第一章 土的组成一、简答题1.什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？1.【答】土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配(粒度成分)。根据颗分试验成果绘制的曲线(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)称为颗粒级配曲线,它的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。2.土中水按性质可以分为哪几类？2. 【答】 5. 不均匀系数Cu、曲率系数Cc 的表达式为Cud60 / d10 、Ccd230 / (d60 d10 )。7. 土是岩石分化的产物,是各种矿物颗粒的集合体。土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的散粒性和多相性。三、选择题1在毛细带范围内,土颗粒会受到一个附加应力。这种附加应力性质主要表现为(C) (A)浮力； (B)张力； (C)压力。2对粘性土性质影响最大的是土中的(C)。(A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。第二章 土的物理性质及分类 一、简答题3.什么是塑限、液限和缩限？什么是液性指数、塑性指数？3. 【答】(1)液限wL: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wp: 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ws: 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 = wLwP(5)液性指数:9. 简述用孔隙比e、相对密实度Dr判别砂土密实度的优缺点。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。二、填空题1.粘性土中含水量不同,可分别处于固态、半固态、可塑态、流动态四种不同的状态。其界限含水量依次是缩限、塑限、液限。6. 土的灵敏度越高,其结构性越强,受扰动后土的强度降低越越多 。三、选择题 1作为填土工程的土料,压实效果与不均匀系数Cu的关系:( A) (A)Cu大比Cu小好 (B) Cu小比Cu大好 (C) Cu与压实效果无关3.有一非饱和土样,在荷载作用下,饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度和含水率怎样改变？(A) (A)增加,减小 (B) 不变,不变 (C)增加,增加5. 已知砂土的天然孔隙比为e0.303,最大孔隙比emax0.762,最小孔隙比emin0.114,则该砂土处于(A)状态。(A)密实 (B) 中密 (C)松散 (D)稍密10.对无粘性土的工程性质影响最大的因素是(B)。(A)含水量； (B)密实度； (C)矿物成分； (D)颗粒的均匀程度。 15. 粘性土的塑性指数越大,说明(C)。(A)土粒比表面积越小； (B)土粒吸附能力越弱； (C)土的可塑范围越大； (D)粘粒、胶粒、粘土矿物含量越低。16.不同状态下同一种土的重度由大到小排列顺序是(A)。(A)(B)(C)；(D)。18.下列叙述正确的是(A)。(A)时,粘性土处于坚硬状态；(B)时,粘性土处于流动状态； (C)时,粘性土处于坚硬状态； (D)时,粘性土处于软塑状态。19.下面有关粘性土的叙述正确的是(B)。(A)粘性土是指塑性指数小于或等于10的土；(B)粘性土是指塑性指数大于10的土； (C)粘性土是指塑性指数大于17的土； (D)粘性土又称为粘土。五、计算题1. 有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3 的环刀内,称得总质量为72.49g, 经105烘干至恒重为61.28g,已知环刀质量为32.54g,土粒相对密度(比重)为2.74, 试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求按三项比例指标定义求解)。1.解: 5.经测定,某地下水位以下砂层的饱和密度为1.991g/cm3,土粒相对密度为2.66,最大干密度为1.67g/cm3,最小干密度为1.39g/cm3,试判断该砂土的密实程度。5.解:由得因为2/3所以该砂土的密实度为密实。8.某土样孔隙体积,土粒体积,土粒相对密度为ds=2.69,求孔隙比e和干重度gd；当孔隙被水充满时,求饱和重度gsat和含水量w。8. 解: 11.某饱和土样含水量为38.2%,密度为1.85 t/m3,塑限为27.5%,液限为42.1%。问:要制备完全饱和、含水量为50%的土样,则每立方米土应加多少水？加水前和加水后土各处于什么状态？其定名是什么？11. 解: 粉质粘土 加水前 可塑状态加水后流塑状态第三章 土的渗透性及渗流 二、填空题2.影响渗透系数的主要因素有:土的粒度成分及矿物成分、土的密实度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度。3.一般来讲,室内渗透试验有两种,即常水头法和变水头法。4.渗流破坏主要有流砂(土)和管涌两种基本形式。5.达西定律只适用于层流的情况,而反映土的透水性的比例系数,称之为土的渗透系数。1.反应土透水性质的指标是(D)。A.不均匀系数B.相对密实度C.压缩系数D.渗透系数2.下列有关流土与管涌的概念,正确的说法是(C)。A发生流土时,水流向上渗流；发生管涌时,水流向下渗流B.流土多发生在黏性土中,而管涌多发生在无黏性土中C.流土属突发性破坏,管涌属渐进式破坏D.流土属渗流破坏,管涌不属渗流破坏3.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？(D)A.压缩系数B.固结系数C.压缩模量 D.渗透系数6.下列哪一种土样更容易发生流砂？(D)A.砂砾或粗砂B.细砂或粉砂C.粉质黏土D.黏土9.评价下列说法的正误。(D)土的渗透系数越大,土的透水性也越大,土的水力梯度也越大；任何一种土,只要水力梯度足够大,就有可能发生流土和管涌；土中任一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小；渗流力的大小不仅取决于水力梯度,还与其方向有关。A.对 B.对 C.和对 D.全不对11.土体渗流研究的主要问题不包括(D)。A.渗流量问题 B.渗透变形问题C.渗流控制问题D.地基承载力问题五、计算题1.如图31所示,在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样,从土样1顶面溢出。(1) 已土样2底面cc 为基准面,求该面的总水头和静水头；(2) 已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%,求 bb面的总水头和静水头；(3) 已知土样2的渗透系数为0.05cm/s ,求单位时间内土样横截面单位面积的流量；(4) 求土样1的渗透系数。1.解:如图3-1,本题为定水头实验,水自下而上流过两个土样,相关几何参数列于图中。(1)以c-c为基准面,则有:zc=0,hwc=90cm,hc=90cm(2)已知Dhbc=30%Dhac,而Dhac由图2-16知,为30cm,所以Dhbc=30%Dhac=0.330=9cm hb=hc-Dhbc=90-9=81cm又 zb=30cm,故hwb=hb- zb=81-30=51cm(3)已知k2=0.05cm/s,q/A=k2i2= k2Dhbc/L2=0.059/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/s(4) i1=Dhab/L1=(Dhac-Dhbc)/L1=(30-9)/30=0.7,而且由连续性条件,q/A=k1i1=k2i2 k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s 图31 (单位:cm)4. 定水头渗透试验中,已知渗透仪直径,在渗流直径上的水头损失,在60s时间内的渗水量,求土的渗透系数。4. 解:6. 图3-4为一板桩打入透土层后形成的流网。已知透水土层深,渗透系数板桩打入土层表面以下,板桩前后水深如图3-4所示。试求:(1)图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；(2)地基的单位透水量。6. 解:(1)a、e点位于水面,故 b、d位于土层表面,其孔隙压力分别为: C点位于板桩底部,该点的水头损失为: 该点的孔压为: (2)地基的单位渗水量: 图34 板桩墙下的渗流图第四章 土中应力 一、简答题3地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中,有哪些问题应充分考虑其影响？3.【答】地下水下降,降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量,它使土体的固结沉降加大,故引起地表大面积沉降。地下水位长期上升(如筑坝蓄水)将减少土中有效自重应力。1、若地下水位上升至基础底面以上,它对基础形成浮力使地基土的承载力下降。2、地下水位上升,如遇到湿陷性黄土造成不良后果(塌陷)3、地下水位上升,粘性土湿化抗剪强度降低。6土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？6.【答】由外荷载引起的发加压力为主要原因。需要考虑实际引起的地基变形破坏、强度破坏、稳定性破坏。二、填空题、1.土中应力按成因可分为自重应力和附加应力。2.土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙压力。3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力增加 。4.计算土的自重应力应从天然地面(老天然地面) 算起。5. 计算土的自重应力时,地下水位以下的重度应取有效重度(浮重度)。1建筑物基础作用于地基表面的压力,称为(A)。(A)基底压力 ； (B)基底附加压力 ； (C)基底净反力 ； (D)附加应力4地下水位长时间下降,会使(A)。(A)地基中原水位以下的自重应力增加(B)地基中原水位以上的自重应力增加(C)地基土的抗剪强度减小(D)土中孔隙水压力增大5通过土粒承受和传递的应力称为(A)。(A)有效应力 ； (B)总应力 ； (C)附加应力 ； (D)孔隙水压力9由建筑物的荷载在地基内产生的应力称为(B)。(A)自重应力 ； (B)附加应力 ； (C)有效应力 ； (D)附加压力11由于建筑物的建造而在基础底面处产生的压力增量称为(C)。(A)基底压力 ； (B)基底反力 ；(C)基底附加应力 ； (D)基底净反力13在单向偏心荷载作用下,若基底反力呈梯形分布,则偏心距与矩形基础长度的关系为(A)。(A)； (B) ； (C) ； (D) 19计算土中自重应力时,地下水位以下的土层应采用(C)。(A)湿重度 ； (B)饱和重度 ； (C)浮重度 ； (D)天然重度五、计算题2某构筑物基础如图4-1所示,在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸为4m2m。试求基底平均压力和边缘最大压力,并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。(答案:=301KPa)图4-12解:荷载因偏心而在基底