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1、1 0.1土粒粒径d/iran0.001甲 土 ： dio=O.O13,d3o=O.O78,d60=0.25,第一草1-10、甲、乙两土样的颗粒分析结果列于表 1-4,试绘制颗粒级配 曲线，并确定颗粒不均匀系数及评价级配均匀情况。粒径（mm）20.50.50.250.250.10.10.050.050.020.020.010.010.0050.0050.002<0.002相对田 含量甲24.314.220.214.810.56.04.12.93.0含量（%）乙5.05.017.132.918.612.49.0解:孔径（mm）留筛土质量（g）小0于该孔径的土质小0于该孔径的土的百分数%0.

2、524.3r*（g）75.70.2514.261.561.50.120.241.341.30.0514.8”6.526.50.0210.516160.016.010100.005:4.15.95.90.0022.93<0.0023.0颗粒级配曲线1'、7JPyk 1卜6 01o o O 0 0 0 0 Q 0 Q O9S7B5-4 321欢迎来主页下载-精品文档deo 0.25Cu="w=°)l'=19.23,塢 0.0782CcjS'%)山 X(药=1.87满足 Cu>5, Cc 在 13 之间，良好级配土乙土颗粒级配曲线如下：孔径(m

3、m)留筛土质量(g)小于该孔径的土质量(g)小于该孔径的土 的百分数%201001000.501001000.25051001000.1595950.05590900.0217.172.972.90.0132.940400.00518.621.421.40.00212.499<0.00290.1 0,01土粒粒径"5o o o o o o o o o o O 0 987654321颗粒级配曲线0, 001乙 土 ： dio=O.OO3,d3o=O.OO8,d6o=O.O14,% 0.014Cu="io=°°°B=4.67,媒 0.0082

4、Cc="w'4d=（）H）E x（）（）】4 =1.52Cu<5,属均质土，级配不良，Cc在13之间。（Cu越大，表明粒度的分布范围越大，土越不均匀，级配越良好。 Cc过大或过小，均表明土中缺少中间粒组，各粒组间孔隙的连锁 充填效应降低，级配变差。）第二章2-1比较下列各对土的三相比例指标的异同点：(1) P与P；3 与 Ss； (3)e 与 n； (4) d与 P； (5)与 Pat答：(1) p与p都是表征土体密实程度的指标mP： 土的密度，单位体积的土的质量，p =p： 土粒密度，单位体积土颗粒的质量， P='", (g/cm3) 注意p与Gs

5、(ds)的关系：数值相等，但量纲不同,Gs (ds)是 一个无量纟冈量。3与Ss都是表征土中含水程度的指标rn3, 土的含水量，3= *X1OO%,Ss, 土的饱和度，表示土中水体积在孔隙体积中所占的比例，%Ss= SX100%e与n都是表征土体密实程度(土中孔隙含量)的指标，可相互换算。e: 土的孔隙比，土中孔隙体积与土颗粒体积之比，n :土的孔隙率，土中孔隙所占体积与土体总体积之比，*n=X100%d与p'特殊条件下土的密度叫pd:土的干密度，单位体积土体中固体颗粒的质量，©=卩，一般用于填土击实后密实度的评判；p： 土的浮密度，地下水位以下，土体单位体积中土粒的质量 与

6、同体积水质量之差。(是一个换算量，没有实际意义。)叫一 VsPw (5)与 pat都是表征土的密实度的指标mp: 土的密度，单位体积的土的质量，p =叫 + VVPwpsat：空隙中充满水时，单位体积土体的质量，pSat=172-2、有一饱和原状土，切满容积为 21.7cm3的环刀内，称得总质 量为72.49g,经105? C烘干至恒重为61.28g,已知环刀质量为32.54g, 土粒比重为 2.74,求土样的湿密度、含水量、干密度及空隙比。已知：V=21.7cm3湿=72.49g， m 干=61.28g, m 刀=32.54gds=2.74,求：p, 3, p, em 771湿-肌刀 解：

7、p = = F =21/7=1.84g/cm3上771湿-m 干3=s X100%#干-m刀 xioo%上 1.28 - 32.54 x100%=39%质量体积气设 ms=ds Ps,mw= wds pw, Vs=1, Vv=e,V=卩m (1 + e) dspw=1+e_叫_叽宀=/ = 1 + 广1.324g/cm3（1 + ）dspw （i + o.39） x 2.74 x 1e= 卩 -1 =1.84-1=1.0692.3、某原状土样的密度为1.77g/cm3,含水量为34%, 土粒相对密 度为2.71,试求土的饱和密度，有效密度，有效重度。解： 设 ms=dsps,madsps,Vs

8、=1, Vv=em 1 + ）dsPw（1 + 3）dspwV=卩p=1+e;e=P-1叫+ vvP“（ds + e）Pspsat=V=1 +亡=1.329g/cm3叫 VsPvV dsPw - Pw（珥-l）pw（心-l）Pp =r=1 + u=1 + r -_（1 + ®）ds=0.872g/cm3l）pY=一p'g"g=8.71kN/m32-4、某沙土土样的密度为 1.77g/cm3,含水量9.8%, 土粒相对密 度为2.67,烘干后测得最小空隙比为0.461,最大空隙比为0.943, 试求空隙比和相对密实度。已知：p =1.77g/cm3 s =9.8% d

9、s=2.67, emax=0.943, emin=0.461求：e, Dr(1 + Q dspw (1 + 0.098) X 2,67 x 11解： e= P -1=1.7/=0.656emax - eDr =max emin= 0.5950.943 - 0.6562- 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黏性土的分类名称及软硬状态已知:求: e,解：g=33%, g=17%, ds=2.73,完全饱和时含水量 3 =30%确定分类名称及软硬状态fd,pate =sr

10、O-3XZ73 = O8191叫 d% 2.73 x 1op .=1.50a/cmd U 1 + e 1 + 0.819+ VvPw (珥+ f) P过fSat=U = l + £=1.951g/cm3Ip=3l-=33-17=16满足 10<lp<17 粉质黏土0)- a)p1 $ =L IpIp> 0.63( wl-20)低液限黏土30 - 17 =0.813160.5<Il<1.0 软塑土第三章3-1、解释起始水力梯度产生的原因。 答：起始水力梯度产生的原因是，为了克服薄膜水的抗剪强度T（或者说为了克服吸着水的粘滞阻力），使之发生流动所必须具 有的

11、临界水力梯度度。也就是说，只要有水力坡度，薄膜水就会 发生运动，只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时，薄膜水 的渗透速度 V 非常小，只有凭借精密仪器才能观测到。因此严格 的讲，起始水力梯度 i0 是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗 剪强度T的水力梯度。3- 2 为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差 别？答：室内试验和现场试验渗透系数有较大差别，主要在于进 行室内试验取样时会对土样有一定程度的扰动，破坏了土体的结 构性；同时还与试验装置和试验条件等有关，即和渗透系数的影 响因素有关。（1）土的粒度成分及矿物成分。 土的颗粒大小、 形状及级配， 影响土中孔隙大小及其形状，因而影

12、响土的渗透性。土颗粒越粗， 越浑圆、越均匀时，渗透性就大。砂土中含有较多粉土及粘土颗 粒时，其渗透系数就大大降低。（ 2）结合水膜厚度。粘性土中若 土粒的结合水膜厚度较厚时，会阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。 （3）土的结构构造。天然土层通常不是各向同性的，在渗透性方 面往往也是如此。如黄土具有竖直方向的大孔隙，所以竖直方向 的渗透系数要比水平方向大得多。层状粘土常夹有薄的粉砂层， 它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。 （4）水的粘滞度。 水在土中的渗流速度与水的容重及粘滞度有关，从而也影响到土 的渗透性。3-6. 流砂与管涌现象有什么区别和联系？ 答：在向上的渗流力作用下，粒间有效应力为

13、零时，颗粒群 发生悬浮、 移动的现象称为流砂 （土 ）现象。这种现象多发生在颗粒 级配均匀的饱和细、粉砂和粉土层中，一般具有突发性、对工程 危害大。在水流渗透作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动， 以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的 颗粒也相继被水逐渐带走， 最终导致土体内形成贯通的渗流管道， 造成土体塌陷，这种现象称为管涌。它多发生在砂性土中，且颗 粒大小差别大，往往缺少某种粒径，其破坏有个时间发展过程， 是一种渐进性质破坏。具体地再说，管涌和流砂的区别是：（ 1）流砂发生在水力梯度大 于临界水力梯度，而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况 下；（ 2）流砂发

14、生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在 渗流逸出处，也可在土体内部；（ 3）流砂发生在水流方向向上， 而管涌没有限制。3-7. 渗透力都会引起哪些破坏？ 答：渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类：一是由于渗流 力的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形 甚至失稳；二是由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体和结构物失稳。前者主要表现为流砂和管涌，后者主要则表 现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。3- 8、某渗透试验装置如图3-23所示。砂I的渗透系数ki =2x10-1cm/s; 砂II的渗透系数k2=1x10-1cm/s，砂样断面积A=200cm若在砂I与砂II分界面

15、出安装一测压管，则测压管中水面将升至 右端水面以上多高？ 砂I与砂II界面处的单位渗水量q多大?60 -為 扎?解：（1） ki JA=k/ A 整理得：ki （60-h2）=k2h26°心60 x 2 x 10 "1h2屮+心I 1）1 =40cm所以，测压竹中水面将升至右端水面以上:60-40=20cm，试问:血240 X(2) q2=k2i2A=k2' >A=1 X10"1 x1200=20cm3/s3- 9，定水头渗透试验中，已知渗透仪直径 D=75mm，在L=200mm 渗流途径上的水头损失h=83mm，在60s时间内的渗水量 Q=71.6

16、cm3，求土的渗透系数。71.6 X 20解:QL71 j -X7.52x 8,3 x 60=6.5 X0-2cm/s3-10、设做变水头渗透试验的薪土试样的截面积为30cm2厚度为4cm，渗透仪细玻璃管的内径为0.4cm,试验开始时的水位差145cm,经时段7分25秒观察水位差为100cm,试验时的水温为200C,试求试样的渗透系数。h -x 0.42 x 4aLni 4145iTI.解：k= 20 X 445 l门 1()()=1.4 X0-5cm/s第四章4- 1何谓土中应力？它有哪些分类和用途？答：土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生 土中应力。一般来说土中应力是指自重应力

17、和附加应力。土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。自重应 力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形，因而 仍将产生土体或地基的变形。附加应力它是地基产生变形的的主 要原因，也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和 孔隙应力两种。土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。它是 控制土的体积（变形）和强度两者变化的土中应力。土中孔隙应 力是指土中水和土中气所传递的应力。4-2怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？答：我们把天然土体简化为线性弹性体。即假设地基土是均 匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体而采用弹性理论来求

18、解 土中应力。当建筑物荷载应力变化范围比较大，如高层建筑仓库等筒体建 筑就不能用割线代替曲线而要考虑土体的非线性问题了。4-3地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中， 有哪些问题应充分考虑其影响？欢迎来主页下载-精品文档答：地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效资中应力 增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量 乂二， 它使土体的固结沉降加大，故引起地表大面积沉降。地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。1、若地下水位上升至基础底面以上，它对基础形成浮力使地 基土的承载力下降。2、地下水位上升，如遇到湿陷性黄土造成不良后果（塌陷）3、地下水位上升，粘性土

19、湿化抗剪强度降低。44 基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件 是什么？答：基底压力的大小和分布状况与荷载的大小和分布、基础 的刚度、基础的埋置深度以及地基土的性质等多种因素。假设条件：刚性基础、基础具有一定的埋深，依据弹性理论中 的圣维南原理。4- 5 如何计算基底压力 P和基底附加压力 Po?两者概念有何不 同？答：基地压力P计算：（中心荷载作用下）/ 5 （偏心荷载作用下）基地压力Po计算：Po=P- Yd基地压力P为接触压力。这里的接触”是指基础底面与地基 土之间的接触，这接触面上的压力称为基底压力。基底附加压力丄1为作用在基础底面的净压力。是基底压力与基底 处建造前土中

20、自重应力之差，是引起地基附加应力和变形的主要 原因。4- 6 土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考 虑？欢迎来主页下载-精品文档答：由外荷载引起的附加压力为主要原因。需要考虑实际引 起的地基变形破坏、强度破坏、稳定性破坏。4-7 在工程中，如何考虑土中应力分布规律?答：由于附加应力扩散分布，他不仅发生在荷载面积之下， 而且分布在荷载面积相当大的范围之下。所以工程中：1、考虑相邻建筑物时，新老建筑物要保持一定的净距，其具 体值依原有基础荷载和地基土质而定，一般不宜小于该相邻 基础底面咼差的1-2倍；2、同样道理，当建筑物的基础临近边坡即坡肩时，会使土坡 的下滑力增加，要考虑和分析边

21、坡的稳定性。要求基础离开 边坡有一个最小的控制距离a.3、应力和应变是联系在一起的，附加应力大，地基变形也大;反之，地基变形就小，甚至可以忽略不计。因此我们在计算 地基最终沉降量时，沉降计算深度用应力比法确定。4-9、某构筑物基础如图4-30所示，在设计地面标高处作用有偏心 荷载680kN，偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸为4m X2m 试求基底平均压力P和边缘最大压力Pmax,并绘出沿偏心方向的 基底压力分布图解:(1)全力的偏心距eI, /+G e Fxl.31131x680680 + (4x2x2x20)=0.89 lmr 、尸+G丄"max =- I ±

22、min/i / J因为1±6x0,890-丿= (l±1337)+1.31m|680kN 1设计地面7ru基础底囱V4ni出现拉应力，故改用公式max2(F + G) n_ 3b -e122(680 + 4x2x20)珂p剛30 XkPa（3）平均基地应力F + G 1000_ 8= 25 kPa（理论上）F + G _100010003x109x2=150.3灯么P imxT（实际上）4- 10、某矩形基础的底面尺寸为 4m X 2.4m,设计地面下埋深为1.2m（高于天然地面0.2m）,设计地面以上的荷载为1200kN,基底 标高处原有土的加权平均重度为 18kN/m3

23、。试求基底水平面1点 及2点下各3.6m深度M!点及M2点处的地基附加应力cz值。2.4m.3.6m*"p-十解:(1)基地压力F + G p 二-1300 + 4x2.4x17x20- 149 灯么A基地附加压力儿= /_/= 14 11 1 = 13M儿 (3) 附加应力Mi点分成大小相等的两块(zl=2.4m, b=2m, ' =1.2"=1.8查表得：a=0.i08mi=2X0.108 栢仁28.31kPaM 2点做延长线后进行分块IZ对于大块 l=6m, b=2m, ;>=3,"=1.8查表得a=0.143Iz对于小块 l=3.6m, b=

24、2m, p=1.8, p=1.8 查表得a=0.129czm2=2 am2Po=2( a大-a小)p0= 2(0.143-0.129) 131=3.7kPa基地附加应力地基附加应力第五章5- 1 通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标？如何求得？答:压缩系数压缩指数压缩模量g - e2匂- e2a = tgp = Cc =压缩系数"几 压缩指数Ap1 + 勺E 3 压缩模量1 “川 江5- 2 通过现场（静）载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标？ 答：可以同时测定地基承载力和土的变形模量5- 3 室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量，为 什么？答：土的弹性模量是指土体在侧

25、限条件下瞬时压缩的应力应 变模量。他的变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变 形两部分。而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载， 它们得到的压缩模量和变形模量时包含残余变形在内的。和弹性 模量有根本区别。5-4 .试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、 变形模量与弹性模量，它们与材料力学中杨氏模量有什么区别？答：土的压缩模量Es的定义是土在侧限条件下的竖向附加应 力与竖向应变之比值。土的压缩模量是通过土的室内压缩试验得到的， Ap1 + eiE '（%-門）/（1 十 ）住土的变形模量Eo的定义是土体在无侧限条件下的应力与应变的 比值。2E /如（1-口）土

26、的变形模量时现场原位试验得到的，s土的压缩模量和变形模量理论上是可以换算的：Eo=Bs。但影响因素较多不能准确反映他们之间的实际关系。土的弹性模量E的定义是土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力 应变模量。土的弹性模量由室内三轴压缩试验确定。5-5 根据应力历史可将土（层）分为那三类土（层）？试述它们 的定义。正常固结土（层）在历史上所经受的先期固结压力等于现有 覆盖土重。超固结土（层） 历史上曾经受过大于现有覆盖土重的先期固结 压力。欠固结土（层）先期固结压力小于现有覆盖土重。5-6 .何谓先期固结压力？实验室如何测定它？天然土层在历史上受过最大固结压力（指土体在固结过程中 所受的最大竖向有效应力

27、），称为先期固结压力，或称前期固结 压力。线，在用A.卡萨格兰德的经先进行高压固结试验得到 e-lgP 验作图法求得。5-7 何谓超固结比？如何按超固结比值确定正常固结土？在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有 覆盖土重之比值定义为超固结比。当超固结比0CR=11.2时，视为正常固结土。5-8 何谓现场原始压缩曲线？三类土的原始压缩曲线和压缩性指 标由实验室的测定方法有何不同？现场原始压缩曲线是指现场土层在其沉积过程中由上覆盖土 重原本存在的压缩曲线，简称原始压缩曲线。室内压缩试验所采用的土样与原位土样相比，由于经历了卸 荷的过程，而且试件在取样、运输、试件制作以及试验过程中不

28、可避免地要受到不同程度的扰动，引起试样中有效应力的降低。 因此，土样的室内压缩曲线不能完全代表现场原位处土样的孔隙 比与有效应力的关系。施黙特曼提出了根据土的室内压缩试验曲 线进行修正得到土现场原始压缩曲线。5-9 应力历史对土的压缩性有何影响？如何考虑？在同等压力下，欠固结土的压缩性最大，而土层的超固结程度越高，土层的压缩性越小5-10.某工程钻孔3号土样3-1粉质黏土和3-2淤泥质黏土的压缩 试验数据列于下表，试计算压缩系数：并评价其压缩性。压缩试验数据垂直压力（kPa）050100200300400孔隙比土样 3- 10.8660.7990.7700.7360.7210.714土样 3-

29、2 1.085 0.960 0.890 0.803 0.748 0.707 解：土样3-1:門一門 0.770 -0.736q?= 034MPa1-2 pr-p2 0.2 -0.1因为0 .1 < a-2=0.34<0.5Mpa-1做改土属于中压缩性土土样 3-2：=0.87MPa_1引一勺 0890-0.803U12 pr-p2 0.2 -0.1因为a-2=0.87>0.5 Mpa-1,故改土属于高压缩性土第八早6- 1.成层土地基可否采用弹性力学公式计算基础的最终沉浸量？ 不能。利用弹性力学公式估算最终沉降量的方法比较简便，但这 种方法计算结果偏大。因为E。的不同。分层总

30、和法在计算中假定地基土无侧向变形，这只有当基础 面积较大，可压缩土层较薄时，才较符合上述假设。一般情况下, 将使计算结果偏小。另一方面，计算中采用基础中心点下的附加 应力，并把基础中心点大沉降作为整个基础的平均沉降，又会使 计算结果偏大。再加上许多其它因素造成的影响，如土层非均匀 性对附加应力的影响等等。规范法引入经验系数对各种因素造成 精品文档的沉降计算误差进行修正，以使结果更接近实际值。所以，规范 法计算地基最终沉降量比分层总和法所得结果更接近实际值6- 2 在计算基础最终沉降量（地基最终变形量）以及确定地基压 缩层深度（地基变形计算深度）时，为什么自重应力要用有效重 度进行计算？固结变形是由有效自重应力引起。6- 3 有一个基础埋置在透水的可压缩性土层上，当地下水位上下 发生变化时，对基础沉降有什么影响？当基础底面为