土力学与地基基础习题集与答案第3章(2)

渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类：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.D 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：按规范当发生管涌)

四、 判断改错题 1.√ 2.√

3.，对黏性土不成正比。 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.√

9.，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，hwc=90cm，hc=90cm

（2）已知 hbc=30% hac，而 hac由图2-16知，为30cm，所以 hbc=30% hac=0.3 30=9cm ∴ hb=hc- hbc=90-9=81cm

又∵ zb=30cm，故hwb=hb- zb=81-30=51cm

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（3）已知k2=0.05cm/s，q/A=k2i2= k2 hbc/L2=0.05 9/30=0.015cm/s/cm=0.015cm/s

时

（4）∵ i1= hab/L1=（ hac- hbc）/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 2. 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r1=15m，r2=30m，h1=8m，h2=8.5m。

由达西定律的公式知，，可改写为：

带入已知条件，得到：

本题的要点在于对过水断面的理解。另外，还有个别同学将ln当作了lg。 3. 解： (1)设所求值为

，砂样Ⅰ和砂样Ⅱ的高度分别为和。因各断面的渗流速度相等，故有

即

(2)砂与砂界面处的单位渗流量q为：

4. 解：

5. 解：

因为试验时的温度为标准温度，故不作温度修正。

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：

7. 解：(1)

(2)

因为，所以不会发生流砂。