《土力学》习题集

第一章 习题

1．试比较表示土的粒度成分的累积曲线法和三角坐标法。 2．什么是颗粒级配曲线，它有什么用途？

采用对数坐标表示，横坐标为粒径，纵坐标为小于(或大于)某粒径的土重(累计百分)含量反映土中各粒组的相对含量的曲线。

用途：土的颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度。如曲线较陡，则表示粒径大小相差不多，土粒较均匀，级配不好；反之，如曲线平缓，则表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，级配良好

3．粘土矿物有哪几种？对土的矿物性质有何影响？并说明其机理？

答：高岭石 蒙脱石 伊利石 水云母 ；对粘性土的塑性等影响很大

4．试述粘土矿物颗粒的结晶结构特点。

5．试从结晶结构的差异性说明高岭石、伊利石、蒙脱石等粘土矿物组成的土在一系列工程性质上的差异性。 6．试比较土中各种水的特征。

7．试述毛细水上升的原因，说明在哪种土中毛细现象最显著。

答：在毛细管内的水柱，由于湿润现象使弯液面成内凹状时，水柱的表面积就增加了，这是由于管壁与水分子之间的引力很大，促使关内的水柱升高，从而改变弯液面形状，缩小表面积，降低表面自由能。但当水柱升高改变了弯液面的形状时，管壁与水之间的湿润现象有会使水柱面恢复为内凹的弯液面状。这样周而复始，使毛细管内的水柱上升，直到升高的水柱重力和管壁与水分子间的上举力平衡为止

8．土中结构有哪几种类型？各对应哪类土？

第二章 习题

1．一饱和土的天然重度为18.75kN/m3,土粒比重为2.75,求此土的天然含水量和有效重度。

2．如果将1 m3比重为2.72,孔隙比为0.95,天然饱和度为37%的土的饱和度提高到90%,应加多少水?

3．取砂土样测得天然重度为16.62 kN/m3,天然含水量为9.43%,比重为2.73,用容积为0.001 m3击实器进行击实,击实后的重量为1.72kg,试问该砂土天然状态的相对密度为多少(松散时击实器内土样重1.63 kg)?。

4．已知某土的比重为2.70,绘制饱和度为0、50%、100%三种情况土的重度(范围

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10~24 kN/m3)和孔隙比(范围0.2~1.8)的关系曲线。

5．经勘察，某土料场有土料300000 m3，其天然孔隙比e1=1.20,问这些土料可填筑孔隙比e2=0.70的土堤多少m3?

6．某原状土样经室内试验测定，指标如下：液限W1=25%,塑限W0=13%,湿土重力为2.060×10-3 kN,烘干后的干重力为1.226×10-3 kN,其土粒相对密度为2.70,试求该试样在下列状态时的初始总体积各是多少? (1) 饱和度为100%;(2) 饱和度为50%。

7．已知两个土样的指标如下，试问下列说法正确与否，为什么？ 物理性质指标 土样A 土样B 液限Wl 30% 9% 塑限Wp 12% 6% 含水量W 15% 6% 土粒相对密度 2.70 2.68 饱和度 100% 100% (A) A土样中含有的粘粒比B土样多; (B) A土样的天然重度比B土样大; (C) A土样的干重度比B土样大; (D) A土样的孔隙比B土样大。

8．已知原状土的含水量W=28.1%,重度为18.8 kN/m3,土粒重度为27.2 kN/m3,双重为2.72,液限为30.1%,塑限为19%,试求:

(1) 土的孔隙比及土样完全饱和时的含水量和重度; (2) 确定土的分类名称其及物理状态。

9．某一施工现场需要填土，基坑的体积为2000 m3，土方来源是从附近土堆开挖，经勘察土的比重为2.70,含水量为15%,孔隙比为0.60,要求填土的含水量为17%,干密度为17.6 kN/m3,问:

(1) 取土场的重度、干重度和饱和度是多少？ (2) 应从取土场开采多少方土?

(3) 碾压时应洒多少水?填土的孔隙比是多少?

10．某饱和土样含水量为35%，密度为1.89g/cm3, 求它的孔隙比,土粒比重,干重度。

11．某原状土样处于完全饱和状态，测得其含水量为32.45%,密度为1.8t/m3,土粒的相对密度为2.65,液限为36.4%,塑限为18.9%,求: (1) 土样的名称及物理状态?

(2) 若将土样密实,使其干密度达到1.58 t/m3,此时土的孔隙比将减少多少?

12．取A、B两土样，测得其指标如下表，试求： （1）哪一土样粘粒含量高？

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（2）哪一土样孔隙比大？ （3）哪一土样饱和容重大？

（4）确定A、B土样的名称及状态。

土样 A B Wl(%) 30 29 Wp(%) 12 16 W(%) 45 26 ds 2.70 2.68 Sr 1 1 13．三个粘性土样的天然含水量均为30%，其塑限、液限的实测值分别如下：

试样1 Wp=15% Wl=30% 试样2 Wp=20% Wl=40% 试样3 Wp=30% Wl=45%

试分析一下三个土样的塑性特征和稠度状态，并据塑性指数对三种土分别定名。 14．塑性指数大的土具有哪些特点？如何用液性指数来评价土的工程地质性质？为什么液性指数大于1的粘性土还有一定的承载能力？

15．某土样比重为2.71,干重度为15.7 kN/m3,天然含水量为19.3%,求此土的孔隙比、孔隙度和饱和度。已知该土Wl=28.3%,Wp=16.7%,试描述土的物理状态，定出土的名称。

16．已知某土的天然含水量为47.2%,天然重度为18.8 kN/m3,土粒比重为2.72,液限为35.5%,塑限为22%,试确定土的稠度状态,并根据Ip对土定名,然后与据塑性图对土的分类结果进行对比分析。

17．某粘土单向压缩试验结果为 P,kpa 0 50 100 150 200 250 300 350 400 e 0.815 0.791 0.773 0.758 0.747 0.737 0.730 0.724 0.720 求：绘e~p曲线和 e~lgp曲线；各级压力区间的压缩系数、压缩模量和压缩指数；泊松比为0.35时各压力区间的变形模量。

18．某原始粉质粘土的高压固结试验结果为 p,kpa 0 e e e p,kpa 6.0 p,kpa 10.0 0.125 0.25 4.0 15.0 3.0 20.0 0.50 2.0 30.0 0.75 1.5 40.0 1.0 1.0 1.5 1.5 2.0 2.0 3.0 3.0 4.0 4.0 6.0 6.0 8.0 8.0 0.743 0.735 0.728 0.718 0.708 0.702 0.687 0.674 0.649 0.625 0.582 0.549 0.551 0.554 0.556 0.561 0.564 0.569 0.567 0.565 0.561 0.558 0.551 0.542 0.522 0.473 0.443 0.399 0.369 求：土的先期固结压力值；该土层中点的有效自重压力为120kPa时，判断土层的天然固结状态？

19．已知一组直剪试验结果为 p,kPa 100 200 300 400

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τf,kPa 67 119 161 215 求：用作图法求此土的抗剪强度指标c、υ值；作用在此土中某平面上的正应力σ=220 kPa，剪应力τ=100 kPa，试问是否会剪坏？

20．地基中某一点所受的大主应力σ1=600 kPa，小主应力σ3=100 kPa，求：绘摩尔应力园；最大剪应力值，最大剪应力作用面和大主应力面的夹角；计算作用在与小主应力园成300的面上的正应力和剪应力？

21．作用在两个相互垂直平面上的正应力分别为1800 kPa和300 kPa，剪应力都是300 kPa，求：大主应力和小主应力；这两个平面与最大主应力面的夹角？

22．某饱和粘土的三轴固结不排水剪试验中测得的4个试样剪损时最大主应力 σ1、最小主应力σ3和孔隙水压力u值如下： σ1，kPa 145 218 310 401 σ3，kPa 60 100 150 200 u，kPa 31 57 92 126 求：用总应力法和有效应力法确定土的抗剪强度指标？

第三章 习题

1．简述土的工程地质分类的基本类型和一般原则。

答：①粗粒土按粒度成分及级配特征；②细粒土按塑性指数和液限，即3塑性图法；③有机土和特殊土则分别单独列为一类；④对定出的土名给以明确含义的文字符号，既可一目了然，还可以运用电子计算机检索土质试验资料提供条件 2．《建筑地基基础设计规范》中是根据哪些性质对土进行分类的？理由是什么？

3． 分析一下碎石类土、砂类土、粉土和粘性土的工程地质特征。

4．地基土分哪几大类？各类土划分的依据是什么？

答: 根据《地基规范》作为建筑地基上的土（岩），可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。

5．如何区别一般土和特殊土？我国有哪些特殊土？它们各分布在什么地方？

6．试述黄土的成分及结构特征，包括微结构特征。

7．评价黄土湿陷性、划分非自重湿陷性和自重湿陷性，以及确定黄土渗透溶滤变形的指标和方法是什么？

8．划分建筑场地湿陷类型、确定非自重湿陷性黄土出现湿陷性，以及确定湿陷性黄土地基湿陷等级的指标和方法是什么？

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9．试述红粘土的工程特性。

10．试述软土的工程特性。根据什么指标对软土进行工程地质分类？

11．冻土的专门性指标有哪些？如何对地基土的冻胀性、融陷性分类？ 12．淤泥和淤泥质土的生成条件、物理性质和工程特性是什么？淤泥上能否造建筑物？

13．膨胀土如何定名？其重要特征包括哪些方面？

14．盐渍土如何定名？其重要特征包括哪些方面？

第四章 习题

1．什么叫做管涌土和非管涌土？

在渗透水流作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗透速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象叫管涌。 2．什么叫渗透力，其大小和方向如何确定？

答：地下水在土体中流动时，由于受到土的阻力，而引起水头损失，从作用力与反作用力的原理可知，水流经过时必定对土颗粒施加一种渗流作用力，单位体积土颗粒所受到的渗流作用力称为渗透力。渗流力的大小与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致。

3．影响土渗透性的因素有哪些？

答：1、土的粒度成分及矿物成分；2、结合水膜厚度；3、土的结构、构造；4、水的粘滞度；5、土中气体

4．达西定律的基本假定是什么？试说明达西渗透定律的应用条件和适用范围。

答：1）水流全部质点以平行而不混杂的方式分层流动；2）在层流状态的渗流中，渗透速度V与水力梯度J的一次方成正比，V=KJ 并与土的性质有关；适用于中砂、细砂和粉砂等

5．用达西渗透定律计算出的渗透流速是否是土中的真实渗透流速，它们在物理概念上有何区别？

6．渗透力是怎样引起渗透变形的？渗透变形有哪几种形式？在工程中会有什么危害？防治渗透破坏的工程措施有哪些？

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