土力学01第一章习题解答

1、:力学）部分习题解答（注:为第一版参考答案，校对:建工学院岩土系）（第一章）习题11-2根据图1-5上四根粒径分布曲线，列表写出各土的各级粒组含量，估算、 土的G及Cc并评价其级配情况。解：各土样各级粒组的含量如下表：编号2mm20.5mm0.50.250.250.10.10.050.050.020.020.010.010.0050.050.020.0200002%9%23%34%21%11%020%62%15%3%0000020%33%11%25%8%2%00004%32%23%16%8105200对土样：Cu d60 /d100.38/0.182.11Ccd30 /(d 60 d10 )0

2、.32 /(0.380.18)1.25因为CU5,所以该土级配不良。对土样：Cu d60 /d101.5/0.09515.8Ccd30 /(d60 d10)0.22 /(1.5 0.095)0.28因为cc5、Cc介于1和3之间，所以该土级配良好。 注意图1-5中0.25mm的横坐标位置和数字的估读。求土的天然重度？、天然含水量w、干重度?d、饱和重度？sat、浮重度?1-8有一块体积为60 cm3的原状土样，重1.05 N,烘干后0.85 N。已知土粒比重（相 对密度）Gs=2.67。wSr。W和V可算得?，由Ws和V可算得?d，加上Gs,共已知3个指标，故孔隙比e及饱和度 解：分析：由 题

3、目可解。WVWsVGs3i.017.5kN/m360 10 630.85 10 一 Cl 314.2 kN/m60 10 6s Gs w 2.67 1026.7kN/m 3Ww1.05 0.85 cc “w 23.5%Ws0.85s(1 w) 26.7(10.235) 门e 1 10.88417.5w Gs0.235 2.6Srs 71%e(1-12)s e wsat1 e0.88426.7 0.884 10 “CL 3 18.9kN/m10.884w 18.9 10 8.9kN/m3(1-14)(1-15)(1-16)sat注意：1 .使用国际单位制，计算结果的精确度适宜，注意结果的单位；2

4、. ?w为已知条件，近似取?w=10kN/m3;3. 注意求解顺序，条件具备者先做；4注意各？的取值范围。1-9根据式（1-12）的推导方法用土的单元三相简图证明式（1-14）、（1-15）、（1-17）。 证明：略1-10某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水, 使其含水量增至15%，试问每1000 kg质量的土料应加多少水？解：分析：加水前后Ms不变。于是：加水前的总质量：Ms 5% Ms 1000（加水后的总质量：Ms 15% Ms 1000 Mw（由（1）得：Ms 952kg，代入（2）得： Mw 95.2kg注意:土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg,

5、另外，注意Ms。用某种土筑堤，土的含水量 w = 15%, 土粒比重Gs= 2.67。分层夯实，每层先 其重度等？= 16kN/m3,夯实达到饱和度Sr = 85%后再填下一层，如夯实时水没1-11 填 0.5m ， 有流失，求每层夯实后的厚度。解：分析：压实前后 Ws、 压实前后hs不变，于是有：VS、w不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为hs,则02式中的h1和h2分别为压实前后的填土高度, 给条件，求出：e1和e2分别为压实前后的空隙比，由题e,S(1 w) 2.67 101 16GsW2.67 0.15e2代入（1）式，得:h235)10.919Sr0.85(1 e2)h110.47

6、10.4710.50.383m1 e110.9191-12某饱和土样重0.40N,体积为21.5 cm3,将其烘过一段时间后重为 0.33 N,体 积缩至15.7 cm3,饱和度Sr = 75%,试求土样在烘烤前和烘烤后的含水量及孔隙比和干重 度。解：烘烤前：0.4N, V11sat 兀烘烤后:烘后减少水重: 相应水体体积:0.33N , V2W,2 VTWw W121.5cm3, Sr1 100%0.4 10 618.6kN/m321.5 10 615.7cm3, Sr275%0.33 10 33621.0kN/m315.7 10 6W2Vw减小的土体积:烘后气体体积:0.40.333 0.

7、07 10 /9.81V1 V221.5 15.75.8cm3Va2Ww/ wVwV 7.14 5.80.07N7.14 10 6m35.8 10 6m31.34cm3烘后孔隙体积，由:得：土颗粒体积： 得到： 烘后水体体积： 相应的水重：Ww2Vw2 /Vv2（Vv2 Va2）/Vv2 0.75Va2/0.251.34/0.255.36cm3s v2 Vv2 15.7 5.3610.34cm3e2 Vv2 /Vs 5.36/10.340.52Vw2 Vv2 Va2 5.36 1.344.02cm3wVv29.81 4.02 10 639.44 10-6kNSr2Vv2VsV0.039N土颗粒

8、重:得:WsVsWs W2 Ww20.291 10 310.34 10 6e2 Sr2Gs0.33 0.0390.291N28.1kN/m3Gs281 2.86由此得烘烤前:W2d2W1eid11-13 设有悬液1000 cm3.0.136爲 18.5kN/m3s1 e2W1 Ws0.4 0.2910 374WswQs0.291Sr1爲 13.6kN/m3s1 e,其中含土样0.5 cm3,测得土粒重度s = 27 kN/ m3。当悬液搅拌均匀，停放2min后，在液面下20处测得悬液比重Gl= 1.003,并测得水的粘滞系 数n= 1.14 X 10,试求相应于级配曲线上该点的数据。解：略1-

9、14 某砂土的重度s = 17 kN/m3,含水量w= 8.6%, 土粒重度s = 26.5 kN/m3。其最大孔隙比和最小孔隙比分别为 0.842和0.562求该砂土的孔隙比e及相对密实度0,并按规范定其密实度。已知：s=17kN/m3，w=8.6%,s(1 w) e ?s=26.5kN/m3,故有：1 26.5 0 O.。86) 1 0.693又由给出的最大最小孔隙比求得Dr=0.532,所以由桥规确定该砂土为中密。1-15试证明Dr十ax( d也。式中d max d min )d m ax、 d、 d min 分别相应于emax、e、emin的干(容)重度。证：关键是e和?d之间的对应关系:由e 1可以得到emax d后便可得证。需要注意的是公式中的emax和?dmin是对应的，而emin和?dmax是对应的。1-18 为图1-5中的四个土样定出土名，其中 土的WL=39%, WP=21%o解：土： WL=39%, WP=21%，所以：Ip=39-21=1 8,按表 1-12 定为粘土； 土： 0.5mm的颗粒含量为38%0.25