土力学第三章习题集及详细解答
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》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。
土力学习题及答案解读
第一章 第二节1． 土颗粒的大小及其级配，通常是用颗粒累计级配曲线来表示的。
级配曲线越平缓表示：CA ．土粒大小较均匀，级配良好 B. 土粒大小不均匀，级配不良 C ．土粒大小不均匀，级配良好2． 土的颗粒级配，也可用不均匀系数表示，不均匀系数C u 是用小于某粒径的土粒质量累计百分数的两个限定粒径之比来表示的，即：A A ．6010/u C d d = B ．5010/u C d d = C. 6515/u C d d =3． 土的不均匀系数C u 越大，（曲率系数13C C =-）表示土的级配：CA ．土粒大小不均匀，级配不良 B. 土粒大小均匀,级配良好 C. 土粒大小不均匀,级配良好33.判断: 颗粒级配曲线的曲率系数越大, 说明土中所含粘粒越多,土越不均匀* 错第一章 第三节6. 土的三相指标包括:土的比重、含水量、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度，其中哪些为直接试验指标？AA ．含水量、孔隙比、饱和度B 。
重度、含水量、孔隙比C ．土粒比重、含水量、重度7．所谓土的含水量，主要是指：CA ．水的质量与土全总质量之比B 。
水的体积与孔隙的体积之比C ．水的质量与土体中固体部分质量之比8．已知一土样，土粒比重为2.7，含水量为30%，干重度为133/kN m ,天然重度为173/kN m ,饱和重度为18.23/kN m ，求该土样的孔隙比e 。
18．已知一饱和粘性土试样，土粒比重 2.7s G =，孔隙比 1.2e =，重度318/r kN m =，试求经烘干法测得含水率。
(习题课)35．判断：土的液性指数L I 会出现大于零或小于零的情况。
对第一章 第五节1-12 有三个土样，测得液性指数IL均为0.25，其天然含水率W和塑限W p如下，哪个土样属于粘土？（习题课）A．W=35%，Wp=35% B．W=30%，Wp=26.5% C. W=25%，Wp=22%1-24 有下列三个土样，试判断哪一个是粉质粘土：（习题课）AA．含水率W=42%，液限W L=50%，液性指数I L=0.4B．含水率W=35%，液限W L=45%，液性指数I L=0.5C．含水率W=30%，液限W L=40%，液性指数I L=0.3第一章第六节1-27 在砂垫层施工时，为使垫层密实，最好应在下述哪一种情况下夯实？（书P34）A A．含水率应等于最优含水率进行夯实B．在干砂情况下夯实C．在浸水情况下夯实1-28 用粘性土进行回填时，在下述哪种情况下压实效果最好？（书P33）BA．土的含水率接近液限时最好B．土的含水率接近塑限时最好C．土干的时候最第二章第二节2。
土力学-第三章-土中应力计算详解
基本假定
地基土是各向同性、均质、半无限空间弹性体 地基土在深度和水平方向都是无限的
地 表 临 空
地基：均质各向同性线性变形半空间体
应用弹性力学关于弹性半空间的理论解答
1.均质土竖向自重应力
若将地基视为均质半无限空间弹性体，土体在自重作用下只能产 生竖向变形，而无侧向位移及剪切变形存在，因此在深度z处平面上， 土体因自身重力产生的竖向应力等于单位面积上土柱体的重力。
3.水平向自重应力
天然地面
地基土在重力作用下，除承受 作用于水平面上的竖向自重应力外， 在竖直面上还作用有水平向自重应 力。由于土柱体在重力作用下无侧 向变形和剪切变形，因此可以证明 侧向自重应力与竖向自重应力成正 比，剪应力均为零。
cz z
cx cy K0 cz
cz
z
cx
cy
侧压力系数或静止 土压力系数
4 地下水位升降对自重应力的影响
自重应力分布曲线的变化规律
土的自重应力分布曲线是一条折线，拐点在土 层交界处和地下水位处。
同一层土的自重应力按直线变化。
自重应力随深度的增加而增大。
【例题3-1 】计算自重应力，并绘分布图。
4. 例题分析 【例】一地基由多层土组成，地质剖面如下图所示，试计算并绘制 自重应力σcz沿深度的分布图。
57.0kPa
80.1kPa
103.1kPa 150.1kPa 194.1kPa
cz 1h1 2 h2 n hn i hi
i 1
n
均质地基
1 (
1
2)
2 2
成层地基
3.2 基底压力与基底附加应力
上部结构
土力学 第三章习题答案
3.1解：当第四层为坚硬的石时，该层为不透水层，处于地下水位以下的土体不受浮力作用，计算自重应力时，地下水位以下的土体采用其饱和重度。
地下水位以下的土体其天然状态就是饱和状态，故其天然重度即是其饱和重度。
计算中第一层素填土γ1=18.0kN/m3，第二层粉土γ2=19.4kN/m3，第三层中砂γ3=19.8kN/m3。
此时，岩顶处的自重应力为σcz=γ1h1＋γ2h2＋γ3h3=18×1.5＋19.4×3.6＋19.8×1.8=132.5kPa当第四层为强风化岩石，该层为透水层，处于地下水位的土体会受到浮力作用，计算自重应力时，地下水位以下的土体采用浮重度；地下水位以上的土体采用天然重度。
地下水位在第一层素填土和第二层粉土的分界面处，计算中第一层素填土γ1=18.0kN/m3，第二层粉土γ/2=9.4kN/m3，第三层中砂γ/3=9.8kN/m3。
此时，岩顶处的自重应力为σcz=γ1h1＋γ/2h2＋γ/3h3=18×1.5＋9.4×3.6＋9.8×1.8=78.5kPa3.2解：根据题意知，地下水位以上的粉土处于饱和状态，其饱和重度即是其天然重度。
计算中，地下水位以上1.1m范围的粉土采用天然重度γ=20.1kN/m3，地下水位以下3.7m范围的粉土采用浮重度γ/=10.1kN/m3。
粉土底面的自重应力为σcz=γh1＋γ/h2=20.1×1.1＋10.1×3.7=59.48kPa3.3解：偏心荷载下，在计算中心点下的附加应力时，可将梯形分布的基底压力简化为均布荷载，均布荷载p0的大小等于基底附加压力最大值p max和最小值p min 之和的一半，即：p0=(p max＋p min)/2=100kPa。
故本题可简化为条形基础作用均布荷载p0=100kPa，基础中心点下附加应力的计算，公式为：σz=αz p0，附加应力系数αz查P98页表3.5，计算列表如下：3.4解：为计算基础短边中心点下的附加应力，沿矩形基础长边方向，添加一块与原面积等大的荷载面，新的矩形基础长为原基础的2倍，宽不变。
土力学课后习题详解
V SL S V0 H L H
从孔隙压缩引起体积变化角度有 V
e1 e2 Vs 1 e1 Vs
e1 e2 1 e1
二者相等，得到压缩量 S
e1 e2 H ；由已知条件： e1 0.80 ， e2 0.606 ，代 1 e1
入即得压缩量 S=0.323 m=32.3 cm
解：孔隙比 e
G s 1 w
w 1
2.7 1 0.06 1 0.789 ，为定值 1.60
d
ms Gs w V 1 e
ms
GsV w 2.7 100 1 150.92 g 1 e 1 0.789
初始含水 m w1 0.06 150 .92 9.055 g
-1-
饱和含水 m w 2 wsat m s
e 0.789 ms 150 .92 44 .10 g Gs 2.7
所以 100cm3 土样中应加 mw 44 .10 9.055 35 g 的水。
(1-4) 有土料 1000g，它的含水率为 6.0%，若使它的含水率增加 16.0%，问需加 多少水？
2012性质和工程分类 ...................................................................................... - 1 第二章 土的渗透性.............................................................................................................. - 5 第三章 地基中的应力计算.................................................................................................. - 7 第三章 土的压缩性与基础的沉降计算 ............................................................................ - 11 第四章 土的抗剪强度........................................................................................................ - 17 本章重难点提要................................................................................................................ - 17 本章习题............................................................................................................................ - 17 第六章 土压力.................................................................................................................... - 23 本章重难点提要................................................................................................................ - 23 本章习题............................................................................................................................ - 24 专题：土压力理论在基坑工程中的应用 ........................................................................ - 34 第七章 土坡稳定分析........................................................................................................ - 40 本章习题............................................................................................................................ - 40 各类计算方法总结............................................................................................................ - 47 第八章 地基承载力............................................................................................................ - 48 -
土力学习题及部分解答
第一章习题及部分解答1-2根据图 1 - 5上四根粒径分布曲线，列表写出各土的各级粒组含量，估算②、③、④土的Cu及Cc并评价其级配情况。
解：列表写出各土的各级粒组含量（单位%）计算及并评价其级配情况1-3 （题略）解答提示：含蒙脱石粘性土的工程性质不如含高岭石粘性土好，原因分析：从黏土矿物内部晶体结构分析。
1-4 （题略）解答提示：黏土颗粒表面带电的主要原因有：同晶置换、破键、吸附作用、离解作用1-8有一块体积为60 cm 3的原状土样，重1.05 N,烘干后0.85 N 。
已只土粒比重（相对密度）二=2.67。
求土的天然重度g、天然含水量眉、干重度g d、饱和重度g sat、浮重度g '、孔隙比e及饱和度S r解：已知 V 60cm3,W 1.05N,W s 0.85N,Gs 2.67。
求，，d, sat,、,e,SrW/V 17.5kN/m3Ww/Ws 23.53%d Ws/V 14.1667kN/m3e wGs(1——)1 0.8470Gs e18 6609kN /3sat _ w i o.oou/ 11 io1 e、w 8.8609kN/m3satG s 74.174%Sre1-10某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15%，试问每1000 kg质量的土料应加多少水？1-11用某种土筑堤，土的含水量= 15 %，土粒比重G s = 2.67 。
分层夯实，每层先填0.5m，其重度等g = 16kN/ m3，夯实达到饱和度’’=85% 后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。
1-12某饱和土样重0.40N，体积为21.5 cm3，将其烘过一段时间后重为0.33N，体积缩至15.7 cm 3 ，饱和度'■ = 75%，试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。
解：已知烘烤前Sr=1 , W=0.4N, V=21.5cm3,烘过一段时间后W'=0.33N, V'=15.7cm3, Sr'=75%,求w w' e e'烘过一段时间后，失去水分重量0.07N，体积为0.07*1000/9.8=7.1429cm3 烘前Sr=1, Vv=Vw=21.5-Vs (1)烘后Sr=0.75=(Vw-7.1429)/(15.7-Vs) (2)由(1)、(2)求解出：Vs=10.3284cm3 Vw=11.1716cm3因此：烘前Ww=11.1716*9.8/1000=0.1095NWs=0.4-0.1095=0.2905NWw/Ws=37.6936%e=Vv/Vs=1.0816d Ws/V=13.5116kN/m3烘后Ww'=0.1095-0.07=0.0395NWw'/Ws=13.5972% e=Vv'/Vs=0.5201Ws/V'=18.5032kN/m31- 16 （题略） 解： 已知 WL=44%,Wp=28%, W=0.401N, Ws=0.264N 。
土力学课后习题答案第三章
土力学课后习题答案第三章第三章：土力学课后习题答案土力学是土木工程中的一门重要学科，主要研究土壤的力学性质及其在工程中的应用。
掌握土力学的基本理论和解题方法对于土木工程师来说至关重要。
本文将为大家提供土力学课后习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握土力学知识。
1. 问题：什么是土壤的孔隙比和容重？如何计算孔隙比和容重？答案：土壤的孔隙比是指单位体积土壤中的孔隙体积与总体积之比。
孔隙比的计算公式为：孔隙比 = （孔隙体积 / 总体积）× 100%容重是指单位体积土壤的质量。
容重的计算公式为：容重 = （土壤质量 / 总体积）2. 问题：什么是有效应力和孔隙水压力？如何计算有效应力和孔隙水压力？答案：有效应力是指土壤颗粒间的实际接触力，是土壤中的颗粒骨架所承受的力。
有效应力的计算公式为：有效应力 = 总应力 - 孔隙水压力孔隙水压力是指土壤中孔隙水所施加的压力。
孔隙水压力的计算公式为：孔隙水压力 = 孔隙水的单位重量× 孔隙水的高度3. 问题：什么是土壤的内摩擦角和剪切强度？如何计算内摩擦角和剪切强度？答案：土壤的内摩擦角是指土壤颗粒间的摩擦阻力大小，是土壤抗剪切破坏的重要参数。
内摩擦角的计算通常通过室内试验或现场试验获得。
剪切强度是指土壤在受到剪切力作用时的抵抗力。
剪切强度的计算公式为：剪切强度 = 剪切应力 / 剪切面积4. 问题：什么是土壤的压缩性和固结性？如何计算土壤的压缩性和固结性？答案：土壤的压缩性是指土壤在受到外界压力作用时的体积变化能力。
土壤的固结性是指土壤在受到外界压力作用时的变形能力。
土壤的压缩性和固结性通常通过室内试验或现场试验获得。
5. 问题：什么是土壤的侧限状态和承载力？如何计算土壤的侧限状态和承载力？答案：土壤的侧限状态是指土壤在受到侧向压力作用时的稳定状态。
土壤的承载力是指土壤能够承受的最大荷载。
土壤的侧限状态和承载力通常通过室内试验或现场试验获得。
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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点的水位标高米，B点的水位标高米，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)m3； (B) kN/m3； (C) kN/m3； (D) 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 厚的黏土层下有一砂土层厚 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10-2m 3/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 和 ，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10. C 11. D 12. C (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=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=s，q/A=k2i2= k2h bc/L2=9/30=s/cm2=s（4）∵ i1=h ab/L1=（h ac-h bc）/L1=（30-9）/30=，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2∴ k1=k2i2/i1==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=。
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。
另外，还有个别同学将ln当作了lg。
3. 解：(1)设所求值为，砂样Ⅰ和砂样Ⅱ的高度分别为和。
因各断面的渗流速度相等，故有即(2)砂与砂界面处的单位渗流量q为：4. 解：5. 解：因为试验时的温度为标准温度，故不作温度修正。
6. 解：(1)a、e点位于水面，故 b、d位于土层表面，其孔隙压力分别为：C点位于板桩底部，该点的水头损失为：该点的孔压为：(2)地基的单位渗水量：7. 解：(1)因为，所以不会发生流砂。