土力學(xué)經(jīng)典課件 第一部分 土的物理性質(zhì)及分類(lèi)

1、第一部分 土的物理性質(zhì)及分類(lèi)一、 計(jì)算題1-1-1已知土粒相對(duì)密度、含水量、天然密度。計(jì)算孔隙比e、飽和密度、有效密度、干密度、孔隙率n、飽和度。1-1-2某烘干土樣質(zhì)量為200g, 其顆粒分析結(jié)果如表1-1所列。試?yán)L制顆粒級(jí)配曲線(xiàn)，求特征粒徑，并確定不均勻系數(shù)以及評(píng)價(jià)級(jí)配均勻情況。表1-1粒徑（mm）10-55-22-11-0.50.005粒組含量（g）10161824223820257201-1-3一地基土樣，含水量=18%，干密度=1。60g/cm3,相對(duì)密度 ds=3.10,液限=29.1%，塑限=17.3%。求（1）該土的孔隙比e、孔隙率n、飽和度。（2）塑性指數(shù)、液性指數(shù)，并確定土

2、的名稱(chēng)及狀態(tài)。1-1-4從某土層中取原狀土做試驗(yàn)，測(cè)得土樣體積為50，濕土樣質(zhì)量為98g，烘干后質(zhì)量為77。5g，土粒相對(duì)密度2.65。計(jì)算土的天然密度、干密度、飽和密度、有效密度、天然含水量、孔隙比e、孔隙率n、飽和度。1-1-5某地基土為砂土，取風(fēng)干后土樣500g，篩分試驗(yàn)結(jié)果如表1-2所列。試確定砂土名稱(chēng)。篩孔直徑（mm）2020.50.250.0750.075總計(jì)留在每層篩上土重（g）0407015019050500大于某粒徑的顆粒占全重的百分率（%）082252901001-1-6已知土樣相對(duì)密度為2。7，孔隙率為50%，含水量為20%，若將10該土體加水至完全飽和，需要加多少水？1

3、-1-7一體積為50的原狀土樣，其濕土質(zhì)量為0.1kg，烘干后質(zhì)量為0.07kg，土粒相對(duì)密度為2.7，土的液限=50%，塑限=30%。求（1）土的塑性指數(shù)、液性指數(shù)，并確定該土的名稱(chēng)和狀態(tài)。（2）若將土樣壓實(shí)使其干密度達(dá)到1.7t/，此時(shí)土樣孔隙比減少多少？1-1-8已知某中砂層在地下水位以下的飽和重度=20.8，相對(duì)密度ds=2.73。求該砂層的天然孔隙比e。若該砂層的最松和最密孔隙比分別為0.64、0.56，求相對(duì)密實(shí)度Dr,并確定該土樣的物理狀態(tài)。1-1-9 一側(cè)限壓縮土樣，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得土樣原始高度為2.5cm,截面積為50，試驗(yàn)前土樣質(zhì)量為180g，烘干后質(zhì)量為160g，在1kg/正壓

4、力作用下，土樣壓縮穩(wěn)定后高度為1.9cm,土質(zhì)量為170g。求：（1）試驗(yàn)前和壓縮穩(wěn)定后土樣的密度和含水量。（2）設(shè)土粒相對(duì)密度為2.7，求土樣壓縮穩(wěn)定后的孔隙比和飽和度。1-1-10 一砂土試樣經(jīng)篩析后各顆粒粒組含量如表1-3所列。試確定該砂土名稱(chēng)。表1-3：粒組（mm）0.075含量（%）9154125101-1-11 甲、乙兩土樣的物理性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1-4。試問(wèn)下列結(jié)論哪幾個(gè)正確，理由是什么？土樣（%）（%）（%）dsSr甲30.012.528.02.751.0乙14.06.326.02.701.0A. 甲土樣比乙土樣的黏粒（d0.005mm顆粒含量多B. 甲土樣的天然密度大于乙土樣C

5、. 甲土樣的干密度大于乙土樣D. 甲土樣的天然孔隙比大于乙土樣1-1-12實(shí)驗(yàn)室中一濕土式樣質(zhì)量是400g，含水量為16%，若要制備含水量為25%的式樣，需要加水多少？1-1-13一體積為50的原狀土樣，其濕土質(zhì)量為0.1kg，烘干后質(zhì)量為0.072kg，土粒相對(duì)密度為2.69，土的液限為35%，塑限為19%。試求：（1）土的塑性指數(shù)。液性指數(shù)，并確定該土的名稱(chēng)和狀態(tài)（2）若將土樣壓密使其達(dá)到1.72t/，此時(shí)土樣的孔隙比減少多少？1-1-14某飽和土的飽和重度=15.8，含水量=65%。試求其土粒相對(duì)密度及孔隙比。1-1-15一黏性土相對(duì)密度為2.75，重度為16.5，飽和度為85%，液限為

6、52%，塑限為37%。求其液性指數(shù)，塑性指數(shù)，判斷其物理狀態(tài)。1-1-16用環(huán)刀取一土樣，干重度，孔隙比e=0.55。求飽和度Sr=50%和Sr=100%時(shí)土的濕重度各是多少？1-1-17某砂樣，原取樣位置處于水下，取樣時(shí)已經(jīng)有部分水流失，此時(shí)測(cè)得土樣重度=18，含水量=20%，土粒相對(duì)密度ds=2.7。試計(jì)算該砂樣的孔隙比、失水后的 飽和度和原砂土的天然含水量？1-1-18某土料場(chǎng)土料，ds =2.71,=20%.室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)功能擊實(shí)試驗(yàn)測(cè)得的最大干密度為=1.85，設(shè)計(jì)中取壓實(shí)度Dc=95%,要求壓實(shí)后土的飽和度S r85%。問(wèn)土料的天然含水量是否適合于填筑？1-1-19有一砂層，其天然飽和重

7、度=20.3，土粒相對(duì)密度為2.7，試驗(yàn)測(cè)得此砂最松時(shí)裝滿(mǎn)1000容器需干砂1450g，最密實(shí)狀態(tài)時(shí)需干砂1750 g。求相對(duì)密實(shí)度是多少？1-1-20 完全飽和土樣，厚2.0cm，環(huán)刀面積30，在壓縮儀上做壓縮試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后稱(chēng)得土質(zhì)量為100g，烘干后土質(zhì)量為80g，設(shè)土粒相對(duì)密度為2.65。求：（1）壓縮前的土質(zhì)量（2）壓縮前后土樣孔隙比改變了多少？（3）壓縮量共有多少？1-1-21 證明：土體處于飽和狀態(tài)時(shí)，含水量與干重度之間存在以下關(guān)系：。1-1-22 厚度為5m的砂層在天然狀態(tài)時(shí)其孔隙比為0.72，室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)得=0.52，=0.75，經(jīng)振動(dòng)壓實(shí)，砂面平均下沉30cm。求此時(shí)的相對(duì)密

8、實(shí)度是多少？1-1-23某黏土的干重度為12.0，含水量為45%，土粒相對(duì)密度為2.70。求1土中土粒、水和氣體所占的體積和重力。1-1-24 某土層原位十字板測(cè)定的土的平均抗剪強(qiáng)度為，取該土制成式樣，進(jìn)行室內(nèi)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的強(qiáng)度為40KPa.求土的靈敏度。1-1-25 用相對(duì)密度為2.70，天然孔隙比為0.8的土體做路基填料，要求填筑干密度達(dá)到1.7t/。求填筑1土所需原狀土的體積。1-1-26 已知土1：液限=50%，=25；土2：=30%，=6。利用塑性圖（圖1-1）判別土的類(lèi)別。 圖 1-1 細(xì)粒土分類(lèi)的塑性圖1-1-27 土料室內(nèi)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1-5所列。試?yán)L出關(guān)系曲線(xiàn)，

9、求最優(yōu)含水量和最大干密度。表1-5含水量（%）510203040密度1.581.761.942.022.06二、 思考題1-2-1 什么是土的顆粒級(jí)配？什么是土的顆粒級(jí)配曲線(xiàn)？1-2-2 土中水按性質(zhì)可以分為哪幾類(lèi)？1-2-3 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)？1-2-4 甲土的含水量大于乙土，試問(wèn)甲土的飽和度是否大于乙土？1-2-5 什么是土的液限、塑限和縮限？什么是土的液性指數(shù)、塑性指數(shù)？1-2-6 塑性指數(shù)對(duì)地基土性質(zhì)有何影響？1-2-7 什么是土的凍脹性？產(chǎn)生機(jī)理是什么？1-2-8 說(shuō)明細(xì)粒土分類(lèi)塑性圖的優(yōu)點(diǎn)？1-2-9 按規(guī)范方法如何對(duì)建筑地基巖土進(jìn)行分類(lèi)

10、？1-2-10 甲、乙兩土的天然重度和含水量相同，相對(duì)密度不同，誰(shuí)的飽和度大？1-2-11 簡(jiǎn)述用孔隙比、相對(duì)密度判斷砂土密實(shí)度的優(yōu)缺點(diǎn)。1-2-12 土是怎樣生成的？有何工程特點(diǎn)？1-2-13 簡(jiǎn)述野外判別碎石土密實(shí)度方法？1-2-14 什么是土的靈敏度和觸變性？試述其在工程中的應(yīng)用。1-2-15 什么是土的結(jié)構(gòu)？其基本類(lèi)型是什么？1-2-16 什么是土的構(gòu)造？其主要特征是什么？1-2-17 說(shuō)明圖1-3中各圖的縱橫坐標(biāo)，同時(shí)標(biāo)出單位。 下圖1-31-2-18 影響土的壓實(shí)性的主要因素是什么？1-2-19 什么是最優(yōu)含水量和最大干密度？1-2-20 為什么含水量小于最優(yōu)含水量時(shí)，干密度隨增大

11、而增大，時(shí)，隨增加而減小？1-2-21 試述強(qiáng)、弱結(jié)合水對(duì)土性的影響。1-2-22 試述毛細(xì)水的性質(zhì)和對(duì)工程的影響。三、選擇題1-3-1 在土的三相比例指標(biāo)中，直接通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定的是（ ）。（1）（2）（3）（4）1-3-2 淤泥質(zhì)土的含水量、孔隙比分別為（ ）。（1） （2）（3） （4）1-3-3 已知A和B兩種土的物理指標(biāo)如表1-6 所列： 表 1-6AB液限（%）309塑限（%）126含水量（%）156土粒相對(duì)密度2.72.68飽和度（%）100100下列說(shuō)法正確的是（ ）。（1）A土的黏粒比B土的少 （2）A土的濕重度比B土大（3）A土的干重度比B土大 （4）A土的孔隙比比B土大1-3

12、-4 淤泥和淤泥質(zhì)土的含水量（ ）。（1）大于液限 （2）大于40% （3）大于50%（4）大于60%1-3-5 軟土的特性之一是（ ）。（1）透水性較好 （2）強(qiáng)度較高（3）天然含水量較少（4）壓縮性較高1-3-6 若土的顆粒級(jí)配曲線(xiàn)很平緩，則表示（ ）。（1）不均勻系數(shù)較?。?）粒徑分布不均勻（3）粒徑分布較均勻（4）級(jí)配不好1-3-7 若兩種土的不均勻系數(shù)Cu相同，則兩種土的（ ）。（1）限定粒徑相同 （2）有效粒徑相同（3）限定粒徑與有效粒徑之比相同 （4）顆粒級(jí)配曲線(xiàn)相同1-3-8 雜填土的組成物質(zhì)是（ ）。（1）由水力沖填泥砂形成 （2）含有大量工業(yè)廢料、生活垃圾或建筑垃圾（3）符

13、合一定要求的級(jí)配砂土（4）碎石土、砂土、黏性土等一種或數(shù)種1-3-9 若某砂土的天然孔隙比與其能達(dá)到的最大孔隙比相等，則該土（ ）。（1）處于最疏松狀態(tài)（2）處于中等密實(shí)狀態(tài)（3）處于最密實(shí)狀態(tài)1-3-10 某粘性土的液性指數(shù)=0.5，則該土的軟硬狀態(tài)為（ ）。（1）硬塑（2）可塑（3）軟塑（4）流塑1-3-11 某粘性土的塑性指數(shù)為19，該土的名稱(chēng)為（ ）。（1）粉土（2）粉質(zhì)黏土（3）黏土（4）砂土1-3-12 從某淤泥質(zhì)土測(cè)得原狀土和重塑土的抗壓強(qiáng)度分別為10kPa和1kPa,該淤泥的靈敏度St為（ ）。（1）9 （2）11 （3）5 （4）101-3-13下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（ ）。（

14、1）土的自重應(yīng)力一般不會(huì)引起地基變形（2）地基中的附加應(yīng)力會(huì)引起地基變形（3）飽和土中的總應(yīng)力等于有效應(yīng)力與孔隙水壓力之和（4）孔隙水壓力會(huì)使土體產(chǎn)生體積變形1-3-14 有一完全飽和土樣切滿(mǎn)環(huán)刀內(nèi)，稱(chēng)得總質(zhì)量為72.49g,經(jīng)105烘至恒質(zhì)量為61.28g，已知環(huán)刀質(zhì)量為32.54g，土的相對(duì)密度為2.74。其天然孔隙比為（ ）。（1）1.088（2）1.069（3）1.000（4）1.0581-3-15 某原狀土處于完全飽和狀態(tài)，測(cè)得含水量為32.45%，土粒相對(duì)密度ds=2.65，液限為36.4%，塑限為18.9%。此土樣的名稱(chēng)及物理狀態(tài)是（ ）。（1）粉質(zhì)黏土，可塑（2）粉質(zhì)黏土，硬塑

15、（3）粉土，硬塑（4）黏土，軟塑1-3-16 某土樣的天然密度為1.74t/,含水量為20%，土粒相對(duì)密度為2.65，最大干密度為1.67 t/，最小干密度1.39 t/，其相對(duì)密實(shí)度及密實(shí)程度為（ ）。（1）Dr=0.28 松散狀態(tài) （2）Dr=0.35 中密狀態(tài)（3）Dr=0.25 松散狀態(tài) （3）Dr=0.68 密實(shí)狀態(tài)1-3-17 已知甲、乙兩個(gè)土樣的物理性質(zhì)指標(biāo)如表1-7所列。 表1-7：土樣（%）（%）（%）dsSr甲3012.5282.751.0乙146.3262.601.0試問(wèn)下列結(jié)論中，錯(cuò)誤的是（ ）。（1） 甲土樣比乙土樣的黏粒含量多（2） 甲土樣的天然密度比乙土樣的天然密

16、度大（3） 甲土樣的干密度比乙土樣干密度的（4） 甲土樣的天然孔隙比小于乙土樣的天然孔隙比1-3-18 一種土的、和數(shù)值大小依次為（ ）。（1）（2）（3）（4）1-3-19 土的物理性質(zhì)試驗(yàn)指標(biāo)是（ ）。（1）孔隙比、天然含水量和飽和度（2）孔隙率、土粒相對(duì)密度（3）密度、天然含水量和土粒相對(duì)密度（4）飽和度、土粒相對(duì)密度和重度1-3-20 在工程上，對(duì)于粒徑分別大于0.1mm及小于0.1mm的土，采用的顆粒級(jí)配試驗(yàn)方法為（ ）。（1）均為篩分法（2）均為水分法（3）前者為篩分法，后者為水分法1-3-21 某飽和原狀土樣的天然含水量=27.6%，液限含水量35%，塑限含水量17%，該土的名稱(chēng)

17、和狀態(tài)是（ ）。（1）粉土，流塑狀態(tài) （2）粉質(zhì)黏土，流塑狀態(tài)（3）黏土，可塑狀態(tài) （4）粉質(zhì)黏土，硬塑狀態(tài)1-3-22碎石土應(yīng)為粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)總重的百分比為（ ）。（1）20% （2）50% （3）70% （4）60%1-3-23 粒徑大于0.5 mm的顆粒含量超過(guò)全重的50%，且粒徑大于2mm的顆粒含量不足全重的50%的土為（ ）。（1）粗砂 （2）中砂 （3）細(xì)砂 （4）粉砂1-3-24 天然狀態(tài)砂土的密實(shí)度一般用（ ）來(lái)測(cè)定。（1）荷載試驗(yàn) （2）輕便觸探試驗(yàn)（3）現(xiàn)場(chǎng)十字板剪切試驗(yàn) （4）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)1-3-25 砂土的密實(shí)度應(yīng)以（ ）指標(biāo)來(lái)衡量。（1）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊

18、數(shù)N （2）空隙比e（3）含水量 （4）抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、 1-3-26 在三類(lèi)黏土礦物中，強(qiáng)度最小、親水性最強(qiáng)的礦物分別為（ ）。（1）高嶺石、蒙脫石 （2）蒙脫石、蒙脫石（3）伊里石、蒙脫石 （4）高嶺石、伊里石1-3-27 指出下列何種土不以塑性指標(biāo)來(lái)定名（ ）。（1）黏土 （2）粉質(zhì)黏土 （3）粉土 （4）砂土1-3-28 對(duì)于黏土的塑性指數(shù)，下列各項(xiàng)所列數(shù)值（ ）正確。（1）3（2）310（3）1017（4）171-3-29 某黏性土的塑性指數(shù)=19，該土的名稱(chēng)為（ ）。（1）粉土（2）粉質(zhì)黏土（3）黏土（4）砂土1-3-30 黏性土的塑性指數(shù)越大，則表示土的（ ）。（1）含水量越大（

19、2）黏粒含量越高（3）粉粒含量越高（4）塑限越高1-3-31 勘察報(bào)告中對(duì)某土層提供的塑性指數(shù)平均值為18.9，液性指數(shù)平均值為0.49，該土層應(yīng)命名為（ ）。（1）塑性黏土 （2）散狀粉土（3）可塑狀黏土 （4）軟塑狀粉質(zhì)黏土1-3-32 淤泥屬于（ ）。（1）粉土（2）黏性土（3）粉砂（4）細(xì)砂1-3-33 素填土是由（ ）組成的填土。（1）碎石土、砂土、建筑垃圾 （2）碎石土、砂土、生活垃圾（3）碎石土、黏性土、工業(yè)廢料 （4）碎石土、砂土、粉土、黏性土1-3-34 （ ）不屬于人工填土。（1）素填土（2）雜填土（3）沖填土（4）淤泥1-3-35 某原狀土樣，試驗(yàn)測(cè)得重度=17，含水量=22.0%，土粒相對(duì)密度ds=2.72。該土樣的孔隙率及有效重度分別為（ ）。（1）48.8%，8.18 （2）0.66%，18.81（3）1.66%，8.81 （4）48.8%，18.811-3-36 某住宅地基勘察中，已知一個(gè)鉆孔原狀土式樣結(jié)果為：土的密度，土粒相對(duì)密度是ds=2.70，土的含水量18。0%，則此式樣的氣體體積為（ ）。（1）0.