土力学经典课件第一部分土的物理性质及分类

第一部分土的物理性质及分类一、计算题1-1-1已知土粒相对密度ds、含水量、天然密度。计算孔隙比e、饱和密度sat、有效密度、干密度d、孔隙率n、饱和度rs。1-1-2某烘干土样质量为200g,其颗粒分析结果如表1-1所列。试绘制颗粒级配曲线，求特征粒径，并确定不均匀系数以及评价级配均匀情况。表1-1粒径（mm）10-55-22-11-0.50.5-0.250.25-0.10.1-0.050.05-0.010.01-0.0050.005粒组含量（g）10161824223820257201-1-3一地基土样，含水量=18%，干密度d=1。60g/cm3,相对密度ds=3.10,液限l=29.1%，塑限p=17.3%。求（1）该土的孔隙比e、孔隙率n、饱和度rs。（2）塑性指数Ip、液性指数lI，并确定土的名称及状态。1-1-4从某土层中取原状土做试验，测得土样体积为503cm，湿土样质量为98g，烘干后质量为77。5g，土粒相对密度2.65。计算土的天然密度、干密度d、饱和密度sat、有效密度、天然含水量、孔隙比e、孔隙率n、饱和度rs。1-1-5某地基土为砂土，取风干后土样500g，筛分试验结果如表1-2所列。试确定砂土名称。筛孔直径（mm）2020.50.250.0750.075总计留在每层筛上土重（g）0407015019050500大于某粒径的颗粒占全重的百分率（%）082252901001-1-6已知土样相对密度为2。7，孔隙率为50%，含水量为20%，若将103cm该土体加水至完全饱和，需要加多少水？1-1-7一体积为503cm的原状土样，其湿土质量为0.1kg，烘干后质量为0.07kg，土粒相对密度为2.7，土的液限l=50%，塑限p=30%。求（1）土的塑性指数、液性指数，并确定该土的名称和状态。（2）若将土样压实使其干密度达到1.7t/3m，此时土样孔隙比减少多少？1-1-8已知某中砂层在地下水位以下的饱和重度sat=20.83/KNM，相对密度ds=2.73。求该砂层的天然孔隙比e。若该砂层的最松和最密孔隙比分别为0.64、0.56，求相对密实度Dr,并确定该土样的物理状态。1-1-9一侧限压缩土样，经试验测得土样原始高度为2.5cm,截面积为502cm，试验前土样质量为180g，烘干后质量为160g，在1kg/2cm正压力作用下，土样压缩稳定后高度为1.9cm,土质量为170g。求：（1）试验前和压缩稳定后土样的密度和含水量。（2）设土粒相对密度为2.7，求土样压缩稳定后的孔隙比和饱和度。1-1-10一砂土试样经筛析后各颗粒粒组含量如表1-3所列。试确定该砂土名称。表1-3：粒组（mm）0.0750.075-0.10.1-0.250.25-0.50.5-1.0含量（%）9154125101-1-11甲、乙两土样的物理性质试验结果见表1-4。试问下列结论哪几个正确，理由是什么？土样l（%）p（%）（%）dsSr甲30.012.528.02.751.0乙14.06.326.02.701.0A.甲土样比乙土样的黏粒（d〈0.005mm颗粒〉含量多B.甲土样的天然密度大于乙土样C.甲土样的干密度大于乙土样D.甲土样的天然孔隙比大于乙土样1-1-12实验室中一湿土式样质量是400g，含水量为16%，若要制备含水量为25%的式样，需要加水多少？1-1-13一体积为503cm的原状土样，其湿土质量为0.1kg，烘干后质量为0.072kg，土粒相对密度为2.69，土的液限为35%，塑限为19%。试求：（1）土的塑性指数。液性指数，并确定该土的名称和状态（2）若将土样压密使其达到1.72t/3m，此时土样的孔隙比减少多少？1-1-14某饱和土的饱和重度sat=15.83/kNm，含水量=65%。试求其土粒相对密度及孔隙比。1-1-15一黏性土相对密度为2.75，重度为16.53/kNm，饱和度为85%，液限为52%，塑限为37%。求其液性指数，塑性指数，判断其物理状态。1-1-16用环刀取一土样，干重度317/dkNm，孔隙比e=0.55。求饱和度Sr=50%和Sr=100%时土的湿重度各是多少？1-1-17某砂样，原取样位置处于水下，取样时已经有部分水流失，此时测得土样重度=183/kNm，含水量=20%，土粒相对密度ds=2.7。试计算该砂样的孔隙比、失水后的饱和度和原砂土的天然含水量？1-1-18某土料场土料，ds=2.71,=20%.室内标准功能击实试验测得的最大干密度为maxd=1.853/gcm，设计中取压实度Dc=95%,要求压实后土的饱和度Sr85%。问土料的天然含水量是否适合于填筑？1-1-19有一砂层，其天然饱和重度sat=20.33/kNm，土粒相对密度为2.7，试验测得此砂最松时装满10003m容器需干砂1450g，最密实状态时需干砂1750g。求相对密实度是多少？1-1-20完全饱和土样，厚2.0cm，环刀面积302cm，在压缩仪上做压缩试验。试验结束后称得土质量为100g，烘干后土质量为80g，设土粒相对密度为2.65。求：（1）压缩前的土质量（2）压缩前后土样孔隙比改变了多少？（3）压缩量共有多少？1-1-21证明：土体处于饱和状态时，含水量与干重度之间存在以下关系：1dds。1-1-22厚度为5m的砂层在天然状态时其孔隙比为0.72，室内试验测得mine=0.52，maxe=0.75，经振动压实，砂面平均下沉30cm。求此时的相对密实度是多少？1-1-23某黏土的干重度为12.03/kNm，含水量为45%，土粒相对密度为2.70。求13m土中土粒、水和气体所占的体积和重力。1-1-24某土层原位十字板测定的土的平均抗剪强度为50fkPa，取该土制成式样，进行室内无侧限抗压强度实验，测得的强度为40KPa.求土的灵敏度。1-1-25用相对密度为2.70，天然孔隙比为0.8的土体做路基填料，要求填筑干密度达到1.7t/3m。求填筑13m土所需原状土的体积。1-1-26已知土1：液限l=50%，Ip=25；土2：l=30%，Ip=6。利用塑性图（图1-1）判别土的类别。图1-1细粒土分类的塑性图线=0.63（）线=40%塑性指数液限1-1-27土料室内击实实验数据如表1-5所列。试绘出d关系曲线，求最优含水量和最大干密度。表1-5含水量（%）510203040密度3(/)gcm1.581.761.942.022.06二、思考题1-2-1什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？1-2-2土中水按性质可以分为哪几类？1-2-3什么是土的物理性质指标？哪些是直接测定的指标？哪些是计算指标？1-2-4甲土的含水量大于乙土，试问甲土的饱和度是否大于乙土？1-2-5什么是土的液限、塑限和缩限？什么是土的液性指数、塑性指数？1-2-6塑性指数pI对地基土性质有何影响？1-2-7什么是土的冻胀性？产生机理是什么？1-2-8说明细粒土分类塑性图的优点？1-2-9按规范方法如何对建筑地基岩土进行分类？1-2-10甲、乙两土的天然重度和含水量相同，相对密度不同，谁的饱和度大？1-2-11简述用孔隙比、相对密度判断砂土密实度的优缺点。1-2-12土是怎样生成的？有何工程特点？1-2-13简述野外判别碎石土密实度方法？1-2-14什么是土的灵敏度和触变性？试述其在工程中的应用。1-2-15什么是土的结构？其基本类型是什么？1-2-16什么是土的构造？其主要特征是什么？1-2-17说明图1-3中各图的纵横坐标，同时标出单位。下图1-3级配曲线（）击实曲线（）塑性图（）1-2-18影响土的压实性的主要因素是什么？1-2-19什么是最优含水量和最大干密度？1-2-20为什么含水量小于最优含水量op时，干密度d随增大而增大，〉op时，d随增加而减小？1-2-21试述强、弱结合水对土性的影响。1-2-22试述毛细水的性质和对工程的影响。三、选择题1-3-1在土的三相比例指标中，直接通过试验测定的是（）。（1）,,dse（2）,,dse（3）,,ds（4）,,e1-3-2淤泥质土的含水量、孔隙比分别为（）。（1）,11.5le（2）,1.5le（3）,1ple（4）,11.5le1-3-3已知A和B两种土的物理指标如表1-6所列：表1-6AB液限（%）309塑限（%）126含水量（%）156土粒相对密度2.72.68饱和度（%）100100下列说法正确的是（）。（1）A土的黏粒比B土的少（2）A土的湿重度比B土大（3）A土的干重度比B土大（4）A土的孔隙比比B土大1-3-4淤泥和淤泥质土的含水量（）。（1）大于液限（2）大于40%（3）大于50%（4）大于60%1-3-5软土的特性之一是（）。（1）透水性较好（2）强度较高（3）天然含水量较少（4）压缩性较高1-3-6若土的颗粒级配曲线很平缓，则表示（）。（1）不均匀系数较小（2）粒径分布不均匀（3）粒径分布较均匀（4）级配不好1-3-7若两种土的不均匀系数Cu相同，则两种土的（）。（1）限定粒径相同（2）有效粒径相同（3）限定粒径与有效粒径之比相同（4）颗粒级配曲线相同1-3-8杂填土的组成物质是（）。（1）由水力冲填泥砂形成（2）含有大量工业废料、生活垃圾或建筑垃圾（3）符合一定要求的级配砂土（4）碎石土、砂土、黏性土等一种或数种1-3-9若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等，则该土（）。（1）处于最疏松状态（2）处于中等密实状态（3）处于最密实状态1-3-10某粘性土的液性指数lI=0.5，则该土的软硬状态为（）。（1）硬塑（2）可塑（3）软塑（4）流塑1-3-11某粘性土的塑性指数为19，该土的名称为（）。（1）粉土（2）粉质黏土（3）黏土（4）砂土1-3-12从某淤泥质土测得原状土和重塑土的抗压强度分别为10kPa和1kPa,该淤泥的灵敏度St为（）。（1）9（2）11（3）5（4）101-3-13下列说法中，错误的是（）。（1）土的自重应力一般不会引起地基变形（2）地基中的附加应力会引起地基变形（3）饱和土中的总应力等于有效应力与孔隙水压力之和（4）孔隙水压力会使土体产生体积变形1-3-14有一完全饱和土样切满环刀内，称得总质量为72.49g,经1050C烘至恒质量为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土的相对密度为2.74。其天然孔隙比为（）。（1）1.088（2）1.069（3）1.000（4）1.0581-3-15某原状土处于完全饱和状态，测得含水量为32.45%，土粒相对密度ds=2.65，液限为36.4%，塑限为18.9%。此土样的名称及物理状态是（）。（1）粉质黏土，可塑（2）粉质黏土，硬塑（3）粉土，硬塑（4）黏土，软塑1-3-16某土样的天然密度为1.74t/3m,含水量为20%，土粒相对密度为2.65，最大干密度为1.67t/3m，最小干密度1.39t/3m，其相对密实度及密实程度为（）。（1）Dr=0.28松散状态（2）Dr=0.35中密状态（3）Dr=0.25松散状态（3）Dr=0.68密实状态1-3-17已知甲、乙两个土样的物理性质指标如表1-7所列。表1-7：土样l（%）p（%）（%）dsSr甲3012.5282.751.0乙146.3262.601.0试问下列结论中，错误的是（）。（1）甲土样比乙土样的黏粒含量多（2）甲土样的天然密度比乙土样的天然密度大（3）甲土样的干密度比乙土样干密度的（4）甲土样的天然孔隙比小于乙土样的天然孔隙比1-3-18一种土的、sat、和d数值大小依次为（）。（1）d〈〈〈sat（2）〈d〈〈sat（3）d〈〈〈sat（4）〈〈d〈sat1-3-19土的物理性质试验指标是（）。（1）孔隙比、天然含水量和饱和度（2）孔隙率、土粒相对密度（3）密度、天然含水量和土粒相