土的物理成分和组成

1、第一章土的物理成分和组成讨论问题（整理：66B-冒险 90A-奋进）本次讨论6日晚进行，共有 95A-鄂-小草 80B-甘-朱小明 74A-杭-猫儿 90B-鲁-九零 68B-鲁-铁蛋-721 沪-赵老白六位同学分别从不同的方面提出了问题。在次表示感谢，下面将问题整理解答如下，并附上14年小鱼群的物性讨论解答。问题一：2010年下午案例题第27题：某非自重湿陷性黄土试样含水量w=15.6%，土粒比重Gs=2.70，质量密度=1.60g/cm3，液限wL=30.0%，塑限wp=17.9%，桩基设计时需要根据饱和状态下的液性指数查取设计参数，该试样饱和度达85%时的液性指数最接近下列哪一选项？ （

2、A）0.85（B）0.92（C）0.99（D）1.06根据w、Gs、，求出孔隙比e再根据e、Gs、饱和度85%，求出含水量，继而求出液性指数。我不明白的是：为什么孔隙比e保持不变？（95A-鄂-小草）解答：非自重湿陷性黄土，在浸水后不发生湿陷，浸水后饱和度增加可认为是水填充空隙，而不引起空隙比的变化。问题二：土力学（李广信，第二版）习题1-3：1-3 用来修建土堤的的土料料场，土的天然密度=1.92g/cm3，含水量w=20%，比重Gs=2.70. 现在要修建一压实干密度d=1.7 g/cm3，体积80000m3的土堤，如果备料的裕量按20%考虑，求修建土堤需在料场开挖天然土的体积。问题：备料

3、裕量是指：（1）土堤填料的20%，即8*1.2=9.6万m3，需要准备的天然土体积要满足9.6万m3填料的要求；（2）还是料场的天然土的量要多准备20%？（80B-甘-朱小明）解答：此处的20%是在满足压实需求的8万方量所需要备的天然土料的基础上加的20%，（即算出所需天然料场的土方量再乘以1.2）：问题三：土力学第25页表1-10的下部“细粒土无法在实验室测定emax和emin。实际上也不存在最大和最小孔隙比，因此只能根据孔隙比e或干密度d来判断其密实度。”问题：实验室为什么无法测定emax和emin？细粒土为什么实际上也不存在最大和最小孔隙比？是不是对于粗粒土要想测最大、最小孔隙比已经很难

4、了，很难与实际一样，而细粒土本身颗粒非常细且集中，那就更难测了，细粒土更关心稠度，即软硬状态，对于密实度不关心也罢？细粒土在实际工程中的密实度可以用压实度来反映？（80B-甘-朱小明）解答：查找一下细粒土的概念，细粒土的性质一般与孔隙比关系不大。细粒土含有粘性矿物，颗粒细小。按照土工试验测定砂土最大e的原理，分散不宜，效果不明显。而测定最小空隙比往往需要一定的击实功和含水率，此时可以直接采用最大干密度表示，不需要换算成最小空隙比。再者，细粒土的物理性质更多是和水有关，试验的针对性不同。非要对细粒土测emax和emin是没有必要的。问题四：清华大学 土力学 第二版P38 活性指数出处？P40 压

5、实能出处？（111B-黑-青果）解答：活性指数土力学上有明确的定义。活性指数未写入规范。至于出处，建议不需要关心那么多压实能是与击实实验所得的最大干密度有关的，击实能越大，得到的干密度越大。问题五：2011下午第2题：用内径8.0cm，高2.0cm的环刀切取饱和原状土试样，湿土质量m1=183g，进行固结试验后，湿土的质量m2=171.1g，烘干后土的质量m3=131.4g，土的必中Gs=2.70，则经压缩后，土孔隙比变化量e为多少。（74A-杭-猫儿）解法一：解法二：解法三：（武威标准）V1=22=100.5cm3压缩前：=1.31g/cm3，=Gs-1=2.7-1=1.061压缩后：V2=

6、39.6cm3，V3=48.7cm3，e1=0.813-=1.061-0.813=0.248解法四：（武威标准）压缩后孔隙体积变化也就是排出水的体积V=12cm3e=0.247武威解法四对应三相换算解法一，武威解法三对应三项换算解法二该题环刀取饱和土样做固结试验，压缩前后，土体均为饱和，应该是：环刀体积=土中固体颗粒体积+土中水体积，但是解法一、解法二中土中水体积不同的计算方法，结果却不同，这就带来了问题：1、 环刀取样，是否环刀体积可以代表土体体积？通俗的说，环刀是否取满？2、 固结试验，土体前后是否均为饱和？如果以上两个问题答案都是肯定的，那么该题题干应该错了。不过不影响答案，选项均为B、

7、0.25。解答：环刀取样时，环刀是满的，这样可以免去测量土样体积的麻烦。土工试验方法标准中，固结实验指出：固结试验方法适用于饱和的粘土，只进行压缩试验时允许用于非饱和土。而饱和土是指饱和度大于80的土。所以饱和土是否完全饱和，要看题目给定的条件。不要直接把饱和土当做完全饱和土。本题没有明确是完全饱和土，而且题干中提到的是压缩的问题，所以不能把初始的土样当做完全饱和土对待。否则就会出现答案不统一的问题。当然这样的题目感觉确实出的不是很严谨，但是又不能说他错。会让考生无所适从。从常理看，一开始的土样肯定是不完全饱和的。问题六：（好的练习题目推荐解答）有一湿土样质量为200g，已知含水率为15%，要

8、制备含水率为20%的土样，需要加水多少？（90B-鲁-九零）解法一：gm2=ms（1+w2）=208.7gm=m2-m1=208.69-200=8.7g解法二：可以和万能公式结合在一起记忆，（加水问题）m2=208.7m=m2-m1=208.69-200=8.7g问题六：1、 饱和密度公式的适用条件，什么时候可以用，什么时候不可以用？建议在总结中明确。 （沪-赵老白） 解答：往往含水量大于80%可叫做饱和土，和完全饱和概念是不一样的。上面的公式是针对完全饱和100%而言的。问题七：如果试验结果表明天然砂层的相对密度Dr大于1，可能吗？天然黏性土的液性指数Il大于1，流动状态还有一定的强度，如何

9、理解？（68B-鲁-铁蛋-721）解答：室内测定e0 对天然土样有扰度，室内测定的最小e0往往比天然状态下的e0要大，Dr大于1是可能的。液性指数采用的也是扰动土，扰度土强度下降，原本非流动的土，试验做出来有可能流动。其次，天然砂层的原状土的取样测定孔隙比，目前还有难度 流动状态还有一定的强度，是因为原状土的结构未被破坏，有一定的结构强度。问题八：装在环刀内的饱和土样加上竖向压力后高度自2.0cm压缩至1.95cm，然后取出土样测得其含水率28.0%.已知土粒比重2.70，求改土样压缩前后的孔隙比e1和e2。（压缩前的含水率可以取28.0%吗？) （68B-鲁-铁蛋-721）解答：压缩后土粒质量没变，水跑了，含水率自然降低了。附：14年精英鱼儿群第一章问题解答：总结：常用的等量关系 ：1.比重ds不变 2 侵水前后e n pd不变 3换填压实之后土颗粒的固体质量不变面 即V1pd1=V2pd2 本题用3总结：考试时最好用三相草图，套公式容易错误。笑傲算法，简单明了：（对于本题的A选项存在争议，请结合下题进行判断）（本题存大争议,711认为活性指数公式是老外的 不知道其他教材有没有引用；老六也提出同样的疑问，活性指数的观点在岩土界认可吗？由于本题计算量小，有人认为知识