答案第2章土的物理性质及分类

第2章参考答案一、简答题1.【答】（1）土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系，用土的三相比例指标表示，称为土的物理性质指标，可用于评价土的物理、力学性质。（2）直接测定的指标：土的密度、含水量、相对密度ds；计算指标是：孔隙比e、孔隙率n、干密度d、饱和密度sat、有效密度’、饱和度Sr2.【答】甲乙，但Sr甲不一定大于Sr乙。因为Sr=ds/e，它不仅与含水量有关，还与ds、e有关。3.【答】（1）液限L：液限定义为流动状态与塑性状态之间的界限含水量。（2）塑限p:塑限定义为土样从塑性进入半坚硬状态的界限含水量。（3）缩限s:缩限是土样从半坚硬进入坚硬状态的界限含水量。（4）塑性指数IP定义为土样的液限和塑限之差：IP=wL－wP（5）液性指数：PLPL4.【答】塑性指数IP是土的颗粒组合、矿物成分以及土中水的离子成分和浓度的指标。土颗粒越细、粘土矿物含量越多、土粒表面反离子层中低价阳离子增加，IP变大。IP是粘性土的分类标准。IP17为粘性土，10IP≤17为粉质粘土。5.【答】（1）当地层温度降至零摄氏度以下，土中水冻结形成冻土。某些细粘粒土在冻结时，体积发生膨胀，即冻胀现象。（2）产生机理是由于土层在结冰时，周围未冻区土中的水分向冻结区迁移积聚的结果。6.【答】土的塑性指数是划分细粒土的良好指标，它既能综合反映土的颗粒组成、矿物成分以及土粒吸附阳离子成分等方面的特性，但是不同的液限、塑限可给出相同的塑性指数，而土性却很可能不一样。塑性图考虑了塑性指数和液限两个方面，因此对细粒土分类更加合理。7.【答】作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。8.【答】相对密度大的，饱和度小。因为：ssWVWVWrdedVmVVs)1(由此看出：ds大的，Sr就小。9.【答】（1）用e判断砂土的密实度的优点：应用方便，同一种土，密实砂土的空隙比一定比松散砂土的小；缺点：无法反映土的粒径级配因素。（2）用Dr判断砂土的密实度的优点：考虑了土级配因素，理论上完善；缺点:用长颈漏斗测定emax或用振动叉和击实金属法测定emin因人而异，难以获得较为科学的数据。10.【答】野外判别碎石土密实度的方法：根据骨架颗粒含量和排列、可挖性、可钻性，将碎石土分为密实、中密、稍密、松散四种密实状态。11.【答】（1）土的灵敏度定义为原状土强度与扰动土强度之比，即：St=原状土强度／扰动土强度。土的强度通常采用无侧限抗压强度试验测定，即：uutqqS。土的灵敏度愈高，其结构性愈强，受扰动后土的强度降低就愈多。所以在基础施工中应注意保护基槽，尽量减少土结构的扰动。（2）饱和粘性土的结构受到扰动，导致强度降低，但当扰动停止后，土的强度又随时间而逐渐增大。粘性土的这种抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质称为土的触变性。例如：在黏性土中打桩时，可利用土的灵敏度，桩侧土的结构受到破坏而强度降低，将桩打入土中；利用土的触变性，在停止打桩以后，土的强度逐渐恢复，桩的承载力增加。12.【答】（a）横坐标是粒径，用对数表示，纵坐标是小于(或大于)某粒径的土重含量(或称累计百分含量)，用%表示；（b）横坐标是含水量，用%表示，纵坐标是土的干密度，单位g/cm3;（c）横坐标是液限，用%表示，纵坐标是塑性指数。13.【答】含水量、击实能量、土的颗粒级配、试验条件。14.【答】在一定的压实能量下使土最容易压实，并能达到最大干密度时的含水量称为土的最优含水量，用op表示；相对应的干密度叫最大干密度，用dmax表示。15.【答】因为含水量小于最优含水量op时，土中水主要是强结合水，颗粒间具有很大的分子引力，阻止颗粒移动，压实比较困难，干密度较小；当含水量适当增大时，土中结合水膜变厚，土粒间的连接力减弱而使粒易于移动，压实效果变好，干密度增加；当含水量继续增加时超过最优含水量op出现了自由水，击实时水不易立即排除，阻止土粒靠近，压实效果下降，干密度又下降。16.【答】粘性土渗透性很小，压实过程中含水量几乎不变，土中少量封闭气体很难全部赶走，要想击实到完全饱和状态是不可能的。17.【答】含水量、土类及级配、击实功能、毛细管压力以及孔隙压力等，其中前三种影响因素是最主要的。18.【答】对于粘性土，因粘土矿物含量高、颗粒细小，其物理状态与含水量关系非常密切。同一种粘性土随其含水量的不同，而分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。但是由于含不同矿物成分的粘性土，即使具有相同的含水量，也未必处于同样的物理状态，因为含不同矿物成分的粘性土在同一含水量下稠度不同。在一定含水量下，一种土可能处于可塑状态，而含不同矿物颗粒的另一种粘性土可能处于流动状态。因此，考虑矿物成分的影响，粘性土的软硬状态不用含水量直接判断。二、填空题1.固态、半固态、可塑态、流动态、缩限、塑限、液限2.孔隙比法、相对密实度法、标准灌入法3.环刀法、比重瓶法、烘干法4.锥式液限仪、搓条法、收缩皿法5.粘性土的结构受到扰动时，导致强度降低，但当扰动停止后，土的强度又随时间而逐渐增大的性质。6.越多。7.粉土。8.2。9.体积、总体积。10.软硬。三、选择题1.A2.B3.A4.C5.A6.C7.B8.C9.C10.B11.C12.B13.B14.B15.C16.A17.A18.A19.B20.A21.B22.C23.B24.C21题详解：压实前填料的干重度：31/09.141.015.151mkNd压实后填土的干重度：32/1.1972.214.09.01072.29.0mkNdSdSsrwsrd根据压实前后土体干质量相等的原则计算填料的方量V1：2211ddVV316.1084409.141.198000mV答案（B）正确四、判断改错题1.。2.×，无粘性土不具有可塑性。3.×，对粉土和粘性土分类。4.×，是反映砂土本身的密实程度。5.×，去掉“及其形状”。6.×，将“55%”改为“50%”。7.×，二者没有必然联系。8.×，同一种土的压实能量越大，最优含水量越小。9.×，液性指数相同时软硬程度才相同。10.×，保持不变。五、计算题1.解：gm95.3954.3249.72gms74.2854.3228.61gmmmsw21.1174.2895.3937.21cmV321.11121.11cmmVV349.1021.117.21cmVVVVs3841.17.2195.39cmgVm%0.3974.2821.11swmm3324.17.2174.28cmgVmsd069.149.1021.11SVVVe2.解：设土颗粒体积为1由edVmws11得963.011wsde329.1963.01963.071.21eedVVmwswsssat3'871.0963.01171.211cmgedVVmwswss3.解：由656.0177.1098.0167.211wsde963.011wsde595.0461.0943.0656.0943.0minmaxmaxeeeeDr因为1/3Dr=0.5952/3,所以该砂土的密实度为中密。4.解：由1edemVVsswwVWr得819.03.073.2sde35.1819.0173.21cmgedVmWssd395.1819.01819.073.21cmgeedwssat161733PLpI81.0161730PPPLPLII因为10IP=1617,该粘性土应定名为粉质粘土；因为0.75IL=0.811.0,所以该粘性土的状态为软塑。5.解：由eedVVmwswsssat1得675.0991.1166.2991.11satssatde3588.1675.0166.21cmgedVmWssd744.039.167.1588.139.1588.167.1minmaxminmaxminmaxmaxddddddreeeeD因为2/3Dr=0.744,所以该砂土的密实度为密实。6.解：由%,50%1001een得1e由SSVVeVV，且310mVVVSV，得35mVVSV%5417.2%20edssr当%54rs时，37.2554.0mVSVVrw当%100rs时，3551mVSVVrw故应加水tVmww3.27.2517.解：由eeVVnVVsVVWr1,得eeVSVrw1312258.037.09.095.01195.01mSSeeVVrrwtVm8.解：875.04035SVVVe3/35.1410875.0169.21mkNedwsd3/01.1910875.01875.069.21mkNeedwssat%5.3269.240135ssWVswVVmm9.解：设V=1m3，则tVmds6.1粗颗粒质量tms4.025.06.11细颗粒质量tms2.14.06.12粗颗粒体积31115.0166.24.0mdmVwssS粗颗粒孔隙体积31185.015.01mVVVSV细颗粒土的干密度3122/41.185.02.1cmgVmVsd压实后的孔隙比479.0166.218.0rsSde3/8.1479.01166.21cmgedWsd10.解：（1）%5.67,88.16,4.1933rdSmkNmkN（2）填土场tVmds3520200076.1取土场369.16.0117.21cmgedVmWssd38.208269.13520mmVds（３）洒多少水tmms4.7015.017.03520534.0176.17.21dWsde11.解：334.1382.0185.11mtdtVmds34.1134.1tmmsw158.0382.05.034.160.145.271.42PLPI粉质粘土加水前73.06.14/5.272.38/PPLII可塑状态加水后54.16.14/5.2750/PPLII流塑状态12.解：edssrwssateed1联立求解，得185.13704.01185.1satwrwsatSe7.23704.01eSdrs13.解：3556.08.11mmVtVmds723.0556.03.1tmmmsw277.0723.01需加水tVVVsatwwV111.0556.08.10.214.解：1SV3116.16.011meV32275.175.011meV15.解：1rSrsSdeswswssdddedVm1116.解：由wwswmmmmm得tmmw286.112.0112.0121tmmmws714.10286.112由swmxm1得714.10286.135.0x需加水tx464.2