土力学复习资料全

第一章土的物理性质和工程分类

一、单项选择题

1. 土颗粒的大小及其级配，通常是用粒径级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示。

(A) 土粒大小较均匀，级配良好

(B) 土粒大小不均匀，级配不良

2. 对土粒产生浮力的是。

(A) 毛细水(B) 重力水(C) 结合水

3. 毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？

(A) 粘土颗粒电场引力作用

(B) 孔隙水压力差的作用

4. 三种粘土矿物中，的结构单元最稳定。

(A) 蒙脱石(B) 伊利石(C) 高岭石

5. 颗粒表面具有很强的吸附水化阳离子和水分子的能力，称为表面能。颗粒大小和表面能之间的关系为。

(A) 颗粒越大，表面能越大(B)颗粒越细，表面能越大

6. 三种粘土矿物的亲水性大小，哪种次序排列是正确的：

(A)高岭石＞伊利石＞蒙脱石(B) 伊利石＞蒙脱石＞高岭石

二、填空题

1. 颗粒级配曲线越，不均匀系数越，颗粒级配越。为获得较大密实度，应选择级配的土料作为填方或砂垫层的土料。

2.粘粒含量越，颗粒粒径越，比表面积越，亲水性越，可吸附弱结合水的含量越，粘土的塑性指标越

3.塑性指标I p= ,它表明粘性土处于可塑性状态时的变化围，它综合反映了、等因素。因此《规》规定：为粉质粘土，为粘土。

4. 粘性土的液性指标I L= ,它的正负、大小表征了粘性土的状态，《规》按I L将粘性土的状态划分为：，，，，。

三、简答题

1. 什么是粒组？什么是粒度成分？土的粒度成分的测定方法有哪两种，它们各适用于何种土类？

2. 什么是颗粒级配曲线，它有什么用途？

3. 土中水有几种存在形态，各有何特性？

4. 土的结构有哪几种类型？各对应哪类土？

5.什么叫界限含水率？液限、塑限、缩限的概念

6.描述土体压实性与含水率的关系，什么是最优含水率？

四、推导题

1.ρ'=()

s w G1ρ

2.n

e 1e =

五、计算题

1.某一块试样在天然状态下的体积为60cm3，称得其质量为108g，将其烘干后称得质量为96.43g，根据试验得到的土粒比重Gs为

2.7，试求试样的湿密度、干密度、饱和密度、含水率、孔隙比、孔隙率和饱和度。

2.某砂土土样的密度为1.77 g/ cm3，含水率为9.8％，土粒比重为2.67，烘干后测定最小空隙比为0.461，最大空隙比为0.943，试求空隙比e和相对密实度Dr，并判定该砂土的密实度。

3.土料室击实试验数据如表所示，绘制ρd w-关系曲线，求最优含水率和最大干密度。

4.某一完全饱和粘性土试样的含水率为30％，土粒比重为2.73，液限为33％，塑限为17％，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粘性土的分类名和软硬状态。

答案：

一、单项选择题

1.C

2.B

3.C

4. C

5. B

6.C

二、填空题

1. 平缓（陡），大（小），好（差），良好。

2.多（少），细（粗），大（小），强（弱），多（少），大（小）

3. I p= w L－w p ，含水量，粘粒的含量、粘土矿物，10＜I p≤17，I p ＞17

w w

,软硬，坚硬，硬塑，可塑，软塑，流塑

三、简答题

1.土粒大小在一定程度上反映了土性质的差异，土粒大小通常用粒径表示。粒组：通常把工程性质相近的土粒合并为一组。粒径分析方法：筛分法（d>0.075mm的土），密度计法（d<0.075mm的土）。

2.工程中常用土中各粒组的相对含量，占干土总质量的百分数来表示，称为土的粒径级配。按粒径分布曲线可求得：（1）土中各粒组的土粒含量，用于粗粒土的分类和大致评估土的工程性质；（2）某些特性粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。根据某些特征粒径，可得到两个有用的指标，即不均匀系数Cu和曲率系数Cc

3.吸着水（结合水），离开土颗粒表面较远，不受土颗粒电分子引力作用，且可自由移动的水称为自由水（分为毛细管水和重力水）

4.单粒结构（砂土砾石）、蜂窝结构（粉土）、絮状结构（粘土）

粘性土从一种状态过渡到另一种状态，可用某一界限含水率来区分，叫界限含水率。液限（W L ）：从流动状态转变为可塑状态的界限含水率。塑限（W p ）：从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率。缩限（W s ）：从半固体状态转变为固体状态的界限含水率，亦即粘性土随着含水率的减小而体积开始不变时的含水率。

6.（1）当含水率较低（颗粒表面的水膜很薄）土偏干,土粒之间存在着强结合水，土粒间电分子引力较大，击实时土粒难于移动，击实时土粒难于移动，击实效果差。（2）当含水率达到最优含水率，颗粒间存在部分的强结合水、部分的弱结合水，弱结合水在击实过程中起到润滑作用，因而击实效果好（3）当含水率较高，土偏湿，土粒中存在大量的自由水，在击实过程中不易很快的排除，这阻止了颗粒的靠扰，因引击实效果差。使土体压实，得到最大干密度这时土体的含水率为最优含水率。四、推导题

1.s s w

m V ρρ'V -=

＝s s s w s v ρV V ρV V -+＝s w v s ρρ1V V -+＝()s w w ρρ1ρ1e -+＝()s w G 1ρ1e -+

v v n v =v s v v v v =+s s s ev v ev =+e

1e =

+ 五、计算题

1.解：（1）已知V ＝60cm3，m=108g ，ρ=m ／ v=108 ／ 60=1.8g/cm3

（2）已知m s =96.43g ， m w =m －m s =108－96.43=11.57g w= m w ／ m s ＝11.57／96.43=12%

（3）已知Gs=2.7，则Vs= m s ／ ρs =96.43 ／2.7＝35.7cm3 Vv=V －Vs=60－35.7＝24.3cm3 e= Vv ／ Vs ＝24.3 ／35.7=0.68

（4） n= Vv ／ V ＝24.3 ／60=40.5％（5）Vw = m w ／ρw =11.57 ／1＝11.57cm3 S t = V w ／ V v =11.57 ／24.3＝48％

2.解()

1+w e s d ρ=

- ()2.6710.656

1.771+0.098e =-= max max min 0.9430.6560.595

0.9430.461D r e e e e --===--

该砂土的密实度属于中密

3.解

1+w d ρρ=

1 1.58 1.511+0.05d ρ==

2 1.76 1.61+0.1d ρ==

3 1.94

1.62

1+0.2d ρ== 4 2.02 1.551+0.3d ρ== 5 2.06 1.47

1+0.4d ρ==

1.71.61.51.4w 4030

20100

最优含水率20％，最大干密度1.62 g/ cm3

4. 1

e s

r wd s == 0.3 2.730.819e =?=

2.73

1 1.5/1.8191+e s d w d g cm ρρ==?=

2.730.8191 1.95/1.8191+e s sat w d e g cm ρρ++==?= I p = w L －w p ＝0.33－0.17＝0.16＝16％

0.30.17

0.810.16p

L p

w w I I --=

该粘性土为粉质粘土，软塑

第二章土的渗透性与渗流

一、简答题

1. 达西定律的基本假定及应用条件适用围？

2. 什么是管涌流土？

3. 什么叫渗透力？其大小和方向如何确定？

二、计算题

1.如图计算地表以下5m处的有效应力

12.24m，底部为砂土。地下水在地表以下2m处。粉质粘土的孔隙比e为0.62，比重为2.7。那么基坑开挖多深可以避免发生流土。

水头差70cm，

渗径为60cm，砂土的饱和重度3

sat

20.2KN/m问是否会发生流土

答案：

一、简答题

1. 达西定律的基本假定为水的渗透速度与水力坡降成正比

v k ki

由于达西定律只适用于层流的情况，故一般只适用于中砂、细砂、粉砂等。

2. (1)流土：在上升流作用下，动水压力超过土重度时，土体的表面隆起、浮动或某一颗粒群的同时起动而流失的现象称为流土。流土主要发生在渗流出口无任何保护的部位。流土可使土体完全丧失强度，危及建筑物的安全。