土力学课后习题答案第三版 - - 东南大学 - 图文

---

土力学 第二章

3

2-2 、有一饱和的原状土样切满于容积为 21.7cm 的环刀内，称得总质量为 72.49g ， 经 105℃烘干至恒重为 61.28g ，已知环刀质量为 32.54g ，土粒比重为 2.74 ，试 求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求汇出土的三相比例示意图， 按三相比例指标的定义求解） 。 解：

m V m

W S

72 .49 32 .54

21 .7 72 . 49

61 . 28

3

1 .84 g / cm

39 % m 61 . 28 32 .54

d

m S V

61 .28 32 .54

21 .7

3 1. 32 g / cm

e

V

V

11 . 21

1 .069

V

S

10 . 49

3 2-3 、某原状土样的密度为 1.85g/cm ，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（先推导公式然后求解） 。

解：（1） sat

m s VV V

W

m m S m

W

m

W

设

m S

W

m S 1

V

1

m

S

d S

m S

W

V S

V S

1

W

d S d S

1 1 1

有

sat

d S

W

W

1

W

1

d

S

1

S

1

d

1

W

1 1

1

d S

1

S

W

d

'

1 2.71 1 .85

2 .71 0.34

1

m

W

S

1

1 . 87g / cm

3

m

S

V

S

V

S

W

V V W

V

V

W

sat

V S

V

V

W

（2）

V

1 .87

---

V

3

V

1 0 .87 g / cm sat

W

---

' ' 3

（3）

g 0 .87 10 8 .7 kN / cm

---

---

3

g 1 .87 10 18 . 7kN / cm

3

或

'

sat sat

18 .7 10 8.7 kN / cm sat

W

3

2-4 、某砂土土样的密度为 1.77g/cm ，含水量 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 e 和相对密实 度 Dr，并评定该砂土的密实度。

解：（1）设

V

S

1

m V

m S mW m S 1

1

d

S

m S e

1 d S 1 1

e

W

1 e

0 .098 2 .67 1

1

0 . 656

整理上式得

e e

max

W

1

1 .77

e

0. 943

0 . 656

0 .595

（2）

D r

e

max

（中密）

e

min

0. 943 0 .461

2-5 、某一完全饱和黏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 分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。

V

V

d V

d

W

S

S

W

解：

e

V

S

0. 30

S

2 .73 0 .819

V

W

S

W

d

m S V m

d S 1 V V

W

2. 1 d

1 2.72819

e

3

1 .50 g / cm

sat

W W

d 1 e

W

1

1

d e

W

1 0 .3 2 .73 1

0 .819

1

1 . 95 g / cm 3

I 33

17

16 p

L

P

查表，定名为粉质粘土

p

30

I 0 .81 L

I

p

17

查表，确定为软塑状态

16

第三章

1

---

---

3-8、某渗透试验装置如图 3-23 所示。砂Ⅰ的渗透系数 k 1

1

2 10

cm / s ；砂Ⅱ的

渗透系数 k 2

1 10

cm / s ，砂样断面积 A=200cm

2

，试问：

（1）若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面出安装一测压管，则测压管中 水面将升至右端水面以上多高？

（2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗水量 q 多大？

---

---

60 h

A

2

h

A

k

2 2

解：（1）

k

1

整理得

L

1

L

2

k1 ( 60 h )

2

k h

2

2

1

60 k

1

2

60 2 10

40

1

1

cm

h

k

1

k

2

2 10 1 10

所以，测压管中水面将升至右端水面以上： 60-40=20cm

h

2

1

40

3

（2）

A

k i A

2 2

cm

1 10

200 40

20

/

s

q

2

k

2

L

2

3-9、定水头渗透试验中，已知渗透仪直径 D=75mm，在 L=200mm 渗流途径上

3

的水头损失 h=83mm，在 60s时间内的渗水量 Q=71.6cm

，求土的渗透系数。 解：

k

A

h t

2

QL 71 .6 20

6.5 10

2

cm s

/

4

7.5 8.3 60

2，厚度为 4cm，渗透仪 3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为

30cm

细玻璃管的内径为 0.4cm，试验开始时的水位差 145cm，经时段 7 分 25 秒观察 水位差为 100cm，试验时的水温为 20℃，试求试样的渗透系数。

2

3.

aL

h

4

1

4

145

5

解：

k

A (t

2

ln t )

1

ln

h

2

1.4 10

100

cm s

/

30 445

3-11、图 3-24 为一板桩打入透水土层后形成的流网。已知透水土层深 渗透系数 k

4

18.0m，

3 10

，板桩打入土层表面以下 mm / s

9.0m，板桩前后水深如图中

所示。试求：

（1）图中所示 a、b、c、d、e 各点的孔隙水压力； （2）地基的单位渗水量。 解：（1）U

a

0

W

kPa 0

---