1、 河海土力学课后习题与答案 第一章 思考题 1 1-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？ 1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？ 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 1-7 什么是 吸着水？具有哪些特征？ 1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？ 1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？ 1-10 土中的气体以哪几种
2、形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 1-11 什么叫的物理性质指标 是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？ 1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？ 1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？ 1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？ 1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最 大干密度和最优含水率？ 1-17 土的工程分类的目的是什么？ 1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 习题 1 1-1 有 A、 B两个图样，通过室内实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示，试 绘出它们的粒径分布曲
3、线并求出 uC 和 cC 值。 A土样实验资料（总质量 500g） 粒径 d（ mm） 5 2 1 0.5 0.25 0.1 0.075 小于该粒径的质量（ g） 500 460 310 185 125 75 30 B土样实验资料（总质量 30g） 粒径 d（ mm） 0.075 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002 0.001 小于该粒径的质量（ g） 30 28.8 26.7 23.1 15.9 5.7 2.1 1-2 从地下水位以下某粘土层取出一土样做实验，测得其质量为 15.3g，烘干后质量为 10.6g，土粒比重为 2.70，求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、
4、浮密度、干密度及其相应的重度。 1-3 某土样的含水率为 6.0%密度为 1.60 3g/cm ，土粒比重为 2.70，若设孔隙比不变，为使土样完全饱和，问 100 3cm 土样中应该加多少水？ 1-4 有土料 1000g,它的含水率为 6.0%，若使它的含水率增加到 16.0%，问需要加多少水？ 1-5 有一砂土层，测得其天然密度为 1.77 3g/cm ，天然含水率为 9.8%，土的比重为 2.70，烘干后测得最小孔隙比为 0.46，最大孔隙比为 0.94，试求天然孔隙比 e、饱和含水率和相对密实度 D，并判别该砂土层处于何种密实状态。 1-6 今有两种土，其性质指标如下表所示。试通过计算
5、判断下列说法是否正确？ 1.土样 A 的密度比土样 B 的大； 2.土样 A 的干密度比土样 B的大； 3. 土样 A 的孔隙比比土样 B 的大； 性质指标 土样 A B 含水率（ %） 15 6 土粒比重 2.75 2.68 饱和度（ %） 50 30 1-7 试从定义证明： 干密度 swd s wG G (1 n )1E 湿密度 srwG S e1e 浮密度 sw(G -1) 1e 1-8 在图中， A 土的液限为 16.0%，塑限为 13.0%； B土的液限为 24.0%，塑限为 14.0%， C土为无粘性土。图中实线为粒径分布曲线，虚线为 C 土的粗粒频率曲线。试按土的分类标准对这三种
6、土进行分类。 1-9 某碾压土坝的土方量为 20 万方，设计填筑干密度为 1.65 3g/cm 。料的含水率为 12.0%，天然密度为1.70 3g/cm ，液限为 32.0%，塑限为 20.0%，土粒比重为 2.72。问： 为满足填筑土坝需要，料场至少要有多少方土料？ 如每日坝体的填筑量为 3000 3m ，该土的最优含水率为塑限的 95%，为达到最佳碾压效果，每天共需要加多少水？ 土坝填筑的饱和度是多少？ 第二章 思考题 2 2-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种？怎么定义？ 2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力？计算自重应力应注意些什么？ 2-3 何谓附加应力，空间问题和平面问
7、题各有几个附加应 力分量？计算附加应力时对地基做了怎样的假定？ 2-4 什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力有何不同？ 2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律？相邻两基础下附加应力是否会彼此影响？ 2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么？ 2-7 什么是有效应力？什么是孔隙应力？其中静孔隙应力如何计算？ 2-8 你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗？会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗？ 习题 2 2-1 如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，试求土的自重 应力和静孔隙水应力，并绘出它们的分布图。 2-2 如图所示为一矩形
8、基础，埋深 1m,上部结构传至设计地面标高处的荷载为 P=2106kN ，荷载为单偏心，偏心矩为 e=0.3m,试求基底中心 O，边点 A和 B下 4m 深处的竖向附加应力。 2-3 甲乙两个基础，它们的尺寸和相应位置及每个基底下的基底净压力如图所示，试求甲基础 O 点下2m 深处的竖向附加应力（图中尺寸以米计）。 2-4 某挡土墙建于如图所示的地基上，埋深 2m，尺寸如图所示（图中的尺寸以米计）。墙受上部 竖向荷载和墙身自重为 vF =1000kN/m ，其作用位置距墙前趾 A点为 3.83m，墙背受有总水平推力 hF =350kN/m ，其作用点距墙底为 3.5m。（不计墙后填土的影响）试
9、求： M， N点处的竖向自重应力； M， N点处的竖向附加应力 2-5 某矩形基础长宽分别为 3m 和 2m，基础剖面和地基条件如图所示，试求基础中点 O 及其以下点 M和 N 的自重应力、竖向附加应力以及静孔隙水应力（图中尺寸以米计） 第三章 思考题 3 3-1 何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些？ 3-2 实验室内测定渗透系数的方法有几种？它们之间又什么不同？ 3-3 流网有什么特征？ 3-4 渗透变形有几种形式？各有什么特征？ 3-5 什么是临界水力梯度？如何对其进行计算？ 3-6 孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同？如何利用流网确定渗流作用的孔隙水压力。 3-7 根
10、据达西定律计算出的流速和土水 中的实际流速是否相同？为什么？ 3-8 拉普拉斯方程是由哪两个基本定律推导出的？你认为土的透水系数是各向同性的吗？ 习题 3 3-1 图为一简单的常水头渗透试验装置，试样的截面积为 120 2cm ，若经过 10 秒。由量筒测得流经试样的水量为 150 2cm ，求试样的渗透系数。 3-2 某无粘性土的粒径分布曲线如 1-28 曲线所示，若该土的孔隙率 n=30%，土粒比重 sG =2.65，试问当发生渗透变形时，该土应属何种类型的土？其临界水力梯度为多少（用细粒含量法判别）？ 3-3 如图 1-29中的曲线 C为一无粘性土的粒径分布图和粒组频率曲线（虚线所示）。
11、试判别该土的发生渗透变形时是属何种类型的土？若土的孔隙率为36%，土粒的比重为 2.65，则该土的临界水力梯度多大？ 3-4 资料同 3-3，试求： 图 3-27 中 b点的孔隙水应力（包括静止孔隙水应力和超孔隙水应力）和有效应力； 地表面 5-6 处会不会发生流土现象？ 3-5 有一粘土层位于两沙层之间，其中沙层的湿重度 =17.6 3kN/m ，饱和重度 3sat 19.6kN / m ，粘土层的饱和重度 3sat 20.6kN / m ，土层的厚度如图所示。地下水位保持在地面以下 1.5m 处，若下层砂层中有承压水，其测压管水位高出地面 3m，试计算： 粘土层内的孔隙水应力及有效应力随深
12、度的变化并绘出分布图（假定承压水头全部损失在粘土层中）； 要使粘土层发生流土，则下层砂中的 承压水引起的测压管水位应当高出地面多少米？ 第四章 思考题 4 4-1 引起土体压缩的主要原因是什么？ 4-2 试述土的各压缩性指标的意义和确定方法。 4-3 分层总和法计算基础的沉降量时，若土层较厚，为什么一般应将地基土分层？如果地基土为均质，且地基中自重应力和附加应力均为（沿高度）均匀分布，是否还有必要将地基分层？ 4-4 分层总和法中，对一软土层较厚的地基，用i 1 i 2 i i 1 iS ( e e ) H /(1 e ) 或 i vi i 1 iS a p H /(1 e ) 计算各分层的沉降时，用哪个公式的计算结果更准确？为什么？
