土力学课后习题与答案第一章思考题11-1 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？1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？1-3 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？1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？1-5 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？1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？1-11 什么叫的物理性质指标 是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？1-13 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？1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？1-17 土的工程分类的目的是什么？1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 习题11-1有A 、B 两个图样，通过室内实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示，试绘出它们的粒径分布曲线并求出u C 和c C 值。
质量为10.6g ，土粒比重为2.70，求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。
1-3 某土样的含水率为6.0%密度为1.60 3g/cm ，土粒比重为2.70，若设孔隙比不变，为使土样完全饱和，问100 3cm 土样中应该加多少水？1-4 有土料1000g,它的含水率为6.0%，若使它的含水率增加到16.0%，问需要加多少水？1-5 有一砂土层，测得其天然密度为1.773g/cm ，天然含水率为9.8%，土的比重为2.70，烘干后测得最小孔隙比为0.46，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比e 、饱和含水率和相对密实度D ，并判别该砂土层处于何种密实状态。
1-6 今有两种土，其性质指标如下表所示。
试通过计算判断下列说法是否正确？1.土样A 的密度比土样B 的大；2.土样A 的干密度比土样B 的大； 性质指标 土样 A B含水率（%） 15 6土粒比重 2.75 2.68 饱和度（%） 50 30⑴干密度 s w d s w G G (1n)1Eρρρ==-+ ⑵湿密度s r w G S e 1eρρ+=+ ⑶浮密度's w (G -1) 1eρρ=+ 1-8 在图中，A 土的液限为16.0%，塑限为13.0%；B 土的液限为24.0%，塑限为14.0%，C 土为无粘性土。
图中实线为粒径分布曲线，虚线为C 土的粗粒频率曲线。
试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。
1-9 某碾压土坝的土方量为20万方，设计填筑干密度为1.65 3g/cm 。
料的含水率为12.0%，天然密度为1.70 3g/cm ，液限为32.0%，塑限为20.0%，土粒比重为2.72。
问：⑴为满足填筑土坝需要，料场至少要有多少方土料？⑵如每日坝体的填筑量为3000 3m ，该土的最优含水率为塑限的95%，为达到最佳碾压效果，每天共需要加多少水？⑶土坝填筑的饱和度是多少？第二章思考题22-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种？怎么定义？2-2 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？2-3 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？2-4 什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力有何不同？2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律？相邻两基础下附加应力是否会彼此影响？2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么？2-7 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？2-8 你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗？会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗？习题22-1 如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，试求土的自重应力和静孔隙水应力，并绘出它们的分布图。
2-2 如图所示为一矩形基础，埋深1m,上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2106kN，荷载为单偏心，偏心矩为e=0.3m,试求基底中心O，边点A和B 下4m深处的竖向附加应力。
2-3 甲乙两个基础，它们的尺寸和相应位置及每个基底下的基底净压力如图所示，试求甲基础O点下2m深处的竖向附加应力（图中尺寸以米计）。
2-4 某挡土墙建于如图所示的地基上，埋深2m，尺寸如图所示（图中的尺寸以F=1000kN/m，其作用位置距墙前米计）。
墙受上部竖向荷载和墙身自重为vF=350kN/m，其作用点距墙底为趾A点为3.83m，墙背受有总水平推力h3.5m。
（不计墙后填土的影响）试求：⑴M，N点处的竖向自重应力；⑵M，N点处的竖向附加应力2-5 某矩形基础长宽分别为3m和2m，基础剖面和地基条件如图所示，试求基础中点O及其以下点M和N的自重应力、竖向附加应力以及静孔隙水应力（图中尺寸以米计）第三章思考题33-1 何谓达西定律，达西定律成立的条件有哪些？3-2 实验室内测定渗透系数的方法有几种？它们之间又什么不同？3-3 流网有什么特征？3-4 渗透变形有几种形式？各有什么特征？3-5 什么是临界水力梯度？如何对其进行计算？3-6 孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同？如何利用流网确定渗流作用的孔隙水压力。
3-7 根据达西定律计算出的流速和土水中的实际流速是否相同？为什么？3-8 拉普拉斯方程是由哪两个基本定律推导出的？你认为土的透水系数是各向同性的吗？习题33-1 图为一简单的常水头渗透试验装置，试样的截面积为1202cm ，若经过10秒。
由量筒测得流经试样的水量为1502cm ，求试样的渗透系数。
3-2 某无粘性土的粒径分布曲线如1-28曲线所示，若该土的孔隙率n=30%，土粒比重s G =2.65，试问当发生渗透变形时，该土应属何种类型的土？其临界水力梯度为多少（用细粒含量法判别）？]3-3 如图1-29中的曲线C 为一无粘性土的粒径分布图和粒组频率曲线（虚线所示）。
试判别该土的发生渗透变形时是属何种类型的土？若土的孔隙率为36%，土粒的比重为2.65，则该土的临界水力梯度多大？3-4 资料同3-3，试求：⑴图3-27中b 点的孔隙水应力（包括静止孔隙水应力和超孔隙水应力）和有效应力；⑵地表面5-6处会不会发生流土现象？3-5 有一粘土层位于两沙层之间，其中沙层的湿重度γ=17.63kN /m ，饱和重度3sat 19.6kN /m γ=，粘土层的饱和重度3sat 20.6kN /m γ=，土层的厚度如图所示。
地下水位保持在地面以下1.5m 处，若下层砂层中有承压水，其测压管水位高出地面3m ，试计算：⑴粘土层内的孔隙水应力及有效应力随深度的变化并绘出分布图（假定承压水头全部损失在粘土层中）；⑵要使粘土层发生流土，则下层砂中的承压水引起的测压管水位应当高出地面多少米？第四章 思考题44-1 引起土体压缩的主要原因是什么？4-2 试述土的各压缩性指标的意义和确定方法。
4-3 分层总和法计算基础的沉降量时，若土层较厚，为什么一般应将地基土分层？如果地基土为均质，且地基中自重应力和附加应力均为（沿高度）均匀分布，是否还有必要将地基分层？4-4 分层总和法中，对一软土层较厚的地基，用i 1i 2i i 1i S (e e )H /(1e )=-+或i vi i 1i S a pH /(1e )=∆+计算各分层的沉降时，用哪个公式的计算结果更准确？为什么？4-5 基础埋深d 〉0时，沉降计算为什么要用基底净压力？4-6 地下水位上升或下降对建筑物沉降有没有影响？4-7 工程上有一种地基处理方法——堆载预压法。
它是在要修建建筑物的地基上堆载，经过一段时间之后，移去堆载，再在该地基上修建筑物。
试从沉降控制的角度说明该方法处理地基的作用机理。
4-8 土层固结过程中，孔隙水压力和有效应力是如何转换的？他们间有何关系？ 4-9 固结系数v C 的大小反映了土体的压缩性有何不同？为什么？4-10 超固结土与正常固结土的压缩性有何不同？为什么？习题44-1 某涵闸基础宽6m ，长（沿水流方向）18m ，受中心竖直荷载P=10800kN 的作用，地基为均质无粘性土，地下水位在地面以下3m 处，地下水位以上的湿重度γ=19.13kN /m ，地下水位以下土的饱和重度3sat 21kN/m γ=，基础的埋置深度为1.5m ，图的压缩曲线如图所示，试求基础中心点的沉降量。
4-2 某条形基础宽15m ，受2250kN/m 的竖直偏心线荷载的作用，偏心距为1m,地下水位距地面6m ，地基由两层粘性土组成，上层厚9m ，湿重度γ=193kN /m ，饱和重度3sat 20kN/m γ=。
下层厚度很大，饱和重度3sat 21kN/m γ=. 基础的埋置深度为3m ，上层和下层土的压缩曲线如图A ，B 线所示，试求基础两侧的沉降量和沉降差。
4-3 某建筑物下有6m 厚的粘土层，其上下均为不可压缩的排水层。
粘土的压缩试验结果表明，压缩系数-1v a 0.0005kPa =，初始孔隙比为1e =0.8。
试求在平均附加应力z σ=150kPa 作用下，该土的压缩模量s E ，又设该土的伯松比μ=0.4，则其变形模量E 为多少？4-4 某均质土坝及地基的剖面图如图所示，其中粘土层的平均压缩系数-4-1v a 2410kPa =⨯，初始孔隙比1e ＝0.97，渗透系数k=2.0cm/a ，坝轴线处粘土层内的附加应力分布如图中阴影部分所示，设坝体是不远水的。
试求： ⑴粘土层的最终沉降量；⑵当粘土层的沉降虽达到12cm 时所需的时间；4-5 有一粘土层位于两沙层之间，厚度为5m ，现从粘土层中心取出一试样做固结试验（试样厚度为2cm ，上下均放置了透水石），测得当固结度达到60%时需要8min ，试问当天然粘土层的固结度达到80%时需要多少时间（假定粘土层内附加应力为直线分布）？4-6 某一粘土试样取自地表以下8m 处，该处受到的有效应力为100kPa ，试样的加荷 P(kPa ) e 50 0.95 100 0.922 200 0.888 4000.835退荷 p(kPa ) e 200 0.840 100 0.856再加荷 P(kPa ) e 200 0.845 400 0.830 800 0.757 16000.675c 现场压缩曲线的c C 、S C 值，判断该土层属于何种类型的固结土。