粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量的百分比为:24%+9%+2%=35%,小于50%,故不是中砂; 粒径大于0.075mm的颗粒质量占总质量的百分比为:15%+42%+24%+9%+2%=92%,大于85%,故为细砂;
注意:虽然粒径大于0.075mm的颗粒质量占总质量的百分比为92%,大于50%,可定名为粉砂,但是根据砂土命名原则,从上至下判别,按照最先符合者定名,故该样品为细砂。
2.6解:已知条件见题目。 甲样已知:
天然含水率ω=Mw/Ms=0.28;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.75;饱和度Sr= Vw/Vv=1 假设:Vs=1 cm3;
Gs=Ms/Vs=2.75;故Ms=2.75Vs=2.75g;
ω=Mw/Ms=0.28;故Mw=0.28Ms=0.77; 所以:M=Ms+ Mw=2.75+.77=3.52g; Mw=0.28Ms=0.77;ρw=1 g/cm3;所以Vw=0.77cm3; Sr= Vw/Vv=1,故Vv=Vw=0.77cm3;Va=0 cm3;
V=Vs+Vv=1+0.77=1.77 cm3;
对于甲样有:
天然密度ρ=M/V=3.52/1.77=1.99 g/cm3; 干密度ρd=Ms/V=2.75/1.77=1.55 g/cm3; 孔隙比e=Vv/Vs= 0.77/1=0.77
------------------------------------------------------------- 乙样已知:
天然含水率ω=Mw/Ms=0.26;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.70;饱和度Sr= Vw/Vv=1 假设:Vs=1 cm3;
Gs=Ms/Vs=2.70;故Ms=2.70Vs=2.70g;
ω=Mw/Ms=0.26;故Mw=0.26Ms=0.70; 所以:M=Ms+ Mw=2.70+.70=3.40g; Mw=0.28Ms=0.70;ρw=1 g/cm3;所以Vw=0.70cm3; Sr= Vw/Vv=1,故Vv=Vw=0.70cm3;Va=0 cm3;
V=Vs+Vv=1+0.70=1.70 cm3;
对于乙样有:
天然密度ρ=M/V=3.40/1.7=2.0 g/cm3; 干密度ρd=Ms/V=2.7/1.7=1.59 g/cm3; 孔隙比e=Vv/Vs= 0.70/1=0.70
所以:题目中,②错,③错,④对。
------------------------------------------------------------- 对于甲土样:
又已知WL=30%;Wp=12.5%;ω=28%; 所以:
Ip= WL- Wp=30-12.5=17.5;大于17,所以为粘土。
IL=(W- Wp)/(WL- Wp)=(28- 12.5)/17.5=0.88,位于0.75~1之间,软塑;
-------------------------------------------------------- 对于乙土样:
又已知WL=14%;Wp=6.3%;ω=26%; 所以:
Ip= WL- Wp=30-12.5=7.7;小于10,所以为粉土。
因为塑性指数Ip的大小反映了土体中粘粒含量的大小。 因此,甲Ip>乙Ip,故甲样粘粒含量大于乙样。对①。
2.7解: 已知:
土粒比重Gs=Ms/Vs=2.72; 孔隙比e=Vv/Vs=0.95; 饱和度1:Sr= Vw/Vv=0.37 V=1m3; 饱和度2:Sr= Vw/Vv=0.90
e=Vv/Vs=0.95;故有:Vv=0.95Vs; 因为Vv+Vs=1.95Vs=1 m3;
所以Vs=0.513 m3 ;Vv=0.95Vs=0.487 m3;
Sr= Vw/Vv=0.37,所以Vw=0.37Vv=0.18 m3;Mw=0.18 t;
仅仅饱和度提高以后,土粒比重不变,土样体积不变,干密度不变;土粒体积和土粒重量不变,Vv不变。
饱和度2:Sr= Vw/Vv=0.90;
Sr= Vw/Vv=0.90,所以Vw=0.90Vv=0.18 m3;Mw=0.438 t;
所以每1立方米土样应该加水0.438-0.18=0.258t=258kg。 2.8解: 已知:
土粒比重Gs=Ms/Vs=2.70; 干密度ρd=Ms/V=1.66 g/cm3; 饱和度Sr= Vw/Vv,分别为0和0.60 假设该土样V=1 cm3;有:
干密度ρd=Ms/V=1.66 g/cm3;Ms=1.66g;
土粒比重Gs=Ms/Vs=2.70;Vs=Ms/2.7=0.615 cm3; Vv=1-Vs=1-0.615=0.385 cm3;
饱和度Sr= Vw/Vv,提高到0.60:
Vw/Vv=0.6,Vw=0.6Vv=0.6×0.385=0.231 cm3;Mw=0.231g, M= Ms+ Mw=1.891g,
湿砂的含水率和密度分别为:
天然密度ρ=M/V=1.891/1=1.891 g/cm3;
天然含水率ω=Mw/Ms=0.231/1.66=0.139=13.9%
2.9解: 提示:
已知土粒比重,假设不同孔隙比和饱和度,求得不同天然密度,绘制相应曲线。
2.10解:
已知:M=200g,天然含水率ω=Mw/Ms=15.0%,求ω=Mw/Ms=20.0%应该加多少水。 天然含水率ω=Mw/Ms=0.15,有:Mw =0.15Ms,
因为M= Mw+Ms=200g, 有:0.15 Ms + Ms =1.15 Ms=200g,则Ms=173.9g. 加水后Ms不变。
加水前,Mw =0.15Ms=26g,
加水后,Mw =0.20Ms=34.8g, 所以,应该加水34.8-26=8.8g。
第2章复习思考题
2.1何谓土的结构?土的结构有哪几种?蜂窝结构如何形成、有何特点?试将各种土的结 构的工程性质作一比较。
2.2土的工程特性包括哪几项?土为何具有这些特性?试比较土与混凝土压缩性的区别。 2.3土由哪几部分组成?土中次生矿物是怎样生成的?矿物分哪几种?蒙脱石有什么特性? 2.4土的粒组如何划分?何谓粘粒?各粒组的工程性质有什么不同?
2.5何谓土的粒径级配?粒径级配曲线的纵坐标表示什么?不均匀系数Cu>10反映土的什么性质?
2.6土体中的土中水包括哪几种?结合水有何特性?土中固态水(冰)对工程有何影响? 2.7土的物理性质指标有哪些?其中哪几个可以直接测定?常用测定方法是什么?
2.8土的密度ρ与土的重力度γ的物理意义和单位有何区别?说明天然重度γ、饱和重度 γsat、有效重度γ’和干重度γd之间的相互关系,并比较其数值的大小。
2.9何谓孔隙比?何谓饱和度?用三相草图计算时,为什么有时要设总体积V=1?什么情况下设Vs=l计算更简便?
2.10土粒比重Gs的物理意义是什么?如何测定Gs值?常见值砂土Gs大约是多少?粘土Gs一般是多少?
2.11无粘性土最主要的物理状态指标是什么?用孔隙比e、相对密度D,和标准贯人试验 击数N来划分密实度有何优缺点?
2.12粘性土的物理状态指标是什么?何谓液限?如何测定?何谓塑限?如何测定?
2.13塑性指数的定义和物理意义是什么?Ip大小与土颗粒粗细有何关系?Ip大的土具有 哪些特点?
2.14何谓液性指数?如何应用液性指数IL来评价土的工程性质?何谓硬塑、软塑状态? IL>1.O的粘性土地基,为什么还有一定的承载力?
2.15甲土的含水率Wl大于乙土的含水率,试问甲土的饱和度Sr是否大于乙土的饱和度? 2.16下列土的物理指标中,哪几项对粘性土有意义,哪几项对无粘性土有意义? ①粒径级配;②相对密度;③塑性指数;④液性指数;⑤灵敏度
2.17无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、构造及物理状态诸方面,有哪些重要区别? 2.18地基土分哪几大类?各类土划分的依据是什么?
2.19何谓粉土?为何将粉土单列一大类?粉土的工程性质如何评价?
2.20淤泥和淤泥质土的生成条件、物理性质和工程特性是什么?
第三章 土的压缩性和地基沉降计算
3.1解:
不透水层顶部,则计算上覆全部水土压力。透水层顶部则计算有效自重应力。
如果基岩不透水:p??1h1??2h2??3h3??18?1.5?19.4?3.6?19.8?1.8??132.5kPa如果基岩为强风化,透水:p??1h1??'2h2??'3h3??18?1.5?9.4?3.6?9.8?1.8??74.5kPa水位填土h1=1.5m,γ1=18 粉土h2=3.6m,γ2=19.4 中砂h3=1.8m,γ3=19.8 坚硬整体岩石
3.2解:
P=20.1×1.1+×10.1×(4.8-1.1)=59.48KPa
3.3解:条形基础,求基底下深度分别为0、0.25b、0.5b、1b、2b、3b处附加应力。
C E A 50
B O F 150
条基宽度 b D
AB=50KPa; CD=150KPa; DF=BE=100KPa; AE=CF=50KPa;
梯形ABCD=□BDFE+△COF-△AOF
□BDFE中点0:P98面表3-5,P=100KPa,x=0,Z/b分别为: 0:α=1,p=1×100=100KPa
0.25b:α=0.96,p=0.96×100=96KPa 0.5b:α=0.82,p=0.82×100=82KPa 1b:α=0.552,p=0.552×100=55.2KPa 2b:α=0.306,p=0.306×100=30.6KPa 3b:α=0.208,p=0.208×100=20.8KPa
△COF角点0:地基规范P116面表k.0.2,P=50KPa,查情况1:
三角形荷载宽度只有条形基础宽度一半,条形基础基底下深度分别为0、0.25b、0.5b、
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