《土力学》第三章习题集及详细解答

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土力学习题集及超详细解答

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土力学习题及详细解答《土力学》习题绪论一、填空题1.就与建筑物荷载关系而言,地基的作用是荷载,基础的作用是荷载。

2.地基基础设计,就地基而言,应满足条件和条件。

3.土层直接作为建筑物持力层的地基被称为地基,埋深小于5m的基础被称为基础。

二、名词解释1.人工地基2.深基础3.基础4.地基第1章土的组成一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓,则不均匀系数数值较,其夯实后密实度较。

2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥且曲率系数为的土。

3.利用曲线可确定不均匀系数Cu;为了获得较大密实度,应选择Cu值较的土作为填方工程的土料。

4.能传递静水压力的土中水是水和水。

5.影响压实效果的土中气是与大气的气体,对工程性质影响不大的土中气是与大气的气体。

6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用法,对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用法。

7.粘性土越坚硬,其液性指数数值越,粘性土的粘粒含量越高,其塑性指数数值越。

8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径,称为粒径,小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径,称为粒径。

二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为:(A)层理构造(B)结核构造(C)层面构造(D)裂隙构造您的选项()2.土的结构为絮状结构的是:粉粒碎石粘粒砂粒您的选项()3.土粒均匀,级配不良的砂土应满足的条件是(C U为不均匀系数,C C为曲率系数):C U< 5C U>10C U> 5 且C C= 1へ3C U< 5 且C C= 1へ3您的选项()4.不能传递静水压力的土中水是:毛细水自由水重力水结合水您的选项()第2章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土,其界限含水量分别是、。

2.根据塑性指数,粘性土被分为土及土。

3.淤泥是指孔隙比大于且天然含水量大于的土。

4.无粘性土根据土的进行工程分类,碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量的土。

《土力学》复习附答案版

《土力学》复习附答案版

土力学习题集及详细解答《土力学》习题第1章土的组成一、填空题1.若某土样的颗粒级配曲线较缓,则不均匀系数数值较大,其夯实后密实度较大。

2.级配良好的砂土是指不均匀系数≥ 5 且曲率系数为 1~3 的土。

3.利用级配曲线可确定不均匀系数Cu;为了获得较大密实度,应选择Cu值较大的土作为填方工程的土料。

4.能传递静水压力的土中水是毛细水和重力水。

5.影响压实效果的土中气是与大气隔绝的气体,对工程性质影响不大的土中气是与大气连通的气体。

6.对于粒径小于0.075mm的颗粒分析应采用沉降分析法,对于粒径大于0.075mm的颗粒分析应采用筛分法。

7.粘性土越坚硬,其液性指数数值越小,粘性土的粘粒含量越高,其塑性指数数值越大。

8.小于某粒径土的质量占土总质量10%的粒径,称为有效粒径,小于某粒径土的质量占土总质量60%的粒径,称为限制粒径。

二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题1.对工程会产生不利影响的土的构造为:(A)层理构造(B)结核构造(C)层面构造(D)裂隙构造您的选项( D )2.土的结构为絮状结构的是:(A)粉粒(B)碎石(C)粘粒(D)砂粒您的选项( C )3.土粒均匀,级配不良的砂土应满足的条件是(C U为不均匀系数,C C为曲率系数):(A)C U< 5(B)C U>10(C)C U> 5 且C C= 1へ3(D)C U< 5 且C C= 1へ3您的选项( A)4.不能传递静水压力的土中水是:(A)毛细水(B)自由水(C)重力水(D)结合水您的选项( D )第2章土的物理性质及工程分类一、填空题1.处于半固态的粘性土,其界限含水量分别是缩限、塑限。

2.根据塑性指数,粘性土被分为粘土及粉质粘土。

3.淤泥是指孔隙比大于 1.5 且天然含水量大于 W L 的土。

4.无粘性土根据土的颗粒级配进行工程分类,碎石土是指粒径大于2mm的颗粒超过总质量 50% 的土。

土力学2-10章课后习题参考答案

土力学2-10章课后习题参考答案

解: ρ = m = 72.49 − 32.54 = 1.84g / cm3
V
21.7
ω = mW = 72.49 − 61.28 = 39% mS 61.28 − 32.54
ρd
=
mS V
= 61.28 − 32.54 21.7
= 1.32g / cm3
e = VV = 11.21 = 1.069 VS 10.49
σ z⋅三角形2 = 0.0938 *100 = 9.38kPa
所以,边缘左右两侧的σ z 为
σ z1 = 33.4 + 7.34 = 40.74kPa
σ z2 = 33.4 + 9.38 = 42.78kPa
6m 处 : 矩形分布的条形荷载
4-10、某矩形基础的底面尺寸为 4m×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。试求基底水平面 1 点及 2 点下各 3.6m 深度 M1 点及 M2 点处的地基附加
应力σ Z 值。
解:(1)基底压力 p = F + G = 1300 + 4 × 2.4 ×1.2 × 20 = 149kPa A
解:(1)设VS = 1
ρ = m = mS + mW = ω ⋅ mS + mS = (1 + ω )d S ⋅ ρW
V 1+e
1+ e
1+ e
整理上式得 e = (1 + ω)dS ⋅ ρW −1 = (1 + 0.098)2.67 ×1 −1 = 0.656
ρ
1.77
(2) Dr

土力学第三章课后习题答案

土力学第三章课后习题答案

土力学第三章课后习题答案第三章3-2. 某施工现场需要填土,其坑的体积为2000m3,土方来源是从附近土丘开挖,经勘察,土粒比重为2.70,含水量为15%,孔隙比为0.60。

要求填土的含水量为17%,干重度为17.6kN/m3。

取土场土的重度、干重度和饱和度是多少?应从取土场开采多少方土?碾压时应洒多少水?填土的孔隙比是多少?解:(1)W=Mw/Ms*100%=15% e=0.6Mw=0.15MsGs=Ms/Vs*Pw1=Ps/P w1=2.7P=M/V=(Ms+Mw)/V=(Gs* P w1*Vs*1.15)/V令Vs=1 则V=1+e土的重度:R=pg=Mg/V=(2.7*1.15*9.8)/1.6=19.02 KN/M^3干重度Rd=Pdg=(Ms/V)g=(Ps*Vs)/V=Ps/(1+e)=(2.7*9.8)/1.6=16.54 KN/M^3饱和度:Sr=Vw/Vr*100%=Vw/e*Vs=(Gs*Mw)/(e*Ms)=(2.7*0.15)/0.6=0.675(2)Rd=Ms*g/V=16.54KN/M^3需要填土质量:Ms=3376kgVs1=Ms/Ps=1250m^3(3) W1=Mw1/Ms1*100%=17%Rd1=Ms1*9.8/2000=17.6 KN/M^3Ms=3592KgMw1=38.04*0.17=610.64kgMw=Ms*0.15=506.4Kg△Mw=Mw1-Mw=610.64-506.4=104.24kge1=Vv1/Vs1=(V1-Vs1)/Vs1=(2000-1250)/1250=0. 63-4. 从A、B两地土层中各取粘性土样进行试验,恰好其液、塑限相同,即液限为wL=45%,塑限为wP=30%,但A地的天然含水量为w=45%,而B地的天然含水量为w=25%。

试求:A、B两地的地基土的液性指数,并通过判断土的状态,确定哪个地基土比较好。

解:由A与B的液性指数分别为1 ,-0.33 。

土力学习题集及详细解答(精华)

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土力学习题集及详细解答(精华)第1页共14页土壤力学问题集和详细解决方案《土力学》习题二、名词释义1.人工地基2.深基础3.基础4.地基第一章土壤的组成。

填空2。

术语解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题第一章土的组成二、名词解释1.土壤结构:土壤颗粒或土壤颗粒团聚体的大小、形状、相互排列和连接。

2.土壤结构:同一土层剖面中颗粒或颗粒团聚体的特征。

3.结合水:土壤中的水通过带电分子的引力吸附在土壤颗粒表面。

4.强结合水:靠近土壤颗粒表面的结合水膜。

5.颗粒级配:土壤中各颗粒组的相对含量。

第二章土的物理性质和工程分类二、名词解释2.塑性状态:当粘性土的含水量在一定范围内时,它可以被外力塑造成任何形状而不开裂,在外力消除后仍能保持原有形状。

这种状态被称为塑料状态。

4.土的湿陷性:在一定压力作用下,受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下陷的特性。

5.土壤天然稠度:原状土样测得的液限和天然含水量之差与塑性指数之比。

6.触变性:饱和粘性土的结构受到扰动,导致强度降低,当扰动停止后,抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质。

第8章土压力I.填空1.计算车辆荷载引起的土压力时,∑g应为挡土墙的长度与挡土墙后填土的长度乘积面积内的车轮重力。

2.静态土压力产生的位移是指产生被动土压力所需的小位移超过产生主动土压力所需的小位移。

2、名词释义1.被动土压力2.主动土压力三、单项选择题1.挡土墙后填土内摩擦角φ、粘聚力c对被动土压力EP的影响如下:第2页共14页(a)φ越大,C越小,EP(b)越大,C越小,EP(C)φ越小,C越大,EP(d)φ越大,C越大,EP越小您的选项()2.朗肯土压力理论的适用条件为:(a)墙背光滑、垂直,填土面水平(b)墙背光滑、俯斜,填土面水平(c)墙后填土必为理想散粒体(d)墙后填土必为理想粘性体你的选择()3.均质粘性土被动土压力沿墙高的分布图为:(a)矩形(b)梯形(c)三角形(d)倒梯形您的选项()4.某墙背光滑、垂直,填土面水平,墙高6m,填土为内摩擦角?=30、粘聚力c=8.67kpa、三重度γ=20kn/m的均质粘性土,作用在墙背上的主动土压力合力为:(a) 60kn/m(b)75kn/m(c)120kn/m(d)67.4kn/m您的选项()005.某墙背倾角α为10的仰斜挡土墙,若墙背与土的摩擦角δ为10,则主动土压力合力与水平面的夹角为:(a)0(b)10(c)20(d)30你的选择()006.墙背倾角α对于10的倾斜挡土墙,如果墙背与土壤之间的摩擦角δ为20,则为被动土压力和水的合力平面的夹角为:(a)0(b)10(c)20(d)30你的选择()7.墙背垂直光滑,填土面水平的挡土墙高4m,填土内摩擦角=20。

土力学课后练习册答案

土力学课后练习册答案

第一章:土的物理性质及工程分类名词解释1、土粒级配:是指土中各粒组的相对百分含量,或土中中各粒组占总质量的百分数。

2、不均匀系数:用来描述土粒的不均匀性大小的指标。

用公式表示 1060d d C u =3、曲率系数:用来反映颗分曲线的整体形状和细粒含量多少的指标。

用公式表示1060230)(d d d C c =4、液限:是指土体处于可塑态和流动态的界限含水率,用w l 表示。

5、塑限:是指土体处于可塑态和半固态的界限含水率。

用w p 表示。

6、塑性指数:表示粘性土呈可塑状态的含水率的变化范围,其大小等于液限与塑限的差值(去百分号)。

用公式表示100)(⨯-=p l p w w I7、液性指数:表征了粘性土的天然含水率和界限含水率之间的相对关系,用来区分天然土所处的状态。

用公式表示pppl p l I w w w w w w I -=--=8、最大干密度:在击实曲线中,当土的含水率增加到某一值时,干密度可以达到了最大值,这一干密度称为最大干密度,用ρdmax 表示。

9、最优含水率:在击实曲线中,当土的含水率增加到某一值时,干密度可以达到了最大值,这一含水率称为最优含水率,用w op 表示。

10、灵敏度:原状土的单轴抗压强度与重塑土的单轴抗压强度之比。

用公式表示uu t q q S =简答1、A 土样的孔隙比小于B 土样的孔隙比,那么A 土样一定比B 土样密实么?为什么? 答:不一定;如果对于同一种土来说,孔隙比的大小可以反映出土的密实程度;而对于不同土来说,仅仅用孔隙比是无法判断土的密实程度的,还与土样的物理性质有关。

2、什么是颗分试验?有几种方法?适用范围是什么?答:测定土体中各粒组的质量占总土重百分数,确定各粒径分布范围的试验。

常用方法有:筛分法,适用于粒径d ≥0.075mm 且P ≥90%的粗粒土;密度计法,适用于粒径d ≤0.075mm 且P ≥90%的细粒土。

对于粗细混合土可采用联合测定法。

《土力学》课后习题及详细解答

《土力学》课后习题及详细解答

《土力学》课后习题答案第一章1-1:已知:V=72cm3m=129.1g m s=121.5g G s=2.70则:129.1121.56.3%121.5ssm mwm--===3333 129.1*1017.9/72121.5452.77245271.0*27121.5*1020.6/72sssV ssat w V ssat satmg g KN mvmV cmV V V cmm V mg g g KN mV Vγρρργρ========-=-=++=====3320.61010.6/121.5*1016.9/72sat wsdsat dKN mmg KN mVγγγγγγγγ'=-=-===='>>>则1-2:已知:G s=2.72 设V s=1cm3则33332.72/2.722.72*1016/1.72.720.7*1*1020.1/1.720.11010.1/75%1.0*0.7*75%0.5250.52519.3%2.720.525 2.721.sssd ds V wwrw w V rwsw sg cmm gmg g KN mVm Vg g KN mVKN mm V S gmwmm mg gVργρργργγγργρ======++===='=-=-========++===当S时,3*1019.1/7KN m=1-3:3477777331.70*10*8*1013.6*1013.6*10*20%2.72*1013.6*10 2.72*10850001.92*10s d w s s wm V kg m m w kg m m V m ρρ======++==挖1-4: 甲:33334025151* 2.72.7*30%0.81100%0.812.70.811.94/10.8119.4/2.71.48/1.8114.8/0.81p L P s s s s w r wV ws w s w s d s w d d vsI w w V m V g m g S m V m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρρργρργρ=-=-=======∴==++===++=====+====设则又因为乙:3333381 2.682.68*22%0.47960.47962.680.47962.14/10.47962.14*1021.4/2.681.84/1.47961.84*1018.4/0.4796p L p s s s s w s V s w s V s d s w d d VsI w w V m V g m m w g V cm m m g cm V V g KN m m g cm V V g KN m V e V ρργρργρ=-========++===++======+=====设则则γγ∴<乙甲 d d γγ<乙甲 e e >乙甲 p p I I >乙甲则(1)、(4)正确1-5:1s w d G eρρ=+ 则2.7*1110.591.7022%*2.7185%0.59s wds r G e wG S e ρρ=-=-====>所以该料场的土料不适合筑坝,建议翻晒,使其含水率降低。

土力学习题集及答案

土力学习题集及答案

第1章土的组成第1章土的组成一、简答题1.什么是土的颗粒级配?什么是土的颗粒级配曲线?2.土中水按性质可以分为哪几类?3.土是怎样生成的?有何工程特点?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。

5.什么是土的构造?其主要特征是什么?6.试述强、弱结合水对土性的影响。

7.试述毛细水的性质和对工程的影响。

在那些土中毛细现象最显著?8.土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类?9.简述土中粒度成分与矿物成分的关系。

10.粘土的活动性为什么有很大差异?11.粘土颗粒为什么会带电?二、填空题1.根据土的颗粒级配曲线,当颗粒级配曲线较时表示土的级配良好。

2.工程中常把的土称为级配良好的土,把的土称为级配均匀的土,其中评价指标叫。

3.不同风化作用产生不同的土,风化作用有、、。

4. 粘土矿物基本上是由两种原子层(称为晶片)构成的,一种是,它的基本单元是Si—0四面体,另一种是,它的基本单元是A1—OH八面体。

5. 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cu=、Cc=。

6. 砂类土样级配曲线能同时满足及的土才能称为级配良好的土。

7. 土是的产物,是各种矿物颗粒的集合体。

土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的和。

8. 土力学是利用一般原理和技术来研究土的物理性质以及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律一门科学。

9.最常用的颗粒分析方法有法和法。

10. 著名土力学家的《土力学》专著问世,标志着现代土力学的开始。

三、选择题1.在毛细带范围内,土颗粒会受到一个附加应力。

这种附加应力性质主要表现为( )(A)浮力; (B)张力; (C)压力。

2.对粘性土性质影响最大的是土中的( )。

(A)强结合水; (B)弱结合水; (C)自由水; (D)毛细水。

3.土中所含“不能传递静水压力,但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水,称为( )。

(A)结合水; (B)自由水; (C)强结合水; (D)弱结合水。

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《土力学》第三章习题集及详细解答第3章土的渗透性及渗流一、填空题1.土体具有被液体透过的性质称为土的。

2.影响渗透系数的主要因素有:、、、、、。

3.一般来讲,室内渗透试验有两种,即和。

4.渗流破坏主要有和两种基本形式。

5.达西定律只适用于的情况,而反映土的透水性的比例系数,称之为土的。

二选择题1.反应土透水性质的指标是()。

A.不均匀系数B.相对密实度C.压缩系数D.渗透系数2.下列有关流土与管涌的概念,正确的说法是()。

A.发生流土时,水流向上渗流;发生管涌时,水流向下渗流B.流土多发生在黏性土中,而管涌多发生在无黏性土中C.流土属突发性破坏,管涌属渐进式破坏D.流土属渗流破坏,管涌不属渗流破坏3.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映?()A.压缩系数B.固结系数C.压缩模量D.渗透系数4.发生在地基中的下列现象,哪一种不属于渗透变形?()A.坑底隆起B.流土C.砂沸D.流砂5.下属关于渗流力的描述不正确的是()。

A.其数值与水力梯度成正比,其方向与渗流方向一致B.是一种体积力,其量纲与重度的量纲相同C.流网中等势线越密集的区域,其渗流力也越大D.渗流力的存在对土体稳定总是不利的6.下列哪一种土样更容易发生流砂?()A.砂砾或粗砂B.细砂或粉砂C.粉质黏土D.黏土7.成层土水平方向的等效渗透系数与垂直方向的等效渗透系数的关系是()。

A.>B.=C.<8. 在渗流场中某点的渗流力()。

A.随水力梯度增加而增加B.随水利力梯度增加而减少C.与水力梯度无关9.评价下列说法的正误。

()①土的渗透系数越大,土的透水性也越大,土的水力梯度也越大;②任何一种土,只要水力梯度足够大,就有可能发生流土和管涌;③土中任一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小;④渗流力的大小不仅取决于水力梯度,还与其方向有关。

A.①对B.②对C.③和④对D.全不对10.下列描述正确的是()。

A.流网中网格越密处,其水力梯度越小B.位于同一条等势线上的两点,其孔隙水压力总是相同的C.同一流网中,任意两相邻等势线间的势能差相等D.渗透流速的方向为流线的法线方向11.土体渗流研究的主要问题不包括()。

A.渗流量问题B.渗透变形问题C.渗流控制问题D.地基承载力问题12.某岸边工程场地细砂含水层的流线上A、B两点,A点的水位标高2.5米,B点的水位标高3.0米,两点间流线长为10米,计算两点间的平均渗透力最接近下列()个值。

(A)1.25kN/m3; (B)0.83 kN/m3; (C) 0.50 kN/m3; (D) 0.20 kN/m3。

13. 四个坝基土样的孔隙率和细粒含量(以质量百分率计)如下,试按《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)计算判别下列()选项的土的渗透变形的破坏形式属于管涌。

(A) ; (B) ;(C) ; (D) 。

三判断改错题1.绘制流网时必须满足的基本条件之一是流线和等势线必须正交。

2.达西定律中的渗透速度不是孔隙水的实际流速。

3.土的孔隙比愈大,其渗透系数也愈大。

4.在流网图中,流线愈密集的地方,水力坡降愈小。

5.发生流砂时,渗流力方向与重力方向相同。

6.细粒土的渗透系数测定通常采用“常水头”试验进行。

7.绘制流网时,每个网格的长宽比没有要求。

8.在流网中,任意两相邻流线间的渗流量相等。

9.管涌发生在渗流溢出处,而流土发生的部位可以在渗流溢出处,也可以在土体内部。

四、简答题1.试解释起始水力梯度产生的原因。

2.简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。

3.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?4.拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场?5.为什么流线与等势线总是正交的?6.流砂与管涌现象有什么区别和联系?7.渗透力都会引起哪些破坏?五、计算题1.如图3-1所示,在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样,从土样1顶面溢出。

(1)已土样2底面c-c 为基准面,求该面的总水头和静水头;(2)已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%,求 b-b面的总水头和静水头;(3)已知土样2的渗透系数为0.05cm/s ,求单位时间内土样横截面单位面积的流量;(4)求土样1的渗透系数。

图3-1 (单位:cm)图3-3 (单位:cm)2.如图3-2所示,在5.0m 厚的黏土层下有一砂土层厚6.0 m,其下为基岩(不透水)。

为测定该沙土的渗透系数,打一钻孔到基岩顶面并以10-2m3/s 的速率从孔中抽水。

在距抽水孔15m 和30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层,测得孔内稳定水位分别在地面以下3.0m 和2.5m ,试求该砂土的渗透系数。

图3-2 (单位:m)3. 某渗透装置如图3-3所示。

砂Ⅰ的渗透系数;砂Ⅱ的渗透系数;砂样断面积A=200,试问:(1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ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Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗流量q多大?4. 定水头渗透试验中,已知渗透仪直径,在渗流直径上的水头损失,在60s时间内的渗水量,求土的渗透系数。

5.设做变水头渗透试验的粘土式样的截面积为,厚度为渗透仪细玻璃管的内径为,实验开始时的水位差为,经过观察的水位差为,实验室的水温为20℃,试求式样的渗透系数。

6. 图3-4为一板桩打入透土层后形成的流网。

已知透水土层深,渗透系数板桩打入土层表面以下,板桩前后水深如图3-4所示。

试求:(1)图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力;(2)地基的单位透水量。

图3-4 板桩墙下的渗流图7.如图3-5所示,在长为10cm,面积的圆筒内装满砂土。

经测定,粉砂的,筒下端与管相连,管内水位高出筒5cm(固定不变),流水自下而上通过试样后可溢流出去。

试求(1)渗流力的大小,判断是否会产生流砂现象;(2)临界水利梯度值。

图3-5第3章参考答案一填空题1.渗透性或透水性2.土的粒度成分及矿物成分、土的密实度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度3.常水头法、变水头法4.流砂(土)、管涌5.层流、渗透系数二选择题1.D2.C3.D4.A5.D6.B7.A8.A9.D 10. C 11. D 12. C 13.D(注:按规范当时发生管涌)三判断改错题1.√2.√3.,对黏性土不成正比。

4.,改“愈小”为“愈大”。

5.,改“相同”为“相反”。

6.,改“常水”头为“降水头”或“变水头”。

7.,每个网格的长宽比必须为定值。

8.√9.,应将管涌与流土对调。

四简答题1.【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τ0(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τ0的水力梯度。

2. 【答】(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. 【答】室内试验和现场试验渗透系数有较大差别,主要在于试验装置和试验条件等有关,即就是和渗透系数的影响因素有关,详见上一题。

4. 【答】当渗流场中水头及流速等渗流要素不随时间改变时,这种渗流称为稳定渗流,而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。

5. 【答】在稳定渗流场中,取一微单元体,并假定水体不可压缩,则根据水流连续原理,单位时间内流入和流出微元体的水量应相等,即dq e=dq0。

从而得到:即为二维渗流连续方程,从中由数学知识,可知流线和等势线正交。

6. 【答】在向上的渗流力作用下,粒间有效应力为零时,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。

7. 【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。

五、计算题1.解:如图3-1,本题为定水头实验,水自下而上流过两个土样,相关几何参数列于图中。

(1)以c-c为基准面,则有:z c=0,h wc=90cm,h c=90cm(2)已知∆h bc=30%⨯∆h ac,而∆h ac由图2-16知,为30cm,所以∆h bc=30%⨯∆h ac=0.3⨯30=9cm∴ h b=h c-∆h bc=90-9=81cm又∵z b=30cm,故h wb=h b- z b=81-30=51cm(3)已知k2=0.05cm/s,q/A=k2i2= k2⨯∆h bc/L2=0.05⨯9/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/s(4)∵ i1=∆h ab/L1=(∆h ac-∆h bc)/L1=(30-9)/30=0.7,而且由连续性条件,q/A=k1i1=k2i2∴ k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s2. 解:分析:如图3-2,砂土为透水土层,厚6m,上覆粘土为不透水土层,厚5m,因为粘土层不透水,所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度,即6m。

题目又给出了r1=15m,r2=30m,h1=8m,h2=8.5m。

由达西定律的公式知,,可改写为:带入已知条件,得到:本题的要点在于对过水断面的理解。

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