《土力學(xué)》第二章習(xí)題集及詳細解答

PAGE4《土力學(xué)》第二章習(xí)題集及詳細解答第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，受擾動后土的強度降低越

。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與壓實效果無關(guān)2.有三個同一種類土樣，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γ和含水率怎樣改變？(

)

(A)γ增加，減小

(B)γ不變，不變

(C)γ增加，增加4.土的液限是指土進入流動狀態(tài)時的含水率，下述說法哪種是對的？(

)

(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e＝0.303，最大孔隙比emax＝0.762，最小孔隙比emin＝0.114，則該砂土處于(

)狀態(tài)。（A）密實

（B）

中密

(C)松散

（D）稍密6．已知某種土的密度ρ＝1.8g/cm3，土粒相對密度ds＝2.70，土的含水量w＝18.0％，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中，直接通過室內(nèi)試驗測定的是（）。(A)ds，w,e；(B)ds，w,ρ；(C)ds，e,ρ；(D)ρ，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．評價粘性土的物理特征指標有哪些（

）。（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，壓實度c；

(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)含水量；

(B)密實度；

(C)礦物成分；(D)顆粒的均勻程度。

11.處于天然狀態(tài)的砂土的密實度一般用哪一種試驗方法測定（

）。(A)載荷試驗；

(B)十字板剪切試驗；

(C)標準貫入試驗；

(D)輕便觸探試驗。

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；五、

計算題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（要求按三項比例指標定義求解）。2.某原狀土樣的密度為1.85g/cm3、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，判斷該砂土的密實度。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d；當孔隙被水充滿時，求飽和重度sat和含水量。9.某土樣的干密度為1.60g/cm3，土粒相對密度為2.66，顆粒分析試驗表明，該土大于0.5mm的顆粒占總質(zhì)量的25%。假設(shè)細顆?？梢园汛诸w粒間的孔隙全部填滿，問該土小于0.5mm的那部分細顆粒土的干密度約是多少？若經(jīng)過壓實后，該土在含水量為18%時達到飽和，問該土此時的干密度是多少？10.某一施工現(xiàn)場需要填土，基坑的體積為2000m3，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。要求填土的含水量為17%,干重度為17.6kN/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1.85t/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1.85t/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1.8t/m3，干密度為1.3t/m3，飽和重度為20kN/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)理論上所能達到的最大擊實曲線（即飽和度Sr=100%的擊實曲線）的表達式。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)、流動態(tài)、縮限、塑限、液限2.

孔隙比法、相對密實度法、標準灌入法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)受到擾動時，導(dǎo)致強度降低，但當擾動停止后，土的強度又隨時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.A2.B3.A4.C5.A6.C7.B8.C9.C10.B11.C12.B13.B14.B15.C16.A17.A18.A19.B20.A21.B22.C23.B24.C21題詳解：壓實前填料的干重度：壓實后填土的干重度：根據(jù)壓實前后土體干質(zhì)量相等的原則計算填料的方量V1：

答案（B）正確三

判斷改錯題1.。2.×，無粘性土不具有可塑性。3.×，對粉土和粘性土分類。4.×，是反映砂土本身的密實程度。5.×，去掉“及其形狀”。6.×，將“55%”改為“50%”。7.×，二者沒有必然聯(lián)系。8.×，同一種土的壓實能量越大，最優(yōu)含水量越小。9.×，液性指數(shù)相同時軟硬程度才相同。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表示，稱為土的物理性質(zhì)指標，可用于評價土的物理、力學(xué)性質(zhì)。（2）直接測定的指標：土的密度、含水量、相對密度ds；計算指標是：孔隙比e、孔隙率n、干密度d、飽和密度sat、有效密度’、飽和度Sr2.【答】

甲>乙，但Sr甲不一定大于Sr乙。因為Sr=ds/e，它不僅與含水量有關(guān)，還與ds、e有關(guān)。3.【答】（1）液限L：液限定義為流動狀態(tài)與塑性狀態(tài)之間的界限含水量。（2）塑限p:塑限定義為土樣從塑性進入半堅硬狀態(tài)的界限含水量。（3）縮限s:縮限是土樣從半堅硬進入堅硬狀態(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=wL－wP（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。土顆粒越細、粘土礦物含量越多、土粒表面反離子層中低價陽離子增加，IP變大。IP是粘性土的分類標準。IP>17為粘性土，IP為粉質(zhì)粘土。5.【答】（1）當?shù)貙訙囟冉抵亮銛z氏度以下，土中水凍結(jié)形成凍土。某些細粘粒土在凍結(jié)時，體積發(fā)生膨脹，即凍脹現(xiàn)象。（2）產(chǎn)生機理是由于土層在結(jié)冰時，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)是劃分細粒土的良好指標，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)和液限兩個方面，因此對細粒土分類更加合理。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。因為：由此看出：ds大的，Sr就小。9.【答】（1）用e判斷砂土的密實度的優(yōu)點：應(yīng)用方便，同一種土，密實砂土的空隙比一定比松散砂土的??；缺點：無法反映土的粒徑級配因素。（2）用Dr判斷砂土的密實度的優(yōu)點：考慮了土級配因素，理論上完善；缺點:用長頸漏斗測定emax或用振動叉和擊實金屬法測定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、中密、稍密、松散四種密實狀態(tài)。11.【答】（1）土的靈敏度定義為原狀土強度與擾動土強度之比，即：St=原狀土強度／擾動土強度。土的強度通常采用無側(cè)限抗壓強度試驗測定，即：。土的靈敏度愈高，其結(jié)構(gòu)性愈強，受擾動后土的強度降低就愈多。所以在基礎(chǔ)施工中應(yīng)注意保護基槽，盡量減少土結(jié)構(gòu)的擾動。（2）飽和粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動，導(dǎo)致強度降低，但當擾動停止后，土的強度又隨時間而逐漸增大。粘性土的這種抗剪強度隨時間恢復(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，可利用土的靈敏度，樁側(cè)土的結(jié)構(gòu)受到破壞而強度降低，將樁打入土中；利用土的觸變性，在停止打樁以后，土的強度逐漸恢復(fù)，樁的承載力增加。12.【答】（a）橫坐標是粒徑，用對數(shù)表示，縱坐標是小于(或大于)某粒徑的土重含量(或稱累計百分含量)，用%表示；（b）橫坐標是含水量，用%表示，縱坐標是土的干密度，單位g/cm3;（c）橫坐標是液限，用%表示，縱坐標是塑性指數(shù)。13.【答】含水量、擊實能量、土的顆粒級配、試驗條件。14.【答】在一定的壓實能量下使土最容易壓實，并能達到最大干密度時的含水量稱為土的最優(yōu)含水量，用op表示；相對應(yīng)的干密度叫最大干密度，用dmax表示。15.【答】因為含水量小于最優(yōu)含水量op時，土中水主要是強結(jié)合水，顆粒間具有很大的分子引力，阻止顆粒移動，壓實比較困難，干密度較??；當含水量適當增大時，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，壓實效果變好，干密度增加；當含水量繼續(xù)增加時超過最優(yōu)含水量op出現(xiàn)了自由水，擊實時水不易立即排除，阻止土?？拷瑝簩嵭Ч陆?，干密度又下降。16.【答】粘性土滲透性很小，壓實過程中含水量幾乎不變，土中少量封閉氣體很難全部趕走，要想擊實到完全飽和狀態(tài)是不可能的。17.【答】含水量、土類及級配、擊實功能、毛細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】對于粘性土，因粘土礦物含量高、顆粒細小，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，而分別處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動狀態(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)，因為含不同礦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狀態(tài)。因此，考慮礦物成分的影響，粘性土的軟硬狀態(tài)