第2章土的物理性质及分类1.有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7ck的环刀内，称得总质量为72. 49g,经105°C烘干至恒重为61. 28g,己知环刀质量为32. 54g, 土粒相对密度（比重）为2. 74,试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求按三项比例指标定义求解）。
2.某原状土样的密度为1.85g/cn】3、含水量为34%、土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先导得公式然后求解）。
3.某砂土土样的密度为1.77g/cm3 ,含水量为9. 8%, 土粒相对密度为2. 67,烘干后测定最小孔隙比为0.461,最大孔隙比为0.943,试求孔隙比和相对密度，判断该砂土的密实度。
4.某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%, 土粒相对密度为2. 73，液限为33%,塑限为17%,试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状态。
1 解：m-7149-31S4-39.»%-61.28-3154-28J4gM, -M -in. -39.95-28.74■ IU唇2.3.-L324g/<m I,% HJL■ ■■ ■IJOWL 10.*解：设土颗粒体积为1旦.地业 ..勺『虹1.倾S3 由尸¥!+« 得P土V Ue mOJMn!+<P ¥!-«U0L951皿"®倾177.■业..的因为1/3< SPAN>所以该砂土的密实度为中密。
4.解：由*得・・4, ■ 173x0.3■ 0.819■咎r^rL5如七银•耕・w♦-.倾因为10<I P=16<17,该粘性土应定名为粉质粘土;因为0. 75<Ti=0. 8K1.0,所以该粘性土的状态为软塑。
第3章土的渗透性及渗流3.某渗透装置如图3-3所示。
砂I的渗透系数*i = 2xl(r<cw/s；砂11的渗透系数A3=lxir1c«/ff；砂样断面积A=200«»3,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D・75F,在L・2H—渗流直径上的水头损失&=&%»,在60s时间内的渗水量Q=716cm ,求土的渗透系数。
一、简答题1地下水渗流时为什么会产生水头损失？水在土体中流动时，由于受到土粒的阻力，而引起水头损失。
并称单位体积土颗粒所受到的渗流作用力称为渗流力。
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？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。
6.流砂与管涌现象有什么区别和联系？6.【答】4.解：珈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。
五、计算题3. 解：(1)设所求值为心，砂样I 和砂样II 的高度分别为为和‘L 因各断面的渗流速度相等，故有性= ___________ =*M+卓 2x404-1x40 (2)砂与砂界面处的单位渗流量q 为:4 =队三州』M 志—A = o.2x —X200 = 20CM S /« /■ 4071.6x20 s -z / = 6.5x10华 x75'x&3x504第4章土中应力一简答题3.地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影 响？ 5. 如何计算基底压力'和基底附加压力外？两者概念有何不同？ 五计算题1. 某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m, ^=17KN/«\第二层粉质黏土厚 4m,=2.73,w =31%,地下水位在地面下2m 深处；第三层淤泥质黏土厚8m,>=18.2KN/・'*J=2.74,w=41%;第四层粉土厚3m,/=19.2KN/M‘，％ =2.72,w=27%;第五层砂岩未钻穿。
试计算各层交界处的竖向自重应力a,并绘出［沿深度分布图。
（答案：第四层底b=306.9KPa）2.某构筑物基础如图4-1所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN,偏心距1.31m, 基础埋深为2m,底面尺寸为4mX2m。
试求基底平均压力，和边缘最大压力占■，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。
（答案：A- =301 KPa）1 I 31 m14 --- 12---- 1-图4-1一、简答题3.【答】地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量入弓-,它使土体的固结沉降加大，故引起地表大面积沉降。
地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。
1、若地下水位上升至基础底面以上，它对基础形成浮力使地基土的承载力下降。
2、地下水位上升，如遇到湿陷性黄土造成不良后果（塌陷）3、地下水位上升，粘性土湿化抗剪强度降低。
5.【答】基地压力P计算：A（中心荷载作用下）P±G±ifp=，此（偏心荷载作用下）基地压力#计算：A =P-M基地压力p为接触压力。
这里的“接触”，是指基础底面与地基土之间的接触，这接触面上的压力称为基底压力。
基底附加压力弓为作用在基础底面的净压力。
是基底压力与基底处建造前土中自重应力之差，是引起地基附加应力和变形的主要原因。
五、计算题1.解：第-层底：= Mi =17x15 = 25.+丝叫外1= 第二层土：'. 。
■一 I 273-1 ，=—&乎叩血3D8.0皿层底:第三层底:2.4x4, .xlO = 9.2tiV/M 11+®14-0.8829 地下水位处：= 215+xX = 25.5i-Wxa5 = 3^0kPay =340 + ^>； =35u5w9.2K3L5 = «7.2frAT tf=a74x （l t0.4P xlO_1 = 11231&2T - ^74"1 xW _8.2AAJW 1 + 1.123 'q = 6.72+泓=6.7.2+&2x3 = ：32.Ufis “竺些迎史一顷771第四层底： 195. = _^zlxlO = 9.7可日 1+0.771 'q = 1323+/X = 132.84-9.7x3 = Ifil.ttfts第五层顶：,=161・9 +小=161.9 + 10*。
5+8+为=欢.油1 （图略）2.解：荷载因偏心而在基底引起的弯矩为：M = F*««=68）x l-3l = 89J.8kN-n基础及同填土自重：° = r^ = Mx4x 5x2 = 320£tfM 890.8 日5 Z 4 A _ tf = = = 0.89 tot > —= — = 0.67m偏心距： 680+320 6 6 因 6,说明基底与地基之间部分脱开，故应从新分布计算刀* = --« =--0.891 = 1.105a 2 22CF+O5 f = 1= SMJ.SJtAs ~ 3bk= ^=.= l313tflf2 （图略）D e+r^M 120Q-F2QX2.4X4X1.2 —_:= WkPaF=—T —=——= ---------- —AA第5章土的压缩性一简答题1. 通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标？如何求得？ 6. 何谓先期固结压力？实验室如何测定它？7. 何谓超固结比？如何按超固结比值确定正常固结土？1. 某工程钻孔3号土样3T 粉质黏土和3-2淤泥质黏土的压缩试验数据列于下表，试计算 压缩系数 ■，并评价其压缩性。
土样 3-2：压缩试验数据垂直压力(kPa) 0 50 100 200 300 400 孔隙比 土样 3-10. 866 0. 799 0.770 0. 736 0. 721 0.714一简答题 1. 【答】压缩系数压缩指数压缩模量a=ig^=C|2CaCc=与［勺压缩系数压缩指数 3，-®】压缩模量+&&6. 【答】天然土层在历史上受过最大固结压力（指土体在固结过程中所受的最大竖向有效应 力），称为先期固结压力，或称前期固结压力。
先进行高压固结试验得到• S 曲线，在用A.卡萨格兰德的经验作图法求得。
7. 【答】在研究沉积土层的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固 结比。
五计算题〜=土至=零来竺= 0.34皿I1 .解：土样 3-1： 为-丹 0 2"ai因为0 .1 vC=o.34vO.5 站T,g 故改土属于中压缩性土-<r89°-0803=ft87Am>-<a2-o.i因为，4=o.87>O.5 站Tg 故改土属于高压缩性土第6章土中应力一简答题3. 有一个基础埋置在透水的可压缩性土层上，当地下水位上下发生变化时，对基础沉降有 什么影响？当基础底面为不透水的可压缩性土层时，地下水位上下变化时，对基础有什么影 响？4. 两个基础的底面面积相同，但埋置深度不同，若低级土层为均质各向同性体等其他条件 相同，试问哪一个基础的沉降大？为什么？5. 何谓超固结比？在实践中，如何按超固结比值确定正常固结土？8. 简述有效应力原理的基本概念。
在地基土的最终变形量计算中，土中附加应力是指有效 应力还是总应力？ 五计算题10.由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加应力分别为* = 240皿和K = 160rfti,顶底面透水（见图6.34）,土层平均± =年，« = 0.88. £, = 4.32MPa试求①该土层的最终沉降量；②当达到最终沉降量之半所需的时间；③当达到120mm沉降所需的时间；④如果该饱和黏土层下卧不透水层，则达到1230mm 沉降所需的时间。