《土力學(xué)》第二章習(xí)題集及詳細(xì)解答

1、土力學(xué)第二章習(xí)題集及詳細(xì)解答第2章土的物理性質(zhì)及分類 一 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 、 、 。2.對砂土密實(shí)度的判別一般采用以下三種方法 、 、 。3.土的天然密度、土粒相對密度、含水量由室內(nèi)試驗(yàn)直接測定，其測定方法分別是 、 、 。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。8. 碎石土是指粒徑大于 mm的顆粒超過總重量50%的土。9.土的飽和

2、度為土中被水充滿的孔隙 與孔隙 之比。10. 液性指數(shù)是用來衡量粘性土的 狀態(tài)。二、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) 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

3、哪種是對的？( ) (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emax0.762，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1.8g/cm3，土粒相對密度ds2.70，土的含水量w18.0，則每立方土體中氣相體積為( )(A)0.486m3 (B)0.77m3 (C)0.16m3 (D)0.284m37.在土的三相比例指標(biāo)中，直接通過室內(nèi)試驗(yàn)測定的是（）。(A)ds，w,

4、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) 透水性減小。 9評價(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.對無粘性土的工程性質(zhì)影響最大的因素是（ ）。(A)含

5、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) 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

6、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3220372.721.0乙2316272.661.0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)，

7、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)考試試題)（A）粒徑大于0.075mm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0.075mm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0.1mm的顆粒質(zhì)量少于總質(zhì)量75%的為粉砂，不足

8、75%且塑性指數(shù)IP3的為粉土； （D）粒徑大于0.1mm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。21.某建筑物地基需要壓實(shí)填土8000m3，控制壓實(shí)后的含水量w1=14%，飽和度Sr=90%；填料重度r=15.5kN/m3，天然含水量w0=10%，相對密度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) 11050 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

9、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。23.采用塑限含水量WP=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.對粘性土填料進(jìn)行下列壓實(shí)試驗(yàn)時(shí)，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)到最大干密度所對應(yīng)的含水量；

10、 (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。三、判斷改錯(cuò)題1. 在填方工程施工中，常用土的干密度來評價(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可以對土進(jìn)行分類。4. 相對密實(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。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

11、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，其顆粒相對密度和孔隙比將增大。四 簡答題1. 什么是土的物理性質(zhì)指標(biāo)？哪些是直接測定的指標(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)對地基土性質(zhì)有何影響？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，相對密度不同，飽和度哪個(gè)大？9. 簡述用孔隙比e、相對密實(shí)度Dr判別砂土

12、密實(shí)度的優(yōu)缺點(diǎn)。10. 簡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？15.為什么含水量wwop時(shí)，rd隨w增加而減??？16. 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？（長安大學(xué)2007年碩士研究生入學(xué)考試）

13、五、 計(jì)算題1. 有一完全飽和的原狀土樣切滿于容積為21.7cm3 的環(huán)刀內(nèi)，稱得總質(zhì)量為72.49g， 經(jīng)105烘干至恒重為61.28g，已知環(huán)刀質(zhì)量為32.54g，土粒相對密度（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1.85g/cm 3、含水量為34%、土粒相對密度為2.71，試求該土樣的飽和密度、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1.77g/cm3 ，含水量為9.8%，土粒相對密度為2.67，烘干后測定最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943，試求孔隙比和相對密度，判斷該

14、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)測定，某地下水位以下砂層的飽和密度為1.991g/cm3，土粒相對密度為2.66，最大干密度為1.67g/cm3，最小干密度為1.39g/cm3，試判斷該砂土的密實(shí)程度。6.已知某土樣含水量為20%，土粒相對密度為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

15、的該土樣中應(yīng)加多少水？8.某土樣孔隙體積，土粒體積，土粒相對密度為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。9.某土樣的干密度為1.60g/cm3，土粒相對密度為2.66，顆粒分析試驗(yàn)表明，該土大于0.5mm的顆粒占總質(zhì)量的25%。假設(shè)細(xì)顆?？梢园汛诸w粒間的孔隙全部填滿，問該土小于0.5mm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)場需要填土，基坑的體積為2000 m3，土方來源是從附近土丘開挖，經(jīng)勘察土的相對密度為2.70,含水量為15%,孔隙比為0.60。要求填土

16、的含水量為17%,干重度為17.6 kN/m3 。(1) 取土場的重度、干重度和飽和度是多少？(2) 應(yīng)從取土場開采多少方土?(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%，試求其土粒相對密度和孔隙比。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

17、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？14.設(shè)有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，已測定土粒相對密度為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)一 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.

18、 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. 粉土。8. 2。9. 體積、總體積。10.軟硬。二 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）正確三 判斷改錯(cuò)題1. P。2. ，無粘性土不具有可塑性。3.

19、 ，對粉土和粘性土分類。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。四 簡答題1.【答】（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)，可用于評價(jià)土的物理、力學(xué)性質(zhì)。（2）直接測定的指標(biāo)：土的密度r、含水量w、相對密度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=w

20、ds/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

21、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離子成分等方面的特性，但是不同的液限、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)

22、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):用長頸漏斗測定emax或用振動(dòng)叉和擊實(shí)金屬法測定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)

23、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力，阻止顆粒移動(dòng)，壓實(shí)比較困難，干密度較