土力學01第一章習題解答

1、:力學）部分習題解答（注:為第一版參考答案，校對:建工學院巖土系）（第一章）習題11-2根據(jù)圖1-5上四根粒徑分布曲線，列表寫出各土的各級粒組含量，估算、 土的G及Cc并評價其級配情況。解：各土樣各級粒組的含量如下表：編號2mm20.5mm0.50.250.250.10.10.050.050.020.020.010.010.0050.050.020.0200002%9%23%34%21%11%020%62%15%3%0000020%33%11%25%8%2%00004%32%23%16%8105200對土樣：Cu d60 /d100.38/0.182.11Ccd30 /(d 60 d10 )0

2、.32 /(0.380.18)1.25因為CU5,所以該土級配不良。對土樣：Cu d60 /d101.5/0.09515.8Ccd30 /(d60 d10)0.22 /(1.5 0.095)0.28因為cc5、Cc介于1和3之間，所以該土級配良好。 注意圖1-5中0.25mm的橫坐標位置和數(shù)字的估讀。求土的天然重度？、天然含水量w、干重度?d、飽和重度？sat、浮重度?1-8有一塊體積為60 cm3的原狀土樣，重1.05 N,烘干后0.85 N。已知土粒比重（相 對密度）Gs=2.67。wSr。W和V可算得?，由Ws和V可算得?d，加上Gs,共已知3個指標，故孔隙比e及飽和度 解：分析：由 題

3、目可解。WVWsVGs3i.017.5kN/m360 10 630.85 10 一 Cl 314.2 kN/m60 10 6s Gs w 2.67 1026.7kN/m 3Ww1.05 0.85 cc “w 23.5%Ws0.85s(1 w) 26.7(10.235) 門e 1 10.88417.5w Gs0.235 2.6Srs 71%e(1-12)s e wsat1 e0.88426.7 0.884 10 “CL 3 18.9kN/m10.884w 18.9 10 8.9kN/m3(1-14)(1-15)(1-16)sat注意：1 .使用國際單位制，計算結(jié)果的精確度適宜，注意結(jié)果的單位；2

4、. ?w為已知條件，近似取?w=10kN/m3;3. 注意求解順序，條件具備者先做；4注意各？的取值范圍。1-9根據(jù)式（1-12）的推導方法用土的單元三相簡圖證明式（1-14）、（1-15）、（1-17）。 證明：略1-10某工地在填土施工中所用土料的含水量為5%，為便于夯實需在土料中加水, 使其含水量增至15%，試問每1000 kg質(zhì)量的土料應(yīng)加多少水？解：分析：加水前后Ms不變。于是：加水前的總質(zhì)量：Ms 5% Ms 1000（加水后的總質(zhì)量：Ms 15% Ms 1000 Mw（由（1）得：Ms 952kg，代入（2）得： Mw 95.2kg注意:土料中包含了水和土顆粒，共為1000kg,

5、另外，注意Ms。用某種土筑堤，土的含水量 w = 15%, 土粒比重Gs= 2.67。分層夯實，每層先 其重度等？= 16kN/m3,夯實達到飽和度Sr = 85%后再填下一層，如夯實時水沒1-11 填 0.5m ， 有流失，求每層夯實后的厚度。解：分析：壓實前后 Ws、 壓實前后hs不變，于是有：VS、w不變，如設(shè)每層填土的土顆粒所占的高度為hs,則02式中的h1和h2分別為壓實前后的填土高度, 給條件，求出：e1和e2分別為壓實前后的空隙比，由題e,S(1 w) 2.67 101 16GsW2.67 0.15e2代入（1）式，得:h235)10.919Sr0.85(1 e2)h110.47

6、10.4710.50.383m1 e110.9191-12某飽和土樣重0.40N,體積為21.5 cm3,將其烘過一段時間后重為 0.33 N,體 積縮至15.7 cm3,飽和度Sr = 75%,試求土樣在烘烤前和烘烤后的含水量及孔隙比和干重 度。解：烘烤前：0.4N, V11sat 兀烘烤后:烘后減少水重: 相應(yīng)水體體積:0.33N , V2W,2 VTWw W121.5cm3, Sr1 100%0.4 10 618.6kN/m321.5 10 615.7cm3, Sr275%0.33 10 33621.0kN/m315.7 10 6W2Vw減小的土體積:烘后氣體體積:0.40.333 0.

7、07 10 /9.81V1 V221.5 15.75.8cm3Va2Ww/ wVwV 7.14 5.80.07N7.14 10 6m35.8 10 6m31.34cm3烘后孔隙體積，由:得：土顆粒體積： 得到： 烘后水體體積： 相應(yīng)的水重：Ww2Vw2 /Vv2（Vv2 Va2）/Vv2 0.75Va2/0.251.34/0.255.36cm3s v2 Vv2 15.7 5.3610.34cm3e2 Vv2 /Vs 5.36/10.340.52Vw2 Vv2 Va2 5.36 1.344.02cm3wVv29.81 4.02 10 639.44 10-6kNSr2Vv2VsV0.039N土顆粒

8、重:得:WsVsWs W2 Ww20.291 10 310.34 10 6e2 Sr2Gs0.33 0.0390.291N28.1kN/m3Gs281 2.86由此得烘烤前:W2d2W1eid11-13 設(shè)有懸液1000 cm3.0.136爲 18.5kN/m3s1 e2W1 Ws0.4 0.2910 374WswQs0.291Sr1爲 13.6kN/m3s1 e,其中含土樣0.5 cm3,測得土粒重度s = 27 kN/ m3。當懸液攪拌均勻，停放2min后，在液面下20處測得懸液比重Gl= 1.003,并測得水的粘滯系 數(shù)n= 1.14 X 10,試求相應(yīng)于級配曲線上該點的數(shù)據(jù)。解：略1-

9、14 某砂土的重度s = 17 kN/m3,含水量w= 8.6%, 土粒重度s = 26.5 kN/m3。其最大孔隙比和最小孔隙比分別為 0.842和0.562求該砂土的孔隙比e及相對密實度0,并按規(guī)范定其密實度。已知：s=17kN/m3，w=8.6%,s(1 w) e ?s=26.5kN/m3,故有：1 26.5 0 O.。86) 1 0.693又由給出的最大最小孔隙比求得Dr=0.532,所以由橋規(guī)確定該砂土為中密。1-15試證明Dr十a(chǎn)x( d也。式中d max d min )d m ax、 d、 d min 分別相應(yīng)于emax、e、emin的干(容)重度。證：關(guān)鍵是e和?d之間的對應(yīng)關(guān)系:由e 1可以得到emax d后便可得證。需要注意的是公式中的emax和?dmin是對應(yīng)的，而emin和?dmax是對應(yīng)的。1-18 為圖1-5中的四個土樣定出土名，其中 土的WL=39%, WP=21%o解：土： WL=39%, WP=21%，所以：Ip=39-21=1 8,按表 1-12 定為粘土； 土： 0.5mm的顆粒含量為38%0.25