土力學01第一章習題解答

1、土力學)»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C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>2mm2<00002%9%23%34%21%11%020%62%15%3%0000020%33%11%25%8%2%00004%32%23%16%8105200對土樣：Cud6o/dio 0.38/0.18 2.11Cc d；0/(d60 d10) 0.32 /(0.38 0.18) 1.25因為CU<5,所以該士級配不良。對土樣：Cud60

2、/d101.5/0.095 15.8Cc d30 /(d60 d10)0.22 /(1.5 0.095) 0.28因為CC<1,所以該士級配不良。對土樣：Cud60/d100.45/0.03 15_22一 一Ccd30 /(d60 d10)0.15 /(0.45 0.03) 1.67因為C>5、CC介于1和3之間，所以該土級配良好。注意圖1-5中的橫坐標位置和數(shù)字的估讀。1-8有一塊體積為60 cm3的原狀土樣，重N,烘干后No已知土粒比重(相對密度)Gs = o求土的天然重度、天然含水量W、干重度八飽和重度sat、浮重度'孔隙比e及飽和度S解：分析：由Wf口 V可算得，由

3、W和V可算得 力加上G,共已知3個指標，故 題目可解。W V WsV31.05 103-17.5kN/m60 10 630.85 1036-14.2 kN/m60 10Gs sG2.67 10 26.7kN/mss sWw1.05 0.85w 23.5%Ws0.85s(1 w) d 26.7(1 0.235)e 1 1 0.884Sr17.5w Gs0.235 2.6s 71%(1-12)sat0.88426.7 0.884 10318.9kN/m1 0.884w 18.9 10 8.9kN/m3(1-14)(1-15)(1-16)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

4、；2 .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）、 （1-17）。證明：略(1-15)、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M不變。于是：加水前的總質(zhì)量：Ms 5% Ms 1000加水后的總質(zhì)量：M s 15% Ms 1000 M w由（1）得：Ms 952kg ,代入（2）得： Mw 95.2kg(D(2)注意：土料中包含了水和土顆粒，共為 100

5、0kg,另外，注意Mw0Ms1-11用某種土筑堤，土的含水量w = 15%, 土粒比重G=。分層夯實,每層先填，其重度等 =16kN/mt夯實達到飽和度Sr=85%f再填下一層，如夯實時水沒有流失，求每層夯實后的厚度。解：分析：壓實前后 W Vs、w不變，如設(shè)每層填土的土顆粒所占的高度為hs,則壓實前后hs不變，于是有：h1h2, 、hs -（D1 e11 e2式中的h1和h2分別為壓實前后的填土高度，巳和e2分別為壓實前后的空隙比，由題 給條件，求出：s（1 w） 2.67 10 （1 0.15）e - 1 2 1 0.91916* 2 0.471Sr0.85代入（1）式，得:(1 引% 1

6、 0.471h21 0.9190.50.383m1-12某飽和土樣重，體積為cm3,將其烘過一段時間后重為 N,體積縮至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:W10.4N,1satW1V21.5cm3, Sr1 100%30.4 10 336 18.6kN/m21.5 10 6烘烤后:W20.33N,V2烘后減少水重:Ww相應(yīng)水體體積:Ww減小的土體積:烘后氣體體積:烘后孔隙體積,由:行：土顆粒體積:得至上烘后水體體積:相應(yīng)的水重:Ww2土顆粒重:行：WsvTW2V2W1,15.7cm3, Sr2 75% 30.33 1036 21.0kN

7、/m15.7 10 6W20.4 0.330.07 10 3/9.810.07N7.14 10 6m3一一一 一_3V1 V2 21.5 15.7 5.8cmVa2VwV 7.14 5.85.8 101.34cm3Sr2Vw2 /Vv2(Vv2 Va2 ) /Vv20.75Vv2 Va2/0.25 1.34/0.25 5.36cm33Vs V2 Vv215.7 5.36 10.34cme2 Yv21Vs 5.36/10.34 0.52Vw2Vv2 Va25.36 1.34 4.02cm3wVv29.81Ws W2 Ww20.291 10 310.34 10 6e2 Sr2Gs4.02 10 6

8、39.44 10-6kN0.33 0.039 0.291N28.1kN/m 3Gs0.52 0.75小0.1362.860.039N篇 2.86d2s1e228.13 18.5kN/m1 0.52由此得烘烤前:W1W1 Ws0.4 0.2910.3 7 4Ws0.291WiGsSr10.374 2.86 /1.07d1s1 ei28.1313.6kN/m1 1.071-13設(shè)有懸液1000其中含土樣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G=,并測得水的粘滯系數(shù)x 10 3,試求相應(yīng)于級配曲線上該點的數(shù)據(jù)。解：略1-14 某砂土

9、的重度s = 17 kN/耐，含水量w= % 土粒重度s= kN/m3。其最大孔隙比和最小孔隙比分別為和求該砂土的孔隙比e及相對密實度Dr,并按規(guī)范定其密實度。已知：s=17kN/m3, w=%s=m,故有：e 上)1 箋5 (1 °.086) 1 0.69317又由給出的最大最小孔隙比求得 Dr=,所以由橋規(guī)確定該砂土為中密。1-15試證明Drdmax( d一山。式中dmax、 d、 d min分別相應(yīng)于Smax、e、d ( d max d min )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emax1和emin1 ,將其代入 D的表達式，化簡ddmindmax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dma龍對應(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%解：土： w=39% w=21% 所以：Ip=39-21=18,按表 1-12 定為粘土；土： >的顆粒含量為38%&l