大学土力学试题及答案-精选.pdf

二 问答题
1． 概述土的三相比例指标与土的工源自性质的关系？ 答：三相组成的性质， 特别是固体颗粒的性质， 直接影响土的工程特性。 但是， 同样一种土， 密实时强度高，松散时强度低。对于细粒土，水含量少则硬，水含量多时则软。这说明土的 性质不仅决定于三相组成的性质，而且三相之间量的比例关系也是一个很重要的影响因素。
V ms mw 2.71 0.407 1.484 m3 2.1
e Vv
V Vs
1.484 1 0. 484
Vs
Vs
1
3．测得沙土的天然重度
17.6kN / m3 ，含水量 w 8.6% ，土粒相对密度 G s 2.66 ，
最小孔隙比 emin 0.462 ，最大孔隙比 emax 0.71 ，试求沙土的相对密度 Dr 。
答：由于土的孔隙很小， 在大多数情况下水在孔隙中的流速较小， 可以认为属于层流 （即 水流流线相互平行的流动） ，那么土中的渗流规律可以认为是符合层流渗透定律。由于 达西定律只适用于层流的情况，故一般只用于中砂、细砂、粉砂等，对粗砂、砾石、卵 石等粗粒土不适合；而黏土中的渗流规律不完全符合达西定律，需进行修正。修正后为
等。
10．某砂层天然饱和重度 sat 20 kN/m 3，土粒比重 G s 2.68 ，并测得该砂土的最大干重
度 d max 17.1 kN/m 3，最小干重度 d min 15.4 kN/m 3，则天然孔隙比 e 为 0.68，最大孔隙
比 emax 0.74，最小孔隙比 emin 0.57。
11．砂粒粒径范围是 0.075~2mm，砂土是指大于 2mm 粒径累计含量不超过全重 50%，而大 于 0.075mm 粒径累计含量超过全重 50%。 12．亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石， 这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组 成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间， 而发生膨胀。
1． 什么叫渗透力，其大小和方向如何确定？
答：地下水在土体中流动时，由于受到土的阻力，而引起水头损失，从作用力与反作用 力的原理可知，水流经过时必定对土颗粒施加一种渗流作用力，单位体积土颗粒所受到 的渗流作用力称为渗透力。渗流力的大小与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致。
2． 达西定律的基本假定是什么？试说明达西渗透定律的应用条件和适用范围。
2． 地下水位以下一原状土样，其 w 28%， G s 2.70 ；
1.88 t/m 3 ,计算孔隙比时，用
公式 e d s w (1
) 1 ，计算得 e 0.838 ，用公式 e
d s 计算得 e 0.756 ，试 sr
问该用那个公式， e 为多少？另一个公式在这里为什么不能用？
答：公式 e d s w (1 ) 1 该用， e 0.838，而另一公式不能用，因为饱和度 sr 未
给，不能认为 sr 1 ，实际上将 e 0.838代入 e
d s ，得 sr sr
0.902 。
3． 说明三相草图中 1 和 e 的物理概念。 1e 1e
答： 1 代表单元土体中土骨架所占有的体积， 1e
体积。
e 代表孔隙在单元土体中所占有的 1e
4． 什么是粘性土的界限含水量？它们与土中那一层水膜相对应，他们又如何确定？
一、填空题
第二章 土的渗透性
1． 当土体两点之间有水头差，有渗流长度时，则渗流发生，渗流速度
v ki ，与水头差成
正比，与渗流长度成反比。但在黏土中，只有当水头梯度超过起始梯度时才开始渗流。
2． 渗透力（即动水压力）是土对水的压力，渗透力的表达式是
wi ，产生流砂的条件是渗
流力克服了土体的重力。
二、 简答题
第 1 章 土的物理性质与工程分类
一．填空题
1． 颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级 配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。
2． 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越 多，粘土的塑性指标越大
3． 塑性指标 I p wL w p ，它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反
答：土由一种状态转到另一种状态的界限含水量称为阿太堡界限含水量。分别为缩限、 塑限和液限。分别和强结合水（吸着水） 、弱结合水（薄膜水）和自由水相对应。缩限 可用收缩皿法测定，塑限可用滚搓法、液塑限联合测定法，液限可用锥式液限仪或碟式 液限仪测定。
四、计算题
3
1． 某地基土样数据如下：环刀体积 60cm ,湿土质量 0.1204kg，土质量 0.0992kg，土粒
映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定：
10 I p 17 为粉质粘土， I p 17 为
粘土。
4． 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标
e 、 D r 来衡量。
5． 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数
I p。
6． 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标
Gs
2.71
e Vv Vs
V Vs Vs
60 36.6 36.6
0.639
2．若原状土样的天然密度 计算孔隙比 e.
2.1t / m3 ，含水量 w 15% ，土颗粒相对密度 G s =2.71，试
答：设 Vs 1m3 ， ms G s w 2.71 t
mw w ms 0.15 * 2.71 0.407 t
答： 设 Vs 1cm3
则 ms VsG s w 2.66 g
mw wms 0.086 2.66 0.229 g
V m ms mw 2.66 0.229 1.641cm3
/g
1.76
e Vv V V s 1.641 1 0.641
Vs
Vs
1
Dr
emax e
0.71 0.641 0.278
emax emin 0.71 0.462
D r 来衡量。
7． 粘性土的液性指标 I L
w wp
，它的正负、 大小表征了粘性土的软硬状态， 《规范》
wL wp
按 I L 将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。
8． 岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。 9． 岩石按坚固程度划分为硬质岩石，包括花岗岩、石灰岩等；软质岩石，包括页岩、泥岩
相对密度为 2.71，试计算：天然含水量 w，天然重度 ，干重度 d ，孔隙比 e 。
m g
0.1204 10
0.020N / cm3
V
60
d
ms g
0.0992 10
0.0 1 6N5 / cm3
V
60
w
mw
0.1024 0.0992 100% 11.3%
ms
0.0992
Vs ms 0.0992 103 36.6cm3