土力学复习资料 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/7 16:49:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第一章 土的物理性质和工程分类

一、单项选择题

1. 土颗粒的大小及其级配,通常是用粒径级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示 。

(A) 土粒大小较均匀,级配良好 (B) 土粒大小不均匀,级配不良 (C) 土粒大小不均匀,级配良好

2. 对土粒产生浮力的是 。

(A) 毛细水 (B) 重力水 (C) 结合水

3. 毛细水的上升,主要是水受到下述何种力的作用? (A) 粘土颗粒电场引力作用 (B) 孔隙水压力差的作用

(C) 水与空气交界面处的表面张力作用

4. 三种粘土矿物中, 的结构单元最稳定。 (A) 蒙脱石 (B) 伊利石 (C) 高岭石

5. 颗粒表面具有很强的吸附水化阳离子和水分子的能力,称为表面能。颗粒大小和表面能之间的关系为 。

(A) 颗粒越大,表面能越大 (B) 颗粒越细,表面能越大 (C) 颗粒越圆,表面能越大

6. 三种粘土矿物的亲水性大小,哪种次序排列是正确的: (A)高岭石>伊利石>蒙脱石 (B) 伊利石>蒙脱石>高岭石 (C) 蒙脱石>伊利石>高岭石 二、填空题

1. 颗粒级配曲线越 ,不均匀系数越 ,颗粒级配越 。 为获得较大密实度,应选择级配 的土料作为填方或砂垫层的土料。

2.粘粒含量越 ,颗粒粒径越 ,比表面积越 ,亲水性越 ,可吸附弱结合水的含量越 ,粘土的塑性指标越 3.塑性指标Ip= ,它表明粘性土处于可塑性状态时 的变化范围,它综合反映了 、 等因素。因此《规范》规定: 为粉质粘土, 为粘土。 4. 粘性土的液性指标IL= ,它的正负、大小表征了粘性土的 状态,《规范》按IL将粘性土的状态划分为: , , , , 。 三、简答题

1. 什么是粒组?什么是粒度成分?土的粒度成分的测定方法有哪两种,它们各适用于何种土类?

2. 什么是颗粒级配曲线,它有什么用途?

1

IL?w?wpwL ?wp?w?wpIp3. 土中水有几种存在形态,各有何特性? 4. 土的结构有哪几种类型?各对应哪类土? 5.什么叫界限含水率?液限、塑限、缩限的概念

6.描述土体压实性与含水率的关系,什么是最优含水率? 四、推导题

?Gs?1?ρw1.ρ'??1?ee1?e

2.n

五、计算题

1.某一块试样在天然状态下的体积为60cm3,称得其质量为108g,将其烘干后称得质量为96.43g,根据试验得到的土粒比重Gs为2.7,试求试样的湿密度、干密度、饱和密度、含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。

2.某砂土土样的密度为1.77 g/ cm3,含水率为9.8%,土粒比重为2.67,烘干后测定最小空隙比为0.461,最大空隙比为0.943,试求空隙比e和相对密实度Dr,并判定该砂土的密实度。

3.土料室击实试验数据如表所示,绘制ρd?w关系曲线,求最优含水率和最大干密度。 含水率w(%) 5 10 1.76 20 1.94 30 2.02 40 2.06 密度(g/ cm3) 1.58 4.某一完全饱和粘性土试样的含水率为30%,土粒比重为2.73,液限为33%,塑限为17%,求空隙比、干密度和饱和密度,并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名和软硬状态。

答案:

一、单项选择题

1.C 2.B 3.C 4. C 5. B 6.C 二、填空题 1. 平缓(陡),大(小),好(差),良好。 2.多(少),细(粗),大(小),强(弱),多(少),大(小) 3. Ip= wL-wp ,含水量,粘粒的含量、粘土矿物,10<Ip≤17,Ip >17

Ip,软硬,坚硬,硬塑,可塑,软塑,流塑 4.

三、简答题

2

IL?w?wp

1.土粒大小在一定程度上反映了土性质的差异,土粒大小通常用粒径表示。 粒组:通常把工程性质相近的土粒合并为一组。 粒径分析方法:筛分法(d>0.075mm的土),密度计法(d<0.075mm的土)。 2.工程中常用土中各粒组的相对含量,占干土总质量的百分数来表示,称为土的粒径级配。按粒径分布曲线可求得:(1)土中各粒组的土粒含量,用于粗粒土的分类和大致评估土的工程性质;(2)某些特性粒径,用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。根据某些特征粒径,可得到两个有用的指标,即不均匀系数Cu和曲率系数Cc 3.吸着水(结合水),离开土颗粒表面较远,不受土颗粒电分子引力作用,且可自由移动的水称为自由水(分为毛细管水和重力水) 4.单粒结构(砂土砾石)、蜂窝结构(粉土)、絮状结构(粘土) 5.粘性土从一种状态过渡到另一种状态,可用某一界限含水率来区分,叫界限含水率。液限(WL):从流动状态转变为可塑状态的界限含水率。塑限(Wp):从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率。 缩限(Ws):从半固体状态转变为固体状态的界限含水率,亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水率。

6.(1)当含水率较低(颗粒表面的水膜很薄)土偏干,土粒之间存在着强结合水,土粒间电分子引力较大,击实时土粒难于移动,击实时土粒难于移动,击实效果差。(2)当含水率达到最优含水率,颗粒间存在部分的强结合水、部分的弱结合水,弱结合水在击实过程中起到润滑作用,因而击实效果好(3)当含水率较高,土偏湿,土粒中存在大量的自由水,在击实过程中不易很快的排除,这阻止了颗粒的靠扰,因引击实效果差。使土体压实,得到最大干密度这时土体的含水率为最优含水率。 四、推导题

ρsVs?Vsρwρs?ρw?ρsρw?1?ρw?Gs?1?ρwms?Vsρwρ'?1?eV1.=Vs?Vv=1?VvVs==1?e

vv?vv?evsen??vvs?vvvs?evs1?e 2.

五、计算题 1.解:(1)已知V=60cm3,m=108g,ρ=m / v=108 / 60=1.8g/cm3 (2)已知ms=96.43g, mw=m-ms=108-96.43=11.57g w= mw / ms=11.57/96.43=12%

(3)已知Gs=2.7,则Vs= ms / ρs=96.43 /2.7=35.7cm3

Vv=V-Vs=60-35.7=24.3cm3 e= Vv / Vs=24.3 /35.7=0.68 (4) n= Vv / V=24.3 /60=40.5%

(5)Vw = mw /ρw=11.57 /1=11.57cm3 St= Vw / Vv=11.57 /24.3=48%

3

e?ds?1+w??12.67?1+0.098?2.解? e?1.77?1?0.656 Demax?e0.943?0.656r?e?0.943?0.461?0.595max?emin 该砂土的密实度属于中密

3.解

?d??1+w ?1.581.761+0.05 ?1.94d1??1.51d2?1+0.1?1.6 ?d3?1+0.2?1.62?2.022.06d4?1+0.3?1.55 ?d5?1+0.4?1.47

1.71.61.51.4010203040w

最优含水率20%,最大干密度1.62 g/ cm3

4. swdsr?e?1 e?0.3?2.73?0.819 ?ds1+e?2.73d?w?1.819?1?1.5g/cm3??ds?e??2.73?0.8193sat1+ew1.819?1?1.95g/cm Ip= wL-wp =0.33-0.17=0.16=16%

I?wpL?wI?0.3?0.17p0.160.81

该粘性土为粉质粘土 ,软塑

第二章 土的渗透性与渗流

一、简答题

1. 达西定律的基本假定及应用条件适用范围? 2. 什么是管涌流土?

3. 什么叫渗透力?其大小和方向如何确定?

4

二、计算题

1.如图计算地表以下5m处的有效应力

Sr=0.6

w=30% Gs=2.7 w=40%Sr=1

2.如图开挖基坑,土体为均质各向同性的粉质粘土厚12.24m,底部为砂土。地下水在地表以下2m处。粉质粘土的孔隙比e为0.62,比重为2.7。那么基坑开挖多深可以避免发生流土。

3.某建筑工程基槽排水,引起地下水由下往上流动。水头差70cm,

γsat?20.2KN/m3渗径为60cm,砂土的饱和重度问是否会发生流土

答案: 一、简答题

1. 达西定律的基本假定为水的渗透速度与水力坡降成正比

2m 2m 12.24mv?k由于达西定律只适用于层流的情况,故一般只适用于中砂、细砂、粉砂等。 2. (1)流土:在上升流作用下,动水压力超过土重度时,土体的表面隆起、浮动或某一颗粒群的同时起动而流失的现象称为流土。流土主要发生在渗流出口无任何保护的部位。流土可使土体完全丧失强度,危及建筑物的安全。

(2)管涌:在渗流作用下,土体中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中流失的现象称为管涌。主要发生在内部结构下稳定的砂砾石层中。 3.渗透力:水在流动时,水流受到来自土骨架的阻力,同时流动的

h?kiL

孔隙水对土骨架产生一个摩擦、拖曳力为渗透力。渗透力 j s——渗透作用中,孔隙水对土骨架的作用力,方向与渗流方向一致。大小为

js?γwi

二、计算题

1.解:地下水以上

5

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