新疆农业大学土力学与基础工程课后练习册答案(通用)

新疆农业大学土力学与基础工程课后练习册答案(通用)第一章：土的物理性质及工程分类名词解释1、土粒级配：是指土中各粒组的相对百分含量，或土中中各粒组占总质量的百分数。2、不均匀系数：用来描述土粒的不均匀性大小的指标。用公式表示1060ddCu3、曲率系数：用来反映颗分曲线的整体形状和细粒含量多少的指标。用公式表示1060230)(dddCc4、液限：是指土体处于可塑态和流动态的界限含水率，用wl表示。5、塑限：是指土体处于可塑态和半固态的界限含水率。用wp表示。6、塑性指数：表示粘性土呈可塑状态的含水率的变化范围，其大小等于液限与塑限的差值（去百分号）。用公式表示100)(plpwwI7、液性指数：表征了粘性土的天然含水率和界限含水率之间的相对关系，用来区分天然土所处的状态。用公式表示ppplplI8、最大干密度：在击实曲线中，当土的含水率增加到某一值时，干密度可以达到了最大值，这一干密度称为最大干密度，用ρdmax表示。9、最优含水率：在击实曲线中，当土的含水率增加到某一值时，干密度可以达到了最大值，这一含水率称为最优含水率，用wop表示。10、灵敏度：原状土的单轴抗压强度与重塑土的单轴抗压强度之比。用公式表示uutqqS简答1、A土样的孔隙比小于B土样的孔隙比，那么A土样一定比B土样密实么？为什么？答：不一定；如果对于同一种土来说，孔隙比的大小可以反映出土的密实程度；而对于不同土来说，仅仅用孔隙比是无法判断土的密实程度的，还与土样的物理性质有关。2、什么是颗分试验？有几种方法？适用范围是什么？答：测定土体中各粒组的质量占总土重百分数，确定各粒径分布范围的试验。常用方法有：筛分法，适用于粒径d≥0.075mm且P≥90%的粗粒土；密度计法，适用于粒径d≤0.075mm且P≥90%的细粒土。对于粗细混合土可采用联合测定法。3、在土的物理性质指标中，哪些是基本（直接）指标？如何测定？答：土的基本指标有密度（湿密度或天然密度）ρ，采用环刀法测定；土粒比重Gs，采用比重瓶法测定；含水率w，采用烘干法测定。4、什么是土的物理性质指标？什么是土的物理状态指标？答：能够反映土体中三相比例关系的指标称为土的物理性质指标，又可分为直接指标和间接指标两种。能够反映粗粒土的密实程度和细粒土的软硬程度的指标成为土的物理状态指标。5、土的含水率和饱和度能否超过100%？同一种土，当含水率相同时，其饱和度是否也相同？为什么？答：土的含水率能超过100%，因为含水率定义为土体中孔隙水的质量与土粒质量之比%100swmmw，孔隙水的质量大于土粒质量时，含水率就超过100%了；饱和度定义为土体中孔隙水的体积与孔隙体积之比，%100vwrvvS，孔隙水的体积不可能大于孔隙体积。因此土的饱和度不可能超过100%。同一种土，当含水率相同时，其饱和度是不一定相同，饱和度不仅与含水率有关还与土的孔隙大小有关。eGwSsr。6、能否直接用含水率来评价粘性土的天然稠度？为什么？答：虽然含水率对粘性土的物理状态有很大的影响，但对于不同土即使有相同的含水率，也未必处于同样的状态。一般用液性指数来评价土的天然稠度，它反映了土的天然含水率和界限含水率的相对关系。ppplplI7、什么是相对密度？如何评价砂砾土的密实程度？答：用天然孔隙比和土的最大、最小孔隙比的相对关系来反映无粘性土的密实程度的指标称为相对密度。minmaxmaxeeeeDr工程上按相对密度的大小来评价砂砾土的密实程度，Dr≤1/3为疏松，1/3＜Dr≤2/3为中密，Dr≥2/3为密实。8、什么是土的击实性？如何研究土的击实性？答：在一定的含水率的条件下，以人工或机械的方法使土体达到密实程度的性质称为土的击实性；工程上一般通过现场碾压试验或室内击实（轻型、重型）实验来研究土的击实性。9、影响土的击实效果的因素有那些？答：影响土的击实效果的因素有含水率、击实功的大小、土类级配、粗粒含量的影响。10、一种土的最大干密度和最优含水率是否为常数？答：不是常数；实验条件的不同，如击实功的变化会影响土的最大干密度和最优含水率的变化。11、击实后土的性质发生了那些变化？答、击实后土的孔隙减小了，密实度加大了，压缩性减小，渗透性减小，抗剪强度加大，地基承载力增加。12、为什么要用压实度和干密度作为填方工程的控制指标？答：因为土的干密度是指单位体积土粒的质量，它反映了单位体积内固体颗粒的多少，即土的密实度问题。而压实度反映了设计干密度（现场干密度）和土的最大干密度的比值，因此，工程上常用压实度和干密度作为填方工程的控制指标。第1题解：根据题意：V=82cm3,m=152.8gms=135.5gmw=17.3gGs=2.68Vs=ms/Gs=50.6cm3Vw=17.3cm3Vv=31.4cm3%8.12%10035.517.31swmmw62.00.651.43svvve%3.38%1002.081.43%100vvnv%1.55%1001.437.31100vwvvSr3cmg/86.1828.152vm3cmg/04.2824.315.135vvmvwssat3'cmg/04.1826.505.135vvmsws3cmg/65.1825.135vmsd第2题解：根据题意m=173.6gms=120.3gmw=53.3gGs=2.69vw=53.3cm3Vs=ms/Gs=44.7cm3vv=53.3cm3v=98.0cm3%3.44%10020.313.35swmmw19.17.443.35svvve%4.54%1008.093.35%100vvnv%100%1003.353.35100vwvvSr3cmg/77.1986.173vm3cmg/77.1983.533.120vvmvwssat3'cmg/77.0987.443.120vvmsws3cmg/23.1983.120vmsd第3题解：根据题意令V=1cm3,则m=1.89g,ms+mw=1.89gmw=0.152ms∴ms=1.64g,mw=0.25gVw=mw/ρw=0.25cm3Gs=2.70Vs=ms/(GS×ρw)=0.61cm3Vv=V-Vs=0.39cm33/9.181089.1mkNg3/4.161064.1mkNgdd3''cmg/3.1010161.064.1gvvmgsws3cmg/3.20139.064.1vvmgvwssatsat64.061.0.390svvve%39%1001.390%100vvnv%64%100.390.250100vwvvSr第4题解：根据题意.∵V=300cm3,∴gVm45630052.1ms+mw=456gmw=0.06msms=430.2gmw=25.8g又∵Gs=2.72∴Vs=158.2cm3Vv=141.8cm3加水前Vw1=25.8cm3孔隙比不变，即孔隙体积不变加水后饱和度为Sr=98％∴Vw2=0.98xVv=139.0cm3所加水ΔVw=Vw2-Vw1=113.2cm3∴Δmw=113.2g第5题解：①由填方碾压前后土粒质量保持不变可知：2211VVddcmg/55.110.0170.11322wd万方2.5355.165.1502112ddVV②为达到最佳碾压效果，填方土应达到最优含水率：tVmds6600400065.1111方594)10.019.0(6600)(211wwmmsw③取V=1m3土体，则：ms=1.65t,mw=0.31tVs=0.61m3,Vv=0.39m3,Vw=0.31m3%5.79%100.390.310100vwvvSr第6题证明：%100)1(%100)1(%100)(%100%100%100sdwsdwsswswsswwswwswGGmvmvmvvmvmmw第7题解：令Vs=1cm3则ms=2.67gVv=e∴3cmg/02.2167.2eevvmvwssat∴e=0.64∴7.052.092.064.092.0minmaxmaxeeeeDr∵]1,67.0[Dr∴该土处于密实状态第8题解：①据题意可知：kgm3.1810183kgms0.1210120kgmmmsw3.6123.183331041.472.21012cmGmvsss331030.6cmmv3331088.78.01030.6cmSrvvwv%5.52%10021.36swmmw79.141.4.887svvve②土粒总体积为33331029.121088.71041.4cmvvvvs③液性指数为55.1234223-2.55pLpL该土处于流态。第9题解：根据题意碾压后3cmg/71.1104.1798.0gdd令V=1cm3,则ms=1.71g,Gs=2.72Vs=ms/(GS×ρw)=0.63cm3Vv=V-Vs=0.37cm3则当Sr=85%时Vw=Vv×Sr=0.31cm3mw=0.31g∴碾压要求土的含水率为%4.18%100.711.310swmmw∵%]32%20[w∴该土适用于填筑注：本题土料场的天然重度没用上第二章：土体中的应力名词解释1、自重应力：由土体本身重量在地基中产生的应力。2、附加应力：由外荷载（建筑荷载）作用在地基土体中引起的应力。3、基底压力：建筑物上部结构荷载和基础自重通过基础传递给地基，作用于基础底面传至地基的单位面积压力。4、基底附加压力：作用于地基表面，由于建造建筑物而新增加的压力，即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力，又称基底净压力。5、有效应力：在总应力中由土体骨架承担的应力，其大小等于土体面积上的平均竖向粒间应力。6、孔隙水应力：在总应力中由土体中孔隙水承担的应力。简答1、什么是自重应力，其分布规律是什么？答：由土体本身自重在地基土体中引起的应力称为自重应力。分布规律随深度增加而呈线性增大，按三角形分布。2、什么是附加应力，其分布规律是什么？答：由外荷载（建筑荷载）作用在地基土体中引起的应力称为附加应力。分布规律为：1、距离地面越深，附加应力分布范围越广，出现应力扩散现象；2、在集中力作用线上附加应力最大，向两侧逐渐减小；3、同一竖向线上的附加应力随深度发生变化；4、只有在集中力作用线上，附加应力随深度增加而减小。3、什么是基底压力，什么是基底附加压力，计算其工程意义是什么？答：建筑物上部结构荷载和基础自重通过基础传递给地基，作用于基础底面传至地基的单位面积压力称为基底压力。工程中可以计算地基中附加应力进而计算地基的沉降量，其反作用力基底反力大小是基础设计的前提条件。作用于地基表面，由于建造建筑物而新增加的压力，即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力，又称基底净压力。工程中可以计算地基中附加应力进而计算地基的沉降量，同时也是补偿性基础设计的前提。4、如何计算偏心荷载作用时基底压力？分布规律如何？答：计算偏心荷载作用时基底压力可以采用材料力学的偏心受压公式：对矩形基础)61(maxminBeAGPp对条形基础)61(maxminBeBGPp当el/6时，pmax，pmin0，基底压力呈梯形分布当e=l/6时，pmax0，pmin=0，基底压力呈三角形分布当el/6时，pmax0，pmin0，基底出现拉应力，基底压力重分布第1题解：根据题意：A点的自重应力kPaHA5131711B点的自