土力学习题集答案__第三章
土力学习题集及超详细解答
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。
土力学习题集
第一章一、选择题1、若土的颗粒级配累计曲线很陡，则表示( )。
A．土粒较均匀B．不均匀系数较大C．级配良好D．填土易于夯实2、若甲、乙两种土的不均匀系数相同，则两种土的( )。
A．颗粒级配累计曲线相同B．有效粒径相同C．限定粒径相同D．限定粒径与有效粒径之比值相3、若某砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大孔隙比相等，则该土( )。
A．处于最密实的状态B处于最松散的状态C．处于中等密实的状态D．相对密实度D r＝14、对无粘性土的工程性质影响最大的因素是( )。
A．含水量B．密实度C．矿物成分D．颗粒的均匀程度5、某粘性土的液性指数Ip＝0.6，则该土的状态为( )。
A．硬塑B．可塑C．软塑D．流塑6、粘性土的塑性指数越大，表示土的( )。
A．含水率越大B．粘粒含量越高C．粉粒含量越高D．塑限越高二、判断下列说法是否正确，如果不正确请更正。
1、结合水是液态水的一种，故能传递静水压力。
2、在填方工程施工中，常用土的干密度来评价填土的压实程度。
3、无论什么土，都具有可塑性。
4、塑性指数可以用于对无粘性土进行分类。
5、相对密实度主要用于比较不同砂土的密实度大小。
6、砂土的分类是按颗粒级配及其形状进行的。
7、凡是天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土均可称为淤泥。
8、由人工水力冲填泥砂形成的填土称为冲积土。
9、甲土的饱和度大于乙土的饱和度，则甲土的含水量一定高于乙土的含水量。
三、计算分析题1、有一完全饱和的原状土样，切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g，经105o C烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74，试求该土样的密度、含水量、干密度及孔隙比(要求按三相比例指标的定义求解)。
2、某原状土样，试验测得土的天然密度为1.7t/m3，含水率为22.0%，土粒比重为2.72。
试求该土样的孔隙比、孔隙率、饱和度、干重度、饱和重度以及浮重度。
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 。
土力学地基基础第四版习题集解答
《土力学地基基础》第四版习题集解答，陈希哲第一章 工程地质1.1如何鉴定矿物？准备一些常见的矿物，如石英、正长石、斜长石、角闪石、辉石、方解石、云母、滑石和高岭土等，进行比较与鉴定。
1.2岩浆岩有何特征？准备若干常见的岩浆岩标本，如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、玢岩和辉岩进行鉴定。
1.3沉积岩最显著的特征是什么？准备多种常见的沉积岩标本，如砾岩、角砾岩、砂岩、凝灰岩、泥岩、页岩、石灰岩和泥灰岩等，进行对比鉴定。
1.4变质岩有什么特征？准备几种常见的变质岩，如大理岩、石英岩、板岩、云母片岩和片麻岩进行比较与鉴定。
1.5解：水池长度、宽度、高度分别为50、20、4m 壁厚0.3m 。
水池与地面齐平。
1）底板浮力计算：底板~水面之间的水位深度h=4-2.5=1.5m底板静水压力强度：Pw=γw h=10×1.5=15KPa=15KN/m 2 底板面积S 底板=50×20=1000m 2底板上的浮力P 浮= Pw ×S 底板=15000KN2）不考虑钢筋混凝土水池自重的侧壁摩擦阻力F 1和抗浮安全系数计算：钢筋混凝土水池的侧壁面积S 侧壁=2×[（50×4）+（20×4）]= 560m 2 已知侧壁与土体之间的摩擦强度为μ=10KPa ； 侧壁总摩擦力F 1=μ×S 侧壁=10×560＝5600KN∵F 1＜P 浮，抗浮安全系数K= F 1/P 浮=5600/15000=0.37＜1，∴在不考虑钢筋混凝土水池自重时，水池刚竣工，未充水，也不考虑池中水重量，此时不安全。
3）考虑钢筋混凝土水池自重的抗浮安全系数计算：钢筋混凝土的重度一般为γ砼=24KN/m 3； 钢筋混凝土水池四个侧壁体积V 1=2×[（50×4×0.3）+（20-2×0.3）×4×0.3]=166.56m 3 扣掉侧壁厚度尺寸后钢筋混凝土水池底板体积V 2： V 2=[（50-0.6）×（20-0.6）] ×0.3=287.5m 3 所以，水池本身钢筋混凝土的体积V=V 1+V 2=454 m 3 钢筋混凝土水池重量W=γ砼×V=24×454＝10896KN∵F 1+W=16496＞P 浮，抗浮安全系数K= 16496/15000=1.1＞1， ∴在考虑钢筋混凝土水池自重时，此时安全。
土力学习题及答案
土力学习题及答案《土力学》习题第一章土的物理性质及工程分类选择题1.土颗粒的大小及其级配，通常是用颗粒级配曲线来表示的。
级配曲线越平缓表示：A．土颗粒大小较均匀，级配良好B.土颗粒大小不均匀，级配不良C.土颗粒大小不均匀，级配良好2.作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数的关系：A．大比小好B.小比大好C.与压实效果无关3.有三个同一种类土样，它们的含水率都相同，但是饱和度不同，饱和度越大的土，其压缩性有何变化？A.压缩性越大B.压缩性越小C.压缩性不变4.有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。
试问土样的重度γ和含水率怎样改变？A．γ增加，减小B.γ不变，不变C.γ增加，增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？A．天然土的含水率最大不超过液限B.液限一定是天然土的饱和含水率C.天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率判断题6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度，则甲土的含水率一定高于乙土的含水率7.粘性土的物理状态是用含水率表示的，现有甲、乙两种土，测得它们的含水率，则可以断定甲土比乙土软8.土的液性指数会出现>0或<0的情况9.土的相对密实度会出现>1或<1的情况10.土的天然重度越大，则土的密实性越好计算题11.击实试验，击实筒体积1000cm2，测得湿土的质量为1.95kg，取一质量为17.48kg的湿土，烘干后质量为15.03kg，计算含水率和干重度。
12.已知某地基土试样有关数据如下：①天然重度=18.4kN/m3，干密度=13.2kN/m3；②液限试验，取湿土14.5kg，烘干后质量为10.3kg；③搓条试验，取湿土条5.2kg，烘干后质量为4.1kg，求（1）土的天然含水率，塑性指数和液性指数；（2）土的名称和状态。
13.从A，B两地土层中个取粘性土进行试验，恰好其液塑限相同，液限=45%，塑限=30%，但A地的天然含水率为45%，而B地的天然含水率为25%。
土力学课后习题解答 北京大学出版社
土力学习题参考解答土力学 主编 高向阳 北京大学出版社说明：本参考解答没有经过校核，仅仅作为做题方法参考 第一章 土的物理性质及工程分类 1.1【解】已知V=38.4cm3, M=67.21g, Ms=49.35g, ds=2.69%8909.136.0*69.2%5209.1109.1109.115.1736.1*9.261)1(%3635.49/)35.4921.67(//9.124.38/10*35.49//5.17/75.14.38/21.67/333====+=+==-=-+==-=========e d S e e n d e m m m kN v m m kN cm g v m s r w s s w s d ωγωγωγγ1.2【解】已知 γd =15.7, ω=19.3, d s =2.71, ωL =28.3%, ωP =16.7%，该土处于硬塑状态大于液性指数小于粘土，该土定名应该为粉质小于因为塑性指数大于025.01710224.06.117.163.196.117.163.28%7273.00193*71.2%4273.173.0173.017.151.271=-==-======+==-=-=L p s r dws I I e d S e e n d e ωγγ1.3【解】已知ω=9.43%, d s =2.7, ρ=1.66g/cm3 & 干燥后，ρdmax =1.62g/cm3, ρdmin =1.45g/cm344.052.1*)45.162.1(62.1*)45.152.1()()(/52.178.17.2178.0166.10943.1*1*7.21)1(min max max min 3=--=--===+==-=-+=d d d d d d r ws d w s D cm g e d d e ρρρρρρρρρωρ 中等密实 1.4【解】已知V=100cm3，M=187g ，Ms=167g ，ds=2.66%5459.012.0*66.259.017.1812.1*6.261)1(%12167/)167187(//7.18/87.1100/187/33====-=-+==-======e d S d e m m m kN cm g v m s r w s s w ωγωγωγ 1.5【解】已知 土方20万m 3，ω=12.0%,ρ=1.70g/cm3 ωL =32.0%, ωP =20.0%，d s =2.72.目标ρd2=1.65 g/cm3 1) 原来土的干密度为518.112.170.11==+=ωρρd 则所需要土料量V 万方要满足干土颗粒不变的要求 1.518V=20*1.65 V=21.74万m 3 2) ωopt =0.95*20=19%1方土加水量=ρd2ωopt -ρd ωV/20=1.65*0.19-1.518*0.12=0.115 m 3, 或者0.115 t所以每天加水量=3000*0.115=345m 3 3) 土坝：%80648.019.0*72.2648.0165.172.21====-=-=e d S d e s r d ws ωρρ第二章 112-113 2.1【解】已知水上土h1=3m, γ1=18,h2=2 m, γ2=18.4，水下土h3=3 m, γ3sat=19.5深7米处自重应力=∑γh=3*18+2*18.4+2*9.5=109.8kPa 2.2【解】已知b*l=2*3m, 基底M=500kNm ，N=600kN300)6/55.1(*2*3600*2)2/(3)(26/36/6/5600/500/min max ==-=-+==>===p kPae l b G F p l N M e ，属于大偏心2.3【解】已知如图所示，列表计算如下2.4【解】已知p0=100kPa ，其他如图2-37，各点应力列表计算如下：补充：矩形荷载的宽度改为2米第二章 1483.1【解】 已知h=2m ，e1=0.9，e2=0.8mm h e e e S 3.1052000*9.18.09.01121=-=+-=3.2【解】已知如下表 土的压缩系数，中等压缩性土1.05.02.1216.0952.11)(16.01.02.0936.0952.0111221<<==+==--=--=-a MPaa e E MPa p p e e a3.3【解】已知b*l=2*3.6m ，d=1m ，F=900kN ，γ=16，e1=1.0，a=0.4（MPa ）-1kPa d p p kPad G F A G F p G 1291*161451451*206.3*29000=-=-==+=+=+=γγ 计算深度Zn=b(2.5-0.4lnb)=2*(2.5-0.4ln2)=4.45m 取Zn=4.6 验算厚度Δz=0.3Es=(1+e1)/a=(1+1.0)/0.4=5MPa, 查表得到沉降修正系数=1.2 列表计算如下最终沉降S=ψs ∑Δsi=1.2*57.4=68.9mm3.4【解】已知p0=100kPa，d=2，l*b=4*4，h1=6,γ1=18kN/m3 e=0.85-2p/3h2=6,γ’=20-10=10 kN/m3 e=1.0-p a=1>0.5MPa-1高压缩性土1规范法：第一层土：e0=0.85，a=2/3, Es1=1.85/2/3=2.775MPa第一层土：e0=1.00，a=1>0.5 高压缩, Es1=2.0/1=2.00MPa计算深度估计Zn=b(2.5-0.4ln4)=4*(2.5-0.4ln4)=8.57m取Zn=8.80m,验算厚度Δz=0.6列表计算如下最终沉降S=ψs∑Δsi=143.2*1.05=150.42. 分层总和法每层厚度不大于4*0.4=1.6米，水上分别取1.3,1.3,1.4米，水下，按照1.6米为层厚取层，具体列表计算如下:3.5【解】分析：沉降由再压缩50kPa 及压缩50kPa 构成已知Ce=0.05，Cc=0.3，e=0.85 p=100kPa ，pc=σc+50，γ=18kN/m3，h=4m第四章 4.1 【解】已知h=40cm ，L=15cm ，t=6.0s ，Q=400g=400cm3, d=5.5cm A=πd 2/4=23.8cm2s cm Ath QL k /05.140*6*8.2315*4002===4.2 【解】已知H=6m ，Cv=4.5*10-3cm2/s, γ=16.8kN/m3,p=120kPa1) α=1， Days C H T t v v 2.185)24*3600/(0045.0360000*2.02=== 2) α=120/(120+16.8*6)=120/220.8=0.54 U=50%，查表内插得到Tv=0.226，因此Days C H T t vv 3.2092.0/226.0*2.1852==== 第五章5.1【解】已知cu=40kPa ，σ3=100kPa则：σ1=σ3+2cu=180kPa5.2【解】已知c ’=0，φ’=280，σ1=200kPa ，σ3=150kPa ，u=100kPa 则，σ1’=200-100=100kPa ，在σ3=50kPa 土达到极限平衡状态时候的σ1j ’ =50tan 2(45+14)=138.5kPa>σ1’ =100kPa所以，该点没达到极限平衡状态，没破坏！5.3【解】已知砂土：σ=250kPa ，τf=100kPatan φ=100/250=0.4, φ=21.80 则破裂面与大主应力作用面的夹角为45+15.9=60.90（所以1008.21cos 22508.21sin 2-2313131=-=-+σσσσσσ解方程组得到：σ1=396.3kPa ，σ3==180.9kPa ）第六章6.1【解】已知h=10m , c=0 E=Kh 2/26.2【解】已知γ1=19.0kN/m3， h1=2m ，c1=0, φ1=30；γ2=17.6kN/m3，h2=3m ，c2=5kPa, φ2=15从上到下编号点1、2、3点1，e a =0点2，e a 上=19.0*2*tan 2(45-15)=38/3kN/m=12.7 kN/m2e a 下=38.0* tan 2(45-7.5)-2*5tan37.5=14.7kN/m2点3，e a =（38.0+17.6*3）tan 2(45-7.5)-2*5tan37.5=38.1kN/m2E=12.7*2/2+（14.7+38.1）/2*3=12.7+79.2=91.9kN/m6.3【解】已知γ1=18.5kN/m3， h1=3m，c1=0, φ1=30；γ2=20.0kN/m3，h2=3m，, φ2=35γ3sat=20.0kN/m3，h3=4m，φ3=35从上到下编号点1、2、3、4点1，e a=0点2，e a上=18.5*3*tan2(45-15)=18.5kN/m2e a下=18.5*3* tan2(45-17.5) =15.0kN/m2点3，e a上= e a下=（18.5*3+20*3）*tan2(27.5)=31.3kN/me w=0点4，e a =（18.5*3+20*3+10*4）*tan2(27.5)=42.1kN/m2e w=10*4=40E=(0+18.5)*3/2+(15.0+31.3)*3/2+(31.3+42.1)*4/2=244kN/m Ew=40*4/2=80kN/mE=80+244=324 kN/m6.4已知γ1=18.5kN/m3， h1=3m，c1=0, φ1=30；q=20.0kN/m2 γ2=18.5kN/m3，h2=3m，, φ2=35γ3sat=20.0kN/m3，h3=4m，φ3=35从上到下编号点1、2、3、4点1，e a=20 tan2(45-15)=6.7kN/m2点2，e a上=(20+18.5*3)*tan2(45-15)=25.2kN/m2e a下=(20+18.5*3)* tan2(45-17.5) =20.4kN/m2点3，e a上= e a下=（20+18.5*3+18.5*3）*tan2(27.5)=35.5 kN/me w=0点4，e a =（20+18.5*3+18.5*3+10*4）*tan2(27.5)=46.3kN/me w=10*4=40E=(6.7+25.2)*3/2+(20.4+35.5)*3/2+(35.5+46.3)*4/2=295.3kN/mEw=40*4/2=80kN/mE=80+295.3=375.3 kN/m合力作用点省略6.5-6.8省略。
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第 3 章土的渗透性及渗流一、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？二、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，称之为土的三、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）。
四、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。
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。
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 10-2 m 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 3. 0m和 2.5m ，试求该砂土的渗透系数。
图 3－ 2 （单位： m ）图 3－ 1 （单位： cm ）图 3－ 3 （单位： cm ）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、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。
二、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、渗透系数三、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）四、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。
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=k 2i 2= k 2 h bc /L 2=0.05 9/30=0.015cm 3/s/cm 2=0.015cm/s（4）∵ i 1= h ab/L 1=（h ac- h bc ）/L 1=（30-9 ）/30=0.7 ，而且由连续性条件，q/A=k 1i 1=k2i 2 ∴ k 1=k2i 2/i 1=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。