1、1第 1 章 土的物理性质与工程分类一填空题1 颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。2 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越多，粘土的塑性指标越大3 塑性指标 ，它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反pLpwI映了粘性、可塑性等因素。因此规范规定： 为粉质粘土， 为170pI17pI粘土4 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标 、 来衡量。erD5 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数 。pI6 决定无粘性土工程性质的好坏
2、是无粘性土的相对密度，它是用指标 来衡量。r7 粘性土的液性指标 ，它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态， 规范pLwI按 将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。LI10某砂层天然饱和重度 kN/m3，土粒比重 ，并测得该砂土的最大干20sat 68.2sG重度 kN/m3，最小干重度 kN/m3，则天然孔隙比 为 0.68，最大1.7maxd 4.15mind e孔隙比 0.74，最小孔隙比 0.57。eie11砂粒粒径范围是 0.0752mm，砂土是指大于 2mm 粒径累计含量不超过全重 50%，而大于 0.075mm 粒径累计含量超过全重 50%。12亲水性最强的粘土矿物是蒙
3、脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。二 问答题说明三相草图中 和 的物理概念。e1答： 代表单元土体中土骨架所占有的体积， 代表孔隙在单元土体中所占有e1的体积。液限仪测定。21 说明土的天然重度 ，饱和重度 ，浮重度 和干重度 的物理概念和相互关系，satd并比较同一土中的 、 、 、 的数值大小。satd答： ， ， ， 。gVmgVwssatgVmws Vmsd。dsat四、计算题 1 某地基土样数据如下：环刀体积 60cm ,湿土质量 0.1204kg，土质量 0.0992kg，
4、土3粒相对密度为 2.71，试计算：天然含水量 w，天然重度 ，干重度 ，孔隙比 。de3/02.164.cmNgVm 3/0165.692.0cmNgVsd336.71.209cmGmVs9.ssve2若原状土样的天然密度 ，含水量 ，土颗粒相对密度 =2.71，3/1.2t%15wsG试计算孔隙比 e.答：设 ， t31mVs7.wsGt401.2*50swm38.s 4.01ssvVe3测得沙土的天然重度 ，含水量 ，土粒相对密度 ，3/6.7kN%6.8w6.2sG最小孔隙比 ，最大孔隙比 ，试求沙土的相对密度 。42.0mine71.0maxerD%.1.9sw3答： 设 31cmV
5、s则 g6.2wssGg9.080sw 3641.7.1/ cmgmVws.064ssve 278.71minaxeDr4某干沙土样重度为 16.6KN/m ,土粒相对密度 ，置于雨中，若砂样体积不变，369.sG饱和度增加到 40%，求砂样在雨中的孔隙比。答：设 cm331cVsgVsws69.22.1.dsm5.某工地进行基础施工时，需在土中加水以便将土夯实，现62.0ssve取土样 1000g，测其含水量为 20%，根据施工要求，将土的含水量增加 20%，问应在土样内加多少水？ 答：由 得 %10swmgwms 83)2.01/()1/(需加水量为gmsw167 s 6783*4.04.
6、 6. 某工程地质勘察中，取原状土 60cm ,重 99.15g，烘干后重 78.05g， ，求此土3 .2sG的孔隙比和饱和度。 答： gmsw 5.2.715.9365.20/cmVw 3.6.08cmGVws0.1.9ssve 671.02.95vrS7某土样的干重度 ，含水量 ，土粒相对密度 ，求3/45mkNd %3.1.2sd饱和度 。答：设 ，则 rS1cVs gVGwss74gwms 527.03.19.0 37.154.2/cmgmVdss3.527.cmVw第三章 地基土%2.6817.501%10swvr VS的应力与变形14什么是基底压力？答：建筑物的荷载是通过自身基础
7、传给地基的。基底压力是作用于基础底面上的荷载效应，它与荷载的大小和分布、基础的刚度、基础的埋深以及地基土的性质等多种因素有关。16地基变形按其特征分为哪几种？其定义是什么？答：分为瞬时沉降、固结沉降和次压缩沉降。四、计算题 1 土层分布如图，计算土层的自重应力，并绘制自重应力的分布图。解：（1） 砂土：设 ，则1sVg65.21swsGmg.0*1scm3265.01wVcm39.7.1rvSKN/m371.6.05211 ggVmvsw（2）黏土设 s则 g 70.22wssGmg54*.2swcm376.10/.822wsV 2m4m %9.37,65.2,10rsSdw31/4.8,.,
8、mkNs19.42kN/m2 58.06kN/m25kN/m36.97.1222 gVmws2.某粉土地基如图，测得天然含水量 ，干密度 ，土粒比重%43/54.1mtd，地面及地下水位高程分别为 35.00 及 30.00m，汛期水位将上升到 35.5m 高程。73.2sG试求 25.00 高程处现在及汛期时的土的自重应力。当汛期后地下水下降到 30.00 高程（此时土层全以饱和状态计） 、25.00m 处的自重应力是多少？解： ， t1sV73.2wssGmt650*4.swm72.15.3ds3kN/m8.9. gVws 3kN/m1.72.16503gs 3kN/m89wsat3现在的
9、自重应力 kPa,5.14*.5.c汛期时的自重应力 kPa980地下水下降后 .11 图所示基础基底尺寸为 ，试求基底平面平均压力 和 及 ，绘出沿偏m24pmaxin心方向的基底压力分布图。解：基底平面平均压力为 4*2068AGFp/15kNFGN806240mkM3.35.)(68402me 35.5035.0030.0025.00汛期水位 现在水位细砂粉土 kNF6802m0.35mG4m37.601496kN/m3 8有一矩形基础，63.4105263840minaxWMANP底面尺寸 ，埋深 2m，受 4000kN 中心荷载（包括基础自重）的作用，地基为粉砂8层， ，压缩资料如表
10、所示，试用分层总和法计算地基最终陈降量。3/19k解：略。9如图，已知基础长 42.5m，宽 13.3m，基础底面附加压力 基础底面铺有 kPap240水砂层，地基为粉质黏土层，压缩模量 ，渗透系数 ，MaEs5.7scm/16.土层厚 8m，底部基岩处附加应力为 160Pa，试计算：（1）地基的最终沉降量， （2）计算地基的固结系数。解： mHEps 3.2810*5.7264310 土的竖向固结系数 cm /s 26105.4/105.7/ wsvkc10.饱和黏土层厚 8m，受大面积荷载 作用，该土层初始孔隙比 ，压缩kPap .e系数 ，在单面排水条件下问加荷一年的沉降量为多少？13.
11、0MPaacmk/8解： 粘土层的压缩模量为 MaeEs 67.103.粘土层的最终沉降量为 mHsz 93.148.26竖向固结系数 aaekcwv /203.01)(8)(62对于单面排水条件下：竖向固结时间因数 ，查表得固结度接近 100%，所以加875.2HtTv荷一年的沉降量为 143.93mm。11.某饱和粘土层厚 8m，受大面积荷载 kPa 作用，该土层初始孔隙比为 ，10p 0.1eMPa-1， cm/a，单面排水，问沉降达 140mm 所需的时间。3.0a8.1k解：粘土层的压缩模量为 MPaaeEs 67.3.7粘土层的最终沉降量为 mHEsz 93.1480167.2竖向
12、固结系数 aaekcwv /23.0)(8)1(62平均固结度将为 97.3.14sUtz根据 查得 ，在单向排水条件下： 年。z9.0vT 96.41283.02vcHTt四、计算题1 某条形基础下地基土体中某点的应力 ，kPaz250， ，已知土的 ， ，问该点是否剪损。kPax0kaxz403c解： = = 31 22xzxzxz kPa906破坏可能性判断 245tan245tan00231 cmf3t902kPa kPa7061m所以该点未剪损。2 某饱和土样做三轴固结不排水剪切试验，测得剪切破坏时大主应力 、小主应力1和超孔隙水压力 u，如下表所示，试用有效应力法和总应力法确定 、
13、 及 、3 c。解：(1)将 、 代入粘性土的极限平衡条件13得方程组245tan245tan00231 c8145=60 )2/45tan(2)/45(tan002 c223=100解得 ，c=9.99kPa.079.18(2)将有效应力 、 代入极限平衡条件得u1u3104=19 )2/45tan(2)/45(tan002 c164=41解得 ， 。061.27kPc8.53 对某饱和土试样进行无侧限抗压试验，得无侧限抗压强度为 160kPa，如果对同种土进行不固结不排水三轴试验，周围压力为 180kPa，问总竖向压应力为多少，试样将发生破坏？解：总竖向压应力为 时，试样发生破坏。kPa3
14、40168131 地基容许承载力 kPa25.9/25./kpu而地基承受的均布荷载 kPa kPa，所以地基处于稳定状k态。第 5 章 挡土墙的土压力计算及稳定性分析2某挡土墙，墙背垂直光滑，墙高 6m，墙后填土面水平，其上作用着连续均布荷载q=25kPa，填土分两层，第一层土为粗砂，天然重度 ，内摩擦角 ，31/5.8mkN 013厚度 ，第二层土为细砂，天然重度 ，内摩擦角 ，厚度mh1292。地下水位距挡土墙基底 2m，饱和重度 ，试求：42 3/0ksata） 绘出主动土压力和水压力分布图；b） 总的侧压力（土压力和水压力之和）的大小；解：第一层填土顶面和底面的土压力强度为 kPaq
15、Ka 3.8)2/045(tn2210 )2/045(tn.1)(1 ah=20.67kPa8.83kPa20.67kPa30.40kPa49.03kPa(kPa)1145 223(kPa)360 100u41 599第二层填土顶面的土压力强度为 )2/045(tan)2.185()(211 aaKhqkP403水位面处的土压力强度为)2/045(tan)19.8()( 2212 aahk.9基底处的土压力强度为kPaKaa 8.)/2(ta103.49022323 作用在基底处的水压力强度为kPhw103总的侧压力为2/)84.703.9(2/)03.49.(2/)67.8.( aEmkN2358.84kPa 20kPa
