土的物理性質(zhì)與工程分類習(xí)題解答

二土的物理性質(zhì)與工程分類一、填空題土是由固體顆粒、 和 組成的三相體。土顆粒粒徑之間大小懸殊越大，顆粒級配曲線，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。塑性指標(biāo)IP= ，它說明粘性土處于 狀態(tài)時的含水量變化范圍。依據(jù) 可將粘性土劃分為 、 、 、 、和 五種不同的軟硬狀態(tài)。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。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。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 。土的構(gòu)造是指由土粒單元的大小、外形、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 三種根本類型。土的靈敏度越高，構(gòu)造性越強(qiáng)，其受擾動后土的強(qiáng)度降低就越 。工程上常用不均勻系數(shù)Cu

表示土的顆粒級配一般認(rèn)為，C 的土屬級配不u良，C 的土屬級配良好。有時還需要參考 值。u土的含水量為土中 的質(zhì)量與 的質(zhì)量之比。某砂層自然飽和重度

sat

20KN/m3，土粒比重的ds

2.68，并測得該砂土的最大干密度

dmax

1.71103kg/m3，最小干密度

dmin

1.54103kg/m3，則自然孔隙比e為 ，最大孔隙比e

max

為 ，最小孔隙比e

min

為 。巖石按風(fēng)化程度劃分為 ， ， ；按其成因可分為 ， ， ；按結(jié)實程度可劃分為 ， 。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。土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)到流淌狀態(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。在擊實試驗中，壓實功能越大，得到的最優(yōu)含水量，相應(yīng)得到的最大干密度越 。土按顆粒級配和塑性指數(shù)可分為 、 、 、 四種土。土中液態(tài)水按其存在狀態(tài)可分為 、 。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 、 。一無粘性土樣，顆粒分析結(jié)果見下表，該土定名為 。粒徑(mm)2~0.50.5~0.250.25~0.0740.074~0.050.05~0.01<0.01(%)5.617.527.424.015.510.0水，氣體。2.平緩，大，好，良好3. IP

w wL

，可塑。4.液性指數(shù)，堅硬，5.密實度，孔隙比e，相對密實度Dr

。6.比重，含水量，密度，7.8.9.多。10.510，曲率系數(shù)C。11.水，土固體顆粒。12.0.68，0.74，0.57。13.微風(fēng)c14.2，50％，0.075，50％。15.液限，錐式液限儀或碟式液限儀；塑限，搓條法或液、塑限聯(lián)合測定法16.小，17.18.19.IP

17，10IP

17。20.粉砂二、選擇題〔A〕土粒大小較均勻，級配良好 〔B〕土粒大小不均勻，級配不良〔C〕土粒大小不均勻，級配良好 〔D〕土粒大小較均勻，級配不良土的三相比例指標(biāo)中，可以直接通過試驗測定的有：〔A〕含水量、孔隙比、飽和度 〔B〕重度、含水量、孔隙比〔C〕土粒比重、孔隙率、重度 〔D〕土粒比重、含水量、重度某土樣的密度1.67g/m3，含水量w12.9%，土粒比重ds土樣的孔隙比e為：〔A〕0.805 〔B〕0.91 〔C〕1.05 〔D〕0.65一般狀況下，同一種土的不同狀態(tài)的重度之間的關(guān)系為

2.67，則該〔A〕 >>>〔B〕>> >>>〔D〕 > >>sat d d sat sat d d sat淤泥質(zhì)土的含水量、孔隙比分別為：〔A〕w>wL〔C〕w>wL

，e>1.0 〔B〕w>wL，e>1.5 〔D〕w<wL

，1e>1.5，1e>1.5某粘性土的液性指數(shù)IL

0.6，則該土的軟硬狀態(tài)為：〔A〕硬塑 〔B〕可塑 〔C〕軟塑 〔D〕流塑某自然砂土試樣的自然含水量w＝10＝17.5kN/m3，最大干重度 ＝18kN/m3，最小干重度 ＝14.4kN/m3，則該砂土所處的物理狀態(tài)為：dmax dmin〔A〕松散 〔B〕中密 〔C〕密實 〔D〕無法推斷I均為0.30，其自然含水量w和塑限w如下，屬于粘L P土的土樣為：〔A〕w36%，wP〔C〕w25%，w

30% 〔B〕w30%，wP22% 〔D〕w28%，w

26.5%24%P P評價無粘性土的物理特性常承受的指標(biāo)有：IP

IL

和含水量w自然孔隙比eDr

N

63.5自然含水率w、塑限w

、液限wp L最大干重度

、壓實系數(shù)c

和最優(yōu)含水量wOP評價粘性土的物理特征常用的指標(biāo)主要有：自然孔隙比eDr自然孔隙比e、最大孔隙比e

N、最小孔隙比e

63.5最大干重度

max、最優(yōu)含水量OP

min、壓實系數(shù)c自然含水量w、塑限w、液限wP L某原狀土樣處于完全飽和狀態(tài)，測得含水量w33%，土粒相對密度ds

2.65，液限wL

36%，塑限wP

18%。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0.075mm0.075mm的土，承受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50％的土?！睞〕2mm 0.05mm〔B〕2mm 0.075mm〔C〕0.5mm 0.075mm〔D〕5mm 2mm1的指標(biāo)為：w＝31％，w＝35％，w＝16％，d＝L P s2.71S＝100％；土樣2w＝24w＝32w＝20d＝2.65S＝r L P s r100％，則以下說法錯誤的選項是：〔A〕12的粘粒含量多〔B〕12的自然密度小〔C〕土樣1比土樣2的干密度大 〔D〕土樣1比土樣2的自然孔隙比大自然狀態(tài)砂土的密實度一般用以下哪種方法來測定：〔A〕載荷試驗〔B〕輕松觸探試驗〔C〕現(xiàn)場十字板剪切試驗〔D〕標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗粘性土的塑性指數(shù)IP

越大，則表示土的：〔A〕含水量w越大〔B〕粘粒含量越高〔C〕粉粒含量越高〔D〕塑限w越高P對粘性土進(jìn)展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)以下指標(biāo)中，不能用來衡量無粘性土密實度的是：〔A〕自然孔隙比e 〔B〕相對密實度Dr〔C〕飽和度Sr 〔D〕標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)N63.519，液性指數(shù)平均值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)以下關(guān)于液限的說法中，正確的選項是：土的含水量可以超過液限，液限不肯定是土的飽和含水量土的含水量最大不超過液限液限肯定是土的飽和含水量液限越大，表示土越軟以下關(guān)于土的壓實性的說法中正確的選項是：抱負(fù)飽和土的干密度隨著含水量的增大而增大同一種土，壓實功能越大，得到的最優(yōu)含水量越大一般粘性土的含水量接近塑限時，壓實效果最好含水量越高，土的壓實干容重越大以下關(guān)于土的飽和度的說法中正確的選項是：假設(shè)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假設(shè)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假設(shè)土樣甲的飽和度大于土樣乙，則土樣甲必定比土樣乙軟飽和度可作為劃分砂土濕度狀態(tài)的物理指標(biāo)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〕飽和度與含水量以下說法正確的選項是：土的自然重度越大，其壓實性越好IL

可能大于零，也可能小于零土的相對密實度Dr

可能大于零，也可能小于零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某淤泥質(zhì)土的原狀土和重塑土的抗壓強(qiáng)度分別為10kPa和1kPa，該淤泥的靈S為：t〔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)分是什么？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。什么是土的顆粒級配？什么是土的顆粒級配曲線？有何用途？〔各粒組占土粒總量的百分?jǐn)?shù)〕來表示，稱為土的顆粒級配。依據(jù)顆粒大小分析試驗成果繪制的曲線，稱為顆粒級配曲線。它的坡度可以大致推斷土的均勻程度。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。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〕土的各組成局部的質(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)?！?〕直接測定的指標(biāo)是土的密度、相對密度dw；計算指標(biāo)是孔隙比e、s孔隙率n、干密度 、飽和密度 、有效密度、飽和度S等。d sat r〔1〕〔2〕〕粒徑和粒組?！病痴惩恋V物、粘粒、粘性土質(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粘性土是對土的一種分類，是指塑性指數(shù)Ip10的土?！?〕淤泥和淤泥質(zhì)土或山區(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、自然含水量高、壓縮性高和強(qiáng)度低的土層。然而，自然含水量大于液限、自然孔隙比1.5含水量大于液限、1.0自然孔隙比<1.5〔3〕粒徑和粒組粒徑是表示土顆粒的大小。粒組是土中不同粒徑的土粒，按適當(dāng)粒徑范圍的分組。簡述土中粒度成分與礦物成分的關(guān)系。答：土中礦物成分與粒度成分存在著肯定的內(nèi)在聯(lián)系，如以下圖所示。各粒組礦物成分有機(jī)質(zhì)組成。粒粒常粘粒見礦組組卵粗中細(xì)物>2m2~0.0550~5m5~1m1~0.1m0.1m母巖碎屑石英原生礦物長石云 母次生二氧化碳高嶺石次生礦物伊利石蒙脫石倍半氧化物難溶鹽腐殖質(zhì)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，依據(jù)界限粒徑來進(jìn)展土的分組。粘性土顆粒為什么會帶電？1離解后陽離子集中于水中，陽離子留在顆粒外表〔2〕吸附作用：指晶體外表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外表〔3〕被低價的陽離子置換，產(chǎn)生過剩的未飽和負(fù)電荷。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局部的防潮措施和地基土的浸濕和凍脹等有重要影響。而形成鹽漬土。為什么要區(qū)分干密度、飽和密度、有效密度？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)。土粒的相對密度〔比重〕與土的相對密實度有何區(qū)分？如何依據(jù)相對密實度推斷砂土的密實程度？答：土粒相對密度是土的三相比例指標(biāo)之一，也是在試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〕4cd表s示，其計算表達(dá)式為：m1md ss V s w1式中ms

——土粒的質(zhì)量；V——土粒的體積；s 4c時純水密度，一般取w1

1t/m3。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ds

2.65~2.75之間。土的相對密實度是描述砂粒嚴(yán)密程度的指標(biāo)，用Dr

表示。其計算表達(dá)式為：eD maxeer emax

emine——砂土的自然孔隙比；emax

——砂土最松狀態(tài)時的孔隙比；e ——砂土最密實狀態(tài)時的空隙比。min由于emin

eemax

，所以0Dr

1。從上式可看出，當(dāng)e接近emax

Dr

0，e接近emin

Dr

1，即土處于較密實的狀態(tài)。Dr

越大，土越密實。標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)Dr

0Dr

的；當(dāng)0.33Dr

0.670.67Dr

1，為密實的。什么是粘性土的界限含水量？什么是土的液限由半固體狀態(tài)不斷蒸發(fā)水分塑性指數(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Ip

表示，即：I wwp L P液性指數(shù)是指粘性土的自然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比，用符號IL

表示，即：ww wwI P PL ww IL P P什么是土的靈敏度和觸變性？其在工程中有何應(yīng)用？以在根底施工中應(yīng)留意保護(hù)基槽，盡量削減土構(gòu)造的擾動。漸漸增大，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。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。什么叫d 、d 、d 、C和C？如何在級配曲線上求得這些指標(biāo)？并說明它們10 30 60 c u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d10

。小于某粒徑的土粒質(zhì)量累計百分?jǐn)?shù)為30%時的粒徑用d30

百分?jǐn)?shù)為60%時，該粒徑稱為限定粒徑d 。d 與d60 60 10C C 60u d10

的比值Cu

稱為不均勻系數(shù)：曲率系數(shù)C用下式表示：cd2C 30c d d10 60C反映大小不同的粒組的分布狀況。C越大表示土粒大小的分布范圍越u uC描c寫的是累計曲線的分布范圍，反映曲線的整體外形。w＝28ds

＝2.70；＝1.88t/m

3。當(dāng)計算其孔

ed

(1w)ww

wd1來計算可得到e0.838；假設(shè)用公式e Ss 來srs計算，則得到e0.756。請問在這種狀況下，應(yīng)當(dāng)承受哪個公式，為什么？e

d(1w)s w 1e0.838e

wdSs，緣由是算得r的e0.756，是依據(jù)地下水位以下土樣Sr100%，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。為什么要進(jìn)展土的工程分類？〔〕初步評價〔2〕依據(jù)土類，可以合理確定不同的爭論內(nèi)容和方法〔3〕當(dāng)土的工程性質(zhì)不能滿足工程要去時，也需要依據(jù)土類確定相應(yīng)的改進(jìn)和處理方法。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法如何對建筑地基土進(jìn)展分類？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。為什么細(xì)粒土壓實時存在最優(yōu)含水量？含水量的增加，水膜加厚，粒間阻力必定減小，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)含水量連續(xù)增大，以致土中消滅了自由水，壓實時，孔隙水不易排出，形成較大的孔隙壓力，勢必阻擋土粒的靠攏，所以壓實效果反而下降。砂土、粉土、粘性土的工程分類時，承受的指標(biāo)為什么不一樣？力量，因而多承受稠度指標(biāo)來反映。四、計算題粒徑〔mm〕粒徑〔mm〕甲相對土含量乙〔％〕土2~0.50.5~0.250.25~0.10.l~0.050.05~0.020.02~0.010.001~0.0050.005~0.002<0.00224.314.220.214.810.56.04.12.93.05.05.017.132.918.612.49.0d1.解：對甲土：C u d10d

0.230.0123；0.016對乙土：C 60u d10

0.0021

7.57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。1009080％量 70含重 60土的 50徑粒 40某于 30小20100

顆粒級配累積曲線10 1 0.1(mm)

0.01 0.001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〔ｍｍ〕10-22-0.50.5-0.250.25-0.075<0.075相對含量〔％〕4.512.435.533.514.1解：由表中可以得出：粒徑大于2mm的顆粒含量為4.5%，缺乏50%；粒徑大于0.075mm的顆粒為：(100-14.1)%=85.9%50%，所以初定為砂土。進(jìn)一步分析，由于粒徑大于0.5mm的顆粒含量為〔4.5+12.4〕%=16.9%，缺乏50%；粒0.25mm的顆粒含量為〔4.5+12.4+35.5〕%=52.4%50%；所以，依據(jù)砂土的分類，該砂土為中砂。1.67g/cm312.求孔隙比e、孔隙率n、飽和度S。r3.解：1.67g/cm3，w12.9%，d 2.67；seds

(1w)

1

2.671.1291.67

10.805；n e 100% 0.805 100%44.6%；1e 10.805S wds

0.1292.670.427。r e 0.805在某原狀土試驗中，環(huán)刀體積為50cm3，濕土樣質(zhì)量0.098kg，烘干后質(zhì)量為0.078kg，土粒相對密度為2.70。試計算土的自然密度、干密度d

、飽和密度

、有sat效密度、自然含水量w、孔隙比e、孔隙率n及飽和度Sr的數(shù)值大小。解：依據(jù)定義可得：m 0.098

，并比較d

sat

1.96103kg/m3；V 50106m土的干密度為：

0.078 1.56 103 d V 50106d由于土的孔隙比為：e s d

1

2.7011.56

0.73；d e 2.700.73

sat

s1e

11.98103kg/m3；w 10.73d 1 2.701土的有效密度為：s 1e wm

10.98103kg/m3；10.730.0980.078wV

w100% 100%25.6%；m 0.078se 0.73n

100% 100% 100%42%；V 1e 10.73wd土的飽和度為：S r e

25.6%2.700.73

100%94.7%。各種不同密度之間關(guān)系為： >> >。sat d1000cm31.95kg，取一質(zhì)量為17.48g的濕土，烘干后質(zhì)量為15.03g，計算含水量w和干重度 。d5.w17.4815.03100%16.3；15.031.951010319.5自然重度：

1000106

kN/m3；土的干密度為：d

19.5 10.163

kN/m3。72.49105℃烘至恒重為61.2832.54克，土粒相對密度〔比重〕2.74，試求該土樣的自然密度、自然含水量w、干密度及自然孔隙比e。dmw72.4961.2811.21gm72.4932.5439.95g；m mms w

28.74g；wmwms

11.2128.74

39%；v m wd 0.392.74sS w w 1；e0.392.741.069sr v v e ev v w

m s

2.741.391 1.84g/cm3；v 1e 11.069m d 2.741 s s w 1.32g/cm3d v 1e 11.069某土樣自然密度為1.85g/cm3、自然含水量w為34%、土粒比重ds〔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sat sat導(dǎo)得公式然后求解。m d1w

d1w

d1ws7.解： sv

w，1e s

w，e s

w1；e

2.71110.341.85

10.96；Q

mvs v

dsw

ew

d e s w；satsat

v v 1e2.710.961 1.87g/cm3；10.96Q

mvs s

vvm s v m

vm s v m

vw v v

sat w1.8710.87g/cm3；g0.879.818.53kN/m3； g1.879.8118.34kN/m3。sat sat假設(shè)某原位土樣自然密度2.3g/cm3w18%ds試計算其孔隙比e。

2.70，e

d1wswsw

1

2.7(118%)2.3

10.39。某干砂土樣密度為1.65g/cm3，比重ds

2.68，置于雨中，假設(shè)砂樣體積不變，飽和度增加到50%，求此砂樣在雨中的孔隙比e。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一樣，由此易得：由于d

d s1e s

e

ds w1d

2.68110.62。1.65對某土樣進(jìn)展側(cè)限壓縮試驗2.5cm50cm2，土樣質(zhì)量為180g，烘干后土樣質(zhì)量為160g，在1kg/cm2正壓力作用下，土樣壓縮穩(wěn)定后高度為1.cm，土質(zhì)量為170g1〕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2.65，求土樣壓縮穩(wěn)定后的孔隙比和飽和度。解：〔1〕試驗前：V2.550125cm3m180g,ms

160g,mw

18016020g；m 180 m 20

1.44g/cm3；w w100%

100%12.5%；V 125

m 160s壓縮穩(wěn)定后：V1.95095cm3m170gms

160g,mw

17016010gm 170 m 10

1.79g/cm3；w w100%

100%6.25%；V 95〔2〕w6.25%,ds

ms2.65,1.79g/cm3；

160eds

(1)

1

2.65(16.25%)11.79

10.57；S wds

6.25%2.65100%29%。r假設(shè)某飽和土的飽和重度及孔隙比。

e 0.5715.8kN/m3w65%satSr

ded

s100%，得ewds

0.65d；s又由于：

se 15.8，可得e1.74,d

2.68。sat

1e w s土樣的孔隙率n40%ds含水量w20%時，土的重度為多少？

2.65，試問土的飽和重度是多少？當(dāng)12.

sat

ds

(1n)nw

26.5(10.4)0.41019.9kN/m3；en/(1n)0.4/0.60.67；d(1w/(1e)26.51.2/(10.67)19kN/m3。s w某土樣的干重度d

17kN/m3e0.55。求飽和度Sr

50%和S 100%時土的濕重度各是多少？r解：由d

d s1e s

，可得ds

(1e) w

(10.55)1710

2.64；當(dāng)S w

Sre50%0.5510%；r d 2.64s(1w)ds1e w

(110%)2.64 1018.7kN/m3；10.55當(dāng)S 時：w

Sre100%0.5521%；r d 2.64s(1w)ds1e w

(121%)2.64 1020.6kN/m3；10.55由試驗測得土樣重度17.8kN/m3，含水量w20.6%，土粒相對密度ds此時該砂樣的孔隙比、飽和度以及原狀砂土的自然含水量和浮重度？

2.69，試求e

d(1w)s s

1

2.69(120.6%)17.8

1010.82；wd失水后飽和度：S r e

20.6%2.690.82

67.6%；原砂土可以認(rèn)為處于飽和狀態(tài)，即S 100%，rw

Se100%0.8230.5%；rd 2.69rsd 1 2.691

s1e

109.29kN/m3。w 10.82某原狀土樣試驗結(jié)果為：土粒比重ds2.70，土樣濕的和烘干后的質(zhì)量分別為210g和125g，假設(shè)濕土樣的飽和度為75%，試確定其孔隙比。解：土樣的自然含水量w

m 100%210125100%68%；wm 125wswd則土的孔隙比為：e Ssr

0.682.700.75

2.45。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。假設(shè)比重為2.70，孔隙均為水布滿，求此時的含水量及重度。V e 1eVvs

1；n1e

100%50%；11假設(shè)孔隙均為水布滿，則此時的Sr100%，由此可得：rwSe11100%37.0%；rd 2.70sd(1w) 2.701.37 s

1018.5kN/m3w 11試驗室中需要制備土樣，現(xiàn)有得土樣含水量為20%，假設(shè)取300g現(xiàn)有試樣，并將其制備成含水量為35%的試樣，則需要加多少水？解：m mm300gw sm m 250g由 可以解得 ；w

w100%20% sms所以當(dāng)含水量增為25%時，需加水mw

250(35%20%)37.5g。某粘土的干重度為11.8kN/m1m3土中土粒、水和氣體所占的體積。

3，含水量為45.6%，土粒相對密度為2.69。求dsw18.解：e swd

1

2.691011.8

11.28；V 由v

s可得：V

0.56m3,V

0.44m3；VV1 v sv s由于水重量Ww

wdW

V45.6%11.85.4kN，5.4所以水的體積V w w

0.54m3；10所以空氣體積Va

VVv

0.560.540.02m3。A的含水量為34%，質(zhì)量為600gBA后，混合土樣含水量變?yōu)?2%，假設(shè)在攪拌中失去3g的水，試求試樣B的含水量。解：AmsA

mA1wAA

600 447.8g；10.34m－m

1200－3混合土樣中土粒質(zhì)量為：m s混

混1w

水 843.0g；10.42BmsB

混m ms混

843.0447.8395.2g；m而m B

，則w

m 600 B1

151.8%。sB 1wB

B m 395.2sB某土樣體積1000cm3，自然密度1.95g/cm3w1

18，假設(shè)要將其拌制成w2

20的土樣，則需加多少水？s解：干土質(zhì)量m不變，令m、ms1 2

分別為拌制前后土的總質(zhì)量，則：ms

m11w11

10001.951652.5g；1.18拌制后土樣的總質(zhì)量為：m m(1w)1652.51.21983.05；2 s 2mw

mm2

330.6g。1.9g/m3，干重度1.2g/m32.1g/m3，試計算1000kgms

/m1.2/1.91000631.6kg；dm 1000mw s

1000631.6368.4kg；由于VVv w

(

sat

)/w

V，因此需加水：m (Vw v

V)w

(

sat

m/(2.11.9)1000/1.9105.3kg。一土樣的土粒比重d 2.72，含水量為36％，飽和度S 為85％，試求該土s r樣的自然重度、干重度各為多少？100m3的自然土中的干土重量為多少？wd解：e Ssr

36%2.720.85

1.15；sds

(1w) 2.7210(136%)w 17.2kN/m3；1e 11.15 17.2 12.6kN/m3；d 1w 136%W s d

V12.61001260kN。試驗需要配制2m3的土樣，要求土樣重度18kN/m3，含水量為35％，假設(shè)土粒比重d 2.65，則所需干土體積是多少？需加多少重量的水？s23.解： /(1w)18/1.3513.3kN/m3；dW V13.3226.6kN；s dWV s

26.6 1.0 s dsw

2.6510W Ww s

w26.60.359.31kN。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％。干土的土粒比重d 2.71，試求制備s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。解：先求土樣中固、液、氣各自的體積：由題意可得空氣體積為：Va

0.20V39.27cm3；W由于wWs

V ww 0.18，可得V

w(Vd

)0.488V，Vdw s sw

w s s s又由于Va

V Vw

V，所以可得39.270.488VVs s

196.35cm3解得干土和水的體積為：Vs

105.56cm3，Vw

51.52cm3；土樣中干土和水的重量分別為：Ws

Vds s

2.86N，Ww

Ww0.51Ns所以土樣的重度為：

(2.860.51)103196.35106

17.16kN/m3；土樣的干重度為：

2.86103196.35106

14.57kN/m3；e

d(1w)sw 1

27.11.1817.16

10.86；wd土樣的飽和度為S r e

0.182.710.86

56.7%。為提高某土樣的飽和度，對其進(jìn)展真空抽氣。抽氣前測得其ds

2.69， 1.85g/cm3，w1

25%；經(jīng)真空抽氣后，測得其2

1.95g/cm3，請問土樣飽和度達(dá)到了多少？解：由題意得，真空抽氣前后土樣的含水量不變，因此e2

d(1w)s w

1

2.691(10.25)1.95

10.724；wd則抽氣后土樣的飽和度為：S r e2

0.252.690.724

100%92.9%。一體積為50cm3的土樣，濕土質(zhì)量90g，烘干后質(zhì)量為68g，土粒相對密度d 2.72，問其此時的孔隙比為多少？假設(shè)將土樣壓密，使其干密度到達(dá)1.65g/cm3，土樣s的孔隙比將削減多少？m 90解：土樣的自然密度V

1.8g/cm3，50m土樣的含水量w ms

9068100%32.3%，68e1

d(1w)s w

1

2.721(10.323)1.8

10.999；由于

ds w，所以e

d 2.721 s w1

10.648，d 1e2

2 1.65deee1 2

0.9990.6480.351。取一完全飽和土樣，在壓縮儀上做側(cè)限壓縮試驗。試驗完畢后土樣質(zhì)量為250g ，烘干后土質(zhì)量為195g。土樣高度為3.0cm，截面積為50cm2，土粒相對密度為2.70，求：土樣壓縮前的質(zhì)量；壓縮前后土樣孔隙比變化了多少？試驗中土樣的壓縮量共有多少？解：m〔1〕V

195 72.2cm3 s dw s

12.70由于試驗前土樣是完全飽和的，所以：V VVw1 1 s

15072.277.8cm3；所以壓縮前土質(zhì)量為：19577.8272.8g?！?〕e1

V Vs

V Vs

77.81.078；72.2壓縮后孔隙體積：Vv2

V w2

mw2w

2501951

55cm3；e2

V Vs

55 0.762；72.2e1.0780.7620.316?！?〕壓縮后水排出的體積為：77.85522.8cm3；22.80.456cm。50砂土土樣的密度為1.77g/cm3，含水量為9.8％，土粒的比重為2.67，烘干后測定0.4610.943，試求孔隙比e和相對密實度Dr

，并評定該砂土的密實度。e

d(1w)swsw

1

2.671.0981.77

10.6563；e e 0.9430.6563D maxr e e

0.9430.461

0.595；max minDr

0.5950.330.67之間，該砂土屬中等密實。某砂層在自然狀態(tài)時的孔隙比為0.68，室內(nèi)試驗測得emin

0.49，emax

0.78。假設(shè)砂層的厚度為3m，經(jīng)振動壓實后，砂面平均下沉18cm〔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？AV，由于土顆粒體積VsV 3AV 1.79A；s 1e 10.68壓縮后孔隙體積為：V (30.18)AVv s

3A1.03A；1.68V則壓縮后孔隙比為：e Vs

1.03A0.58；1.79AD

emax

e 0.780.580.69。r emax

emin

0.780.492.7，密度為1.6g/cm382%50%，塑限為35%。試求其液性指數(shù)、塑性指數(shù)，并推斷其物理狀態(tài)。解：Swdsr e由

0.82

2.7we

w42.8%；ds(1w) 1.62.7(1w)1 1e w

1e

42.835PI ww 503515，IPP L P

wwL

0.52；5035由于10IP

1517，0.25IL

0.520.75，所以該土為粉質(zhì)粘土，處于可塑狀態(tài)。w18%，干密度d

1.60g/cm3，相對密度ds

2.72，液限wL

30%，塑限wP

16%〕該土的孔隙比e、孔隙率n、飽和度S〔2〕塑性指數(shù)I 、液性指數(shù)I，并確定土的名稱及狀態(tài)。r P L解：d 2.721 e 0.7(1)e

s d

1.60

10.7；n1e

100%41.2%；10.7Swds100%18%2.72100%69.9%；r e 0.7

18%16%〔2〕Ip

wwL

301614；IL

pwwL

30%16%

0.14；由于10I 17，0I 0.25，所以該土樣是硬塑粉質(zhì)粘土。p L30％，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)。解：ewd

0.819；

ds

1.5g/cm3； ds

s

d

1e wsat 1eI ww

w

wwp

0.8125p L p

L wwL p所以該土處于軟塑狀態(tài)，屬粉質(zhì)粘土。一原狀土樣，其體積為100cm3，質(zhì)量為200g，烘干后質(zhì)量為150g ，土粒相對密度為2.69。土的液限wL

48%，塑限wP

29%1〕土的塑性指數(shù)IP

、液性IL

，并確定該土的名稱和狀態(tài)〔2〕1.9g/cm3，此時土樣孔隙比削減多少？解：〔1〕mw

mms

20015050g，則含水量為：mw w100%33.3%；mmsI w wP L P

48291917，所以該土樣應(yīng)為粘土；wwI p

0.330.29

0.2，L w wL p

0.490.29由于0IL

=0.20.25，所以該粘土屬于硬塑狀態(tài)。m〔2〕壓密前干密度為： m

150 1.5g/cm3， d V 100所以壓密前孔隙比為e

dsw

1

2.691

10.79，1 1.5d1d 2.691壓密后孔隙比為e 2

s d2

1

1.9

10.42，所以孔隙比削減eee1 2

0.790.420.37。一土樣的自然重度為17.5kN/m3，干重度為12.8kN/m3，塑限w 33%，PIL

0.5，試問該土的液限為多少？34.解：由于ds(1w) ，1e w d

ds ，1e w所以d

dsw1e

， d

ww17.512.812.8

36.7%；I

wwp

，所以0.5

36.733

，可得w

40.4%。L w wL p

w 33 LL某飽和土樣的自然密度1.84g/cm3w38%wL