土力學(xué)試題與答案

1、第1章 土的組成一、 簡(jiǎn)答題1. 什么是土的顆粒級(jí)配？什么是土的顆粒級(jí)配曲線？2. 土中水按性質(zhì)可以分為哪幾類？3. 土是怎樣生成的？有何工程特點(diǎn)？4. 什么是土的結(jié)構(gòu)？其基本類型是什么？簡(jiǎn)述每種結(jié)構(gòu)土體的特點(diǎn)。5. 什么是土的構(gòu)造？其主要特征是什么？6. 試述強(qiáng)、弱結(jié)合水對(duì)土性的影響。7. 試述毛細(xì)水的性質(zhì)和對(duì)工程的影響。在那些土中毛細(xì)現(xiàn)象最顯著？8. 土顆粒的礦物質(zhì)按其成分分為哪兩類？9. 簡(jiǎn)述土中粒度成分與礦物成分的關(guān)系。10. 粘土的活動(dòng)性為什么有很大差異？11. 粘土顆粒為什么會(huì)帶電？二、 填空題1.根據(jù)土的顆粒級(jí)配曲線，當(dāng)顆粒級(jí)配曲線較緩時(shí)表示土的級(jí)配良好。的土稱為級(jí)配良好的土，把

2、的土稱為級(jí)配均勻的土，其中評(píng)價(jià)指標(biāo)叫。3.不同分化作用產(chǎn)生不同的土，分化作用有、。4. 粘土礦物基本上是由兩種原子層(稱為晶片)構(gòu)成的，一種是，它的基本單元是Si0四面體，另一種是，它的基本單元是A1OH八面體。5. 不均勻系數(shù)Cu、曲率系數(shù)Cc 的表達(dá)式為Cu、Cc。及的土才能稱為級(jí)配良好的土。7. 土是的產(chǎn)物，是各種礦物顆粒的集合體。土與其它連續(xù)固體介質(zhì)相區(qū)別的最主要特征就是它的和。一般原理和技術(shù)來研究土的物理性質(zhì)以及在所受外力發(fā)生變化時(shí)的應(yīng)力、變形、強(qiáng)度、穩(wěn)定性和滲透性及其規(guī)律一門科學(xué)。法和法。10. 著名土力學(xué)家的土力學(xué)專著問世，標(biāo)志著現(xiàn)代土力學(xué)的開始。三、 選擇題1在毛細(xì)帶范圍內(nèi)，土

3、顆粒會(huì)受到一個(gè)附加應(yīng)力。這種附加應(yīng)力性質(zhì)主要表現(xiàn)為() (A)浮力； (B)張力； (C)壓力。2對(duì)粘性土性質(zhì)影響最大的是土中的()。(A)強(qiáng)結(jié)合水； (B)弱結(jié)合水； (C)自由水； (D)毛細(xì)水。3土中所含“不能傳遞靜水壓力，但水膜可緩慢轉(zhuǎn)移從而使土具有一定的可塑性的水，稱為( )。(A)結(jié)合水； (B)自由水； (C)強(qiáng)結(jié)合水； (D)弱結(jié)合水。4下列粘土礦物中，親水性最強(qiáng)的是( )。（2005年注冊(cè)土木工程師（巖土）職業(yè)資格考試題，三峽大學(xué)2006年研究生入學(xué)考試試題）(A)高嶺石； (B)伊里石； (C)蒙脫石； (D)方解石。5.毛細(xì)水的上升，主要是水受到下述何種力的作用？()(A

4、)粘土顆粒電場(chǎng)引力作用； (B)孔隙水壓力差的作用(C)水與空氣交界面處的表面張力作用。6.土的可塑性范圍與比表面大小有關(guān)，下列說法正確的是（ ） (A)粘土的比表面比砂土大，所以可塑性范圍大 (B)粘土的比表面比砂土小，所以可塑性范圍大 (C)粘土的比表面與砂土相似，顆粒細(xì)，故可塑性范圍大7.圖粒大小及級(jí)配，通常用顆粒級(jí)配曲線表示，土的顆粒級(jí)配曲線越平緩，則表示（ ）。(A)土粒大小均勻，級(jí)配良好；(B) 土粒大小不均勻，級(jí)配不良；(C) 土粒大小不均勻，級(jí)配良好。60=，d10=，則該土的不均勻系數(shù)Cu為（ ）。(A)416.7； (B)4167；10-3； (D)12.53。9若甲、乙兩

5、種土的不均勻系數(shù)相同，則兩種土的（ ）。(A)顆粒級(jí)配累計(jì)曲線相同； (B)有效粒徑相同；(C)限定粒徑相同； (D) 限定粒徑與有效粒徑之比相同。10.在工程上，對(duì)于粒徑分別大于及小于的土，采用的顆粒級(jí)配試驗(yàn)方法為（）。(A)均為篩分法；(B)均為水分法；(C)前者為篩分法后者為水分法。11.毛細(xì)水上升高度決定于土粒粒度，下列哪種土毛細(xì)水上升高度最大（ ）。(A)粘性土； (B)粉土； (C)砂土。12若將1cm3立方體顆粒分割為棱邊的許多立方體顆粒，則比表面變?yōu)椋?）。(A)6102cm2； (B) 6104cm-1； (C) 6104。13.稍濕狀態(tài)的砂堆，能保持垂直陡壁達(dá)幾十厘米高不塌

6、落，因?yàn)榇嬖冢?）。(A)拉力； (B)浮力； (C) 重力； (D) 毛細(xì)粘聚力。14.具有更好的分選性和磨圓度的土是（ ）。(A)殘積土； (B)坡積土； (C) 洪積土； (D) 沖積土。15. 雨雪水流的地質(zhì)作用將高處巖石風(fēng)化產(chǎn)物緩慢地洗刷剝蝕，順著斜坡向下逐漸移動(dòng)，沉積在平緩的坡腳，這種搬運(yùn)和堆積方式形成的土稱為( )。（A）殘積土 （B）坡積土 （C）洪積土 （D）沖積土16.下圖1-1為某砂土的顆粒級(jí)配曲線，是判斷屬于下列（ ）類。圖1-1(A)A線級(jí)配良好，B線級(jí)配不良，C線級(jí)配不連續(xù)； (B) A線級(jí)配不連續(xù)，B線級(jí)配良好，C線級(jí)配良好；(C) A線級(jí)配不連續(xù)，B線級(jí)配不良，

7、C線級(jí)配良好；(D) A線級(jí)配不良，B線級(jí)配良好，C線級(jí)配不連續(xù)。四、 判斷改錯(cuò)題1. 結(jié)合水是液態(tài)水的一種，故能傳遞靜水壓力。2. 風(fēng)積土是巖石經(jīng)物理和化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物。3. 土的結(jié)構(gòu)最主要的特征是成層性。五、 計(jì)算題1.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。粒徑/mm2相 對(duì)含量（%）甲土乙土第1章 參考答案一、 簡(jiǎn)答題1.【答】土粒的大小及其組成情況，通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量（各粒組占土?？偭康陌俜?jǐn)?shù)）來表示，稱為土的顆粒級(jí)配（粒度成分）。根據(jù)顆分試驗(yàn)成果繪制的曲線（采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)為粒徑，縱坐標(biāo)為小于（或大于）某粒徑的土重（累

8、計(jì)百分）含量）稱為顆粒級(jí)配曲線，它的坡度可以大致判斷土的均勻程度或級(jí)配是否良好。2. 【答】3. 【答】土是連續(xù)、堅(jiān)固的巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊的顆粒，經(jīng)過不同的搬運(yùn)方式，在各種自然環(huán)境中生成的沉積物。與一般建筑材料相比，土具有三個(gè)重要特點(diǎn)：散粒性、多相性、自然變異性。4. 【答】土的結(jié)構(gòu)是指由土粒單元大小、礦物成分、形狀、相互排列及其關(guān)聯(lián)關(guān)系，土中水的性質(zhì)及孔隙特征等因素形成的綜合特征?；绢愋鸵话惴譃閱瘟＝Y(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)（粒徑0.075）、絮狀結(jié)構(gòu)（粒徑10， CU10 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

9、于該孔徑的土的百分?jǐn)?shù)%2010010001001000510010059595590904040999， 因?yàn)榇笥?，在1-3之間所以為良好級(jí)配砂第2章土的物理性質(zhì)及分類 一、 簡(jiǎn)答題1. 什么是土的物理性質(zhì)指標(biāo)？哪些是直接測(cè)定的指標(biāo)？哪些是計(jì)算指標(biāo)？2. 甲土的含水量大于乙土，試問甲土的飽和度是否大于乙土？3. 什么是塑限、液限和縮限？什么是液性指數(shù)、塑性指數(shù)？4. 塑性指數(shù)對(duì)地基土性質(zhì)有何影向？5. 什么是土的凍脹性？產(chǎn)生機(jī)理是什么？6. 說明細(xì)粒土分類塑性圖的優(yōu)點(diǎn)。7. 按規(guī)范如何對(duì)建筑地基巖土進(jìn)行分類？8. 甲乙兩土的天然重度和含水量相同，相對(duì)密度不同，飽和度哪個(gè)大？9. 簡(jiǎn)述用孔隙比

10、e、相對(duì)密實(shí)度Dr判別砂土密實(shí)度的優(yōu)缺點(diǎn)。10. 簡(jiǎn)述野外判別碎石土密實(shí)度方法？11. 什么是土的靈敏度和觸變性？試述在工程中的應(yīng)用。12. 說明下圖2-1中各圖的橫縱坐標(biāo)，同時(shí)標(biāo)出單位。（a）級(jí)配曲線 （b）擊實(shí)曲線 （c）塑性圖圖2-113.影響土壓實(shí)性的主要因素什么？14.什么是最優(yōu)含水量和最大干密度？wwop時(shí)，rd隨w增加而減?。?6. 在填方壓實(shí)工程中，土體是否能壓實(shí)到完全飽和狀態(tài)？為什么？（華南理工大學(xué)2006年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試）17.影響土擊實(shí)效果的因素有哪些？18. 為什么僅用天然含水量說明不了粘性土的物理狀態(tài)，而用液性指數(shù)卻能說明？（長(zhǎng)安大學(xué)2007年碩士研究生入

11、學(xué)考試）二、 填空題1.粘性土中含水量不同，可分別處于、四種不同的狀態(tài)。其界限含水量依次是、。、。3.土的天然密度、土粒相對(duì)密度、含水量由室內(nèi)試驗(yàn)直接測(cè)定，其測(cè)定方法分別是、。4. 粘性土的不同狀態(tài)的分界含水量液限、塑限、縮限分別用、測(cè)定。5. 土的觸變性是指 。6.土的靈敏度越高，其結(jié)構(gòu)性越強(qiáng)，受擾動(dòng)后土的強(qiáng)度降低越。7. 作為建筑地基的土，可分為巖石、碎石土砂土、粘性土和人工填土。mm的顆粒超過總重量50%的土。與孔隙之比。10. 液性指數(shù)是用來衡量粘性土的狀態(tài)。三、選擇題1作為填土工程的土料，壓實(shí)效果與不均勻系數(shù)Cu的關(guān)系：( )（A）Cu大比Cu小好 (B) Cu小比Cu大好 (C)

12、Cu與壓實(shí)效果無關(guān)2.有三個(gè)同一種類土樣，它們的含水率都相同，但是飽和度Sr不同，飽和度Sr越大的土，其壓縮性有何變化？( )(A)壓縮性越大(B) 壓縮性越小(C) 壓縮性不變3.有一非飽和土樣，在荷載作用下，飽和度由80%增加至95%。試問土樣的重度和含水率怎樣改變？( )(A)增加，減小 (B) 不變，不變(C)增加，增加4.土的液限是指土進(jìn)入流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的含水率，下述說法哪種是對(duì)的？( )(A)天然土的含水率最大不超過液限(B) 液限一定是天然土的飽和含水率(C)天然土的含水率可以超過液限，所以液限不一定是天然土的飽和含水率5. 已知砂土的天然孔隙比為e0.303，最大孔隙比emax0.

13、762，最小孔隙比emin0.114，則該砂土處于( )狀態(tài)。（A）密實(shí) （B） 中密 (C)松散 （D）稍密6已知某種土的密度/cm3，土粒相對(duì)密度ds2.70，土的含水量w18.0，則每立方土體中氣相體積為( )(A)3 (B)3(C)3(D)37.在土的三相比例指標(biāo)中，直接通過室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定的是（）。(A)ds，w,e； (B) ds，w, ； (C) ds，e, ； (D) ，w, e。8.有若干種粘性土，它們的液限wL相同，但塑性指數(shù)IP不同，IP越大，則土的透水性有何不同（ ）。（湖北工業(yè)大學(xué)2005年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試） (A) 透水性增大；(B) 透水性不變；(C) 透水

14、性減小。9評(píng)價(jià)粘性土的物理特征指標(biāo)有哪些（ ）。（湖北工業(yè)大學(xué)2005年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試）(A)天然孔隙比e，最大孔隙比emax，最小孔隙比emin；(B)最大干重度rdmax，最優(yōu)含水量wop，壓實(shí)度lc；(C)天然含水量w，塑限Wp，液限WL。10.對(duì)無粘性土的工程性質(zhì)影響最大的因素是（ ）。(A)含水量； (B)密實(shí)度； (C)礦物成分； (D)顆粒的均勻程度。11.處于天然狀態(tài)的砂土的密實(shí)度一般用哪一種試驗(yàn)方法測(cè)定（ ）。(A)載荷試驗(yàn)； (B)十字板剪切試驗(yàn)； (C)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)； (D)輕便觸探試驗(yàn)。12某粘性土的液性指數(shù)=0.6，則該土的狀態(tài)（ ）。(A)硬塑； (B)

15、 可塑； (C) 軟塑； (D)流塑。13. 粘性土的塑性指數(shù)越大，表示土的（ ）。(A)含水量w越大； (B)粘粒含量越高； (C) 粉粒含量越高； (D) 塑限Wp越高。14.淤泥屬于（ ）。(A)粉土；(B)粘性土； (C) 粉砂； (D) 細(xì)砂。15. 粘性土的塑性指數(shù)越大，說明（）。（A）土粒比表面積越?。?（B）土粒吸附能力越弱； （C）土的可塑范圍越大； （D）粘粒、膠粒、粘土礦物含量越低。16.不同狀態(tài)下同一種土的重度由大到小排列順序是（）。（A）； （B）； （C）； （D）。17. 已知甲、乙兩土樣物理性質(zhì)指標(biāo)如表2-1：表2-1土樣/%/%/%甲322037乙231627

16、判斷下列結(jié)論中，正確的是（ ）。（A）甲比乙具有更多的粘粒；（B）甲比乙具有更大的密度；（C）甲比乙具有更大的干密度；（D）甲比乙具有更大的孔隙比。18.下列敘述正確的是（ ）。（A）時(shí)，粘性土處于堅(jiān)硬狀態(tài)；（B）時(shí)，粘性土處于流動(dòng)狀態(tài)； （C）時(shí)，粘性土處于堅(jiān)硬狀態(tài)； （D）時(shí)，粘性土處于軟塑狀態(tài)。19.下面有關(guān)粘性土的敘述正確的是（ ）。（A）粘性土是指塑性指數(shù)小于或等于10的土；（B）粘性土是指塑性指數(shù)大于10的土；（C）粘性土是指塑性指數(shù)大于17的土；（D）粘性土又稱為粘土。20.按巖土工程勘察規(guī)范（GB 50021-2001），砂土和粉土的分類界限是（ ）。(2004年巖土工程師專業(yè)

17、考試試題)（A）粒徑大于的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%的為粉砂，不足50%且塑性指數(shù)IP10的為粉土；（B）粒徑大于的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量50%的為粉砂，不足50%且塑性指數(shù)IP3的為粉土；（C）粒徑大于的顆粒質(zhì)量少于總質(zhì)量75%的為粉砂，不足75%且塑性指數(shù)IP3的為粉土；（D）粒徑大于的顆粒質(zhì)量少于總質(zhì)量75%的為粉砂，不足75%且塑性指數(shù)IP7的為粉土。8000m3，控制壓實(shí)后的含水量w1=14%，飽和度Sr3，天然含水量w0=10%，相對(duì)密度GS=2.72，此時(shí)需要填料的方量最接近下列（ ）。(2004年巖土工程師專業(yè)考試試題)(A)10650 m3； (B)10850 m3； (C) 11

18、050 m3； (D) 11250 m3。22.在下列關(guān)于路堤堤防填土壓實(shí)的說法中，（ ）是正確的。(2004年巖土工程師專業(yè)考試試題)(A)在最優(yōu)含水量下壓實(shí)可取得最經(jīng)濟(jì)的壓實(shí)效果及最大干密度； (B) 最優(yōu)含水率取決于土類，與進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)儀器的類型及試驗(yàn)方法無關(guān)； (C)壓實(shí)度是指實(shí)際達(dá)到的干密度與擊實(shí)試驗(yàn)最大干密度之比；(D) 壓實(shí)系數(shù)隨填土深度不同可以不同。P=18%的粉質(zhì)粘土作填土土料修筑告速公路路基，分層鋪土碾壓時(shí)，下列（ ）種含水率現(xiàn)對(duì)比較適合。(2005年巖土工程師專業(yè)考試試題)(A)12%；(B)17%；(C) 22% ； (D) 25%。24.對(duì)粘性土填料進(jìn)行下列壓實(shí)試驗(yàn)時(shí)

19、，下列（ ）選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。(2005年巖土工程師專業(yè)考試試題)(A)在一定擊實(shí)功作用下，能使填筑土料達(dá)到最大干密度所對(duì)應(yīng)的含水量； (B)與輕型擊實(shí)儀比較，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)得到土料的最大干密度較大； (C) 填土的塑限增加，最優(yōu)含水量減小；擊實(shí)功增加，最優(yōu)含水量增加。四、判斷改錯(cuò)題1. 在填方工程施工中，常用土的干密度來評(píng)價(jià)填土的壓實(shí)程度。2. 無論什么土，都具有可塑性。3. 用塑性指數(shù)IP可以對(duì)土進(jìn)行分類。4. 相對(duì)密實(shí)度Dr主要用于比較不同砂土的密實(shí)度大小。5. 砂土的分類是按顆粒級(jí)配及其形狀進(jìn)行的。6. 粉土的塑性指數(shù)IP小于或等于10、粒徑大于0.075的顆粒含量不超過全重55%的土。

20、7. 甲土的飽和度大于乙土的飽和度，則甲土的含水量一定高于乙土的含水量。8. 土在最優(yōu)含水量時(shí)，壓實(shí)密度最大，同一種土的壓實(shí)能量越大，最優(yōu)含水量越大。9. 兩種不同的粘性土，其天然含水量相同，則其軟硬程度相同。10.地下水位上升時(shí)，在浸濕的土層中，其顆粒相對(duì)密度和孔隙比將增大。五、 計(jì)算題1. 有一完全飽和的原狀土樣切滿于容積為3 的環(huán)刀內(nèi)，稱得總質(zhì)量為， 經(jīng)105烘干至恒重為，已知環(huán)刀質(zhì)量為，土粒相對(duì)密度（比重）為2.74， 試求該土樣的濕密度、含水量、干密度及孔隙比（要求按三項(xiàng)比例指標(biāo)定義求解）。2. 某原狀土樣的密度為/cm 3、含水量為34%、土粒相對(duì)密度為2.71，試求該土樣的飽和密

21、度、有效密度和有效重度（先導(dǎo)得公式然后求解）。3. 某砂土土樣的密度為/cm3 ，含水量為9.8%，土粒相對(duì)密度為2.67，烘干后測(cè)定最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943，試求孔隙比和相對(duì)密度，判斷該砂土的密實(shí)度。4. 某一完全飽和粘性土試樣的含水量為30%，土粒相對(duì)密度為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)。5.經(jīng)測(cè)定，某地下水位以下砂層的飽和密度為/cm3，土粒相對(duì)密度為2.66，最大干密度為/cm3，最小干密度為/cm3，試判斷該砂土的密實(shí)程度。6.已知某土樣含水量為20%，土粒相對(duì)密度

22、為2.7，孔隙率為50%，若將該土加水至完全飽和，問10m3該土體需加水多少？7.某土樣，土粒相對(duì)密度為2.7，孔隙比為0.95，飽和度為37%，現(xiàn)要把飽和度提高到90%，則每1的該土樣中應(yīng)加多少水？，土粒體積，土粒相對(duì)密度為ds=2.69，求孔隙比e和干重度gd；當(dāng)孔隙被水充滿時(shí)，求飽和重度gsat和含水量w。/cm3，土粒相對(duì)密度為2.66，顆粒分析試驗(yàn)表明，該土大于的顆粒占總質(zhì)量的25%。假設(shè)細(xì)顆粒可以把粗顆粒間的孔隙全部填滿，問該土小于的那部分細(xì)顆粒土的干密度約是多少？若經(jīng)過壓實(shí)后，該土在含水量為18%時(shí)達(dá)到飽和，問該土此時(shí)的干密度是多少？10.某一施工現(xiàn)場(chǎng)需要填土，基坑的體積為200

23、0 m3，土方來源是從附近土丘開挖，經(jīng)勘察土的相對(duì)密度為2.70,含水量為15%,孔隙比為0.60。要求填土的含水量為17%,干重度為17.6 kN/m3 。(1) 取土場(chǎng)的重度、干重度和飽和度是多少？(2) 應(yīng)從取土場(chǎng)開采多少方土?(3) 碾壓時(shí)應(yīng)灑多少水?填土的孔隙比是多少? (三峽大學(xué)2006年研究生入學(xué)考試試題)11.某飽和土樣含水量為38.2%，密度為1.85 t/m3，塑限為27.5%，液限為42.1%。問：要制備完全飽和、含水量為50%的土樣，則每立方米土應(yīng)加多少水？加水前和加水后土各處于什么狀態(tài)？其定名是什么？12. 某飽和土的飽和密度為1.85 t/m3，含水量為37.04%

24、，試求其土粒相對(duì)密度和孔隙比。13.已知一土樣天然密度為1.8 t/m3，干密度為1.3 t/m3，飽和重度為20 kN/m3，試問在1t天然狀態(tài)土中，水和干土的質(zhì)量各是多少？若使這些土改變成飽和狀態(tài)，則需加水多少？1m3的石塊，孔隙比e=0，打碎后孔隙比為e=0.6，在打碎后孔隙比為e=0.75，求第一次與第二次打碎后的體積？15.是推導(dǎo)理論上所能達(dá)到的最大擊實(shí)曲線（即飽和度Sr=100%的擊實(shí)曲線）的表達(dá)式。16.配置含水量35%的土樣，取天然含水量12%的土重20t，已測(cè)定土粒相對(duì)密度為2.70，問需加水多少？(同濟(jì)大學(xué)1998年研究生入學(xué)考試試題)第2章 參考答案一、 簡(jiǎn)答題1.【答】

25、（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(píng)價(jià)土的物理、力學(xué)性質(zhì)。（2）直接測(cè)定的指標(biāo)：土的密度r、含水量w、相對(duì)密度ds；計(jì)算指標(biāo)是：孔隙比e、孔隙率n、干密度rd、飽和密度rsat、有效密度r、飽和度Sr2. 【答】w甲w乙，但Sr甲不一定大于Sr乙。因?yàn)镾r=wds/e，它不僅與含水量w有關(guān)，還與ds、e有關(guān)。3. 【答】（1）液限wL：液限定義為流動(dòng)狀態(tài)與塑性狀態(tài)之間的界限含水量。（2）塑限wp: 塑限定義為土樣從塑性進(jìn)入半堅(jiān)硬狀態(tài)的界限含水量。（3）縮限ws: 縮限是土樣從半堅(jiān)硬進(jìn)入堅(jiān)硬狀態(tài)的界限含水量。（4）塑性指數(shù)IP 定

26、義為土樣的液限和塑限之差：IP= wLwP（5）液性指數(shù)：4. 【答】塑性指數(shù)IP是土的顆粒組合、礦物成分以及土中水的離子成分和濃度的指標(biāo)。土顆粒越細(xì)、粘土礦物含量越多、土粒表面反離子層中低價(jià)陽(yáng)離子增加，IP變大。IP是粘性土的分類標(biāo)準(zhǔn)。IP17為粘性土，10 IP 17為粉質(zhì)粘土。5. 【答】（1）當(dāng)?shù)貙訙囟冉抵亮銛z氏度以下，土中水凍結(jié)形成凍土。某些細(xì)粘粒土在凍結(jié)時(shí)，體積發(fā)生膨脹，即凍脹現(xiàn)象。（2）產(chǎn)生機(jī)理是由于土層在結(jié)冰時(shí)，周圍未凍區(qū)土中的水分向凍結(jié)區(qū)遷移積聚的結(jié)果。6. 【答】土的塑性指數(shù)是劃分細(xì)粒土的良好指標(biāo)，它既能綜合反映土的顆粒組成、礦物成分以及土粒吸附陽(yáng)離子成分等方面的特性，但是

27、不同的液限、塑限可給出相同的塑性指數(shù)，而土性卻很可能不一樣。塑性圖考慮了塑性指數(shù)和液限兩個(gè)方面，因此對(duì)細(xì)粒土分類更加合理。7. 【答】作為建筑地基的巖土，可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。8. 【答】相對(duì)密度大的，飽和度小。因?yàn)椋河纱丝闯觯篸s大的，Sr就小。9. 【答】（1）用e判斷砂土的密實(shí)度的優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用方便，同一種土，密實(shí)砂土的空隙比一定比松散砂土的??；缺點(diǎn)：無法反映土的粒徑級(jí)配因素。（2）用Dr判斷砂土的密實(shí)度的優(yōu)點(diǎn)：考慮了土級(jí)配因素，理論上完善；缺點(diǎn):用長(zhǎng)頸漏斗測(cè)定emax或用振動(dòng)叉和擊實(shí)金屬法測(cè)定emin因人而異，難以獲得較為科學(xué)的數(shù)據(jù)。10. 【答】野外判別碎石土

28、密實(shí)度的方法：根據(jù)骨架顆粒含量和排列、可挖性、可鉆性，將碎石土分為密實(shí)、中密、稍密、松散四種密實(shí)狀態(tài)。11. 【答】（1）土的靈敏度定義為原狀土強(qiáng)度與擾動(dòng)土強(qiáng)度之比，即： St= 原狀土強(qiáng)度擾動(dòng)土強(qiáng)度。土的強(qiáng)度通常采用無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)測(cè)定，即：。土的靈敏度愈高，其結(jié)構(gòu)性愈強(qiáng)，受擾動(dòng)后土的強(qiáng)度降低就愈多。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(dòng)。（2）飽和粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，但當(dāng)擾動(dòng)停止后，土的強(qiáng)度又隨時(shí)間而逐漸增大。粘性土的這種抗剪強(qiáng)度隨時(shí)間恢復(fù)的膠體化學(xué)性質(zhì)稱為土的觸變性。例如：在黏性土中打樁時(shí)，可利用土的靈敏度，樁側(cè)土的結(jié)構(gòu)受到破壞而強(qiáng)度降低，將樁打入土中；利

29、用土的觸變性，在停止打樁以后，土的強(qiáng)度逐漸恢復(fù)，樁的承載力增加。12. 【答】（a）橫坐標(biāo)是粒徑，用對(duì)數(shù)表示，縱坐標(biāo)是小于(或大于)某粒徑的土重含量(或稱累計(jì)百分含量)，用%表示；（b）橫坐標(biāo)是含水量，用%表示，縱坐標(biāo)是土的干密度，單位g/cm3;（c）橫坐標(biāo)是液限，用%表示，縱坐標(biāo)是塑性指數(shù)。13. 【答】含水量、擊實(shí)能量、土的顆粒級(jí)配、試驗(yàn)條件。14. 【答】在一定的壓實(shí)能量下使土最容易壓實(shí)，并能達(dá)到最大干密度時(shí)的含水量稱為土的最優(yōu)含水量，用wop表示；相對(duì)應(yīng)的干密度叫最大干密度，用rdmax表示。15. 【答】因?yàn)楹啃∮谧顑?yōu)含水量wop時(shí)，土中水主要是強(qiáng)結(jié)合水，顆粒間具有很大的分子引

30、力，阻止顆粒移動(dòng)，壓實(shí)比較困難，干密度較??；當(dāng)含水量適當(dāng)增大時(shí)，土中結(jié)合水膜變厚，土粒間的連接力減弱而使粒易于移動(dòng)，壓實(shí)效果變好，干密度增加；當(dāng)含水量繼續(xù)增加時(shí)超過最優(yōu)含水量wop出現(xiàn)了自由水，擊實(shí)時(shí)水不易立即排除，阻止土?？拷瑝簩?shí)效果下降，干密度又下降。16. 【答】粘性土滲透性很小，壓實(shí)過程中含水量幾乎不變，土中少量封閉氣體很難全部趕走，要想擊實(shí)到完全飽和狀態(tài)是不可能的。17. 【答】含水量、土類及級(jí)配、擊實(shí)功能、毛細(xì)管壓力以及孔隙壓力等，其中前三種影響因素是最主要的。18. 【答】對(duì)于粘性土，因粘土礦物含量高、顆粒細(xì)小，其物理狀態(tài)與含水量關(guān)系非常密切。同一種粘性土隨其含水量的不同，而分

31、別處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動(dòng)狀態(tài)。但是由于含不同礦物成分的粘性土，即使具有相同的含水量，也未必處于同樣的物理狀態(tài)，因?yàn)楹煌V物成分的粘性土在同一含水量下稠度不同。在一定含水量下，一種土可能處于可塑狀態(tài)，而含不同礦物顆粒的另一種粘性土可能處于流動(dòng)狀態(tài)。因此，考慮礦物成分的影響，粘性土的軟硬狀態(tài)不用含水量直接判斷。二、 填空題1. 固態(tài)、半固態(tài)、可塑態(tài)、流動(dòng)態(tài)、縮限、塑限、液限2. 孔隙比法、相對(duì)密實(shí)度法、標(biāo)準(zhǔn)灌入法3. 環(huán)刀法、比重瓶法、烘干法4. 錐式液限儀、搓條法、收縮皿法5. 粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，但當(dāng)擾動(dòng)停止后，土的強(qiáng)度又隨時(shí)間而逐漸增大的性質(zhì)。6. 越多。7.

32、粉土。8. 2。9. 體積、總體積。10.軟硬。三、 選擇題1.A 2.B 3.A 4.C 5.A 6.C 7.B 8.C 9.C 10.B 11.C 12.B 13.B 14.B 15.C 16.A 17.A 18.A 19.B 20.A 21.B 22.C 23.B 24.C 21題詳解：壓實(shí)前填料的干重度：壓實(shí)后填土的干重度：根據(jù)壓實(shí)前后土體干質(zhì)量相等的原則計(jì)算填料的方量V1：答案（B）正確四、 判斷改錯(cuò)題1. P。2. ，無粘性土不具有可塑性。3. ，對(duì)粉土和粘性土分類。4. ，是反映砂土本身的密實(shí)程度。5. ，去掉“及其形狀”。6. ，將“55%”改為“50%”。7. ，二者沒有必然

33、聯(lián)系。8. ，同一種土的壓實(shí)能量越大，最優(yōu)含水量越小。9. ，液性指數(shù)相同時(shí)軟硬程度才相同。10. ，保持不變。五、 計(jì)算題1. 解：2. 解：設(shè)土顆粒體積為1 由得3. 解：由因?yàn)?/3所以該砂土的密實(shí)度為中密。4.解：由 得因?yàn)?0IP=1617,該粘性土應(yīng)定名為粉質(zhì)粘土；因?yàn)?.75IL=0.811.0,所以該粘性土的狀態(tài)為軟塑。5.解：由得因?yàn)?/3所以該砂土的密實(shí)度為密實(shí)。6.解：由得 由，且，得當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，故應(yīng)加水7.解：由得8. 解：9.解：設(shè)V=1m3，則 粗顆粒質(zhì)量細(xì)顆粒質(zhì)量 粗顆粒體積粗顆?？紫扼w積細(xì)顆粒土的干密度壓實(shí)后的孔隙比10.解：（1） （2）填土場(chǎng) 取土場(chǎng)（）灑多

34、少水11. 解：粉質(zhì)粘土加水前 可塑狀態(tài)加水后 流塑狀態(tài)12. 解：聯(lián)立求解，得13. 解：需加水14. 解：15. 解：16. 解：由 得 由 得需加水 第3章 土的滲透性及滲流 一、 簡(jiǎn)答題1. 試解釋起始水力梯度產(chǎn)生的原因。2. 簡(jiǎn)述影響土的滲透性的因素主要有哪些。3. 為什么室內(nèi)滲透試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得出的滲透系數(shù)有較大差別？ 4. 拉普拉斯方程適應(yīng)于什么條件的滲流場(chǎng)？5. 為什么流線與等勢(shì)線總是正交的？6. 流砂與管涌現(xiàn)象有什么區(qū)別和聯(lián)系？7. 滲透力都會(huì)引起哪些破壞？二、 填空題。2.影響滲透系數(shù)的主要因素有：、。3.一般來講，室內(nèi)滲透試驗(yàn)有兩種，即和。和兩種基本形式。的情況，而反映土

35、的透水性的比例系數(shù)，稱之為土的。三、 選擇題1.反應(yīng)土透水性質(zhì)的指標(biāo)是（ ）。2.下列有關(guān)流土與管涌的概念，正確的說法是（ ）。A發(fā)生流土?xí)r，水流向上滲流；發(fā)生管涌時(shí)，水流向下滲流B.流土多發(fā)生在黏性土中，而管涌多發(fā)生在無黏性土中C.流土屬突發(fā)性破壞，管涌屬漸進(jìn)式破壞D.流土屬滲流破壞，管涌不屬滲流破壞3.土透水性的強(qiáng)弱可用土的哪一項(xiàng)指標(biāo)來反映？（ ）4.發(fā)生在地基中的下列現(xiàn)象，哪一種不屬于滲透變形？（ ）5.下屬關(guān)于滲流力的描述不正確的是（ ）。A.其數(shù)值與水力梯度成正比，其方向與滲流方向一致B.是一種體積力，其量綱與重度的量綱相同C.流網(wǎng)中等勢(shì)線越密集的區(qū)域，其滲流力也越大6.下列哪一種土

36、樣更容易發(fā)生流砂？（ ）7.成層土水平方向的等效滲透系數(shù)與垂直方向的等效滲透系數(shù)的關(guān)系是（）。A.B.=C.8. 在滲流場(chǎng)中某點(diǎn)的滲流力（ ）。9.評(píng)價(jià)下列說法的正誤。（ ）土的滲透系數(shù)越大，土的透水性也越大，土的水力梯度也越大；任何一種土，只要水力梯度足夠大，就有可能發(fā)生流土和管涌；土中任一點(diǎn)滲流力的大小取決于該點(diǎn)孔隙水總水頭的大?。粷B流力的大小不僅取決于水力梯度，還與其方向有關(guān)。A.對(duì) B.對(duì) C.和對(duì)10.下列描述正確的是（ ）。A.流網(wǎng)中網(wǎng)格越密處，其水力梯度越小B.位于同一條等勢(shì)線上的兩點(diǎn)，其孔隙水壓力總是相同的C.同一流網(wǎng)中，任意兩相鄰等勢(shì)線間的勢(shì)能差相等11.土體滲流研究的主要問

37、題不包括（ ）。12.某岸邊工程場(chǎng)地細(xì)砂含水層的流線上A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)的水位標(biāo)高，B點(diǎn)的水位標(biāo)高，兩點(diǎn)間流線長(zhǎng)為10米，計(jì)算兩點(diǎn)間的平均滲透力最接近下列（）個(gè)值。(A)1.25kN/m3； (B)0.83 kN/m3； (C) 0.50 kN/m3； (D) 0.20 kN/m3。13. 四個(gè)壩基土樣的孔隙率和細(xì)粒含量（以質(zhì)量百分率計(jì)）如下，試按水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB50287-99）計(jì)算判別下列（）選項(xiàng)的土的滲透變形的破壞形式屬于管涌。(A) ； (B) ；(C) ； (D) 。四、 判斷改錯(cuò)題1. 繪制流網(wǎng)時(shí)必須滿足的基本條件之一是流線和等勢(shì)線必須正交。2. 達(dá)西定律中的滲透速度不

38、是孔隙水的實(shí)際流速。3. 土的孔隙比愈大，其滲透系數(shù)也愈大。4. 在流網(wǎng)圖中，流線愈密集的地方，水力坡降愈小。5. 發(fā)生流砂時(shí)，滲流力方向與重力方向相同。6. 細(xì)粒土的滲透系數(shù)測(cè)定通常采用“常水頭”試驗(yàn)進(jìn)行。7. 繪制流網(wǎng)時(shí)，每個(gè)網(wǎng)格的長(zhǎng)寬比沒有要求。8. 在流網(wǎng)中，任意兩相鄰流線間的滲流量相等。9. 管涌發(fā)生在滲流溢出處，而流土發(fā)生的部位可以在滲流溢出處，也可以在土體內(nèi)部。五、 計(jì)算題1.如圖31所示，在恒定的總水頭差之下水自下而上透過兩個(gè)土樣，從土樣1頂面溢出。（1） 已土樣2底面cc 為基準(zhǔn)面，求該面的總水頭和靜水頭；（2） 已知水流經(jīng)土樣2的水頭損失為總水頭差的30%，求 bb面的總水

39、頭和靜水頭；（3） 已知土樣2的滲透系數(shù)為/s ，求單位時(shí)間內(nèi)土樣橫截面單位面積的流量；（4） 求土樣1的滲透系數(shù)。圖31 （單位：cm） 圖33 （單位：cm）2.如圖32所示，在 厚的黏土層下有一砂土層厚6.0 m，其下為基巖（不透水）。為測(cè)定該沙土的滲透系數(shù)，打一鉆孔到基巖頂面并以10-2m3/s 的速率從孔中抽水。在距抽水孔15m 和30m 處各打一觀測(cè)孔穿過黏土層進(jìn)入砂土層，測(cè)得孔內(nèi)穩(wěn)定水位分別在地面以下 和 ，試求該砂土的滲透系數(shù)。圖32 （單位：m）3. 某滲透裝置如圖3-3所示。砂的滲透系數(shù)；砂的滲透系數(shù)；砂樣斷面積A=200，試問：(1)若在砂與砂分界面處安裝一測(cè)壓管，則測(cè)壓

40、管中水面將升至右端水面以上多高？（2）砂與砂界面處的單位滲流量q多大？4. 定水頭滲透試驗(yàn)中，已知滲透儀直徑，在滲流直徑上的水頭損失，在60s時(shí)間內(nèi)的滲水量，求土的滲透系數(shù)。,厚度為滲透儀細(xì)玻璃管的內(nèi)徑為，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的水位差為，經(jīng)過觀察的水位差為，實(shí)驗(yàn)室的水溫為20，試求式樣的滲透系數(shù)。6. 圖3-4為一板樁打入透土層后形成的流網(wǎng)。已知透水土層深，滲透系數(shù)板樁打入土層表面以下，板樁前后水深如圖3-4所示。試求：(1)圖中所示a、b、c、d、e各點(diǎn)的孔隙水壓力；(2)地基的單位透水量。圖34 板樁墻下的滲流圖7.如圖3-5所示，在長(zhǎng)為10cm，面積的圓筒內(nèi)裝滿砂土。經(jīng)測(cè)定，粉砂的，筒下端與管相連

41、，管內(nèi)水位高出筒5cm(固定不變)，流水自下而上通過試樣后可溢流出去。試求(1)滲流力的大小，判斷是否會(huì)產(chǎn)生流砂現(xiàn)象；(2)臨界水利梯度值。圖35第3章 參考答案一、 簡(jiǎn)答題1.【答】起始水力梯度產(chǎn)生的原因是，為了克服薄膜水的抗剪強(qiáng)度0(或者說為了克服吸著水的粘滯阻力)，使之發(fā)生流動(dòng)所必須具有的臨界水力梯度度。也就是說，只要有水力坡度，薄膜水就會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，只是當(dāng)實(shí)際的水力坡度小于起始水力梯度時(shí)，薄膜水的滲透速度V非常小，只有憑借精密儀器才能觀測(cè)到。因此嚴(yán)格的講，起始水力梯度I0是指薄膜水發(fā)生明顯滲流時(shí)用以克服其抗剪強(qiáng)度0的水力梯度。2. 【答】（1）土的粒度成分及礦物成分。土的顆粒大小、形狀及

42、級(jí)配，影響土中孔隙大小及其形狀，因而影響土的滲透性。土顆粒越粗，越渾圓、越均勻時(shí)，滲透性就大。砂土中含有較多粉土及粘土顆粒時(shí)，其滲透系數(shù)就大大降低。（2）結(jié)合水膜厚度。粘性土中若土粒的結(jié)合水膜厚度較厚時(shí)，會(huì)阻塞土的孔隙，降低土的滲透性。 （3）土的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。天然土層通常不是各向同性的，在滲透性方面往往也是如此。如黃土具有豎直方向的大孔隙，所以豎直方向的滲透系數(shù)要比水平方向大得多。層狀粘土常夾有薄的粉砂層，它在水平方向的滲透系數(shù)要比豎直方向大得多。（4）水的粘滯度。水在土中的滲流速度與水的容重及粘滯度有關(guān)，從而也影響到土的滲透性。3. 【答】室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)滲透系數(shù)有較大差別，主要在于試驗(yàn)裝置

43、和試驗(yàn)條件等有關(guān)，即就是和滲透系數(shù)的影響因素有關(guān)，詳見上一題。4. 【答】當(dāng)滲流場(chǎng)中水頭及流速等滲流要素不隨時(shí)間改變時(shí)，這種滲流稱為穩(wěn)定滲流，而拉普拉斯方程是指適用于平面穩(wěn)定滲流的基本方程。5. 【答】在穩(wěn)定滲流場(chǎng)中，取一微單元體，并假定水體不可壓縮，則根據(jù)水流連續(xù)原理，單位時(shí)間內(nèi)流入和流出微元體的水量應(yīng)相等，即dqe=dq0。從而得到：即為二維滲流連續(xù)方程，從中由數(shù)學(xué)知識(shí)，可知流線和等勢(shì)線正交。6. 【答】在向上的滲流力作用下，粒間有效應(yīng)力為零時(shí)，顆粒群發(fā)生懸浮、移動(dòng)的現(xiàn)象稱為流砂(土)現(xiàn)象。這種現(xiàn)象多發(fā)生在顆粒級(jí)配均勻的飽和細(xì)、粉砂和粉土層中，一般具有突發(fā)性、對(duì)工程危害大。在水流滲透作用下

44、，土中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動(dòng)，以至流失；隨著土的孔隙不斷擴(kuò)大，滲流速度不斷增加，較粗的顆粒也相繼被水逐漸帶走，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流管道，造成土體塌陷，這種現(xiàn)象稱為管涌。它多發(fā)生在砂性土中，且顆粒大小差別大，往往缺少某種粒徑，其破壞有個(gè)時(shí)間發(fā)展過程，是一種漸進(jìn)性質(zhì)破壞。具體地再說，管涌和流砂的區(qū)別是：（1）流砂發(fā)生在水力梯度大于臨界水力梯度，而管涌發(fā)生在水力梯度小于臨界水力梯度情況下；（2）流砂發(fā)生的部位在滲流逸出處，而管涌發(fā)生的部位可在滲流逸出處，也可在土體內(nèi)部；（3）流砂發(fā)生在水流方向向上，而管涌沒有限制。7. 【答】滲流引起的滲透破壞問題主要有兩大類：一是由于滲流力的作用，使土體顆粒流失或局部土體產(chǎn)生移動(dòng)，導(dǎo)致土體變形甚至失穩(wěn)；二是由于滲流作用，使水壓力或浮力發(fā)生變化，導(dǎo)致土體和結(jié)構(gòu)物失穩(wěn)。前者主要表現(xiàn)為流砂和管涌，后者主要?jiǎng)t表現(xiàn)為岸坡