习题
2-1 根据表2-17所列颗粒大小分析试验成果,作出粒径分布曲线(累积曲线),并算出该土的Cu值及Cc值,同时对该土的级配良好与否加以判定。
表2-17 颗粒大小分析试验成果
(答案:Cu=7.25,Cc=1.53,级配良好)
2-2 某软黏土的干容重γd=11kN/m3,含水率w=50%,土粒比重Gs=2.70,求在一立方米土中,颗粒、水与空气所占体积和重量,并按比例表示在三相示意图中。
(答案:土粒0.407m3,11kN;水0.550m3,5.5kN;空气0.043m3,0kN)
2-3 在某土层中,用体积为72cm3的环刀取样。经测定,土样质量129.1g,烘干后的质量121.5g;土粒比重2.70,重力加速度取用g=10m/s2。问土样的含水率、湿容重、饱和容重、浮容重、干容重各是多少?按上述计算结果,试比较该土在各种情况的容重值有何区别?
(答案:w=6.3%,γ=17.9kN/m3,γsat=20.6kN/m3,γ′=10.6kN/m3,γd=16.9kN/m3;γsat>γ>γd>γ′)
2-4 试按三相图推证下列两个关系式:
2-5 某饱和土样的天然含水率w=40%,饱和容重γsat=18.3kN/m3,重力加速度取用g=10m/s2,求它的孔隙比e和土粒比重Gs,并画出三相图。
(答案:e=1.096,Gs=2.74)
2-6 从甲、乙两地黏性土层中各取出土样进行试验,两地土样的液限和塑限都相同,wL=40%,wp=25%。但甲地的天然含水率w=45%,而乙地的天然含水率w=20%,问两地的液性指数各为多少?属何种状态?按塑性图分类时,甲、乙两地的土名是什么?哪一地区的土层较宜作天然地基?
(答案:甲地IL=1.33,流塑,低液限黏土CL;乙地IL=-0.33,坚硬;低液限黏土CL;乙地)
2-7 经测定得知,某中砂层在地下水位以下饱和容重γsat=20.3kN/m3,重力加速度取用g=10m/s2,Gs=2.65,问该砂层的天然孔隙比为多少?又如经试验测得该砂层的最松和最密的孔隙比分别为0.64和0.56,求其相对密度Dr并判断所处的物理状态如何?
(答案:e=0.602;Dr=0.475,中密)
2-8 如图2-3所示,若其中A土的wL=21%,Ip=0,B土的细粒wL=22%,wp=14%,Ip=8,而C土无塑性,试对三种土进行分类命名。
(答案:A土,SP;B土,SM;C土,SP)
[1] 事实上黏土颗粒是片状的而不是球体,颗粒表面电荷分布并不均匀,边棱部分的电荷有可能与表面电荷性质不同(符号相反)。
[2] 土的密度也是土力学中常会遇到的一个指标,为单位体积土的质量,以ρ(g/cm3)表示。由于重量等于质量乘以重力加速度,故其与土的容重的关系为γ=ρg(kN/m3),式中可取用g=9.81m/s2≈10m/s2。SL 237—1999《土工试验规程》规定用密度计测得密度,由此而获取容重。
[3] 不同黏土矿物的缩限详见表2-7。