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1、1 .什么是土的颗粒级配？什么是土的颗粒级配曲线？2 .土中水按性质可以分为哪几类？3 .土是怎样生成的？有何工程特点？4.什么是土的结构？其基本类型是什么？简述每种结构土体的特点。5 .什么是土的构造？其主要特征是什么？6 .试述强、弱结合水对土性的影响。7 .试述毛细水的性质和对工程的影响。在那些土中毛细现象最显著？8 .土颗粒的矿物质按其成分分为哪两类？9.简述土中粒度成分与矿物成分的关系。1 0 .粘土的活动性为什么有很大差异？1 1 .粘土颗粒为什么会带电？二、填空题1 .根据土的颗粒级配曲线，当颗粒级配曲线较 时表示土的级配良好。2 .工程中常把 的土称为级配良好的土，把 的土称为
2、级配均匀的土，其中评价指标叫。3 .不同分化作用产生不同的土，分 化 作 用 有、。4.粘土矿物基本上是由两种原子层（称为晶片）构成的，一种是,它的基本单元是S i 一0四面体，另 一 种 是 ,它的基本单元是A l O H 八面体。5 .不均匀系数C u、曲率系数Cc的表达式为C u=、Cc=。6 .砂类土样级配曲线能同时满足 及 的土才能称为级配良好的土。7 .土是 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 和。8 .土力学是利用 一般原理和 技术来研究土的物理性质以及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律一门科学。9.最 常
3、用 的 颗 粒 分 析 方 法 有 法和 法。1 0 .著名土力学家 的 土力学专著问世，标志着现代土力学的开始。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（）（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（）。（A）强结合水；（B）弱结合水：（C）自由水：（D）毛细水。3 .土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为（兀（A）结合水；（B）自由水；（C）强结合水；（D）弱结合水。4.下列粘土矿物中，亲水性最强的是（）（2 0 0 5 年注册土木工程师（岩土）职业资格考试题，三峡大学2 0
4、0 6 年研究生入学考试试题）（A）高岭石；（B）伊里石；（C）蒙脱石；（D）方解石。5 .毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？（）（A）粘土颗粒电场引力作用；（B）孔隙水压力差的作用（C）水与空气交界血处的表面张力作用。6 .土的可塑性范围与比表面大小有关，下列说法正确的是（）（A）粘土的比表面比砂土大，所以可塑性范围大（B）粘土的比表面比砂土小，所以可塑性范围大（C）粘土的比表面与砂土相似，颗粒细，故可塑性范围大7 .图粒大小及级配，通常用颗粒级配曲线表示，土的颗粒级配曲线越平缓，则 表 示（）。（A）土粒大小均匀，级配良好；（B）土粒大小不均匀，级配不良；（C）土粒大小不均匀,级
5、配良好。8 .由某土颗粒级配曲线获得d 6 o=1 2.5 m m,d i o=0.0 3 m m,则该土的不均匀系数C,为（）。（A）4 1 6.7；（B）4 1 6 7；（O 2.4 X 1 0 3；（D）1 2.5 3O9 .若甲、乙两种土的不均匀系数相同，则两种土的（）。（A）颗粒级配累计曲线相同；（B）有效粒径相同；（C）限定粒径相同；（D）限定粒径与有效粒径之比相同。1 0 .在工程上，对于粒径分别大于0.0 7 5 m m 及小于0.0 7 5 m m 的土，采用的颗粒级配试验方法为（）。（A）均为筛分法；（B）均为水分法：（C）前者为筛分法后者为水分法。1 1 .毛细水上升高度
6、决定于土粒粒度，下列哪种土毛细水上升高度最大（）。（A）粘性土；（B）粉土；（C）砂土。1 2 .若 将 l c m 3 立方体颗粒分割为棱边0.0 0 1 m m 的许多立方体颗粒，则比表面变为（）。（A）6X10W；（B）6 X 1 0 c m ；（C）6 X 1 0）1 3 .稍湿状态的砂堆，能保持垂直陡壁达几卜厘米高不塌落，因为存在（）。（A）拉力；（B）浮力；（C）重力；（D）毛细粘聚力。1 4 .具有更好的分选性和磨圆度的土是（）。（A）残积土；（B）坡积土；（C）洪积土；（D）冲积土。1 5 .雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀，顺着斜坡向卜.逐渐移动，沉积在平缓
7、的坡脚，这种搬运和堆积方式形成的士称为（）（A）残积土（B）坡积土（C）洪积土（D）冲积土1 6 .下 图 1-1 为某砂土的颗粒级配曲线，是判断属于下列（）类。图1-1（A）A线级配良好，B线级配不良，C线级配不连续;（B）A线级配不连续，B线级配良好，C线级配良好；（0 A线级配不连续，B线级配不良，C线级配良好；（D）A线级配不良，B线级配良好，C线级配不连续。四、判断改错题1.结合水是液态水的一种，故能传递静水压力。2.风积土是岩石经物理和化学风化的产物。3.土的结构最主要的特征是成层性。五、计算题1.甲乙两土样的颗粒分析结果列于下表，试绘制级配曲线，并确定不均匀系数以及评价级配均匀情
8、况。粒径/nun2-0.50.50.250.25 0.100.050.05 0.020.02 0.010.0/0.0050.005 0.002 1 0,CW5,不均匀系数3 .物理风化，化学风化，生物分化4 .硅 氧 晶 片(硅 片)，铝氢氧晶片(铝片)5 .C u d o o /d i。，C c =d 3 0 /(d(；o X d m )6 .C u 叁5,C c =1-37.岩石分化，散粒性，多相性8.力学，土工测试9.筛分，水分1 0 .太 沙 基(T e rza g h i)三、选择题l.C 2.C 3.D 4.C 5.C 6.A 7.C 8.A 9.D 1 0.C 1 1.B 1 2
9、.B 1 3.D 1 4.1)1 5.D 1 6.1)四、判断改错题1.X,不能传递静水压力。2.X,由风力搬运形成的土。3.X,结构改为构造。五、计算题解：甲土颗粒级配曲线如卜：孔径(m m)留筛土质量(g)小于该孔径的土质量(g)小于该孔径的土的百分数201 0 01 0 00.52 4.37 5.77 5.70.2 51 4.26 1.56 1.50.12 0.24 1.34 1.30.0 51 4.82 6.52 6.50.0 21 0.51 61 60.0 16.01 01 00.0 0 54.15.95.90.0 0 22.933 0.0 0 23.04M=0.23 d.=0.01
10、 fM=0.05dM _ 0.23d=OOI因 为 粒 度 分 布 范 围 较 大，土粒越不均匀，级配良好。乙士颗粒级配曲线如下:孔径(m m)留筛土质量(g)小于该孔径的土质量(g)小于该孔径的土的百分数201 0 01 0 00.501 0 01 0 00.2 50 51 0 01 0 00.159 59 50.0 559 09 00.0 21 7.17 2.97 2.90.0 13 2.94 04 00.0 0 51 8.62 1.42 1.40.0 0 21 2.499 3 叩 时，g随3 增加而减小？1 6.在填方压实工程中，土体是否能压实到完全饱和状态？为什么？（华南理工大学2 0
11、 0 6年攻读硕士学位研究生入学考试）1 7 .影响土击实效果的因素有哪些？1 8 .为什么仅用天然含水量说明不了粘性土的物理状态，而用液性指数却能说明？（长安大学 2 0 0 7 年硕士研究生入学考试）二、填空题1 .粘性土中含水量不同，可 分 别 处 于、四种不同的状态。其 界 限 含 水 量 依 次 是、。2 .对 砂 土 密 实 度 的 判 别 一 般 采 用 以 下 三 种 方 法、。3 .土 的 天 然 密 度、土 粒 相 对 密 度、含水量由室内试验直接测定，其测定方法分别是、。4 .粘性土的不同状态的分界含水量液限、塑限、缩 限 分 别 用、测定.5 .土 的 触 变 性 是
12、指。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。7 .作为建筑地基的土，可分为岩石、碎石土砂土、粘性土和人工填土。8 .碎石土是指粒径大于 m m 的颗粒超过总重量5 0%的土。9 .土 的 饱 和 度 为 土 中 被 水 充 满 的 孔 隙 与孔隙 之比。1 0 .液性指数是用来衡量粘性土的 状态。三、选择题1 .作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数G的关系：（）（A）C.大比Q小好（B）G小比Q大好（C）Q与压实效果无关2 .有三个同一一种类土样，它们的含水率七都相同，但是饱和度S.不同，饱和度S.越大的土,其压缩性有何变化？（）（A）压缩性越大（B）
13、压缩性越小（C）压缩性不变3 .有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由8 0%增加至9 5%。试问土样的重度Y和含水率-怎样改变？（）（A）丫增加，常减小（B）Y不变，谭不变（C）Y增加，*增加4 .土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？（）（A）天然土的含水率最大不超过液限（B）液限一定是天然土的饱和含水率（C）天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率5 .己知砂土的天然孔隙比为e=0.3 0 3,最大孔隙比en.*=0.7 6 2,最小孔隙比e u“=0.1 1 4,则该砂土处于（）状态。（A）密实（B）中密（C）松散（D）稍密6 .已知某种土的密
14、度P=1.8g/cm 3,土粒相对密度ds=2.7 0,土的含水量w=1 8.0%,则每立方土体中气相体积为（）（A）0.4 86 m&（B）0.1 1 m（C）0.1 6 m3（D）0.2 84 m：7 .在土的三相比例指标中，直接通过室内试验测定的是（）。（A）ds,w,e；（B）ds,w,p ；（C）d”e,P；（D）P,w,e。8.有若干种粘性土，它们的液限机相同，但 塑 性 指 数 不 同，L 越大，则土的透水性有何不 同（）。（湖北工业大学2 0 0 5 年攻读硕士学位研究生入学考试）（A）透水性增大；（B）透水性不变；（C）透水性减小。9 .评价粘性土的物理特征指标有哪些（湖北工
15、业大学2 0 0 5 年攻读硕士学位研究生入学考试）（A）天然孔隙比e,最大孔隙比e*,最小孔隙比e.；（B）最大干重度n 皿，最优含水量w”，压实度儿；（C）天然含水量w,塑限桃,液限班。1 0 .对无粘性土的工程性质影响最大的因素是（）。（A）含水量；（B）密实度；（C）矿物成分；（D）颗粒的均匀程度。1 1 .处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定（）。（A）载荷试验；（B）十字板剪切试验；（C）标准贯入试验；（D）轻便触探试验。1 2 .某粘性土的液性指数=0.6,则该土的状态（）。（A）硬塑；（B）可塑；（C）软塑；（D）流塑。1 3 .粘性土的塑性指数越大，表示土的（）
16、。（A）含水量w越大；（B）粘粒含量越高；（C）粉粒含量越高；（D）塑限用越高。1 4 .淤泥属于（）。（A）粉土；（B）粘性土；（C）粉砂；（D）细砂。1 5 .粘性土的塑性指数越大，说 明（）。（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。1 6 .不同状态下同一种土的重度由大到小排列顺序是（）。（A）y.N y N为，：（B）（C）力九（D）为 之,1 7 .已知甲、乙两土样物理性质指标如表2-1：表 2-1土样，1/%A，/%二/%工耳甲3220372.721.0乙2316272.661.0判断下列结论中，正确的是（）。（A
17、）甲比乙具有更多的粘粒；（B）甲比乙具有更大的密度；（C）甲比乙具有更大的干密度；（D）甲比乙具有更大的孔隙比。1 8.下列叙述正确的是（）。（A）与40时，粘性土处于坚硬状态；（B）时，粘性土处于流动状态；（C）15tl时，粘性土处于坚硬状态；（D）时，粘性土处于软塑状态。1 9 .下面有关粘性土的叙述正确的是（）。（A）粘性土是指塑性指数小于或等于1 0 的土;（B）粘性土是指塑性指数大于1 0 的土；（C）粘性土是指塑性指数大于1 7 的土；(D)粘性土又称为粘土。2 0 .按 岩土工程勘察规范(G B 5 0 0 2 1-2 0 0 1),砂土和粉土的分类界限是()。(2 0 0 4年
18、岩土工程师专业考试试题)(A)粒径大于0.0 7 5 m m 的颗粒质量超过总质量5 0%的为粉砂，不足5 0%且塑性指数L W 10的为粉土；(B)粒径大于0.0 7 5 nlm的颗粒质量超过总质量5 0%的为粉砂，不 足 5 0%且塑性指数IP3的为粉土；(C)粒径大于0.1 m m 的颗粒质量少于总质量7 5%的为粉砂，不 足 7 5%且塑性指数Ir 3的为粉土；(D)粒径大于0.1 m m 的颗粒质量少于总质量7 5%的为粉砂，不 足 7 5%且塑性指数L，7 的为粉土。2 1 .某建筑物地基需要压实填土 8 0 0 0 m；,控制压实后的含水量=1 4%,饱和度S=9 0%：填料重度
19、r=1 5.5 k N/m:天然含水量3。=1 0%,相对密度G s=2.7 2,此忖需要填料的方量最接近下列()。(2 0 0 4 年岩土工程师专业考试试题)(A)1 0 6 5 0 m3；(B)1 0 8 5 0 m3；(C)1 1 0 5 0 m3；(D)1 1 2 5 0 m)2 2 .在下列关于路堤堤防填土压实的说法中，()是正确的。(2 0 0 4 年岩土工程师专业考试试题)(A)在最优含水量下压实可取得最经济的压实效果及最大干密度；(B)最优含水率取决于土类，与进行击实试验仪器的类型及试验方法无关；(C)压实度是指实际达到的干密度与击实试验最大干密度之比；(D)压实系数随填土深度
20、不同可以不同。2 3.采用塑限含水量WP=18%的粉质粘土作填土土料修筑告速公路路基，分层铺土碾压时，下列()种含水率现对比较适合。(2 0 0 5 年岩土工程师专业考试试题)(A)1 2%；(B)1 7%；(C)2 2%；(D)2 5%。2 4 .对粘性土填料进行下列压实试验时，下 列()选项是错误的。(2 0 0 5 年岩土工程师专业考试试题)(A)在一定击实功作用下，能使填筑土料达到最大干密度所对应的含水量；(B)与轻型击实仪比较，采用重型击实试验得到土料的最大干密度较大；(O填土的塑限增加，最优含水量减小；击实功增加，最优含水量增加。四、判断改错题1 .在填方工程施工中，常用土的干密度
21、来评价填土的压实程度。2 .无论什么土，都具有可塑性。3.用塑性指数L可以对土进行分类。4 .相对密实度以主要用于比较不同砂土的密实度大小。5 .砂土的分类是按颗粒级配及其形状进行的。6 .粉土的塑性指数L小于或等于1 0、粒径大于0.0 7 5 的颗粒含量不超过全重5 5%的土。7 .甲土的饱和度大于乙土的饱和度，则甲土的含水量一定高于乙土的含水量。8 .土在最优含水量时，压实密度最大，同一种土的压实能量越大，最优含水量越大。9 .两种不同的粘性土，其天然含水量相同，则其软硬程度相同。1 0 .地下水位上升时，在浸湿的土层中，其颗粒相对密度和孔隙比将增大。五、计算题1 .有一完全饱和的原状土
22、样切满于容积为2 1.7 c m，的环刀内，称得总质量为7 2.4 9 g,经 105 烘干至恒重为6 1.2 8 g,已知环刀质量为32.5 4 g,土粒相对密度（比重）为 2.7 4,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）。2 .某原状土样的密度为1.8 5 g/c m：、含水量为34%、土粒相对密度为2.7 1,试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先导得公式然后求解）。3.某砂土土样的密度为1.7 7 g/c m 3,含水量为9.8%,土粒相对密度为2.6 7,烘干后测定最小孔隙比为0.4 6 1,最大孔隙比为0.9 4 3,试求孔隙比和相对密度，
23、判断该砂土的密实度。4 .某一完全饱和粘性土试样的含水量为30%,土粒相对密度为2.7 3,液限为33%,塑限为1 7%,试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状态。5 .经测定，某地下水位以卜砂层的饱和密度为L 9 9 1 g/c n?,土粒相对密度为2.6 6,最大干密度为1.6 7 g/c m:t,最小干密度为1.39 g/c m3,试判断该砂土的密实程度。6 .已知某土样含水量为2 0%,土粒相对密度为2.7,孔隙率为5 0%,若将该土加水至完全饱和，问 1 0n?该土体需加水多少？7 .某土样，土粒相对密度为2.7,孔隙比为0.9 5,饱
24、和度为37 临现要把饱和度提高到9 0%,则 每 1 的该土样中应加多少水？8 .某土样孔隙体积4.交*,土粒体积4土粒相对密度为a=2.6 9,求孔隙比e和干重度骨;当孔隙被水充满时，求饱和重度和含水量。9 .某土样的干密度为1.6 0g/c m-土粒相对密度为2.6 6,颗粒分析试验表明，该土大于0.5m m 的颗粒占总质量的2 5%。假设细颗粒可以把粗颗粒间的孔隙全部填满，问该土小于0.5 m m的那部分细颗粒土的干密度约是多少？若经过压实后，该土在含水量为1 8%时达到饱和，问该士此时的干密度是多少？1 0.某一施工现场需要填土，基坑的体积为2 000 土方来源是从附近土丘开挖，经勘察
25、土的相对密度为2.7 0,含水量为1 5%,孔隙比为0.6 0。要求填土的含水量为1 7%,干重度为1 7.6 k N/m,!o（1）取土场的重度、干重度和饱和度是多少？（2）应从取土场开采多少方土？(3)碾压时应洒多少水?填土的孔隙比是多少？(三峡大学2 006 年研究生入学考试试题)1 1 .某饱和土样含水量为38.2%,密度为1.8 5 t/m3,塑限为2 7.5%,液限为4 2.1%。问：要制备完全饱和、含水量为5 0%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？1 2 .某饱和土的饱和密度为1.8 5 t/m3,含水量为37.04%,试求其土粒相对密
26、度和孔隙比。1 3.已知一土样天然密度为1.8 t/m3,干密度为1.3 t/m3,饱和重度为2 0 k N/n?,试问在I t天然状态土中，水和干土的质量各是多少？若使这些土改变成饱和状态，则需加水多少？1 4 .设有1 m，的石块，孔隙比e=0,打碎后孔隙比为e=0.6,在打碎后孔隙比为e=0.7 5,求第一次与第二次打碎后的体积？1 5 .是推导理论上所能达到的最大击实曲线(即饱和度Sr=1 0 0%的击实曲线)的表达式。1 6 .配置含水量35%的土样，取天然含水量1 2%的土重2 0 t,已测定土粒相对密度为2.7 0,问需加水多少？(同济大学1 998年研究生入学考试试题)第 2
27、章参考答案一、简答题L【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p、含水量3、相对密度出；计算指标是：孔隙比e、孔隙率n、干密度p 八饱和密度p 即、有效密度p、饱和度S r2 .【答】3,34，但 S r，”不一定大于S r z.o 因为S,=(o ds/e,它不仅与含水量3 有关，还 与 山、e有关。3.【答】(1)液限收：液限定义为流动状态与塑性状态之间的界限含水量。(2)塑限好: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3,:缩限是土样从半坚硬进入坚硬状
28、态的界限含水量。(4)塑性指数。定义为土样的液限和塑限之差：/.=附一防*-(5)液性指数：4 .【答】塑性指数L，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，L 变大。L，是粘性土的分类标准。IQ17为粘性土，10心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)产生机理是山于土层在结冰时，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
29、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：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 D,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ew或用振动叉和击实金属法测定“因人而异，难以获得较为科学的数据。10.【答】
30、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：S,=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：珥土的灵敏度愈高，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
31、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。1 2.【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/cm)(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3叩表示；相对应的干密度叫最大干密度，用门皿表示。15.【答】因为含水量小于最优含水量电“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
32、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3 叩出现了自由水，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
33、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 o9
34、 .体积、总体积。1 0 .软硬。三、选择题1.A 2.B 3.A 4.C 5.A 6.C 7.B 8.C 9.C 1 0.B 1 1.C 1 2.B 1 3.B 1 4.B 1 5.C 1 6.A 1 7,A 1 8.A 1 9.B 2 0.A 2 1.B 2 2.C 2 3.B 2 4.C2 1 题详解：压实前填料的干重度：F 1+1+0-1SAw 0.9x272x10.压实后填土的干重度：置+Y 09*0.14x272根据压实前后土体干质量相等的原则计算填料的方量%:8000 xl9.L14JV108443答 案（B）正确四、判断改错题1./。2.X,无粘性土不具有可塑性。3.X,对粉土
35、和粘性土分类。4.X,是反映砂土本身的密实程度。5.X,去 掉“及其形状”。6.6,将“5 5%”改为“5 0%”。7.X,二者没有必然联系。8.X,同一种土的压实能量越大，最优含水量越小。9.X,液性指数相同时软硬程度才相同。1 0.X,保持不变。五、计算题1 解：*-7149-3154-39.9%-61.28-31 54-2S.74g11.21g，句.T on，外心L“aic-A IP；=F-r；=2lJ-ll2l=10.49c片齐密.g3,筹“小6“心.g a 10.492.解：设土颗粒体积为1JM/.(*).+*(,刖由”y 1+得 P5平”鬻5p 也二”以 T况-I .欣打出31P产
36、 r l+*l+DLM 生血 如 山%皿5a3.解：由 。L77d.+k-l (L%30.M3-0U&X0J95因为1/3 所以该砂土的密实度为中密。空4.解：由%得-d f i-2.73x0.3-0.819AAJ19 _ 1 7 3-gAwi1U 1+0.819智5端翳 一 _ 一一或T7 i f,I因为101尸1617,该粘性土应定名为粉质粘土；因为0.75IL=0.8K1.0,所以该粘性土的状态为软塑。5.解：由a-1591 2M,0jO5,l*得 A*一 皿n r i+.i+omsq,_ -一-勺-S r-*J-J-依 -因为2/3 S P AN 所以该砂土的密实度为密实。0.744H
37、-xlOOSG-SOK,6.解：由 得=1由4叫匕，且。+匕y-U W得/97与 芋 罕!.当4Y时，匕些0.54x5”J MI当力-100时，匕 仍lx$5n，故应加水 夕仪1x(5-17)-litF-空 7.解：由,I*得-1+d粗颗粒孔隙体 积/一1-1一队15%.空 .1.4 IgCBT细颗粒土的干密度,n。那压实后的孔隙比O.Bx2jff-0.493番 篇 皿 储1 0 解：(1)y-1%4丽1.玲1a88加 工 况.7,热(2)填土场叫-Mi-7 8*2000如or取土场A号生.盖.皿3旷=冬=刎=加82A】a(3)洒多少水 4 3 nx7 _ uS)-5D雨-.-1-1-0 5
38、3 4网 1W1 1 .解：网”1*0J82 7M,1.34x1-I.W-l.3 4 x(0.5-0L382)-0L15U。-|2-.-4 2 1-2 7.5=1 4 0 粉质粘土加水前-旧3-加4 6-。加可塑状态加水后4 1-J,L仲-骞J M A-l J*流塑状态S=主1 2.解：、仙 13x05%-0J23Tl-0J23-0J77r需加水/-匕-OLiiir14.解:%-lfl+(1 7 5-L 7 S H15.解:J“等16.解:匕二由 得 l+,l+OLUM.-M-M.-12-1.286-ia 7M/“3由 一e x IJ N w(L35-得 ia7l4需 加 水 上第 3 章士的
39、渗透性及渗流一、简答题1.试解释起始水力梯度产生的原因。2.简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。3.为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别？4.拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？5.为什么流线与等势线总是正交的？6.流砂与管涌现象有什么区别和联系？7.渗透力都会引起哪些破坏？二、填空题1.土 体 具 有 被 液 体 透 过 的 性 质 称 为 土 的。2.影 响 渗 透 系 数 的 主 要 因 素 有:、3.一般来讲，室内渗透试验有两种，即 和 o4.渗流破坏主要有 和 两种基本形式。5.达西定律只适用于 的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的三、选择题1.反应土透水性
40、质的指标是（）。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（）。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？（）A.压缩系数 B.固结系数C.压缩模量 D.渗透系数4.发生在地基中的下列现象，哪种不属于渗透变形？（）A.坑底隆起 B.流土 C.砂沸 D.流砂5.下属关于渗流力的描述不正确的是（）。A.其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致B.是一种体积力，其
41、量纲与重度的量纲相同C.流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大D.渗流力的存在对土体稳定总是不利的6 .下列哪一种土样更容易发生流砂？（）A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂C.粉质黏土 D.黏土7.成层土水平方向的等效渗透系数也与垂直方向的等效渗透系数片的关 系 是（）。A./内 B,C,*TI/S板桩打入土层表面以下9.3,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。不透水层图 3 4 板桩墙下的渗流图7.如图3-5 所示，在长为1 0 cm,面积肥 的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的 =6 25,=0-900筒下端与管相连，管内水
42、位高出筒5 cm（固定不变），流水自下而上通过试样后可溢流出去。试求（1）渗流力的大小，判断是否会产生流砂现象；（2）临界水利梯度公 值。图 3 5第 3章参考答案一、简答题L【答】起始水力梯度产生的原因是，为了克服薄膜水的抗剪强度T 0 （或者说为了克服吸着水的粘滞阻力），使之发生流动所必须具有的临界水力梯度度。也就是说，只要有水力坡度，薄膜水就会发生运动，只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时，薄膜水的渗透速度V 非常小，只有凭借精密仪器才能观测到。因此严格的讲，起始水力梯度I。是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度T。的水力梯度。2 .【答】（1）土的粒度成分及矿物成分。土的颗粒大小
43、、形状及级配，影响土中孔隙大小及其形状,因而影响土的渗透性。土颗粒越粗，越浑圆、越均匀时，渗透性就大。砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时，其渗透系数就大大降低。（2）结合水膜厚度。粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时，会阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。（3）土的结构构造。天然土层通常不是各向同性的，在渗透性方面往往也是如此。如黄土具有竖直方向的大孔隙，所以竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。层状粘土常夹有薄的粉砂层，它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。（4）水的粘滞度。水在土中的渗流速度与水的容重及粘滞度有关，从而也影响到土的渗透性。3 .【答】室内试验和现场试验渗透系数有较大差别，主要在于试
44、验装置和试验条件等有关，即就是和渗透系数的影响因素有关，详见上一题。4 .【答】当渗流场中水头及流速等渗流要素不随忖间改变时，这种渗流称为稳定渗流，而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。5 .【答】在稳定渗流场中，取一微单元体，并假定水体不可压缩，则根据水流连续原理，单位时间内流入和流出微元体的水量应相等，即 d q（.=d q o o 从而得到：生+%=0Ox cfe即为二维渗流连续方程，从中由数学知识，可知流线和等势线正交。6.【答】在向上的渗流力作用下，粒间有效应力为零时，颗粒群发生悬浮、移动的现象称为流砂（土）现象。这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和细、粉砂和粉土层中，一般具
45、有突发性、对工程危害大。在水流渗透作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。它多发生在砂性土中，且颗粒大小差别大，往往缺少某种粒径，其破坏有个时间发展过程，是一种渐进性质破坏。具体地再说，管涌和流砂的区别是：（1）流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度，而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下；（2）流砂发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部；（3）流砂发生在水流方向向上，而管涌没有限制。7.【答】渗流引起的渗透破坏
46、问题主要有两大类：一是由于渗流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体和结构物失稳。前者主要表现为流砂和管涌，后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。二、填空题1.渗透性或透水性2.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.常水头法、变水头法4.流砂(土)、管涌5.层流、渗透系数三、选择题1.1)2.C 3.D 4.A 5.D 6.B 7.A 8.A 9.D 10.C 11.D 12.C 13.D(注：按规范当 R 一崂时发生管涌)四、判断改错题1.V2.V3.,对黏性土
47、不成正比。4.,改“愈小”为“愈大”。5.,改“相同”为“相反”。6.,改“常水”头 为“降水头”或“变水头”。7.,每个网格的长宽比必须为定值。8.V9.,应将管涌与流土对调。五、计算题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,h*c=90cm,hc=90cm(2)已知Ahbc=30%xAhac,而A h-由图 2T6 知,为 30cm,所以AhhC=30%xAhaC=0.3x30=9cmhb=ho-Ahbc=90-9=81 cm又Zi,=30cm,故 h=h Zb=81-30=51cm(3)已知 k2=0
48、.05cm/s,q/A=k2i2=LxAhbc/LzR.05x9/30=0.015cm/s/cm=0.015cm/s(4):ii=Ahah/Li=(Ahac-Ahtc)/L=(30-9)/30=0.7,而且由连续性条件,q/A=kiL=kzi2二 ki=k2i2/ii=0.015/0.7=0.021cm/s2.解：分析：如 图 3-2,砂土为透水土层，厚 6m,上覆粘土为不透水土层，厚 5m,因为粘土层不透水，所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度，即 6m。题目又给出了 n=15m,r2=30m,hi=8m,hs-8.5m。=jMi=*-2ir-6=l2b r由达西定律的公式知，击
49、dr,可改写为：=ia tor tt,M JSff 甥 7ta =ia twU4-)r 4带入已知条件，得到：k=-h 生=；-？4=3.68x10T 3=3.68x1。-cWs127i(Aj A|)12x(8.58)15本题的要点在于对过水断面的理解。另外，还有个别同学将I n 当作了 1 g。3 .解：(1)设所求值为“，砂 样 I 和砂样I I 的高度分别为士和;。因各断面的渗流速度相等，故有.耻4 60 x1x40 2AN=-=-=20CMM+M 2x404-1x40(2)砂与砂界面处的单位渗流量q为：q=Wl=坛4 =.=0 2 x x20 0=20ems fg4 .解：.QL 71
50、.6x20 八皿,k=-=6.5x10 MN/而X7.?x&3x6045 .解：因为试验时的温度为标准温度，故不作温度修正。.aL.*t 3LMxO.4ax4.145 f.k=i-rki =-7-rh=1.4x 10丽-f j 扁 30 x(7x60+25)1006 .解：(D a,e点位于水面，故/=，=b、d 位于土层表面，其孔隙压力分别为:=y jk.=10 x9=91Mps%=10 x1=SQftpac点位于板桩底部，该点的水头损失为：k 9-1&*=x4=x 4=4 也 8该点的孔压为：=7.(*-A*)=WX(18-4)=WO*JM（2）地基的单位渗水量:q=%”=3x10*x（9