粘性土的界限含水率
土力学习题与答案三
土力学习题与答案三一、判断题。
（60题）1、黄土在干燥状态下，有较高的强度和较小的压缩性，但在遇水后，土的结构迅速破坏发生显著的沉降，产生严重湿陷，此性质称为黄土的湿陷性。
（√）2、经试验得知液塑限联合测定法圆锥仪入土深度为17mm，则土样的含水率等于其液限。
（√）3、土的饱和度只与含水率有关。
（×）4、土的密实度越大，土的渗透性越小。
（√）5、一土样颗粒分析的结果d10=0.16mm,d60=0.58mm，它的不均匀系数Cu=3.63。
（√）6、根据颗粒分析试验结果，在单对数坐标上绘制土的颗粒级配曲线，图中纵坐标表示小于（或大于）某粒径的土占总质量的百分数，横坐标表示土的粒径。
（√）7、黄土都具有湿陷性。
（×）8、经试验得知液塑限联合测定法圆锥仪入土深度为2mm，则土样的含水率等于其液限。
( × )9、土的含水率直接影响其饱和度的大小。
（√）10、土的孔隙比越大，土的渗透性越大。
（×）11、常用颗粒分析试验方法确定各粒组的相对含量，常用的试验方法有筛分法和密度计法、比重瓶法。
（×）12、湖积土主要由卵石和碎石组成。
（×）13、土层在各个方向上的渗透系数都一样。
( × )14、土的物理指标中只要知道了三个指标，其它的指标都可以利用公式进行计算。
（√）15、粘性土的界限含水率可通过试验测定。
（√）16、一土样颗粒分析的结果d10=0.19mm,它的不均匀系数Cu=3.52，d60=0.76mm。
（×）17、土的饱和度为0，说明该土中的孔隙完全被气体充满。
（√）18、岩石经风化作用而残留在原地未经搬运的碎屑堆积物为坡积土。
（×）19、一般情况下土层在竖直方向的渗透系数比水平方向小。
（√）20、粘性土的塑性指数可通过试验测定。
( × )21、一土样颗粒分析的结果d10=0.17mm,d60=0.65mm，它的不均匀系数Cu=3.82。
土力学名词解释
一、名词解释1 . 塑限答:粘性土从可塑状态转变为半固体状态的界限含水率，也就是可塑状态的下限含水率。
2 . 有效应力原理答:由外荷在研究平面上引起的法向总应力为σ，那么它必由该面上的孔隙力u 和颗粒间的接触面共同分担，即该面上的总法向力等于孔隙力和颗粒间所承担的力之和，即σ=σ’＋u。
3. 被动土压力答：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。
4 . 代替法答：代替法就是在土坡稳定分析重用浸润线以下，坡外水位以上所包围的同体积的水重对滑动圆心的力矩来代替渗流力对圆心的滑动力矩。
5 . 容许承载力答：地基所能承受的最大的基底压力称为极限承载力，记为fu．将f 除以安全系数fs 后得到的值称为地基容许承载力值fa,即fa＝f/fs6. 最优含水率答：对于一种土，分别在不同的含水率下，用同一击数将他们分层击实，测定含水率和密度然后计算出干密度，以含水率为横坐标，以干密度为纵坐标，得到的压实曲线中，干密度的随着含水率的增加先增大后减小．在干密度最大时候相应的含水率称为最优含水率。
7. 前期固结应力答：土在历史上曾受到的最大有效应力称为前期固结应力。
8. 粘土的残余强度答：粘性土在剪应力作用下，随着位移增大，超固结土是剪应力首先逐渐增大，而后回降低，并维持不变；而正常固结土则随位移增大，剪应力逐渐增大，并维持不变，这一不变的数值即为土的残余强度。
9. 频率曲线答：粒组频率曲线：以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺，以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。
10. 塑性指数答：液限和塑限之差的百分数（去掉百分数）称为塑限指数，用Ip 表示，取整数，即：Ip=wL－Wp。
塑性指数是表示处在可塑状态的土的含水率变化的幅度。
11. 超固结比答：把土在历史上曾经受到的最大有效应力称为前期固结应力，以pc 表示；而把前期固结应力与现有应力po’之比称为超固结比OCR，对天然土，OCR>1 时，该土是超固结土，当OCR ＝1 时，则为正常固结土。
液塑限简单基础理论
塑限是指土由可塑状态过渡到半固体状态时的界限含水率（Wp）。
塑性界限Wp=(Gp/Gs) X 100％，Gp是由塑态变为半固态时所含水分的质量；Gs为绝对干燥的粘土质量。
可用搓条法直接测定，或用液、塑限联合测定法获得。
[定义：土从流动状态转变为可塑状态的界限含水率称为液限，用wL(L为下标，下同）表示。
2007年以前我国一直采用瓦氏76克平衡锥来测定土的液限，其试验过程是：采集具有代表性的天然含水率或风干土样，将其过0,5mm的筛，然后取土样200克，调成均匀的浓糊状，分层装入盛土杯，用力压密，使空气逸出，刮成与杯边齐平，将76克重圆锥体轻放在试样表面的中心，使其在自重作用下徐徐沉入试样，若圆锥体经5秒种恰好沉入10mm深度，这时杯内土样的含水量就是液限wL值。
为了避免放锥时的人为晃动影响，可采用电磁放锥的方法。
粘性土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态，液限是指粘性土流动状态与可塑状态之间的界限含水量（也称为塑性上限）；塑限是指粘性土呈可塑状态与半固体状态之间的界限含水量（也称塑性下限）；塑性指数是指液限与塑限之差，塑性指数愈大则表示土的可塑性愈强，其压缩性也愈大，透水性则降低。
工程上常用塑性指数对粘性土分类和定名。
粘土是一种重要的矿物原料。
由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫化物、碳酸盐等杂质。
粘土矿物的颗粒细小，常在胶体尺寸范围内，呈晶体或非晶体，大多数是片状，少数为管状、棒状。
粘土矿物用水湿润后具有可塑性，在较小压力下可以变形并能长久保持原状，而且比表面积大，颗粒上带有负电性，因此有很好的物理吸附性和表面化学活性，具有与其他阳离子交换的能力。
特性含有粘土的土壤非常容易结合水、矿物质和有机营养，原因在于颗粒非常小的粘土有较大的相对表面以及其表面的电极性。
在生产上粘土具有保肥、保水的特性，有"湿时一团糟、干时一把刀"之称，耕性较差。
2.3黏性土的物理特征讲解
（一）胀缩性：粘性土具有吸水膨胀和失水 收缩的两种变形特性。主要与粘土所含粘土 矿物类型有关。通常用自由膨胀率 ef 表示。
VW V0 ef 100% V0
（二）湿陷性：土在荷载作用下，受水浸湿 后，结构迅速破坏而发生显著的附加下陷 特征。主要原因是黄土存在多孔隙结构造 成的。有自重湿陷性黄土和非自重湿陷性 黄土。通常用湿陷系数 表示。
目的：便于研究、交流及应用 依据：能反映土的物理力学性质－
土的组成 土的状态 土的结构
建筑地基基础设计规范-GB50007-2002分类法
公路桥涵地基土的分类法-JTJ024-85
§1.7 土的分类 建筑地基基础设计规范-GB50007-2002分类法 岩石 碎石土 砂土 粉土 粘性土 人工填土
土
中砂 细砂
粉砂
§1.7 土的工程分类 粉土
建筑规范分类法
粒径大于0.075mm的颗粒含量小于全质 量50%而塑性指数Ip≤10的土
粘性土
塑性指数Ip>10的土 10<Ip≤17的土 Ip>17的土 粉质粘土 粘土
§1.7 土的工程分类
建筑规范分类法
JTG E40-2007公路土工试验规程 公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007
• 低灵敏度土：1< St ≤ 2 • 中灵敏度土：2< St ≤ 4 • 高灵敏度土： St > 4 土的灵敏度愈高，结构性愈强，受扰 动后土的强度降低就多，所以在基坑施工 时应注意保护基槽，尽量减少土结构的扰 动。 • （二）触变性：粘性土抗剪强度随时间恢 复的胶体化学性质。
§1.6 土的胀缩性、湿陷性和冻胀性
测定黏性土的液限WL
锥式液限仪
取样员考试真题答案解析
取样员上岗培训考试题一、选择题：（共 70 题，每题 1 分）1、砂浆立方体抗压强度的取样数量，砌筑砂浆每个台班、同一配合比、同一层砌体或（C ）砌体为一取样单位取一组试块。
A：300 m3 B ：500 m3 C：250 m32、建筑楼、地面砂浆则是每一层楼、地面( ) 取一组，不足时按 ( A ) 计算。
A：1000m2 、 1000 m2 B：2000 m2 、2000 m2 C：3000 m23000 m23、砂浆试块在脱模前应在20±5℃温度下停置一昼夜，然后拆模养护，养护温度为 ( B ) ℃。
A：20±5℃B：20±3℃ C ：20±1℃4、当砂浆试块评定不合格或留置组数不足时，可以用( A )等方法检测评定后，作相应处理。
A：非破损或截墙体检验B：回弹法检测 C ：轴压法检测砌体抗压强度5、砂的验收批，用大型运输工具的以( A ) 或 ( ) 为一验收批。
A：400m3 或 600t B ：500m3 或 600t C ：600m3 或600t6、石的验收批，用小型运输工具的，以( A ) 为一验收批。
A：400m3 或 600t B ：200m3 或 300t C ：400m3 或400t7、建筑外窗抗风压性能定级检测时，以三试件定级值的（ B ）值为该组试件的定级值。
A.最大值B.最小值C. 平均值D、中值8、建筑外窗抗风压性能检测，预备加压是在进行正负变形检测前，分别提供三个压力脉冲，压力差 Po 绝对值为( C )Pa。
A.50B.100C.500D.100 09、排水用管材（件）壁厚10mm 以下时，单个结果要求的准确度0.03mm ，算术平均值修约至（ C ）。
A、0.01mmB、0.03mmC、0.05mmD、0.10mm10、普通混凝土小型空心砌块，抗压强度试验试件数量为( D )个砌块。
A．20 B．15 C．10 D．511、普通混凝土小型空心砌块抗压强度试验时，其加荷速度为 C kN/s。
击实试验中土的液塑限及含水率关系探讨
击实试验中土的液塑限及含水率关系探讨江燕芳【摘要】摘要：为了探析击实试验中土的液限、塑限和含水率之间的关系，对试验进行深入阐述。
【期刊名称】建材与装饰【年(卷),期】2016(000)008【总页数】3【关键词】击实；试验；液塑限；最优含水率；探讨1 引言回填土在工程建设中，经常会遇到回填土压实的问题，例如修筑道路、堤坝、飞机厂、运动场、挡土墙、埋设管道、建筑物地基的回填等。
工程实践中较为普遍的采用粘性土回填。
轻型击实中5个含水率中应有2个大于塑限，2个小于塑限，1个接近塑限，在击实试验的过程中，影响土的最优含水率和最大干密度，以此思路进行了以下研究。
2 液限、塑限试验概述粘性土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态，液限是指粘性土流动状态与可塑状态之间的界限含水量（也称为塑性上限）；塑限是指粘性土呈可塑状态与半固体状态之间的界限含水量（也称塑性下限）；塑性指数是指液限与塑限之差，塑性指数愈大则表示土的可塑性愈强，其压缩性也愈大，透水性则降低。
工程上常用塑性指数对粘性土分类和定名。
含水率的不同而发生状态的变化，力学性质也会随着发生变化，液、塑限是粘性土必测项目，液、塑限的大小反映了土的工程性质。
对工程来说，土的液、塑限数据有着比较重要的作用，液限与塑限之差为塑性指数，表示了粘性土呈可塑状态的含水率的变化范围。
塑性指数是划分土的类别及评价工程性质的重要性，反映出土的某些物理力学特征，液性指数IL的大小，把粘性土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五个状态。
实验步骤：2.1 备样（1）当采用天然含水率土样时，取代表性土样250g；采用风干试样时，取0.5mm筛下的代表性土样200g，将试样放在橡皮板上将土样调成均匀膏状，放入调土皿，浸润过夜。
（2）用调土刀将调拌均匀的土样分层装入试杯中并注意土中不能留有空隙装满试杯刮去余土使与杯口齐平。
刮平时以一次刮平为宜不得用刀在土面上反复涂抹。
土力学练习题（带答案）2
⼟⼒学练习题（带答案）21、IL ≤0时，粘性⼟处于坚硬状态。
（ √ ）2、两种不同的粘性⼟，其天然含⽔率相同，则其软硬程度相同。
（× ）3、碎⽯⼟可⽤孔隙⽐划分密实度。
（ × ）4、砂⼟的密实状态对其⼯程性质影响较⼩。
（×）5、液限、塑限联合试验使⽤的试样杯直径是40 ～50mm 。
（√）6、达西定律适⽤于层流状态。
（√）7、⼟的渗透系数会随着⽔头差的变化⽽变化。
( × )8、碎⽯⼟的渗透系数可通过变⽔头渗透试验测得。
( × )9、⼟层在各个⽅向上的渗透系数都⼀样。
( × )10、在同⼀⼟层中，可能发⽣的渗透变形的破坏形式有流⼟和管涌。
（√）11、⼟的压缩曲线越陡，⼟的压缩性越⾼。
（√）12、⼟的抗剪强度指标是指⼟的粘聚⼒和⼟的内摩擦⾓。
（√）13、⼟体的剪切破坏⾯与最⼤主应⼒的作⽤⽅向的夹⾓为45°+2。
( × )14、对于同⼀⼟料，即使击实功能不同，其所能得到的最⼤⼲密度必相同。
( × )15、常⽔头渗透试验时取具有代表性的风⼲试样3～4kg,称量准确⾄1.0g,并测定试样的风⼲含⽔率。
（√）16、粘性⼟的渗透系数采⽤常⽔头法测定。
( × )17、缩短渗透途径是防⽌渗透变形的⼯程措施之⼀。
( × )18、Ⅱ级⼟样为完全扰动⼟样。
（×）19、Ⅰ级和Ⅳ级⼟样都可以进⾏⼟类定名。
（√）20、⼟样的含⽔率约为55% ，含⽔率试验时2次平⾏测定允许平⾏差值为2%。
（√）21、密度试验时测定的结果为1.795006g/cm3，修约后为1.79g/cm3。
（×）22、物理风化作⽤使岩⽯产⽣机械破碎，化学成分也发⽣变化。
（×）23、在外界条件的影响下，岩⽯与⽔溶液和⽓体发⽣化学反应，改变了岩⽯化学成分，形、成新的矿物的作⽤称为化学风化作⽤。
（√）24、层状构造不是⼟体主要的构造形式。
土力学-复习答案
一、是非题1.两个试样的土粒比重相同，含水率也相同，故两者的重度也必定相同。
（2）‘1’为对2.CU试验中，饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力，而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。
（1）3.达西定律v=ki是土体中渗流的普遍规律，适用于各种类型的土。
（2）4.按库伦理论，在许多假定的滑动面中，真正的主动破坏面是沿该面算得的（按主动破坏分析得的）土压力最大值。
（1）5.若基础底面积相同，压力相同，则基础埋深越大，其附加应力和沉降也一定越大。
（2）6.击实功能越大，土的最优含水率越大。
（2）7.当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时，地基承载力降低了。
（1）8.附加应力大小只与计算点深度有关，而与基础尺寸无关。
（2）9.完全饱和的土体，含水率等于100%。
（2）10.不同的砂土相比较，天然孔隙比越小的越密实。
（1）11.土中的结合水可分为重力水和毛细水。
（2）12.土的压缩变形是由弹性变形和残余变形两部分组成，且以前者为主。
（1）13.饱和土的渗透固结过程就是超静孔隙水压力的消散和有效应力相应增长的过程。
（1）14.甲土的饱和度如果大于乙土的饱和度，则甲土必定比乙土软。
（2）15.在任何情况下，土的自重应力都不会引起基础的沉降。
（2）16.颗粒级配累计曲线较陡，表示粒径大小相差不多，土粒较均匀，级配良好；反之，曲线平缓，则表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，级配不良。
（2）17.液性指数I L可以小于0，也可以大于1。
（1）18.利用e-p曲线可确定土的压缩指数Cc。
（1）19.土的含水量等于土中水的质量与土体质量之比。
（2）20.断裂构造主要包括节理和裂隙两类。
（2）21.抗剪断试验与抗剪试验的不同在于是否施加垂直压力。
（1 ）22.岩层层面与假象水平面交线的延伸方向成为岩层产状三要素中的倾向。
（1）23.粘土矿物通常是物理风化的产物。
（ 2）24.所谓干重度是指土在完全干燥状态时的重度。
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• 土从某种稠度状态转变为另一种状态时的界限含水量
称为稠度界限，又称为Atterberg界限
缩限 0
塑限
液限
固态 半固态 可塑状态 流动状态
工程上常用的有液性界限wL和塑性界限wp • 液性界限，相当于土从塑性状态转变为液性状态时的含
水量，简称液限 wL • 粉土的液限在32~38%之间，粉质粘土为38~46%，粘土
emax与emin ：最大与最小孔隙比
emax: 最大孔隙比；将松散的风干土样通过长颈漏斗轻轻 地倒入容器，避免重力冲击，求得土的最小干密度再经 换算得到最大孔隙比
emin: 最小孔隙比；将松散的风干土样装入金属容器内， 按规定方法振动和锤击，直至密度不再提高，求得土的 最大干密度再经换算得到最小孔隙比
为40~50%。
• 塑性界限，相当于土从半固体状态转变为塑性状态时的 含水量，简称塑限 wp 常见值为17~28%
三、粘性土的可塑性
• 当粘性土的含水量在某范围内时，可用外力塑成任何形 状而不发生裂纹，并在外力移去时能保持既得的形状， 土的这种性能叫可塑性。
• 粘性土中含水量在液限与塑限两个稠度界限之间时，土 处于可塑状态，具有可塑性，这是粘性土的独特性能。
• 塑态：含水量较固态为大，粒间主要为弱结合水连结， 在外力作用下容易产生变形，可揉塑成任意形状不破裂、 无裂纹，去掉外力后不能恢复原状。
• 流态：含水量继续增加、粒间主要为液态水占据，连结 极微弱，几乎丧失抵抗外力的能力，强度极低，不能维 持一定的形状，土体呈泥浆状，受重力作用即可流动。
二、界限含水量——稠度界限（物理状态指标）
土的工程分类总起来可以归纳为三级分类
➢ 土的第一级分类是成因类型分类 如《岩土工程勘察规范》将土按堆积年代划分为三类： 1. 老堆积土； 2.一般堆积土；3.新近堆积土。
➢ 土的第二级分类是土质类型分类 ➢ 土的第三级分类是工程建筑类型分类
二、土质分类简介
• 在实际工程应用中规定，土中粒径d>0.075mm（有的规 范用0.1mm）的土粒质量大于全部土粒质量的50%时称为 粗粒土， 小于50%时称为细粒土。
• 粗粒土可以按粒径级配进一步细分。 • 细粒土多用塑性指数Ip或液限wL加塑性指数Ip进行细分。
（一）水利部分类（仅介绍塑性图的应用）
CH：高液限粘土 MH：高液限粉土
CL：低液限粘土 ML：低液限粉土
（二）建设部分类法
土的名称 大类 类
土按粒度成分分类表 颗粒级配
粗粒 碎石土 粒径大于2mm的颗粒超过总质量的50% 土 砂类土 粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量50%
• wL和wp的差值可以反映可塑性的大小，工程上定义为 塑性指数 IP IP=wL-wp
• 1994年国家标准《岩土工程勘察规范》按塑性指数IP 将粘性土分为两类，IP>17为粘土，17≥IP>10为粉质粘 土，IP≤10为粉土或砂类土。
天然土的稠度状态——液性指数（Liquid Index）
Solid 固态
细粒 粉土 粒径小于0.005mm的颗粒超过总质量10% 土 粘性土 粒径小于0.005mm的颗粒质量大于总质量
30%
1、碎石类土
碎石类土是粒径大于2mm的颗粒含量超过50%的土
土的名称
颗粒级配及形状
漂石 块石
圆形及亚圆形为主 粒径大于200mm的颗粒超过总
棱角形为主
质量的50%
碎
卵石 圆形及亚圆形为主 粒径大于20mm的颗粒超过总
IL0 固态 0< IL 1 塑态 0< IL 0.25 硬塑状态 0.25< IL 0.75 可塑状态 0.75< IL 1 软塑状态 IL>1 流塑状态
判定
w wP IL 0
wP w wL
0 I L 1.0
wL w I L 1.0
土处于坚硬状态 土处于可塑状态 土处于流动状态
第五节 无黏性土的密实度
WL
W
➢粘性土的稠度与可塑性是土粒与水相互作用后所表现 出来的物理性质。
一、粘性土的稠度状态
• 粘性土因含水多少而表现出的稀稠软硬程度，称为稠度。
• 因含水多少而呈现出的不同的物理状态称为粘性土的稠 度状态。
• 固态：含水量相对较少，粒间主要为强结合水连结，连 结牢固，土质坚硬，力学强度高，不能揉塑变形，形状 大小固定。
• 砂土的密实程度还D可r 用 e相meam对xax密eme度in （Dr）来表示。 emin : 最小孔隙比（最紧密状态时的孔隙比） 振击法确定 emax : 最大孔隙比（最疏松状态时的孔隙比） 松砂器法确定
•Dr=0时，土处于最疏松状态；Dr=1时，土处于最密实状态。 1 Dr 0.67 密实的 0.67 Dr 0.33 中密的 0.33 Dr 0 松散的
第四节 粘性土的界限含水率
• 一、粘性土的状态与界限含水率 Increasing Water content
Solid 固态
semiSolid 半固态
Plastic 塑态 Liquid 液态
V Shrinkage limit 收缩限
Plastic limit 塑限
Liquid limit 液限
Ws
Wp
semiSolid 半固态
Plastic 塑态 Liquid 液态
Wp
WL
IL
w wP wL wP
液性指数
粘性土即使具有相同的含水率，也未必处于同样的状态， 与无粘性土的相对密实度相似，粘性土的状态用液性指数 来判别。
液性指数表征了土的天然含水率与界限含水率之间的相对 关系，表达了天然土所处的状态。
石 土 碎石 棱角形为主
质量的50%
圆砾 角砾
圆形及亚圆形为主 棱角形为主
粒径大于2mm的颗粒超过总质 量的50%
2、砂类土 砂类土是粒径大于2mm的颗粒含量不超过50%，粒径大
于0.075mm的颗粒含量超过50%的土。
土的名称
砾砂
粗砂 砂 类 中砂 土
细砂
粉砂
颗粒级配 粒径大于2mm的颗粒占总质量的25~50% 粒径大于0.5mm的颗粒超过总质量50% 粒径大于0.25mm的颗粒超过总质量50% 粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量85% 粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量50%
注意：室内测得理论上的最大与最小孔隙比有时很困难
天然状态砂土的密实度
标准贯入试验锤击数N63.5 N63.5≤10
10<N63.5≤15 15<N63.5≤30
N63.5>30
密实度 松散 稍密 中密 密实
第六节 土的工程分类
一、工程分类的一般原则和类型
• 基本原则：所划分的土类能反映土性质的变化规律。