的空隙比。 因為，所以。從上式可看出，當(dāng)接近時，接近0，即土處于較疏松的狀態(tài)；當(dāng)接近時，即接近1，即土處于較密實的狀態(tài)。越大，土越密實。規(guī)范根據(jù)值的大小將砂土的密實度劃分為三種：當(dāng)時，為松散的；當(dāng)時，為中密的；，為密實的。12. 什么是粘性土的界限含水量？什么是土的液限、塑限、縮限、塑性指數(shù)和液性指數(shù)？答：粘性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水量，叫做界限含水量。土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)到流動狀態(tài)的界限含水量叫做液限；土由半固態(tài)轉(zhuǎn)到可塑狀態(tài)的界限含水量叫做塑限；土由半固體狀態(tài)不斷蒸發(fā)水分，則體積逐漸縮小，直到體積不再縮小時土的界限含水量叫縮限；塑性指數(shù)是指液限和縮限的差值（省去%符號），即土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍，用符號表示，即：液性指數(shù)是指粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比，用符號表示，即：13. 什么是土的靈敏度和觸變性？其在工程中有何應(yīng)用？答：土的靈敏度是以原狀土的強(qiáng)度與同一土經(jīng)重塑后的強(qiáng)度之比來表示的，它反映了土的結(jié)構(gòu)性對強(qiáng)度的影響。土的靈敏度愈高，結(jié)構(gòu)性愈強(qiáng)，受擾動后土的強(qiáng)度降低的越多，所以在基礎(chǔ)施工中應(yīng)注意保護(hù)基槽，盡量減少土結(jié)構(gòu)的擾動。土的觸變性是指黏性土結(jié)構(gòu)受到擾動，強(qiáng)度降低，當(dāng)擾動停止后，土的強(qiáng)度又隨時間而逐漸增大，這種抗剪強(qiáng)度隨時間恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)，即為土的觸變性。例如：在黏性土中打樁，可利用土的靈敏度，將樁打入；利用土的觸變性，可保證樁的承載力滿足要求。14. 影響土的壓實性的主要因素是什么？答：影響土壓實性的主要因素：含水量、壓實能量、土的顆粒級配、試驗條件等。15. 什么叫、和？如何在級配曲線上求得這些指標(biāo)？并說明它們各有什么用途？答：小于某粒徑的土粒質(zhì)量累計百分?jǐn)?shù)為10%時，相應(yīng)的粒徑稱為有效粒徑。小于某粒徑的土粒質(zhì)量累計百分?jǐn)?shù)為30%時的粒徑用表示。當(dāng)小于某粒徑的的土粒質(zhì)量累計百分?jǐn)?shù)為60%時，該粒徑稱為限定粒徑。與的比值稱為不均勻系數(shù)：曲率系數(shù)用下式表示：不均勻系數(shù)反映大小不同的粒組的分布情況。越大表示土粒大小的分布范圍越大，其級配越良好，作為填方工程的土料時，則比較容易獲得較大的密實度。曲率系數(shù)描寫的是累計曲線的分布范圍，反映曲線的整體形狀。16. 地下水位以下一原狀土樣，其28，2.70；1.88。當(dāng)計算其孔隙比時，如果用公式 來計算，可得到0.838；如果用公式 來計算，則得到0.756。請問在這種情況下，應(yīng)該采用哪個公式，為什么？答：應(yīng)該用公式，；不能用公式，原因是算得的，是根據(jù)地下水位以下土樣取100%，實際上，地下水位以下的土樣，其飽和度常常達(dá)不到100%，即達(dá)不到飽和。17.為什么要進(jìn)行土的工程分類？答：（1）根據(jù)土類，可以大致判斷土的基本工程特性，并可結(jié)合其它因素對地基土做出初步評價。（2）根據(jù)土類，可以合理確定不同的研究內(nèi)容和方法。（3）當(dāng)土的工程性質(zhì)不能滿足工程要去時，也需要根據(jù)土類確定相應(yīng)的改良和處理方法。18. 按照規(guī)范方法如何對建筑地基土進(jìn)行分類？答：作為建筑地基的巖土，可分為巖石、碎石土、粉土、黏性土和人工填土。19. 為什么細(xì)粒土壓實時存在最優(yōu)含水量？答：當(dāng)含水量很小時，顆粒表面的水膜很薄，要使顆粒相互移動需要克服很大的粒間阻力，因而需要消耗很大的能量。這種阻力可那來源于毛細(xì)壓力或者結(jié)合水的剪切阻力。隨著含水量的增加，水膜加厚，粒間阻力必然減小，水起潤滑作用，使土粒易于移動而形成最優(yōu)的密實排列，壓實效果就變好；但當(dāng)含水量繼續(xù)增大，以致土中出現(xiàn)了自由水，壓實時，孔隙水不易排出，形成較大的孔隙壓力，勢必阻止土粒的靠攏，所以壓實效果反而下降。20. 砂土、粉土、粘性土的工程分類時，采用的指標(biāo)為什么不一樣？答：影響土的工程性質(zhì)的三個主要因素是土的三相組成、物理狀態(tài)、結(jié)構(gòu)性。對粗粒土，其工程性質(zhì)主要取決于顆粒及其級配。對細(xì)粒土，其工程性質(zhì)主要取決于土的吸附結(jié)合水的能力，因而多采用稠度指標(biāo)來反映。四、計算題1. 甲、乙兩土樣的顆粒分析結(jié)果列于下表，試?yán)L制顆粒級配曲線，并確定不均勻系數(shù)以評價級配均勻情況。粒徑（mm）20.50.50.250.250.10.l0.050.050.020.020.010.0010.0050.0050.0020.002相對含量（）甲土24.314.220.214.810.56.04.12.93.0乙土5.05.017.132.918.612.49.01. 解：對甲土：；對乙土： 由于甲土的不均勻系數(shù)大于乙土的不均勻系數(shù)，所以說明甲土的級配比乙土好。2. 某無粘性土樣的顆粒分析結(jié)果列于下表，試定出該土的名稱。粒徑（）10-22-0.50.5-0.250.25-0.075。5. 在擊實試驗中，擊實筒體積cm3 ，測得濕土質(zhì)量為kg，取一質(zhì)量為g的濕土，烘干后質(zhì)量為g，計算含水量和干重度。5. 解：含水量：；天然重度：kN/m3；土的干密度為：kN/m3。6. 天然完全飽和土樣切滿于環(huán)刀內(nèi)，稱得總質(zhì)量為72.49克，經(jīng)105烘至恒重為61.28克，已知環(huán)刀質(zhì)量為32.54克，土粒相對密度（比重）為2.74，試求該土樣的天然密度、天然含水量、干密度及天然孔隙比。6. 解：； ；7. 某土樣天然密度為1.85g/cm3、天然含水量為34%、土粒比重（土粒相對密度）為2.71，試求該土樣的飽和密度、有效密度、飽和重度和有效重度（先導(dǎo)得公式然后求解）。7. 解：，； ； ； 。8. 如果某原位土樣天然密度，含水量，顆粒比重，試計算其孔隙比。8. 解：。9. 某干砂土樣密度為，比重，置于雨中，若砂樣體積不變，飽和度增加到，求此砂樣在雨中的孔隙比。9. 解：由題意可知，干砂土樣置于雨中后體積不變，因此雨中砂樣的干重度與干砂土樣的密度相同，由此易得：因為，所以可得孔隙比為：。10. 對某土樣進(jìn)行側(cè)限壓縮試驗，試驗前測得土樣原始高度為，截面積為，土樣質(zhì)量為，烘干后土樣質(zhì)量為，在正壓力作用下，土樣壓縮穩(wěn)定后高度為，土質(zhì)量為。求：（1）試驗前和壓縮穩(wěn)定后土樣的密度和含水量。（2）設(shè)土粒相對密度為，求土樣壓縮穩(wěn)定后的孔隙比和飽和度。10. 解：（1）試驗前：；則：； ；壓縮穩(wěn)定后： 則：；（2）壓縮穩(wěn)定后：； ； 。11. 若某飽和土的飽和重度，天然含水量。試求土粒的比重及孔隙比。11. 解：由，得； 又因為：，可得。12. 已知土樣的孔隙率，土粒比重，試問土的飽和重度是多少？當(dāng)含水量時，土的重度為多少？12. 解：； 。13. 已知某土樣的干重度，孔隙比。求飽和度和時土的濕重度各是多少？13. 解：由，可得；當(dāng)時：； ；當(dāng)時：； ；14. 對于處于水下的某砂土，由于砂土蓄水能力差，取樣時已有部分水分流失。取樣后，由試驗測得土樣重度，含水量，土粒相對密度，試求此時該砂樣的孔隙比、飽和度以及原狀砂土的天然含水量和浮重度？14. 解：；失水后飽和度：；原砂土可以認(rèn)為處于飽和狀態(tài)，即，則；。15. 某原狀土樣試驗結(jié)果為：土粒比重，土樣濕的和烘干后的質(zhì)量分別為g和g，若濕土樣的飽和度為，試確定其孔隙比。15. 解：土樣的天然含水量；則土的孔隙比為：。16. 已知某土樣中，孔隙體積和顆粒體積各占一半，試求該土樣的孔隙比和孔隙率。若比重為，孔隙均為水充滿，求此時的含水量及重度。16. 解：由題意得：；若孔隙均為水充滿，則此時的，由此可得：；kN/m317. 實驗室中需要制備土樣，現(xiàn)有得土樣含水量為，若取現(xiàn)有試樣，并將其制備成含水量為的試樣，則需要加多少水？17. 解：由可以解得；所以當(dāng)含水量增為時，需加水。18. 已知某粘土的干重度為，含水量為，土粒相對密度為。求土中土粒、水和氣體所占的體積。18. 解： ；由可得：；由于水重量，所以水的體積；所以空氣體積。19. 已知某試樣A的含水量為，質(zhì)量為g，若加相同質(zhì)量的試樣B于試樣A后，混合土樣含水量變?yōu)?，假如在攪拌中失去g的水，試求試樣B的含水量。19. 解：A土樣中土顆粒質(zhì)量為：；混合土樣中土粒質(zhì)量為：；則B土樣中土粒質(zhì)量為：；而，則。20. 已知某土樣體積cm3，天然密度g/cm3 ，含水量，若要將其拌制成的土樣，則需加多少水？20. 解：干土質(zhì)量不變，令、分別為拌制前后土的總質(zhì)量，則：干土質(zhì)量為：；拌制后土樣的總質(zhì)量為：；則需要增加的水量為：。21. 已知一土樣天然密度1.9g/m3，干重度1.2g/m3，飽和重度2.1g/m3，試計算1000kg天然狀態(tài)土中，水和土顆粒的質(zhì)量分別為多少？若使該土樣達(dá)到飽和狀態(tài)，則需加多少水？21. 解：；因為，因此需加水：。22. 已知一土樣的土粒比重，含水量為36，飽和度為85，試求該土樣的天然重度、干重度各為多少？ 100m3的天然土中的干土重量為多少？22. 解：；。23. 試驗需要配制2m3的土樣，要求土樣重度18kN/m3，含水量為35，若土粒比重，則所需干土體積是多少？需加多少重量的水？23. 解：； ； 。24. 試驗室要用干土和水制備一個直徑50mm，長100mm的圓柱形壓實土樣，并要求土樣的含水量為18，空氣占總體積含量20。已知干土的土粒比重，試求制備土樣所需干土和水的體積、土樣的重度、干重度、孔隙比和飽和度。24. 解：先求土樣中固、液、氣各自的體積：土樣總體積為：， 由題意可得空氣體積為：；由于，可得， 又因為，所以可得 解得干土和水的體積為：，； 土樣中干土和水的重量分別為：， 所以土樣的重度為：； 土樣的干重度為：； 土樣的孔隙比為：； 土樣的飽和度為。25. 為提高某土樣的飽和度，對其進(jìn)行真空抽氣。抽氣前測得其，；經(jīng)真空抽氣后，測得其，請問土樣飽和度達(dá)到了多少？25. 解：由題意得，真空抽氣前后土樣的含水量不變，因此抽氣后土樣的孔隙比為：；則抽氣后土樣的飽和度為：。26. 一體積為cm3的土樣，濕土質(zhì)量90g，烘干后質(zhì)量為68g，土粒相對密度，問其此時的孔隙比為多少？若將土樣壓密，使其干密度達(dá)到 g/cm3，土樣的孔隙比將減少多少？26. 解：土樣的天然密度，土樣的含水量，所以，；因為，所以，因此，孔隙比減少量。27. 取一完全飽和土樣，在壓縮儀上做側(cè)限壓縮試驗。試驗結(jié)束后土樣質(zhì)量為，烘干后土質(zhì)量為。已知土樣高度為，截面積為，土粒相對密度為，求：（1）土樣壓縮前的質(zhì)量；（2）壓縮前后土樣孔隙比變化了多少？（3）試驗中土樣的壓縮量共有多少？27. 解：（1）； 由于試驗前土樣是完全飽和的，所以：；所以壓縮前土質(zhì)量為：。（2）壓縮前孔隙比：； 壓縮后孔隙體積：；壓縮后孔隙比：；故壓縮后孔隙比減少：。（3）壓縮后水排出的體積為：；則土樣壓縮量為：。28. 砂土土樣的密度為，含水量為9.8，土粒的比重為2.67，烘干后測定最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943，試求孔隙比e和相對密實度，并評定該砂土的密實度。28. 解：；由于，介于0.33與0.67之間，該砂土屬中等密實。29. 某砂層在天然狀態(tài)時的孔隙比為，室內(nèi)試驗測得，。若砂層的厚度為，經(jīng)振動壓實后，砂面平均下沉（假設(shè)壓縮前后砂層橫截面面積保持不變）。問此時的相對密度是多少？29. 解：設(shè)砂層橫截面面積為A，在壓實前體積為V，由于土顆粒體積保持不變，則： ；壓縮后孔隙體積為： ；則壓縮后孔隙比為：； 所以相對密度為：。30.某粘性土，其土粒比重為，密度為，飽和度為，液限為，塑限為。試求其液性指數(shù)、塑性指數(shù)，并判斷其物理狀態(tài)。30. 解： 由 ，解之可得：； ，；因為，所以該土為粉質(zhì)粘土，處于可塑狀態(tài)。31. 某地基土樣物理性質(zhì)指標(biāo)如下：含水量，干密度，相對密度，液限，塑限。求：（1）該土的孔隙比、孔隙率、飽和度。（2）塑性指數(shù)、液性指數(shù)，并確定土的名稱及狀態(tài)。31. 解：(1)； ；（2）；因為，所以該土樣是硬塑粉質(zhì)粘土。32. 某一完全飽和粘性土試樣的含水量為30，土粒比重為2.73，液限為33，塑限為17，試求孔隙比、干密度和飽和密度，并按塑性指數(shù)和液性指數(shù)分別定出該粘性土的分類名稱和軟硬狀態(tài)。32. 解： ；所以該土處于軟塑狀態(tài)，屬粉質(zhì)粘土。33. 一原狀土樣，其體積為，質(zhì)量為，烘干后質(zhì)量為，土粒相對密度為。已知土的液限，塑限，求：（1）土的塑性指數(shù)、液性指數(shù)，并確定