《土力学》作业答案。
第一章。1—1根据下列颗粒分析试验结果，作出级配曲线，算出cu及cv值，并判断其级配情况是否良好。
解：级配曲线见附图。
习题1-1 颗粒大小级配曲线。
由级配曲线查得：d60=0.45，d10=0.055，d30=0.2；
cu>5，1故，为级配良好的土。
1—2有a、b、c三种土，各取500g，颗粒大小分析结果如表：
要求：（1）绘出级配曲线；
（2）确定不均匀系数cu及曲率系数cv，并由cu、cv判断级配情况。
解：级配曲线见附图。
习题1-2 颗粒大小级配曲线。
由级配曲线查得d10、d30、d60，并计算cu、cc：
1—3某土样孔隙体积等于颗粒体积，求孔隙比e为若干？ 若gs=2.66，求ρd=? 若孔隙为水所充满求其密度ρ和含水量w。
解：1—4在某一层土中，用容积为72cm3的环刀取样，经测定，土样质量129.1g，烘干后质量121.
5g，土粒比重为2.70，问该土样的含水量、密度、饱和密度、浮密度、干密度各是多少？解：
或]；1—5某饱和土样，含水量w=40%，密度ρ=1.83g/cm3，求它的孔隙比e和土粒比重gs。解：
1—6 某科研试验，需配制含水量等于62%的饱和软土1m3，现有含水量为15%、比重为2.70的湿土，问需湿土多少公斤？加水多少公斤？
解： 1m3饱和软土中含土粒：；
折合的湿土：
需要加水：1—7已知土粒比重为2.72，饱和度为37%，孔隙比为0.95，问孔隙比不变的条件下，饱和度提高到90%时，每立方米的土应加多少水？
解：1m3土原有水：；
sr提高到90%后：；
1m3土需加水：。
1—8某港回淤的淤泥=1.50t/m3，w=84%，gs=2.70。
现拟用挖泥船清淤，挖除时需用水将淤泥混成10%浓度的泥浆（土粒占泥浆质量的10%）才可以输送。问欲清除1*106m3淤泥共需输送泥浆多少立方米？解：
解得：。1—9饱和土体孔隙比为0.7，比重为2.
72，用三相图计算干重度、饱和重度和浮重度，并求饱和度sr为75%时的重度和含水量w。（分别设vs=1、v=1和m=1进行计算，比较哪种方法更简单些？）
解：1—10证明下列等式：
解：a）/（b）：；故，。
故，。1—11经勘探某土料场埋藏土料250000m3，其天然孔隙比e1=1.20，问这些土料可填筑成孔隙比e2=0.70的土堤多少立方米？解：故。
1—12从甲、乙两地粘性土层中各取出土样进行界限含水量试验，两土样液、塑限相同：=40%，=25%。但甲地天然含水量w=45%，而乙地天然含水量w=20%，问两地的液性指数i1各为多少？
各处何种状态？作为地基哪一处较好？
解：甲地： 流动；
乙地： 坚硬；
故，乙地好！
1—13已知饱和软粘土的塑性指数ip=25，液限=55%，液性指数il=1.5，土粒比重gs=2.72，求孔隙比。解：由，；
得到：；由，；
得到：；由三相图：。
1—14测得某饱和土样质量为40g，体积为21.5cm3，放在烘箱内干燥一段时间后，测得质量为33g，体积为15.7 cm3，饱和度sr=75%，试求土样天然状态下的含水量、孔隙比、干密度。
解：水量损失：；
相应体积：；
总体积减小量：；
烘干后空气体积：；
由，即；得到：；
烘干后含水：；
土粒质量：；
天然状态含水：；
天然状态含水量：；
天然状态孔隙比：；
天然状态干密度：。
1—15某饱和砂层天然密度ρ=2.01cm3，比重gs=2.67，试验测得该砂最松状态时装满1000cm3容器需干砂1550g，最紧状态需干砂1700g，求其相对密实度dr，并判断其松密状态。
解：即；
得到：；由试验：；；
由三相图：；
得到：；故，；
相对密度：。
1-16某粘性土土样的击实试验结果如表：
该土土粒比重gs=2.70，试绘出该土的击实曲线及饱和曲线，确定其最优含水量与最大干密度，并求出相应于击实曲线峰点的饱和度与孔隙比e各为多少？
解：由试验结果绘出击实曲线如下图：
又求出各所对应的ρd 。绘出饱和曲线。
由图知： 1-17某粘土在含水量为20%时被击实至密度为1.84g/cm3，土粒比重为2.74，试确定此时土中空气含量百分数（va/v）及干密度。
解： 1-18推证饱和曲线的方程为。
证：1—19有a、b、c、d四种土，颗粒大小分析试验及液限、塑限试验结果如表1-7，试按《建筑地基基础设计规范》予以分类。
表1-7习题1-19表。
解：习题1-17 颗粒大小级配曲线（a、b）
a土：1)>2mm的颗粒占73%>50%，属于碎石土；
2)按《建筑地基基础设计规范》（gb50007—2002）表4.1.5碎石土的分类表，有大到小依次对照，符合圆砾或角砾，由颗粒形状定名为圆砾。
b土：1)>2mm的颗粒占2.5%<50%；>0.075mm的颗粒占59%（见级配曲线）>50%；故属于砂土。
2)按规范表4.1.7，由大到小依次对照，定名为粉砂。
c土：属于粉土。
d土：1) ，属于粘性土；
2)按规范表4.1.9，定名为粘土。
1—20若a、b、c、d四种土经目力鉴别为无机土，其颗粒大小分析试验及液限、塑限试验结果同1-19题，试按水电部〈〈土工试验规程〉〉（sl237-1999）分类法予以分类。
解：a土：1)>0.1mm的颗粒占100%>50%，属于粗粒土；
2)在》0.1mm的颗粒中，>2mm的颗粒占粗颗粒组的73%>50%，属于砾石类；
3)按书表1-5巨粒类和粗粒类土的分类表，细粒土（<0.1mm）含量为0，应考虑级配情况，由级配曲线：d60=4.7、d30=2.2、d10=0.7，在1~3之间；
故定名为良好级配砾石（gw）。
b土：1)>0.1mm的颗粒占53%>50%，按书上表1-5定名，属于粗粒土；
2)在》0.1mm的颗粒中，>2mm的颗粒占，属于砂土类；
3)细粒土含量（相对总土量）为47%，在15%~50%之间，且土无塑性，必在塑性图中a线以下；
故定名为粉质砂（sm）。
c土：1)>0.1mm的颗粒占17%<50%，按书上图1-20我国采用的塑性图进行分类，属于细粒土；
2) ，落在mi区；
故定名为中液限粉土。
d土：1)>0.1mm的颗粒为0，属于细粒土；
2) ，在塑性图中落在ch区；
故定名为高液限粘土。
2-1 用一套常水头渗透试验装置测定某粉土土样的渗透系数，土样面积，土样高度，经，流出水量，土样的两端总水头差为，求渗透系数。
解：水力坡度
流量 q=kiat
∴ 渗透系数
2-2 按图2-56所示资料，计算并绘制自重应力及沿深度分布图。（地下水位在高程处。）
解：图2-56 习题2-2图。
注： （水下用）
2-3 一粉制粘土土层，地下水位在地面下处，测的天然重度：水上为，水下为。试计算并绘出自重应力沿深度分布图。
如地下水位缓慢下降，下降后水上重度仍为，水下重度仍为。试计算并绘出由于水位下降产生的附加应力沿深度分布图。
土力学答案
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