《土力学》（第二版）卢廷浩 主编 河海大学出版社

《土力学》（第二版）卢廷浩 主编 河海大学出版社

第一章 土的物理性质与工程分类

[1-1]：有A、B两个土样，通过室内试验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如表所示，试绘制出它们的粒径分布曲线并求出Cu和Cc值。 解： 120A土样 100B土样 )%(量80 含粒土的60 径粒某40 于小20 01010.10.010.001

土粒粒径d(mm)对A土样：d10＝0.085mm；d30＝0. 38 mm；d60＝0.96 mm，则

C600.u?dd?96085?11.29 100.C??d230?0.382cd10d?0.085?0.96?1.77 60对B土样：d10＝0.0012 mm；d30＝0.0028 mm；d60＝0.005 mm，则C600.u?dd?0050012?4.17 100.C??d230?0.00282cd10d?0.0012?0.005?1.31 60

- 1 -

《土力学》（第二版）卢廷浩 主编 河海大学出版社

[1-2]从地下水位以下某粘土层中取出一土样做试验，测得其质量为15.3g，烘干后质量为10.6g，土粒比重为2.70。求试样的含水量、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度、及其相应的重度。 解：(1) 已知：m＝15.3g, ms=10.6g, Gs=2.70, Sr=100%， 则

mw=m-ms=4.7g

Sr=100% Vv?Vw?Gs?mw?w?4.7?4.7cm3 1mms10.6 Vs?s??3.93cm3

Gs?w2.70?1Vs?wV=Vs+Vv=8.63 (2) w?e?n?mw4.7?100%??100%?44.3% ms10.6Vv4.7??1.20 Vs3.93Vv4.7?100%??100%?54.5% V8.63m15.3?sat???1.77g/cm3; ?sat??sat?g?1.73kN/m3

V8.63????sat??w?0.77g/cm3; ??????g?7.5kN/m3

?d?ms10.6??1.23g/cm3; ?d??d?g?12.1kN/m3 V8.63[1-3]某土样的含水率为6.0%，密度为1.60g/cm3, 土粒比重为2.70,若设孔隙比不变，为使土样饱和，问100cm3土样中应加多少水？ 解：已知 w=6.0%, ?=1.60g/cm3, Gs=2.70, e1=e2, V=100cm3

m??V?160g ms?m160??150.94g 1?w1?6.0%mw?msw?9.06g

- 2 -

《土力学》（第二版）卢廷浩 主编 河海大学出版社

Vs?ms150.94??55.90cm3 Gs?w2.70?1Vv?V?Vs?44.10cm3

所以，饱和时土中水总重为：mwsat?Vv?w?44.10g 需加入的水重为：?mw?mwsat?mw?44.10?9.06?35.04g

[1-4]有土料1000g，它的含水率为6%，若使它的含水率增加16%。问需加多少水？

解：已知m1=1000g, w1=6.0%, w2=16.0+6.0=22.0%. ∵ m1=ms+mw1=ms(1+w1)

∴ ms=m1/(1+w1)=1000/(1+6.0%)=943.40g mw1=msw1=943.40×6.0%=56.60g

m2=ms(1+w2)=943.40×(1+22.0%)=1150.95g mw2=m2-ms=1150.95-943.40=207.55g ∴ Δmw=mw2-mw1=207.55-56.60=150.95g

[1-5] 有一砂土层，测得其天然密度为1.77g/cm3，天然含水率为9.8%，土粒比重为2.70，烘干后测得其最小孔隙比为0.46，最大孔隙比为0.94，试求出天然孔隙比、饱和含水率和相对密实度，并判别该砂土层处于所种密实状态？

解：已知?=1.77g/cm3, w=9.8%, Gs=2.70, emin=0.46, emax=0.94

msVVs?(1?w)V2.70?(1?9.8%)∵ e?v??1??1?s?1??1?0.67

m1VsVs?1.77V1?w - 3 -

《土力学》（第二版）卢廷浩 主编 河海大学出版社

wsat?mwsat?wVv?w1??e??0.67?24.8% ms?sVs?s2.70Dr?emax?e0.94?0.67??0.56

emax?emin0.94?0.46∴ 中密的。 [1-6]

解：已知 wA=15%, GsA=2.75, SrA=50%;

wB=6%, GsB=2.68, SrB=30%.

(1) ∵?＝mms?mw?s(1?w)?s(1?w)???

wGVVs?Vv1?es1?Sr ?A?2.75?(1?15%)2.68?(1?6%)?1.73g/cm3 ?B??1.85g/cm3

15%?2.756%?2.681?1?500%ms?V(2) ∵ ?d??swGs1?Sr

?dA?1.51g/cm3; ?dB?1.74g/cm3

(3) ∵ e?wGs SreA=0.825, eB=0.536

[1-8] 略。

[1-9] 某碾压土坝的土石方为20万方，设计填筑干密度为1.65g/cm3.料场土的含水率为12.0%，天然密度1.70g/cm3，液限为32.0%，塑限为20.0%，土粒比重为2.70。问：

（1）为满足填筑土坝需要，料场至少要多少方土料？

- 4 -

《土力学》（第二版）卢廷浩 主编 河海大学出版社

（2）如每日填筑量为3000 m3，该土的最优含水率为塑限的95%，为达到最佳碾压效果，每天共需加水多少？ （3）土坝填筑后的饱和度是多少？

解：已知 V=200000m3，?d=1.65g/cm3, w0=12.0%, ?0=1.70g/cm3, wL=32.0%, wP=20.0%, Gs=2.72。 (1) ?d0?V0?msms(1?w0)m0?01.70?????1.52g/cm3 VV(1?w0)V(1?w0)1?w01?12%V?d?200000?1.65?217105.3m3

1.52?d0(2) wop?wP?0.95?20%?0.95?19% mw?msw?V?dw

∴ ?mw?V?d?wop?w0??3000?1.65?(19%?12%)?346.5 (T) (3) Sr?wGswGs??s(1?w)e??119%?2.72?79.8%

2.72?(1?19%)?11.65?(1?19%)?

- 5 -