中南大学土力学内容总结-19页文档资料
中南大学土力学教学安排
二、课程的基本要求
学完“土力学”后，应达到以下基本要求：
①认识土为松散体这一特点，并以此解释土的变形规律、渗透性质、强度特性；
②掌握土的物理性质及其基本指标，土的分类，确定土的物理状态和土的定名，以及土的物理性质指标和土的强度和变形的关系；
③掌握土中应力分布，地基变形，一维渗透固结理论，库仑——莫尔强度理论；
④要求掌握库仑、朗金土压力计算理论及适用范围，以及几种常见情况的土压力计算；
⑤掌握土坡稳定的一些基本概念和土坡稳定计算的条分法，了解摩擦圆法和增加土坡稳定的一些措施。
三、课程的基本内容以及重点难点
绪论
介绍“土力学”的主要内容、任务和工程应用成就。
第一章土的物理力学性质
讲授内容：土的生成，土的粒径组成和矿物成分，土中的水和气体，土的三相含量指标，土的物理状态及指标，土的工程分类。
自学内容：土的结构及其联结，土的膨胀、收缩及冻胀。
重点：土的组成，三相含量指标和物理状态指标的计算，土的分类。上述实验方法和资料整理。
难点：认识土的物理指标和状态指标的变化对土性质的影响。
第二章土的渗透性及水的渗流、第三章土中应力和地基应
力分布
讲授内容：土中一点的应力状态和应力平衡方程，土的渗透性，饱和土的有效压力和孔隙水压力，在简单受力条件下地基中应力分布，基底的接触应力，刚性基础基底压力简化算法，弹性半无限体内的应力分布。
自学内容：部分饱和土的孔隙压力及有效压力，孔隙压力系数。
重点：土的渗透性和有效压力的概念，饱和土的有效压力和孔隙水压力计算，弹性半无限体内的应力分布计算。
难点：在渗透条件下，土的有效压力和孔隙水压力计算。
第四章土的变形性质及地基沉降计算
讲授内容：土的弹性变形性质，土的压缩性，饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论，试验方法测定土的变形模量，地基沉降计算，沉降差与倾斜，饱和粘土的沉降过程。
自学内容：太沙基一维固结方程的详细推导和固结度公式的推导。
重点：土的压缩性和压缩性指标，土的固结概念，地基
沉降的计算。
难点：基底非均匀压力时地基沉降的计算，各种荷载应力图形下固度的计算。
作业量：计算题4-5道，概念题2-3道
第五章土的抗剪强度
讲授内容：摩尔——库仑强度理论，土中一点应力平衡和应力平衡条件议程，抗剪强度实验，砂土和粘土的抗剪强度。
自学内容：了解应力路径及其影响。
重点：摩尔——库仑强度理论及公式，抗剪强度实验。
难点：几种抗剪强度实验中的应力状态。
第六章天然地基承载力
讲授内容：地基的破坏形态，地基临塑压力，浅基础的极限承力的近似解（魏西克——勃朗特公式），按规范确定地基极限承载力，地基承载力的荷载试验。
自学内容：了解原位测试确定地基承载力的几种方法。
重点：地基临塑压力，浅基础的极限承力，按规范确定地基极限承载力。
难点：极限承载力。
第七章土压力
讲授内容：土压力的概念和分类及决定性因素，静止土压力的计算，朗肯土压力理论，库仑土压力理论，荷载作用下土压力的计算，粘性土的土压力，成层土的土压力计算。
自学内容：土压力的作图法
重点：朗肯土压力理论，库仑土压力理论，。
难点：粘性土和成层土土压力的计算。
第八章土坡稳定
讲授内容：土坡稳定的概念，直线滑面的土坡稳定检算，圆弧滑面的条分法。
自学内容：了解摩擦圆法。
难点：圆弧滑面的条分法计算
五、课程学时分配
中南大学土力学习题
第一章 土的物理性质
1． 土的三相比例指标包括：土粒比重、含水率、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度，其中能够直接为试验所取得的是哪三个？
答：能够直接为试验所取得的是土粒比重，含水量，重度。
2． 评价砂土和粘性土的物理指标分别有哪些？
答：评价砂土的物理指标有孔隙比e 、相对密实度r D 和标准贯入试验击数63.5N
评价粘性土的物理指标有最大干重度max d γ、最优含水率
op ω、压实系数c λ
3．有一种土样，孔隙率50%n =，土粒比重 2.7s G =，含水率是37%ω=，则该土样处于何种状态？
答：因为/(1)1e n n =-=，
0.37 2.7 1.01s r wG S e ?==≈，所以该土样属于
饱和状态。
4．已知土粒的土粒比重 2.70s G =，含水率30%ω=，则10kN 的土重中干土和水的重量各为多少？若土的孔隙率50%n =，则此时孔隙的体积为多少？ 解：
5．有一块503cm 的原状土样质量为95.15g ，烘干后质量为75.05个，已知土粒比重 2.67s G =，求天然重度γ、干重度d γ、饱和重度sat γ、浮重度'γ、天然含水率ω、孔隙比e 、孔隙率n 、饱和度r S ，并比较γ、d γ、sat γ、'γ数值的大小。
解：土的天然重度 5
3695.151019.03/5010W kN m V γ--?===?
土的干重度 5
3675.051015.01/5010s d W kN m V γ--?===?
土的含水率
95.1575.05100%100%26.78%75.05s s W W W ω--=
?=?= 土
的饱和重
度 3
(1)19.03(2.671)1019.39/(1) 2.67(126.78%)s sat w s G kN m G γγγω-?-=+=+=+?+
土的浮重度 3
'19.39109.39/sat w kN m γγγ=-=-= 土的孔隙比
2.6710110.77915.01s w d G e γγ?=-=-= 土的孔隙比 e 0.779n=0.4381+e 10.779==+
土的饱和度 26.78% 2.67S 91.8%0.779s
r G e ω?===
各种不同重度之间的关系为：sat γ＞γ＞d γ＞'γ
6．某土坝施工时，土坝材料的土粒比重为 2.70s G =，天然含水率为10%ω=，上坝时的虚土干重度为
312.7/d kN m γ=，要求碾压后饱和重度达到95％，干重度达到316.8/kN m ，如每日填筑坝体35000m ，问每日上坝多少虚土？
共需加多少水？
解：土的天然重度 (1)12.7(110%)13.97%d w γλ=+=?+=
当土的干重度达到 316.8/kN m ,饱和度为95％时，由下式
求得土的含水率 '96.78%ω=
填筑坝体35000m 需要虚土
'3500050007.12795()12.7d
d m γγ??==答案 坝体重量 ''(1)(196.78%)50007.169857d W V kN
ωγ=+=+??=g g 需要加水 279512.769857279512.734361()w W W kN =-?=-?=答案
第二章 土的渗透性及水的渗流
1．影响土的渗流性的因素主要有哪几种？
答：影响土的渗流性的因素主要有： ①土的粒度成分及矿物成分； ②结合水膜的厚度； ③土的结构构造； ④水的粘滞度； ⑤土中气体。
2．什么是流砂？什么是管涌？它们之间有何不同？
答：当水由下向上渗流时，若向上的动水力与土的有效重度相等时，此时土颗粒间的压力等于零，土颗粒处于悬浮状态而失去稳定，这种现象就称为流砂现象。
水在砂性土中渗流时，土中的一些细小颗粒在动水力的作用下，可能通过粗颗粒的孔隙被水带走，这种现象称为管涌。
流砂现象是发生在土体表面渗流逸出处，不发生与土体内部；而管涌现象可以发生在渗流逸出处，也可以发生于土体内部。
3．不透水岩基上有水平分布的三层土，厚度均为1m ，渗透系数分别为1231/,2/,10/k m d k m d k m d ===，则等效土层的竖向渗流系数z k 为多少？
解：等效竖向渗透系数：
4．已知土体比重，孔隙比，求该土的临界水力梯度。
解：土的饱和重度
3
2.711018.5/111s sat w G e kN m e γγ++===++g g 临界水力梯度 '18.5100.8510sat w c w w i γγγγγ--====
5．如习题图2-1所示，在9m 厚的粘性土层上进行开挖，下面为砂层。砂
层顶面具有7.5m 高的水头。问：开挖深度为6m 时，基坑中水深h 至少多大才能防止发生流土现象？
解：由公式
得
22112(7.5 2.0 2.0 2.0)0.754l h h m l ?=?=---= B 点的测压管水头为：2.0 2.0 2.00.75 6.75m +++=
6．如上题图所示，某基坑下土层的饱和密度3
2/sat g cm γ=，当基坑底面积
为2010m m ?，如果忽略基坑周边的入渗，试求为保持水深1m 需要的抽水
量。（粉质粘性层61.510/k cm s -=?）
解：q l
k A h =?g g
第三章 土中应力和地基应力分布
1． 某层土及其物理性质指标如图所示，计算土中自重压力。
解：第一层土为细砂，地下水位一下的细砂是受到水的浮力作用，其浮重
度'γ为：
第二层粘土层的液性指数 5025 1.0914825P L L P I ωωωω--===>--，故认为粘土层受到水的浮力作用，其浮重度为：
a 点：0,0cz z z σγ===
b 点：2,19238cz z m z kN σγ===?=
c 点：
5,1929.88368cz i i z m h kN σγ===?+?=∑ d 点：9,1921037.02496cz i i z m h kN
σγ===?+?+?=∑ 2．如图所示某粉土地基，测得天然含水量24%ω=，干重度，土粒比重，
地面及地下水位高程分别为35.00m 及30.00m ，汛期水位将上升到35.00高程。试求25.00高程处现在及汛期时土的自重应力。当汛期后地下水位降到30.00高程（此时土层全以饱和状态计）、25.00高程处的自重应力又为多少？ 解：由
1s d w G e γγ=+g 得到
重度 3
(1)(1)15.4(124%)19.1/1s w d G kN m e ωγγγω+==+=?+=+g 饱和重度3
2.730.7731019.8/110.773s sat w G e kN m e γγ++=
=?=++g 现在的自重应力 19.159.85144.5c kPa σ=?+?=
汛期时的自重应力 9.81098c kPa σ=?=
地下水下降后 19.859.85148c kPa σ=?+?=
3．如左下图所示基础基底尺寸为4m ×2m ，试求基底平均压力max p 和min p ，绘出沿偏心方向的基底压力分布图。
解：设基础及台阶上回填土混合重度为320/kN m
基底压力分布图如下所示。
5．有一矩形基础4b m =，6l m =，其上作用均布荷载100p kPa =，计算矩形基础中点下深度8z m =处M 以及矩形基础处k 点下深度6z m =处N 的竖向应力z σ值（如下图）。
解：1）已知6 1.54l b ==，824z b ==，查得应力系数00.153α=
2）通过查得的应力系数
则
100(0.1310.0150.0840.035)1000.063 6.3z kPa σ=?+--=?= 第四章 土的变形性质及地基沉降计算
1．太沙基一维渗流固结理论有哪些基本假设？
答：太沙基一维渗流固结理论的基本假设有：土是均质的、完全饱和的；土粒和水是不可压缩的；土层的压缩和土中水的渗流只沿竖向发生，是一维的；土中水的渗流服从达西定律，且渗透系数k 保持不变；空隙比的变化与有效应力的变化成正比，且压缩系数α保持不变；外荷载是一次瞬时施加的。
2． 一个土样含水量为40%，重度318/kN m γ=，土粒比重 2.70s G =，在压
缩试验中，荷载从0增至100kPa 时，土样压缩了0.95mm ，试问压缩系数α和压缩模量s E 各为多少？
解： 0(1)/127 1.40/181 1.1s w e G γωγ=+-=?-=
3．有一深厚粘质粉土层，地下水位在地表处，饱和重度3
18/sat kN m γ=，由于工程需要，大面积降低地下水位3m ，降水区重度变成了317/kN m ，孔隙
比与应力之间的关系为 1.250.00125e p =-，试求降水区土层沉降量及地面下3～5m 厚土层沉降量是多少？
解：（1）以地下4m 处为基准，计算3～5m 压缩量
（2）以地下1.5m 处单元应力变化为基准
降水前 1(1810) 1.512p kPa =-?= 1 1.250.0012512 1.235e =-?=
中南大学土木考研录取情况分析
2015年中南大学土木考研录取情况分析 中南土木学院上线考生549人，参加本次复试总人数429人（推免生120人不参加本次复试）。拟录取184人，其中优先录取74人（综合选拔70人，单独考试2人，骨干计划2人） 总评成绩=初试成绩+复试成绩（专业综合课笔试成绩+英语听说能力测试成绩+综合素质及能力测试成绩） 土木工程复试：混凝土结构设计原理，土力学，专业课考试（Z），英语听说能力测试成绩(T)，综合面试成绩(N) 土木工程复试155人，录取46人（最低309，但是复试成绩好，总排名44名，擦边录取，其次最低是354人，最高分434，6人上400分录取人平均分374分，拟淘汰的最低分300分，最高分397分，复试成绩比较不理想，总排名53名，擦边被刷，从上面两个极端的例子，初试分数高和初试分数低，一个被刷一个录取，可以看出复试还是很重要的，是逆袭的机会，初试高分也不能大意，但是去年中南第一批被刷很多人，又补录了很多，公布数据不代表最终录取情况，今年暂时还不知道学院如何安排的），建筑与土木工程复试29人，录取9人，综合选拔录取土木工程52人（初
试最低305其次是306，最高415其实是407），建筑与土木工程录取7人， 从去年专业课选择来看，结构力学的考生受到材料力学的考生欢迎一些，虽然这样，但是结构力学使用我们土建宝典复习资料的，考上140多分的很多，但是考材料力学的也是使用我们土建宝典的全院最高也只有130多，其他的基本都是120多，这就是差别，这个就是我们常说的，结构力学难学，学通了但是容易拿高分，材料力学容易学，但是题型很不稳定，一旦出难了，很难拿到理想的分数 其他专业都是录取几个人，就没单独分析了
河海大学_土力学_习题答案
习题1 1-1 解： (1) A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===? (1) B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22 301060()0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-2 解： 已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70 饱和 ∴ r S =1 又知： w S m m m =-= 15.3-10.6=4.7g (1) 含水量 w S m m ω== 4.7 10.6 =0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.7 1.201.0 S r e G S ω?= = = (3) 孔隙率 1.20.54554.5%11 1.2 e e η= ===++ (4) 饱和密度及其重度 32.7 1.2 1.77/11 1.2 S sat w G e g cm e ρρ++= ==++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=?=?= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3 ''0.77107.7/g kN m γρ=?=?= (6) 干密度及其重度 32.7 1.0 1.23/11 1.2 S w d G g cm e γρ?= ==++ 31.231012.3/d d g kN m γρ=?=?= 1-3 解： 31.60 1.51/110.06d g cm ρρω= ==++ ∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= ∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω= == 1.60100 150.91110.06 s m V m g ρωω?= ===+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω?=?=-?=
河海大学高等土力学试卷教学提纲
河海大学高等土力学 试卷
《2012年河海大学高等土力学》—— 《土工原理》2012-05-16 1.土体在沉淀以后，抗剪强度有什么变化趋势？为什么？（8分） p128 （p116） 答：土体沉淀后，不同的主应力方向下土的抗剪强度不同：竖向抗剪强度高于水平抗剪强度。这是因为天然的土通常在沉积过程中，长宽比大于1的针、片、棒状颗粒在重力作用下倾向于长边沿水平方向排列而处于稳定的状态，近似于水平层的沉淀，由于长期自重的作用，促成土颗粒排列有一定的方向性，这就形成了土层的各向异性结构，土层的各向异性结构导致土的力学性质上的各向异性。 2.土体中有机质对土体有什么影响？（8分） p4 土壤中的有机质存在是土区别于一般固体物质的主要特性之一，有机质是土壤固相物质中最易变化、性质最不稳定的组分。有机质对土体性质影响的一般规律：随着有机质含量的增加，土的分散性加大，天然含水率增高，干密度减小，胀缩性增加，压缩性增加强度减小，承载力降低，对工程极为不利。 3.十字板剪切实验中，竖向剪切强度与两端水平剪切强度哪个大？为什么？ （7分）p102 答：（十字板剪切实验是一种利用十字板剪切仪在现场测定土的抗剪强度实验的方法，这种方法适合于现场测定饱和粘性土的原位不排水强度，特别适用于均匀饱和软粘土。对于粘土中夹带薄层细、粉砂或贝壳，用该方法测得强度偏高。） 现场土常常是各向异性的，对于正常固结土，水平面上的抗剪强度一般小于垂直面上的抗剪强度。产生各向异性的原因在于：土的成层性和土中的应力状态不同。 4.三轴实验中的破坏规范主应力之差和主应力之比，有什么不同？有什么区 别？（7分）p124
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案
N 土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案 第一章 土的物理性质指标与工程分类 1-1 解： (1) A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060()0.317 1.610.0830.928 c d C d d ===? (1) B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22 301060()0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-2 解： 已知：m =15.3g S m =10.6g S G =2.70 饱和 ∴ r S =1 又知：w S m m m =-= 15.3-10.6=4.7g (1) 含水量 w S m m ω== 4.7 10.6 =0.443=44.3% (2) 孔隙比 0.443 2.7 1.201.0 S r e G S ω?== = (3) 孔隙率 1.20.54554.5%11 1.2 e e η= ===++ (4) 饱和密度及其重度 32.7 1.2 1.77/11 1.2 S sat w G e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=?=?= (5) 浮密度及其重度 3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=?=?= (6) 干密度及其重度
土力学河海大学第3版课后答案
土力学河海大学（高等教育出版社第三版） 第一章.土的物理性质和工程分类 1-1. 2.70 10.6g 15.3g s ===G m m s ，，(1).含水率%3.44%1006 .106.103.15=?-==s w m m w (2).孔隙比()197.17.2/6.101/6.103.15=-== s v V V e (3).孔隙率%48.54%100197.11197.11=?+=+=e e n (4).饱和密度()3s sat g/77.1170.47.26.106.103.1516.10cm V V m V w =+-?+=+=ρρ(5).干密度3d 1.23g/cm 8.63 10.6===V m s ρ;(6).饱和重度3 sat sat 17.35kN/m 9.81.77=?==g ργ;(7).干重度3 12.05kN/m 9.81.23g =?==d d ργ1-2.3 s 3cm /48.128 .0190.11% 0.2865.2cm /g 90.1g w w G d =+=+====ρρρ，，(1).孔隙比79.0148.1165.21=-?=-= d w S G e ρρ(2).孔隙率%4479.0179.01=+=+=e e n (3).饱和度%94%10079 .065.228.0%100=??=?=e wG S s r 1-3.% 0.67.2cm /g 60.1cm 10033====w G V s ，，，ρ3 d cm /g 51.106 .0160.11=+=+=w ρρg 151==V m d s ρ；7.2==w s s G ρρ3s 15155.93cm 2.7 s s m V ρ?===
土力学_河海大学课后部分思考题答案
1、什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 土是松散颗粒的堆积物。 地球表层的整体岩石在大气中经受长期风化作用后形成形状不同，大小不一的颗粒，这些颗粒在不同的自然环境条件下堆积（或经搬运沉积），即形成了通常所说的土。 粗粒土中粒径大于0.075㎜的粗粒组质量多于总质量50%，细粒土中粒径小于0.075㎜的细粒组质量多于或等于总质量50%。 2、何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 土中各种大小的粒组中土粒的相对含量称为土的级配。 粒径分布曲线是以土粒粒径为横坐标（对数比例尺），小于某粒径土质量占试样总质量的百分数为纵坐标绘制而成的曲线。 由于土的粒径相差悬殊，因此横坐标用对数坐标表示，以突出显示细小颗粒粒径。 3、 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 粒径分布曲线的特征可用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来表示。 式中：d 10，d 30和d 60为粒径分布曲线上小于某粒径的土粒含量分别为10%，30%和60% 时所对应的粒径。 4、 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线的形状来决定，而土粒的 均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量，对于纯净的砾、砂，当u C 大于或等于5，而且c C 等于1~3时，它的级配是良好的；不能同时满足上述条件时， 它的级配是不良的。 5、 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 稠度是指粘性土的干湿程度或在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力，是粘性土最主要的物理状态指标。 随含水率的不同可分为流态、可塑态、半固态和固态。 流态时含水率很大，不能保持其形状，极易流动；可塑态时土在外力作用下可改变形状但不显著改变其体积，也不开裂，外力卸除后仍能保持已有的形状；半固态时粘性土将丧失其可塑性，在外力作用下不产生较大的变形且容易破碎。固态时含水率进一步减小，体积不再收缩，空气进入土体，使土的颜色变淡。 6、 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种？怎么定义？ 土体的应力，按引起的原因分为自重应力和附加应力两种；按土体中土骨架和土中孔隙（水、气）的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应（压）力。 有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。 孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递（或承担）的应力。 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。 附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。 7、 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力？计算自重应力应注意些什么？ 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。 由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。 土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算，如果存在地下水，且水位与地表齐平或高于地表，则自重应力计算时应采用浮重度，地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。 8、何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量？计算附加应力时对地基做了怎样的假定？ 附加应力是指由外荷（静的或动的）引起的土中应力。 空间问题有三个附加应力分量，平面问题有两个附加应力分量。 计算地基附加应力时，假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体，而且在深度 和水平方向上都是无限的。 9、 什么是有效应力？什么是孔隙应力？其中静孔隙应力如何计算？ 有效应力是指由土骨架传递（或承担）的应力。
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案
土力学(河海大学第二版)所有章节完整答案 第一章 土的物理性质指标与工程分类 1-1 解： (1) A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060()0.317 1.610.0830.928 c d C d d ===? (1) B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.0066 4.40.0015u d C d === 22 301060()0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-3 解： 31.60 1.51/110.06d g cm ρρω= ==++ ∴ 2.70 1.0 1110.791.51s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= ∴ 0.79 29.3%2.70sat s e G ω=== 1.60100 150.91110.06 s m V m g ρωω?= ===+++ ∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω?=?=-?= 1-5 解： (1) 31.77 1.61/110.098d g cm w ρρ= ==++ ∴ 0 2.7 1.0 1110.681.61s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= (2) 00.68 25.2%2.7sat s e G ω=== (3) max 0max min 0.940.68 0.540.940.46 r e e D e e --== =-- 1/32/3r D << ∴ 该砂土层处于中密状态。 1-8 解：
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一、填空题：（每空1分，共计15分）1 成土矿物分为原生矿物和次生矿物两大类，其中次生矿物主要是粘土矿物。常见的粘土矿物有高岭石 、伊利石 和 蒙脱石三类。2.粘性土所受的应力历史不同，其压缩特性也不同。根据粘性土所受的应力历史不同，可以将粘性土分为超固结土、正常固结土和欠固结土。3.土体中的应力，按土骨架和土中孔隙的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应（压）力。4. 对A 、B 、C 三种土样进行颗粒分析试验，其粒径分布曲线如图1-3所示， 从图中看出级配良好的是 B 土样。 5.按照渗透水流所引起的局部破坏特征，土体的渗透变形可分为 流土 和管涌两种基本形式。6．挡土墙的土压力按墙背位移情况可分为 静止土压力 、 主动土压力 、 被动土压力 三种。7. 三轴试验根据试样的固结和排水条件不同，可分为 不固结不排水剪（UU ）、固结不排水剪（CU ）和 固结排水剪（CD ） 三种试验方法。8．地基破坏的型式有整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。 二、名词解释题（每题4分，共计20分）1. 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=w L －W p 。塑性指数是表示处在可塑状态的土的含水率变化的幅度。2、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。 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. 流土 答：流土是指在渗流作用下局部土体表面隆起，或土粒同时启动而流失的现象。到位决高进行调整套来确料试卷
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一、 简答与简述题 1 .土的级配不连续是什么含义？其粒径分布曲线和粒组频率曲线各有什么特征？（6分） 答： 土中各种大小的粒组土粒的相对含量称为土的级配（考虑加分） 土的级配不连续是指土中缺乏某种或某几种中间粒径的粒组 （2分） 土的级配的好坏可由土中的土粒均匀程度和粒径分布曲线（半对数坐标系）的形状来决定，而土粒的均匀程度和曲线的形状又可用不均匀系数和曲率系数来衡量。 颗粒级配分布曲线：水平段（台阶）——缺乏某些粒径——级配不连续 （2分） 坡度渐变——大小连续——连续级配；曲线形状平缓——粒径变化范围大——不均匀——良好；曲线形状较陡——变化范围小——均匀——不良（考虑加分） 粒组频率曲线为双峰且谷点<3％，级配不连续 （2分） （考虑加分）定量判别：（1）不均匀系数 60 10u d C d = （2）曲率系数 2 30 6010c d C d d = 603010d d d 分别表示级配曲线上纵坐标为60% 30% 10%时对应粒径 2. 粘性土有那几种状态？各状态之间是通过什么来区分的？（6分） 答： 固体、半固体、可塑、流动四种状态。（说三种也可） （3分） 一般用稠度来描述粘性土的干湿程度（状态）反映在某一含水率下抵抗外力作用而变形或破坏的能力。
（可考虑加分） 各状态的区分如下： 液限（W L）——从流动状态转变为可塑状态的界限含水率，也就是可塑状态的上限含水率； （1分） 塑限（Wp）——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； （1分） 缩限（Ws）——从半固体状态转变为固体状态的界限含水率，亦即粘性土随着含水率的减小 而体积开始不变时的含水率。 （1分） 3. 什么是前期固结压力？什么样的土为欠固结土？欠固结土层中一定存在超静孔隙水应力吗？欠固结土层上如不施加新的压力，土层也会继续压缩吗？为什么？（6分） 答： 前期固结压力为土在历史上受到的最大有效应力，用Pc表示。 （1分） 欠固结土为在自重应力作用下尚未完全固结的土，即现有有效应力小于现有固结应力。 （1分） 欠固结土一定存在超静孔隙水应力。 （1分） 因为欠固结土在自重应力作用下尚未固结稳定附加应力尚未转化为有效应力，仍有一部分被 孔隙水承担。随着孔隙水的排出，孔隙水应力的消散，土的孔隙比进一步减小，所以欠固结 土层上即使不施加新的压力，土层也会继续压缩。 （3分） 4. 分别说明下面渗流情况下两个图中土体ABCDEA上所作用的力，并在图中标出。其中，图（a）以土体为研究对象，图（b）以土颗粒为研究对象（8分）。 Ｄ Ｄ
南京林业大学土力学考研试卷
南京林业大学 2004年攻读硕士学位研究生入学考试 土力学试题 一、填空（35分）1、表征无粘性土松密程度的基本物理指标是，粘性土的塑性指数I p =,I p 表征土处在,I p 值越大,含量越多。液性指数I L =,I L 反映土的。2．流砂现象是 ,其临界水头梯度Icr=。 3．饱和土的有效应力原理为：①，②而土的 只随有效应力而变。地下水位下降，地表将。 4．根据现场的静载荷试验，地基的破坏型式有、____和_____三种,其中时基础下地基土形成3个区，P ～S 曲线对应有个临界荷载。临塑荷载是指。5．常用来评定土压缩性大小的指标有个，其中由现场试验确定，土的压缩系数α=。6．达西定律为，成层土水流方向与土层垂直时，平均渗透系数受 控制。 7．集中力作用下,地基中附加应力分布沿深度逐渐，在同一平面上附加应力大。8．均质粘性土的土坡失稳破坏可近似假定为、、 三种圆弧滑动面，对均质土坡稳定分析可用法而对非均质土坡稳定分析应用法。 9．砂土液化是指。10．主动土压力随墙背面倾角ε↑而，随填土内摩擦角φ↑而。 二、已知土的天然容重为18KN/m 3，土粒的容重γs =26.8KN/m 3（或土粒密度γso =2.68t/m 3）,含水量W=16%，试按三相草图由指标定义计算孔隙比e 、饱和度S r 及饱和容重γsat （要求画出三相比例草图）(17分)。 三、已知，甲、乙两条形基础如图1所示，d 1=d 2，b 2=b 1，F 2=F 1，，问两基础沉降 量是否相同？为什么？为了使两基础沉降量接近，设计基础时可采用哪些调整方案及评价？（12分）
四、本题（28分） 1．试述三轴试验优点及三 种三轴试验的试验方法?并 举例说明按三种条件进行 试验的工程实例。（16分） 2．粘性土样做二个固结不 排水三轴试验，同时测定孔 隙水压力，结果如下：试件1试件2 三轴室压力（KN/m 2）100200 破坏时的偏应力（KN/m 2）120201 破坏时的空隙水压力u 1+u 2（KN/m 2）5592 试确定土的总应力和有效应力抗剪强度参数？空隙水压力参数A、B？（12分） 五、在一软粘土地基上修筑土堤，堤高l0m，若连续快速施工一次筑成时，很可能导致地基土破坏。若改为分期填筑，每次填筑2m，然后停歇一段时间(例如2～3个月)则土堤可顺利建成。试用土力学原理对上述现象加以解释，并在p′～q 图上用有效应力路径表示出两种情况下地基土中的应力变化情况(分析地基内某点在施加荷载前的应力状态时可假设K。＝ 1)(12分) 六（28分） 1.已知γ1<γ2<γ3,Φ1>Φ2>Φ3,C 1 第一章 影响压实性的因素？ 土压实性的影响因素主要有含水率、击实功能、土的种类和级配以及粗粒含量等对粘性土，含水率的影响主要表现为当含水率较低时，相同击实功能下所获得的干密度较低，随着含水率的增大，所得到的干密度会逐渐提高；当达到某含水率时，对应击实功能下会得到最大干密度，对应含水率称为最优含水率；随着含水率的提高，最大干密度反而会减小 击实功能的影响表现为：击实功能越大，所得到的土体干密度也大；最优含水率随击实功能的增大而减小 土类和级配的影响表现在：粘性土通常较无粘性土压缩性大；粘粒含量大，压缩性大； 级配良好，易于压密，干密度大 粗粒含量对压实性有影响，大于5mm粒径的粗粒含量大于25％－30％时，需对轻型击实试验的结果进行修正。 第二章 渗透系数K的影响因素： （1）土的粒度成分及矿物成分。土颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙，因而影响土的渗透性。土颗粒越粗，越均匀，渗透性大。砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时，渗透系数降低。 （2）结合水膜厚度。粘性土中土粒的结合水膜厚度较厚时，阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。 （3）土的结构构造。天然土层不是各向同性的，渗透性也是。 （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，影响到土的渗透性。 防止渗透变形的根本措施： 1.减小水力梯度：增加渗径，减小水头差 2.在渗流溢出处加盖重压，建物下游设置减压井，上堵下疏 流网性质有哪些？ 1、流线与等势线正交 2、流线之间的单宽流量相等 3、等势线之间的水头差相等 4、流线越密集，流速越大 5、网格为曲边正方形 第四章 e-p曲线和e-logp曲线的区别？ 本质区别：e-logp曲线可以推求现场压缩曲线（即e-logp的优点是考虑了应力历史的影响），真实反映土层压缩情况。 计算沉降量的差异：e-logp曲线假定试样初始孔隙比是原位孔隙比；e-p曲线假设试样在自重应力下再压缩后的孔隙比为原位孔隙比。 分层总和法计算步骤： 中南大学土力学教学安排 二、课程的基本要求 学完“土力学”后，应达到以下基本要求： ①认识土为松散体这一特点，并以此解释土的变形规律、渗透性质、强度特性； ②掌握土的物理性质及其基本指标，土的分类，确定土的物理状态和土的定名，以及土的物理性质指标和土的强度和变形的关系； ③掌握土中应力分布，地基变形，一维渗透固结理论，库仑——莫尔强度理论； ④要求掌握库仑、朗金土压力计算理论及适用范围，以及几种常见情况的土压力计算； ⑤掌握土坡稳定的一些基本概念和土坡稳定计算的条分法，了解摩擦圆法和增加土坡稳定的一些措施。 三、课程的基本内容以及重点难点 绪论 介绍“土力学”的主要内容、任务和工程应用成就。 第一章土的物理力学性质 讲授内容：土的生成，土的粒径组成和矿物成分，土中的水和气体，土的三相含量指标，土的物理状态及指标，土的工程分类。 自学内容：土的结构及其联结，土的膨胀、收缩及冻胀。 重点：土的组成，三相含量指标和物理状态指标的计算，土的分类。上述实验方法和资料整理。 难点：认识土的物理指标和状态指标的变化对土性质的影响。 第二章土的渗透性及水的渗流、第三章土中应力和地基应力 分布 讲授内容：土中一点的应力状态和应力平衡方程，土的渗透性，饱和土的有效压力和孔隙水压力，在简单受力条件下地基中应力分布，基底的接触应力，刚性基础基底压力简化算法，弹性半无限体内的应力分布。 自学内容：部分饱和土的孔隙压力及有效压力，孔隙压力系数。 重点：土的渗透性和有效压力的概念，饱和土的有效压力和孔隙水压力计算，弹性半无限体内的应力分布计算。 难点：在渗透条件下，土的有效压力和孔隙水压力计算。 第四章土的变形性质及地基沉降计算 讲授内容：土的弹性变形性质，土的压缩性，饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论，试验方法测定土的变形模量，地基沉降计算，沉降差与倾斜，饱和粘土的沉降过程。 自学内容：太沙基一维固结方程的详细推导和固结度公式的推导。 重点：土的压缩性和压缩性指标，土的固结概念，地基沉降的计算。 难点：基底非均匀压力时地基沉降的计算，各种荷载应力图形下固度的计算。 作业量：计算题4-5道，概念题2-3道 第五章土的抗剪强度 讲授内容：摩尔——库仑强度理论，土中一点应力平衡和应力平衡条件议程，抗剪强度实验，砂土和粘土的抗剪强度。 岩土工程土力学试题 一、名词解释（每小题4分，共20分） １．土的回弹曲线２．次固结沉降３．地基的短期承载力4. 柱侧负摩阻力 5.灵敏度二、简答题（每小题13分，共40分） １．简述K0线所具有的三方面含义。 ２．《建筑地基基础设计规范》推荐的地基最终沉降量计算方法与分层总和法相比主要有哪些不同之处？ ３．将地基极限承载力pu除以安全系数K，即可得到设计所需的地基承载力。试说明K的选择与哪些主要因素有关。 三、（20分）某土层剖面为：1.5m厚的粉砂表土层，γ=18kN/m3；其下是3m厚的粘土层， γsat=20kN/m3；再下面是4m厚的砾砂层，γsat=18.5kN/m3。地下水位在粘土层顶面处。 试计算并绘出： （1）总应力σ、孔隙水压力u和有效应力σ＇沿深度的分布图； （2）若在地面上快速施加了80 kPa的大面积荷载，试作出加载后瞬时的上述各图。 四、（25分）某饱和粘性土试样的土粒相对密度为2.68，试样的初始高度为2 cm，面积为 30 cm2。在压缩仪上做完试验后，取出试样称重为109.44 g，烘干后重88.44 g。试求： （1）试样的压缩量是多少? （2）压缩前后试样的孔隙比改变了多少？ （3）压缩前后试样的重度改变了多少？ 五、（20分）某饱和软土地基，γsat=16 kN/m3，cu=10 kPa，φu=0°，c＇=2 kPa，φ＇=20°， 地下水位在地基表面处。今在地基上大面积堆载50kPa，试求地基中距地面5m深处、与水平面成55°角的平面上且当土的固结度达到90％时，土的抗剪强度是多少？强度的净增长值为多少？ 六、（25分）高度为8m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，填土面上有均布荷 载q＝20kPa。填土分为两层，地表下3.5 m范围内土层γ1＝18.5 kN/m3，c1＝15kPa，φ1＝22°；3.5～8 m内土层γsat＝20.0kN/m3，c2＝10kPa，φ2＝25°，地下水位在土层分界面处。试求： （1）为测量作用在墙背上的主动土压力，土压力盒的最小埋置深度应是多少？ （2）作用在墙背上的总侧压力及作用点位置。 第二章思考题2 2-1 土体的应力按引起的原因分为自重应力和附加应力两种按土体中土骨架和土中孔隙水、气的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应压力。有效应力是指由土骨架传递或承担的应力。孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递或承担的应力。自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。附加应力是指由外荷静的或动的引起的土中应力。2-2 自重应力是指由土体自身重量所产生的应力。由静水位产生的孔隙水应力称为静孔隙水应力。土体自重应力应由该点单位面积上土柱的有效重量来计算如果存在地下水且水位与地表齐平或高于地表则自重应力计算时应采用浮重度地下水位以下的土体中还存在静孔隙水应力。2-3 附加应力是指由外荷静的或动的引起的土中应力。空间问题有三个附加应力分量平面问题有两个附加应力分量。计算地基附加应力时假定地基土是各向同性的、均匀的、线性变形体而且在深度和水平方向上都是无限的。2-4 实际工程中对于柔性较大刚度较小能适应地基变形的基础可以视为柔性基础。对于一些刚度很大不能适应地基变形的基础可视为刚性基础。柔性基础底面压力的分布和大小完全与其上的荷载分布于大小相同刚性基础下的基底压力分布随上部荷载的大小、基础的埋深和土的性质而异。2-5 基地中心下竖向附加应力最大向边缘处附加应力将减小在基底面积围之外某点下依然有附加应力。如 果该基础相邻处有另外的荷载也会对本基础下的地基产生附加应力。2-6 在计算地基附加应力时假定地基土是各向同性的、均质的、线性变形体而且在深度的水平方向上都是无限的这些条件不一定同时满足因而会产生误差所以计算结果会经常与地基中实际的附加应力不一致。2-7 有效应力是指由土骨架传递或承担的应力。孔隙应力是指由土中孔隙流体水和气体传递或承担的应力。静孔隙水应力0wwuhr 习题2 2-1 解根据图中所给资料各土层交界面上的自重应力分别计算如下00cz 11118.5237czhkPa 5czhhkPa 10165czhhhkPa 2czhhhhkPa 9219.5102111czhhhhhkPa 土的最大静孔隙水应力为010660wwurhkPa 2-2 解 66VGFPGPAdkN 基底压力 maxmin178.16246660.31195.9636vpkPaFepkPalbl 基底静压力min095.9171.078.9npprdkPa maxmin178.195.982.2tpppkPa ①求O点处竖向附加应力由321.5lmb 001.5znb 0.2500SK 1440.2578.978.9zoSnKpkPa 由1.50.53lmb 001.5znb 10tK 20.2500tK 21202tzotpK 3282.2220.2520.5522tzotpKkPa 由321.5lmb 001.5znb 40.2500SK 4482.2220.2520.5522tzoSpKkPa 0zzzzzkPa ②求A点下4m 处竖向附加应力由641.5lmb 42.71.5znb 0.1036SK 1220.103678.916.35zASnKpkPa 由1.50.256lmb 40.676znb 0.0695tK 2220.069582.211.4258zAttKpkPa 第一章 土的结构: 粗粒土的结构(单粒结构), 细粒土的结构(蜂窝结构/絮凝结构) 土的构造：层理构造、裂隙构造、分散构造 土的压实性: 影响因素：1）含水量 2）击实功（能） 3）土类及级配 特殊土：软土、红黏土、黄土、膨胀土、多年冻土、盐渍土 人工填土：素填土、杂填土、冲填土 常见的粘土矿物：蒙脱石、伊利石、高岭石；三者的亲水性、膨胀性和收缩性依次降低 粒组:介于一定粒度范围内的土粒。 界限粒径：划分粒组的分界尺寸 颗粒级配:土中各粒组的相对含量就称为土的颗粒级配。（d > 0.075mm时，用筛分法；d <0.075，沉降分析） 颗粒级配曲线：曲线平缓，表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，即级配良好。 不均匀系数:C u=d60/d10，反映土粒大小的均匀程度，C u 越大表示粒度分布范围越大，土粒越不均匀，其级配越好。 曲率系数:C c=d302/(d60*d10)，反映累计曲线的整体形状，Cc 越大，表示曲线向左凸，粗粒越多。 （d60 为小于某粒径的土重累计百分量为60% ，d30 、d10 分别为限制粒径、中值粒径、有效粒径） 强结合水：紧靠于土颗粒的表面，受电场作用很大，安全不能移动，表现出固态特性 弱结合水：强结合水外，电场作用范围内的水，是一种粘质水膜，受力时可以从水膜厚处向薄处移动，也可因电场引力从一个土粒周围转移到另一个土粒周围，在重力作用下不会发生移动。 毛细水:受到水与空气交界面处表面张力的作用,存在于地下水位以上透水层中的自由水。 重力水:地下水面以下,土颗粒电分子引力范围以外的水,仅受重力作用.传递静水压力产生浮托力。 毛细现象：指土中水在表面张力作用下，沿细的孔隙向上及其它方向移动的现象。 中南大学考试试题纸（本纸不作答题用）（B卷） 2006~2007学年第二学期土力学课程 考试时间：120分钟考试日期：2007年1月24日 一、单选题（每题2分，共30分） 1、稍湿状态的砂能垂直堆高几十厘米而不塌落，因为存在（） A、毛细水压力 B、浮力 C、拉力 2、粘性土软硬状态的划分依据是（） A、含水量 B、液限 C、塑性指数 D、液性指数 3、指出下列哪种土不以塑性指数I p来定名（） A、粘土 B、粉质粘土 C、粉土 D、砂土 4、天然状态砂土的密实度一般用（）来测定 A、载荷试验 B、现场十字板剪切试验 C、标准贯入试验 5、已知土体G s=2.7，e=1，则该土的临界水力梯度为（） A、1.8 B、0.85 C、1.35 6、设地基土（完全饱和）中某点的附加应力为100kPa，荷载作用一段时间后，测得该点的孔隙水压力为30kPa，则此时由附加应力引起的有效应力为（） A、30kPa B、70kPa C、50kPa D、100kPa 7、矩形分布荷载作用下，当z＝0时，中点下的附加应力σ中与角点下的附加应力σ角的关系是（） A、σ中＝4σ角 B、σ中＝2σ角 C、σ中＝σ角 D、σ中＝0.5σ角 8、土的压缩性指标中（） A、压缩系数a v与压缩模量E s成正比 B、压缩系数a v与压缩模量E s成反比 C、压缩系数a v越大，土的压缩性越低 D、压缩模量E s越小，土的压缩性越低 9、土的一维固结微分方程表示了（） A、土的压缩性大小与固结快慢 B、固结度与时间和深度的关系 C、孔隙水压力与时间和深度的关系 D、孔隙水压力与时间的关系 10、在e~p压缩曲线中，压力p为（） A、自重应力 B、有效应力 C、总应力 D、孔隙水压力 11、土的压缩变形中，主要是（） A、弹性变形 B、残余变形 C、固结变形 D、蠕动变形 12、某房屋地基为厚粘土层，施工速度快，则在工程上地基土抗剪强度指标宜用下面哪种试验确定（） A、固结快剪 B、快剪 C、慢剪 13、某砂土内摩擦角φ=34°，若σ3=100kPa时，则达到极限平衡时的σ1为（） A、353.7kPa B、402.7kPa C、291.6kPa D、376.9kPa 14、到目前为止，浅基础的地基极限承载力的计算理论仅限于按（）推导出来 A、整体剪切破坏 B、局部剪切破坏 C、冲切破坏 第一部分《土力学》习题 弹I第一章土的物理性质 型第二章土的渗透性及水的渗流 迢I第三章土中应力和地基应力分布 型第四章土的变形性质及地基沉降计算空I第五章土的抗剪强度 浇j第六章天然地基承载力 型第七章土压力 型第八章土坡稳定 第一章土的物理性质 1. 土的三相比例指标包括：土粒比重、含水率、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度，其中能够直验所取得的 是哪三个？ 答：能够直接为试验所取得的是土粒比重，含水量，重度。 2.评价砂土和粘性土的物理指标分别有哪些？ 答：评价砂土的物理指标有孔隙比e、相对密实度D r和标准贯入试验击数N63.5 评价粘性土的物理指标有最大干重度dmax、最优含水率op、压实系数c 3 ?有一种土样，孔隙率n 50%，土粒比重Gs 2.7，含水率是37%，则该土样处于何种状态 ).S r竺0.37 2" 1.0 答：因为e n心n) 1， e 1，所以该土样属于饱和状态。 4.已知土粒的土粒比重Gs 2.70，含水率的孔隙率n 50%，贝吐匕时孔隙的体积为多少? 30%，则10kN的土重中干土和水的重量各为多少 解： W 10 W s 7.7kN 1 1 0.3 W w 10 7.7 2.3kN W s7.7 3 V s 0.285m G s w ,2.7 10 n 亠，50% 3 V v g/s 0.285m 1 n 1 50% 5.有一块50cm3的原状土样质量为95.15g,烘干后质量为75.05个，已知土粒比重Gs 2.67，求 度、干重度d 、饱和重度sat 、浮重度 、天然含水率 孔隙比e 、孔隙率n 、饱和度Sr ，并 欢迎下载 3 d sat '数值的大小。 解：土的天然重度 竺叮 19.03kN/m 3 50 10 6 W s 土的干重度 5 75.05 10 3 ------------ 15.01kN / m 50 10 沁 100% 土的含水率 W s 95.15 75.°5 100% 75.05 26.78% sat 土的饱和重度 (G s 1) G s (1 19.03 (2.67 1) 2.67 (1 26.78%) 10 19.39kN /m 3 土的浮重度 sat 19.39 10 9.39kN /m 3 G s w 土的孔隙比 2心 1 0.779 15.01 土的孔隙比 e n 二—— 1+e °.779 0.438 1 0.779 土的饱和度 S r 旦 26?78 % 2?67 91.8% e 0.779 各种不同重度之间的关系为：sat > 6.某土坝施工时，土坝材料的土粒比重为 Gs 2.70 ，天然含水率为 10 %，上坝时的虚土干 3 d 12.7kN/m ，要求碾压后饱和重度达到 95%,干重度达到16.8kN/m ，如每日填筑坝体500C 每日上坝多少虚土？共需加多少水? 解：土的天然重度 d (1 w) 12.7 (1 10%) 13.97% 当土的干重度达到 3 16 .8kN/m ，饱和度为95%时，由下式 S ； S w [ s (1 ' )] G s G s w (1 ' ) _13.97_2.7(——0.95 2.70 10(1 ) 13.97 求得土的含水率 96.78% 土力学 (河海大学第二版所有章节完整答案 第一章土的物理性质指标与工程分类 1-1 解: (1 A 试样 100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm = 60100.92811.180.083u d C d === 22 301060( 0.3171.610.0830.928 c d C d d ===? (1 B 试样 100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm = 60100.00664.40.0015u d C d === 22 301060( 0.0030.910.00150.0066 c d C d d ===? 1-3 解: 31.60 1.51/110.06d g cm ρρω= ==++ ∴ 2.701.0 1110.791.51s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= ∴ 0.79 29.3%2.70sat s e G ω=== 1.60100 150.91110.06 s m V m g ρωω?= ===+++ ∴ (29.3%6%150.935.2w s m m g ω?=?=-?= 1-5 解: (1 31.77 1.61/110.098d g cm w ρρ= ==++ ∴ 02.71.0 1110.681.61s s w d d G e ρρρρ?=-=-=-= (2 00.68 25.2%2.7sat s e G ω=== (3 max 0max min 0.940.68 0.540.940.46 r e e D e e --== =-- University of Dundee Division of Civil Engineering EG22005: Geomechanics Tutorial Sheet 5 – Shear strength 1.Three shear box tests are conducted on identical samples of soil. Each test is conducted with a different mass, N, providing the normal load and the shear force at the point of failure, F is recorded. The cross-sectional area of the box is circular with diameter 100 mm and the tests are conducted with u = 0. The results of the tests are: Test N, kg F kN 1 25 0.259 2 75 0.542 3 100 0.684 (a) Re-express the data in terms of stresses, σ'n and τ. (b)Plot the failure states for these tests in σ'n and τ space. (c) Draw the failure envelope and calculate the values of the effective stress parameters c' and φ'. First convert mass N to a force by multiplying by gravitational acceleration g (= 9.8 m/s2 today), then convert both the normal and shear forces into stresses by dividing them by the shear box plan area. 22 By adding a trendline to this data, it should intercept the shear stress axis at about 15 kPa and have a slope of about 300.河海大学土力学简答(最终得91分)
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