土力學(xué)第一次作業(yè)答案

1、1. 從干土樣中稱取 1,000g 的試樣，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)篩充分過篩后稱得各級(jí)篩上留下來的土粒質(zhì)量如 下表所示。試求土中各粒組的質(zhì)量的百分含量，與小于各級(jí)篩孔徑的質(zhì)量累積百分含量。 表 篩分析試驗(yàn)結(jié)果 篩孔徑（ mm） 2.0 1.0 0.5 0.25 0.075 底盤 各級(jí)篩上的土粒質(zhì)量（ g） 100 100 250 350 100 100 解：每粒組質(zhì)量百分含量：礫石組為10%、粗砂組為 35%、中砂組為 35%、細(xì)砂組為 10%、細(xì) 粒組為 10% 小于各級(jí)篩孔徑的質(zhì)量累積百分含量 篩孔徑（ mm） 2.0 1.0 0.5 0.25 0.075 小于該篩孔徑的土的質(zhì)量 累積百分含量（ %） 9

2、0 80 55 20 10 各粒組的質(zhì)量的百分含量 粒組 2.0 2.0-1.0 1.0-0.5 0.5-0.25 0.25-0.075 0.0075 各粒組的質(zhì)量的百分 含量% 10 10 25 35 10 10 2. 甲乙兩土樣的顆粒分析結(jié)果列于下表， 試?yán)L制級(jí)配曲線， 并確定不均勻系數(shù)以及評(píng)價(jià)級(jí)配 均勻情況。（請(qǐng)繪制顆粒級(jí)配曲線圖 ,excel 繪圖） 粒徑/mm 2 0.5 0.5 0.25 0.25 0.1 0.1 0.05 0.05 0.02 0.02 0.01 0.01 0.005 0.005 0.002 0.002 相對(duì) 含量 （%） 甲 土 24.3 14.2 20.2 14

3、.8 10.5 6.0 4.1 2.9 3.0 乙 土 5.0 5.0 17.1 32.9 18.6 12.4 9.0 解：甲土顆粒級(jí)配曲線如下： 孔徑 (mm) 留篩土質(zhì)量（ g） 小于該孔徑的土 質(zhì)量 （g） 小于該孔徑的土的百 分?jǐn)?shù)% 2 0 100 100 0.5 24.3 75.7 75.7 0.25 14.2 61.5 61.5 0.1 20.2 41.3 41.3 0.05 14.8 26.5 26.5 0.02 10.5 16 16 0.01 6.0 10 10 0.005 4.1 5.9 5.9 0.002 2.9 3 3 0.00 2 3.0 d 60 0.23, d10

4、0.01 ,d30 0.05, C u d 60 d10 0.23 0.01 23 因?yàn)?Cu 10 粒度分布范圍較大，土粒越不均勻，級(jí)配良好。 乙土顆粒級(jí)配曲線如下： 孔徑 (mm) 留篩土質(zhì)量( g) 小于該孔徑的土 質(zhì)量 (g) 小于該孔徑的土 的百分?jǐn)?shù) % 2 0 100 100 0.5 0 100 100 0.25 05 100 100 0.1 5 95 95 0.05 5 90 90 0.02 17.1 72.9 72.9 0.01 32.9 40 40 0.005 18.6 21.4 21.4 0.002 12.4 9 9 0.002 9 d60 d 60 0.016, d10

5、0.0023,d30 0.007, Cu60 0.016 0.0023 Cc 0.0072 d6d030d10 0.016?0.0023 1.33 d10 因?yàn)镃u大于 5， Cc在1-3 之間 所以為良好級(jí)配砂。 3. 試證明： Sr s(1 n) wn 解：公式左邊 mw ?Gs ?V Vv msV Vv V mw ? V s Vs w Vv VVwv 右邊。 4. 有一原狀土樣經(jīng)試驗(yàn)得知：土樣密度 3 =1.89 g / cm ，含水量 18.4% ，土粒相對(duì)密 度 Gs 2.70 。 試求土的空隙率 n， 孔隙比 e 和飽和度 Sr 。 解: 已知 mw 0.184 ， G ms ms

6、 Vs w ms s 2.70 Vs n (1 2.70Vs(1 ms mw V Vs ) 100% 41.0%； V 0.184) V 1.89，得 1n 1 0.69 ； SVw SrVV mw / w 0.69Vs mw 0.184ms 0.69 ms Gs 0.69 ms 2.70 0.72 72% 。 5. 天然狀態(tài)下的土樣，孔隙比 e =0.8 ，天然含水量=24%，土粒相對(duì)密度 Gs為 2.68 。 試求：（1）此土樣的密度和重度、干密度和干重度、飽和度。 飽和的，它的含水量是多少？并求出飽和密度和飽和重度。 2）如果加水后土是完全 解： 1） Gs(1 ) w 2.68(1 0

7、.24) 1.0g /cm3 1e 1 0.8 3 1.85g / cm3 ， Sr 2） sat 1.85g / cm3 10m / s2 18.5kN / m3 Gs 1e dg Gs e 3 w 2.68 1.0g /cm3 1 0.8 3 1.49g /cm3 10m/s 0.24 2.68 100% 0.8 Gs (Gs e) 3 1.49g /cm3 ， 3 14.9kN /m3 80.4% 0.8 29.85% 2.68 (2.68 0.8) 1 0.8 3 1.0g / cm3 1.93g / 3 cm ， 3 2 3 sat sat g 1.93g / cm3 10m/s2

8、19.3kN /m3 6. 完全飽和土樣，厚 2.0 cm，環(huán)刀面積 30 cm 2，在壓縮儀上做壓縮試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后， 取出稱重為 105g，烘干后得重為 85g，設(shè)土粒比重為 2.70 。求：（1）壓縮前的土重； （ 2） 壓縮前后土樣孔隙比改變了多少？（3）壓縮量共有多少？ （2） 壓縮后含水量 m ms 100% 105 85 100% 23.53% ms 85 解: （1） 干容重 d msg 85 9.81 13.90KN /m3 V 30 2.0 完全飽和時(shí)孔隙比 esatGs esat 2.70 9.81 1 1 0.906 d 13.90 完全飽和時(shí)含水量 Sre 100% 0.906 33.55% Gs 2.70 壓縮前的土重 W Ws(1 ) w 85 (1 33.55%) 9.81 1.113N 孔隙比 e Gs 23.53% 2.70 Sr100% 0.635 e esat e 0.906 0.635 0.271 (3) 壓縮量 h eh 0.271 2.0 0.284cm 1 esat1 0.906 7. 某飽和粘土地基的