第一部分 土的物理性质1、一粘土试样,体积为29cm 3,湿土重力为0.5N ,ω=40%,γs =27×10-3N/ cm 3。
求土样饱和度S r ,孔隙比e ,孔隙率n 。
2、某饱和土样,其含水量ω=40%,液限ωL =42%,塑限ωp =20%,土体容重γ=18.2kN/m 3,求I L 、I p 、e 与土粒比重G s 各为多少?3、试证明以下关系式:1sd eγγ=+ 。
4、试证明以下关系式:(1)s r w n S nωγγ-=。
5、某饱和土体积为97cm 3,土的重力为1.98N ,土烘干后重力为1.64N ,求ω、γs 、e 及γd 。
6、一击实试验土样为1000cm 3,测得其密度ρ=1.95g/cm 3,含水量ω=18%,如拌制ω=20%的土样,需加多少水?7、有一块体积为60 cm 3的原状土样,重1.05 N, 烘干后0.85 N 。
已知土粒比重(相对密度)s G =2.67。
求土的天然重度γ、天然含水量ω、孔隙比e 及饱和度S r 。
8、已知某粘性土的液限为42%,塑限为22%,土粒密度γs 为27.5,饱和度为0.9,孔隙比为1.6,试计算塑性指数、液性指数并确定粘性土的状态。
9、一体积为50cm 3的土样,湿土质量为90g ,烘干后质量为68g ,土粒比重(相对密度)s G =2.69,求其孔隙比?若将土样压密,使其干密度达到1.61g/cm 3,土样孔隙比将减少多少?10、 用土粒比重s G =2.7,天然孔隙比为0.9的某原状土开挖后运到另处作路基填料,填筑干密度要求达到1.65 g/cm 3,试求填筑1m 3的土需要挖方多少体积?11、 已知某地基土试样有关数据如下:①天然重度γ=18.4kN/m 3,干重度γd =13.2kN/m 3;②液限试验,取湿土14.5g ,烘干后重10.3g ;③搓条试验:取湿土条5.2g ,烘干后重4.1g ,试确定土的天然含水量,塑性指数和液性指数?12、某一取自地下的试样,用环刀法测定其密度。
环刀的体积为60cm3,环刀质量为50g,环刀加湿土质量为182.5g,环刀加干土质量为162.0g,试计算该土样的含水量、天然密度、干密度。
13、用某种土筑堤,土的含水量ω=15%,土粒比重G s=2.67。
分层夯实,每S=85%后再填下一层,层先填0.5m,其重度γ=16kN/ m3,夯实达到饱和度r如夯实时水没有流失,求每层夯实后的厚度。
14、已知一土样天然重度γ=17kN/ m3,干重度γd=13kN/ m3,饱和重度γsat=18.2kN/ m3,求该土样的饱和度S r、孔隙比e及天然含水量ω?G=2.7,含水量ω=35%,饱和度S r=0.9,试求该15、已知一土样,土粒比重s土样的天然重度、干重度各为多少?并求在100m3的天然土中的干土重量。
G=2.67)和水制备一个直径50mm,长100mm的圆柱16、用干土(土粒比重s形压实土样,要求土样的含水量为16%,空气占总体积含量18%。
试求制备土样所需干土和水的体积、土样的重度、孔隙比和饱和度?G=2.70,含水量ω=30%,则10kN的土重中干土和17、已知土样的土粒比重s水的重量各为多少?若土样的孔隙率n=50%,则此时孔隙的体积为多少?G=2.65。
试求其容重γ、18、某饱和砂土,测得其含水量ω=25%,土粒比重s干容重γd及孔隙比e。
19、有一原状土样经实验测得:容重γ=18.9kN/m3,含水量ω=18.4%,土粒容重γs=27kN/m3。
试求土的孔隙率n、孔隙比e和饱和度S r。
G=2.66,20、测得砂土的天然重度γ=17.6kN/m3,含水量ω=8.6%,土粒比重s 最小孔隙比e min=0.462,最大孔隙比e max=0.710,求砂土的相对密实度D r。
第二部分:土的渗透性、应力及沉降量计算(共10题)1.一种粘性土的土粒密度ρs=2.7,孔隙比e=0.58,试求该土的临界水头梯度。
2.如下图所示,在长为10cm ,面积8cm2的圆筒内装满砂土。
经测定,粉砂的ds=2.65,e=0.9,筒下端与管相连,管内水位高出筒5cm(固定不变),水流自下而上通过试样后可溢流出去。
求动水力的大小并判断是否会产生流砂现象。
3.一透水粘土层厚4米,位于厚各4米的两层砂之间,水位在地面下2米,位于粉砂层内,已知各土层的密度如下图所示,求细砂层底面的有效自重应力,并绘制分布图。
4.某工程地基为粉土,层厚4.80m 。
地下水位位于地表面下1.0m 处,地下水位以上粉土呈毛细饱和状态,粉土的饱和重度γsat=20KN/m3,计算粉土层底面处土的有效自重应力。
5.地基为细砂,γ=17KN/m3,γsat=20KN/m3,层厚5.0m 。
地下水位位于地表面下2.0m 处,地下水位以上1.0m 范围内的细砂呈毛细饱和状态,计算细砂层底面处土的有效自重应力。
6.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,为透水层;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。
试计算并绘出有效自重应力沿深度的分布图。
7.某建筑物的基础平面尺寸如右下图,基础埋深d=2.0m,已知基底压力p=200kpa,基础埋深范围内土的重度r=20KN/m3,计算基底A 点以下4m 处的竖向附加应力。
48.某矩形基础底面处的附加压力为p ,已知在其角点以下4m 处的地基中竖向附加应力kpa z 51=σ,求基础中心点下z=2m 的竖向附加应力z σ。
L /bZ /b 1.6 1.8 2.0 3.01.0 0.195 0.198 0.2 0.2032.0 0.110 0.116 0.120.1313.00.064 0.069 0.073 0.0834m细砂粉砂 粘土4m4mρ=1.68g/cm 3ρsat =1.94g/cm 3 ρsat =2.04g/cm 3ρsat =1.98g/cm 353 2 1 A 4m2m4m4m9.某矩形基础底面中点下地基中自重应力与附加应力分布如下图所示,已知此地基土的p-e10.已知如下图所示某方形基础底面尺寸为4m*4m ,地基土的压缩模量为3Mpa ,基底附加应力为100kpa ,矩形面积角点下的平均附加应力系数值如下表所示,试用应力面积法计算基底中点下第三层土的最终沉降量。
第一层厚1.4米第三层厚1.6米Z 3 Z 4第二层厚1.4米88523656应力单位kpa第一层第二层第三部分 土的抗剪强度(共20题)1.在地基中取出饱和的粘土试样作三轴固结排水试验,结果如下:σ3=100kPa, 破坏时σ1-σ3=235kPa ; σ3=50kPa, 破坏时σ1-σ3=135kPa ;计算:⑴有效应力强度指标c ',φ';⑵试样实际发生的破坏面的方向与大主应力面的夹角是多少?2.进行一种粘土的三轴固结不排水试验。
在围压kPa 2003=σ时,测得破坏时kPa 20031=-σσ;在围压kPa 503=σ时,测得破坏时kPa 10031=-σσ。
求其固结不排水强度指标cu c 和cu ϕ。
3.某一粘土c cu =10kpa ,φcu =30°,试样饱和进行三轴试验,先在100kPa 的围压下固结,让孔压完全消散后,再进行不排水试验,?1=∆σ时,试样开始破坏?4.已知某土体的粘聚力C =20kpa ,φ=30°,当土体某点承受σ1=300kpa ,σ3=100kpa 时其应力状态如何?5.已知某土体的粘聚力C =10kpa ,φ=30°,当土体承受σ1=400kpa,σ3=150kpa 时其应力状态如何?6.某工程取干砂试样进行剪切实验,当施加的法向应力σ=280KPa 时,测得此砂样破坏时的τf =196KPa ,求此砂样的内摩擦角。
7.某工程取干砂试样进行剪切实验,当施加的法向应力σ=300KPa 时,测得此砂样破坏时的τf =173KPa ,求破坏时的大主应力和小主应力值。
8.某工程取干砂试样进行剪切实验,当施加的法向应力σ=150KPa 时,测得此砂样破坏时的τf =87KPa ,求大主应力作用面与剪切破坏面所成角度。
9.某砂土地基中一点的大小主应力分别为500KPa 和180KPa ,其内摩擦角为36°,求该点最大剪应力为多少?最大剪应力面上的法向应力为多少?10.某工程砂土地基中一点的大小主应力分别为500KPa 和150KPa ,其内摩擦角为36°,问此点是否已达极限平衡状态,为什么?11.某工程砂土地基中一点的大主应力分别为600KPa ,其内摩擦角为30°,若要使该点达到极限平衡状态,这时小主应力应为多少?12.一种土,测得其C =9.8kPa ,φ≈15°,当该土某点σ=280kPa ,τ=80kPa 时,该点土体是否已达极限平衡状态。
13.已知某工厂地基土的抗剪强度指标粘聚力c=20kPa ,内摩擦角φ=28°,在此地基中某平面上作用有总应力为170 KPa ,该应力与平面法线的夹角为30°。
试问该处会不会发生剪切 14.地基内某点的大主应力为550kpa ,小主应力为300kpa ,超孔隙水压力为100kpa 。
土的有效粘聚力c'=20k Pa,有效内摩擦角φ'=24°,判断该点是否达到破坏状态。
15.一粘土样进行固结不排水试验,施加围压σ3=200 kPa ,试件破坏时主应力差σ1-σ3=280 kPa 。
如果破坏面与水平面夹角为57°,求内摩擦角及破坏面上的法向应力和剪应力。
16.某完全饱和土样,已知土的抗剪强度指标为c u =35 kPa ,φu =0; c cu =12 kPa,φcu =12°; c ˊ=3 kPa ,φˊ=28,若该土样在σ3=200 kPa 作用下进行三轴固结不排水试验,则破坏时的σ3约为多少?17. 某完全饱和土样,已知土的抗剪强度指标为c ˊ=3 kPa ,φˊ=28,若该土样在小主应力250kPa, 大主应力为400kpa,超孔隙水压力为160 kpa时土样可能破裂面上的剪应力是多少?土样是否会被破坏?请计算说明。
18.已知地基中一点的大主应力为400kpa,地基上的粘聚力和内摩擦角分别为0和30°,求该点的抗剪强度。
19.某饱和软土地基,γsat=16 kN/m3,cu=10 kPa,φu=0°,c'=2 kPa,φ'=20°,侧压力系数为Ko=0.5,今在地基上大面积堆载50kPa,当土的固结度达到100%时,试求地基中距地面5m深处、与水平面成55°角的平面上土的抗剪强度是多少?20.地基内某点的大主应力为550kpa,小主应力为300kpa,孔隙水压力为100kpa。