《土力学 第2版》 习题及解答 第1章

【习题参考答案】1-1什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？答：土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（是指土样各粒组的质量占土粒总质量的百分数）来表示，称为土的粒度成分或颗粒级配。土的颗粒级配曲线是根据筛分试验成果绘制的曲线，采用对数坐标表示，横坐标为粒径，纵坐标为小于（或大于）某粒径的土重（累计百分）含量。1-2土中水按性质可以分为哪几类？答：1-3土是怎样生成的？有何工程特点？答：土是岩石在长期风化作用下产生的大小不同的颗粒组合，是经过各种地质作用形成的沉积物，是各种矿物的松散集合体。与一般建筑材料相比，土具有三个重要特点，即①散体性：颗粒之间无黏结或一定的黏结，存在大量孔隙，可以透水透气；②多相性：土往往是由固体颗粒（固相）、水（液相）和气体（气相）组成的三相体系，相系之间质和量的变化直接影响其工程性质；③自然变异性：土是在漫长的地质历史时期演化形成的多矿物组合体，性质复杂，不均匀，且还在不断发生变化。1-4什么是土的结构？其基本类型是什么？简述每种结构土体的特点。微观结构常简称为土的结构，或称为土的组构，是指土粒的原位集合体特征，是由土粒单元的大小、矿物成分、形状、相互排列及其联结关系，土中水性质及孔隙特征等因素形成的综合特征。单粒结构：土粒的粒度和形状、土粒的相对位置决定其密实度。因颗粒较大，土粒间的分子吸引力相对很小，颗粒间几乎没有联结。蜂窝结构：主要是由粉粒或细砂组成的结构形式。具有蜂窝结构的土有很大孔隙，但由于弓架作用和一定程度的粒间联结，可以承担一般水平的静力载荷。但当承受高应力荷载或动力荷载时，其结构将会破坏，并可导致严重的地基变形。絮凝状结构：这类结构实际是不稳定的，随着溶液性质的改变（添加分散剂）或受到振荡后可重新分散。具有絮状结构的黏性土，其土粒之间的联结强度往往由于长期的固结作用和胶结作用而得到加强。1-5什么是土的构造？其主要特征是什么？答：土的构造实际上是土层在空间的赋存状态。表征土层的层理、裂隙及大孔隙等宏观特征。1.层理构造：土的构造最主要特征就是成层性，它是在土的形成过程中，由于不同阶段沉积的物质成分、颗粒大小或颜色不同，而沿竖向呈现的成层特征，常见的有水平层理构造和交错层理构造。2.分散构造：土层中土粒分布均匀，性质相近，如砂与卵石层为分散构造。3.结核状构造：在细粒土中混有粗颗粒或各种结核，如含礓石的粉质黏土、黏土等，均属于结核状构造。4.裂隙状构造：这是在土的自然演化过程中，经受地质构造作用或自然淋滤、蒸发作用形成，如黄土的柱状裂隙，膨胀土的收缩裂隙等。裂隙的存在大大降低了土体的强度和稳定性，增大透水性，对工程不利，往往是结构或土体失稳的原因。1-6试述强、弱结合水对土性的影响。答：强结合水是指紧靠土粒表面的结合水。它厚度很小，一般只有几个水分子层。它的特征是，没有溶解能力，不能传递静水压力，只有吸热变成蒸汽后才能移动。这种水牢固地结合在土粒表面，其性质接近于固体，具有极大的黏滞度、弹性和抗剪强度。弱结合水不能传递静水压力，没有溶解能力，当土中含有较多的弱结合水时，土具有一定的可塑性。1-7土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类？答：颗粒的矿物质按其成分分为两大类：一类是原生矿物；另一类是次生矿物。1-8简述土中粒度成分与矿物成分的关系。答：（1）粒径＞2mm的砾粒组包括砾石、卵石等岩石碎屑，是原有矿物的集合体。是多矿物的，有时也有可能是单矿物的。（2）粒径为0.075~2mm的砂粒组其颗粒与岩石中原生矿物的颗粒大小差不多。砂粒多是单矿物，以石英最为常见，有时为长石、云母及其他深色矿物。另外，还有白云石组成的砂粒，如白云石砂。（3）粒径为0.002~0.075mm的粉粒组由一些细小的原生矿物和次生矿物组成，如粉粒状的石英和难溶的方解石、白云石。（4）粒径＜0.002mm的黏粒组主要是一些不溶性次生矿物，由黏土矿物类、倍半氧化物、难溶盐、次生二氧化硅及有机质等构成。1-9甲乙两土样的颗粒分析结果列于下表，试绘制级配曲线，并确定不均匀系数以及评价级配均匀情况。粒径/mm2～0.50.5～0.250.25～0.10.1～0.050.05～0.020.0