《土力學》-劉忠玉 習題答案 第2、3章

第2章顆粒級配曲線如下圖所示。由圖可知，d10=0.0778mm，d30=0.187mm，d60=0.451Cu=d60d10=0.451由于不均勻系數(shù)Cu=5.80>5，曲率系數(shù)Cc=1.0，所以，該土級配良好。已知V=0.33dm3，m=0.64kg，ms=0.55kg，ds=2.67，所以mw=0.64－0.55=0.09kg，Vw=mw/ρw=0.09/1.0=0.09dm3，Vs=msdsVa=0.33-0.09-0.21=0.03dm3，Vv=0.09+0.03=0.11天然含水率w=mw孔隙比e=Vv飽和度Sr飽和重度γsat有效重度γ'=已知Sr=100%，ds=2.68，w=32.0%e=重度γ=已知ρd=1.66g/cm3，置于雨中后，Sr=40%，所以，雨中含水率為已知原土m=180g，w=18%，所以干土質量為m含水率變?yōu)閣=25%后，水質量為m需加水mw已知γ=17.7kN/m3，w=9.8%，emin=0.461，emax由于0.33<Dr已知w=32%，wL=30%1）塑性指數(shù)IP液性指數(shù)IL2）根據(jù)GB/T50145，由10mm液限wL=30%，塑限wP=18%推求17mm液限wL=35.5%。所以塑性指數(shù)IP=w根據(jù)GB50007，IP=12。查表根據(jù)表2-23，粒徑超過0.5mm的顆粒含量為36%<50%，所以不是粗砂。粒徑超過0.25mm的顆粒含量為64%>50%，所以土樣定名為中砂。由于10<N=14<15，查表首先計算土的干密度如表所示：w/%17.215.212.210.08.87.4/（g/cm3）2.062.102.162.132.031.89/（g/cm3）1.761.821.931.941.871.76畫出含水率干密度曲線如圖，從圖上查出最優(yōu)含水量為wL=11.0%，最大干密度為ρmax

第3章已知常水頭滲透試驗中，土樣長度為L=20cm，橫截面面積為A=100cm2，試樣兩端穩(wěn)定水頭差H=20cm，則水力坡降。在時間t=10s內流經試樣的水量為cm3，則流速為。所以試樣的滲透系數(shù)為。1）將基坑地面以下視為垂直單向流。設兩層土中的流速為v，總水頭差為ΔH，兩層土的水頭損失分別為ΔH1和ΔH2，則根據(jù)達西定律可得，，。將其視為一層土，。由于，即。所以。開挖深度H=5.0m時，粉質黏土夾砂土層的厚度為h1=2m，其底部的承壓水頭為，則水力坡降為，則每晝夜單位面積上的滲流量為。設不發(fā)生流土破壞的最大開挖深度為Hmax。粉質黏土夾砂土層的飽和重度為。底部的總應力為，孔隙水壓力。根據(jù)底部有效應力，即，所以。已知土樣的長度L=25cm，水頭差H=40cm，土粒相對密度ds=2.65，孔隙比e=0.4，則水力坡降，臨界水力坡降為。通過試樣的單位滲透力為。滲流自下而上發(fā)生時，有，所以會發(fā)生流土。當正好發(fā)生流土時，，所以水頭差為。坑底部土體的臨界水力坡降為。基坑內外水頭差為，等勢線條數(shù)n=