土力学第23章作业答案.pdf

土力学 第四版 作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2017 年 10 月整理 1 第二章 土的物理性质及分类 1 某土样天然重度 17 3 kN m3 土粒重度 s 27 1 kN m3 天然孔隙比 e 0 73 求 该土的干容重 d 饱和度 Sr和含水量 解 重力 体积 0 A w w e s e s w W w w s s S 1 设1 s V 则有eV v 3 s d kN m66 15 73 01 1 27 1 1 27 eV W 4 103 17 73 1 71 21 27 1 ssws w e w V WW 6 38386 0 1073 0 1 27104 0 w s v w r e w V V S 2 某完全饱和土样重度为18 kN m3 已知其土粒重度 s 26 5 kN m3 求该土样的含水量 孔隙比e和干重度 d 解 设1 s V 则有eV v 三相草图同前 此处略 下同 0625 118 1 105 26 1 wsvws sat e e e e e V VW 1 40 5 26 0625 110 100 s vw s w V W W 3 ss d kN m85 12 0625 11 5 26 1 eV W 2 2 有一饱和的原状土样切满于容积为 21 7 cm3的环刀内 称得总质量为 72 49 g 经105 烘干至恒重为 61 28 g 已知环刀质量为 32 54 g 土粒比重为 2 74 试求该土样的湿密 度 含水量 干密度及孔隙比 要求汇出土的三相比例示意图 按三相比例指标的定义 求解 土力学 第四版 作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2017 年 10 月整理 2 解 3 g cm84 1 7 21 54 3249 72 V m 39 74 28 21 11 54 3228 61 28 6149 72 s w m m 3 s d g cm32 1 7 21 74 28 7 21 54 3228 61 V m 069 1 49 10 21 11 74 274 28 21 11 ss ww s v m m V V e 2 3 某原状土样的密度为1 85g cm3 含水量为34 土粒相对密度为2 71 试求该土样的饱和 密度 有效密度和有效重度 先推导公式然后求解先推导公式然后求解这也是我们期末考试的要求 解 设1 s V 则有eV v 3 ss g cm85 1 1 34 071 271 2 1 ee dd V m 则963 01 85 1 34 171 2 e 3 wsws sat g cm87 1 963 01 963 0171 2 1 e ed V mm 3 wssws g cm87 0 963 01 171 2 1 e d V Vm 3 kN m7 8 g 2 4 某砂土土样的密度为 1 77 g cm3 含水量 9 8 土粒相对密度为 2 67 烘干后测定最 小孔隙比为 0 461 最大孔隙比为 0 943 试求孔隙比 e 和相对密实度 Dr 并评定该砂 土的密实度 解 3 ss g cm77 1 1 098 067 267 2 1 ee dd V m 则656 01 77 1 098 167 2 e 595 0 461 0843 0 656 0943 0 min max max r ee ee D 由于2 3 Dr 1 3 故该砂土的密实度为中密 土力学 第四版 作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2017 年 10 月整理 3 2 5 某一完全饱和黏性土试样的含水量为 30 土粒相对密度为 2 73 液限为33 塑限 为17 试求孔隙比 干密度和饱和密度 并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土 的分类名称和软硬状态 解 s W w s e s S Vs 1 819 0 0 1 73 23 0 w s e 3 ss d g cm50 1 819 01 73 2 1 eV m 3 ssws sat g cm951 1 819 01 3 01 73 2 1 eV mm 161733 pLp wwI 查表10 Ip 17 定名为粉质黏土 81 0 1733 1730 pL p L ww ww I 查表0 75 IL 1 确定为软塑状态 土力学 第四版 作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2017 年 10 月整理 4 第三章 土的渗透性及渗流 3 9 某渗透试验装置如右图所示 砂 的渗透系数k1 2 10 1cm s 砂 的渗透系数k2 1 10 1cm s 砂样断面积A 200 cm2 试 问 1 若在砂 与砂 分界面处安装一测压管 则测压管中水面将 升至右端水面以上多高 2 砂 与砂 界面处的单位渗水量q多大 解 1 A L h kA L h k 2 2 2 1 2 1 60 整理得 2221 60 hkhk cm40 101102 1026060 11 1 21 1 2 kk k h 所以 测压管中水面将升至右端水面以上 60 40 20cm 2 scm20200 40 40 101 31 2 2 222 A L h kAikq 3 10 定水头渗透试验中 已知渗透仪直径D 75 mm 在 L 200 mm渗流途径上的水头损失 h 83 mm 在60s时间内的渗水量Q 71 6 cm3 求土的渗透系数 解 cm s105 6 603 85 7 4 206 71 2 2 thA QL k 3 11 设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为 30 cm2 厚度为 4 cm 渗透仪细玻璃管的 内径为 0 4 cm 试验开始时的水位差 145 cm 经时段7分25秒观察水位差为 100 cm 试验时的水温为 20 试求试样的渗透系数 解 cm s104 1 100 145 ln 44530 44 0 4 ln 5 2 2 1 12 h h ttA aL k 土力学 第四版 作业答案 黑龙江工程学院 岩土教研室 2017 年 10 月整理 5 3 12 下图为一板桩打入透水土层后形成的流网 已知透水土层深 18 0 m 渗透系数 板桩打 入土层表面以下 9 0 m 板桩前后水深如图中所示 试求 1 图中所示a b c