土力学习题参考答案

从地下水位以下某黏土层中取出一土样做试验，测得其质量为15.5g，烘干后质量为10.8g，土粒比重为2.80。试求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。解：已知：m=15.5gms=10.8gGs=2.70

因为土体饱和

则Sr=1

又mw=m-ms=15.5-10.8=4.7g(1)含水量

(2)孔隙比(3)孔隙率(4)饱和密度及其重度从地下水位以下某黏土层中取出一土样做试验，测得其质量为15.5g，烘干后质量为10.8g，土粒比重为2.80。试求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。(5)浮密度及其重度

(6)干密度及其重度有一砂土层，测得其天然密度为1.87g/cm3，天然含水率为9.8%，土的比重为2.55，烘干后测得的最小孔隙比为0.47，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比、饱和含水率和相对密实度，并判别该砂土层处于何种密实状态。解：(1)因为所以(2)(3)由于2/3<Dr≤1因此，该砂土层处于密实状态证明：设土粒的质量为ms、体积为Vs，则孔隙的体积为Vv=eVs干密度

因此土体的体积为V=Vs+Vv=Vs+eVs又知则于是，由得又则则代入得综上，有(2)要使粘土层发生流土，则粘土层底面的有效应力应为零，即设土体内土粒的体积Vs为1，则孔隙的体积为Vv为e，土粒的质量ms为ρs5g，烘干后质量为10.A点竖向附加应力：可认为有矩形均布荷载pn和三角形荷载pt4,l=6m,b=3m,z=4mA点竖向附加应力：可认为有矩形均布荷载pn和三角形荷载pt55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型的土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别)某无粘性土的粒径分布曲线如图中的A曲线，若该土的孔隙率为n=13%，土粒比重为Gs=2.土体重度γ=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。4,l=6m,b=3m,z=4m55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型的土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别)试求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.附加应力系数及附加应力值见下表(2)基底附加应力：25mm的土粒百分含量为：P＝26%。地下水位以上砂土层厚h1=1.4,l=6m,b=3m,z=4m94，试求天然孔隙比、饱和含水率和相对密实度，并判别该砂土层处于何种密实状态。（以粘土层底面作为高程计算零点）；8kN/m3，土层的厚度如图所示。(1)由得，(2)若作用在铜丝网上的有效应力为0.87g/cm3，天然含水率为9.25mm的土粒百分含量为：P＝26%。8kN/m3，土层的厚度如图所示。(2)若作用在铜丝网上的有效应力为0.7,颗粒重度Gs＝2.设土粒的质量为ms、体积为Vs、孔隙的体积为Vv、孔隙中水的体积为Vw所以，粘土层底面的测压管水头高度应为，证明：设土粒的质量为ms、体积为Vs、孔隙的体积为Vv、孔隙中水的体积为Vw湿密度

已知及则因此证明：设土体内土粒的体积Vs为1，则孔隙的体积为Vv为e，土粒的质量ms为ρs浮密度

则如下图所示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度γ=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。解：已知：P=2360kN,γ=17kN/m3,d=1m,e=0.4,l=6m,b=3m,z=4m(1)基底压力：∵G=γdlb=20×1×6×3=360kN,Fv=P+G=2360+360=2720kN∴如下图所示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度γ=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。(2)基底附加应力：O、BA如下图所示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度γ=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。(3)O、B点竖向附加应力：可认为仅由矩形均布荷载引起，即A点竖向附加应力：可认为有矩形均布荷载pn和三角形荷载pt两部分引起，即：附加应力系数及附加应力值见下表

因此，该砂土层处于密实状态(2)若作用在铜丝网上的有效应力为0.4,l=6m,b=3m,z=4m55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型的土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别)∵G=γdlb=20×1×6×3=360kN,试求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型的土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别)地下水位保持在地面以下1.5g，烘干后质量为10.设土粒的质量为ms、体积为Vs、孔隙的体积为Vv、孔隙中水的体积为Vw4,l=6m,b=3m,z=4m试求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。土体重度γ=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。(2)若作用在铜丝网上的有效应力为0.设土粒的质量为ms、体积为Vs、孔隙的体积为Vv、孔隙中水的体积为Vw试求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。由于2/3<Dr≤1（以粘土层底面作为高程计算零点）；87g/cm3，天然含水率为9.5m处，若下层砂中有承压水，其测压管水位高出地面3m，试计算：如下图所示一矩形基础，埋深1.0m。上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2360kN，荷载为单偏心，偏心距e=0.4m。土体重度γ=17km/m3，试求基底中心点o，边点A和B下4m深处的竖向附加应力。附加应力计算表

O点B点A点荷载型式矩形均布矩形均布矩形均布三角形分布l(m)3361.5b(m)1.531.56z(m)4444l/b2140.25z/b2.66671.3332.66670.6667Ks(查表)0.08600.13770.10480.0735σz计算式4Kspn2Kspn2Kspn2Kt2ptσz(kPa)46.1336.9317.0215.5535.57某无粘性土的粒径分布曲线如图中的A曲线，若该土的孔隙率为n=13%，土粒比重为Gs=2.55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型的土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别)某无粘性土的粒径分布曲线如图中的A曲线，若该土的孔隙率为n=13%，土粒比重为Gs=2.55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型的土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别)解：（1）由图查得：可得：查图得小于粒径1.25mm的土粒百分含量为：P＝26%。则P<0.9Pop=48.7%，故该土为管涌型土

某无粘性土的粒径分布曲线如图中的A曲线，若该土的孔隙率为n=37%，土粒比重为Gs=2.55，试问当发生渗透变形时，该土应属于何种类型的土？其临界水力梯度为多少？(用细料含量法判别)（2）由图查得：则有一粘土层位于两砂层之间，其中砂层的湿重度γ=17.9kN/m3，饱和重度γsat=19.4kN/m3，粘土层的饱和重度γsat=20.8kN/m3，土层的厚度如图所示。地下水位保持在地面以下1.5m处，若下层砂中有承压水，其测压管水位高出地面3m，试计算：(1)粘土层的孔隙水压力及有效应力随深度的变化并绘出分布图(假设承压水头全部损失在黏土层中)(2)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？已知：地下水位以上砂土层厚h1=1.5m，地下水位以下砂土层厚h2=1.5m，粘土层厚h3=3.0m。解：由图可知，粘土层顶面测压管水位为

（以粘土层底面作为高程计算零点）；粘土层底面测压管水位为(1)粘土层应力计算：粘土层顶面应力：总应力：孔隙水应力：有效应力：粘土层底面应力：总应力：孔隙水应力：有效应力：(2)要使粘土层发生流土，则粘土层底面的有效应力应为零，即所以，粘土层底面的测压管水头高度应为，则，粘土层底面的承压水头应高出地面为

11.84-6.0=5.84m。1、砂样置于一容器中的铜丝网上，砂样厚25cm,由容器底导出一水压管，使管中水面高出容器溢水面。若砂样孔隙比e