《土力学》(第二版)卢廷浩 主编 河海大学出版社

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第一章 土的物理性质与工程分类

[1-1]：有A、B两个土样，通过室内试验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如表所示，试绘制出它们的粒径分布曲线并求出Cu和Cc值。 解：

对A土样：d10＝0.085mm；d30＝0. 38 mm；d60＝0.96 mm，则 C600.

u d

d 96

085 11.29

100.

C d2

30 0.382

cd10d 0.085 0.96 1.77

60

对B土样：d10＝0.0012 mm；d30＝0.0028 mm；d60＝0.005 mm，则C600.

u d

d 005

0012 4.17

100.

C d2

30 0.00282

cd10d 0.0012 0.005 1.31

60

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[1-2]从地下水位以下某粘土层中取出一土样做试验，测得其质量为15.3g，烘干后质量为10.6g，土粒比重为2.70。求试样的含水量、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度、及其相应的重度。 解：(1) 已知：m＝15.3g, ms=10.6g, Gs=2.70, Sr=100%， 则

mw=m-ms=4.7g

Sr=100%

Vv Vw

Gs mw w 4.7 4.7cm3 1mms10.6 Vs s 3.93cm3 Gs w2.70 1Vs w

V=Vs+Vv=8.63

(2) w

e

n mw4.7 100% 100% 44.3% ms10.6Vv4.7 1.20 Vs3.93Vv4.7 100% 100% 54.5% V8.63

m15.3 sat 1.77g/cm3; sat sat g 1.73kN/m3 V8.63

sat w 0.77g/cm3; g 7.5kN/m3

d ms10.6 1.23g/cm3; d d g 12.1kN/m3 V8.63

[1-3]某土样的含水率为6.0%，密度为1.60g/cm3, 土粒比重为2.70,若设孔隙比不变，为使土样饱和，问100cm3土样中应加多少水？ 解：已知 w=6.0%, =1.60g/cm3, Gs=2.70, e1=e2, V=100cm3

m V 160g

ms m160 150.94g 1 w1 6.0%

mw msw 9.06g

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Vs ms150.94 55.90cm3 Gs w2.70 1

Vv V Vs 44.10cm3

所以，饱和时土中水总重为：mwsat Vv w 44.10g

需加入的水重为： mw mwsat mw 44.10 9.06 35.04g

[1-4]有土料1000g，它的含水率为6%，若使它的含水率增加16%。问需加多少水？

解：已知m1=1000g, w1=6.0%, w2=16.0+6.0=22.0%.

∵ m1=ms+mw1=ms(1+w1)

∴ ms=m1/(1+w1)=1000/(1+6.0%)=943.40g

mw1=msw1=943.40×6.0%=56.60g

m2=ms(1+w2)=943.40×(1+22.0%)=1150.95g

mw2=m2-ms=1150.95-943.40=207.55g

∴ Δmw=mw2-mw1=207.55-56.60=150.95g

[1-5] 有一砂土层，测得其天然密度为1.77g/cm3，天然含水率为9.8%，土粒比重为2.70，烘干后测得其最小孔隙比为0.46，最大孔隙比为0.94，试求出天然孔隙比、饱和含水率和相对密实度，并判别该砂土层处于所种密实状态？

解：已知 =1.77g/cm3, w=9.8%, Gs=2.70, emin=0.46, emax=0.94

ms

VVs (1 w)V2.70 (1 9.8%)∵ e v 1 1 s 1 1 0.67 m1VsVs 1.77

V1 w

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wsat mwsat wVv w1 e 0.67 24.8% ms sVs s2.70

Dr emax e0.94 0.67 0.56 emax emin0.94 0.46

∴ 中密的。

[1-6]

解：已知 wA=15%, GsA=2.75, SrA=50%;

wB=6%, GsB=2.68, SrB=30%.

(1) ∵ ＝mms mw s(1 w) s(1 w) wGVVs Vv1 es1 Sr

A 2.75 (1 15%)2.68 (1 6%) 1.73g/cm3 B 1.85g/cm3 1 1 50%30%

ms V(2) ∵ d s

wGs1 Sr

dA 1.51g/cm3; dB 1.74g/cm3

(3) ∵ e wGs Sr

eA=0.825, eB=0.536

[1-8] 略。

[1-9] 某碾压土坝的土石方为20万方，设计填筑干密度为1.65g/cm3.料场土的含水率为12.0%，天然密度1.70g/cm3，液限为32.0%，塑限为20.0%，土粒比重为2.70。问：

（1）为满足填筑土坝需要，料场至少要多少方土料？

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（2）如每日填筑量为3000 m3，该土的最优含水率为塑限的95%，为达到最佳碾压效果，每天共需加水多少？

（3）土坝填筑后的饱和度是多少？

解：已知 V=200000m3， d=1.65g/cm3, w0=12.0%, 0=1.70g/cm3, wL=32.0%, wP=20.0%, Gs=2.72。 (1) d0

V0 msms(1 w0)m0 01.70 1.52g/cm3 VV(1 w0)V(1 w0)1 w01 12%V d 200000 1.65 217105.3m3 1.52 d0

(2) wop wP 0.95 20% 0.95 19%

mw msw V dw

∴ mw V d wop w0 3000 1.65 (19% 12%) 346.5 (T) (3) Sr wGswGs s(1 w)e

119% 2.72 79.8% 2.72 (1 19%) 11.65 (1 19%)