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中南大学土力学课后习题答案-马建林-第三版
第一章 土的物理性质
1-2 根据图1-5上四根粒径分布曲线,列表写出各土的各级粒组含量,估算②、③、④、土的Cu及 Cc 并评价其级配情况。
1-8 有一块体积为60 cm3的原状土样,重1.05 N, 烘干后0.85 N。 已只土粒比重(相对密度)=2.67。求土的天然重度?、天然含水量、干重度?d、饱和重度?sat、浮重度?’、 EQ 孔隙比e及饱和度Sr
1-8 解:分析:由W和V可算得?,由Ws和V可算得?d,加上Gs,共已知3个指标,故题目可解。
(1-12)
(1-14)
注意:1.使用国际单位制;
2.?w为已知条件,?w=10kN/m3;
3.注意求解顺序,条件具备这先做;
4.注意各g的取值范围。
1-9 根据式(1—12)的推导方法用土的单元三相简图证明式(1-14)、(1-15)、(1-17)。
1-10 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%,为便于夯实需在土料中加水,使其含水量增至15%,试问每1000 kg
1-10 解:分析:加水前后Ms不变。于是:
加水前: (1)
加水后: (2)
由(1)得:,代入(2)得:
注意:土料中包含了水和土颗粒,共为1000kg,另外,。
1-11 用某种土筑堤,土的含水量=15%,土粒比重Gs=2.67。分层夯实,每层先填0.5m ,其重度等?=16kN/ m3,夯实达到饱和度=85%后再填下一层,如夯实时水没有流失,求每层夯实后的厚度。
1-11 解:分析:压实前后Ws、Vs、w不变,如设每层填土的土颗粒所占的高度为hs,则压实前后hs不变,于是有:
(1)
由题给关系,求出:
代入(1)式,得:
1-12 某饱和土样重0.40N,体积为21.5 cm3,将其烘过一段时间后重为0.33 N,体积缩至15.7 cm3,饱和度=75%,试求土样在烘烤前和烘烤的含水量及孔隙比和干重度。
1-13 设有悬液1000 cm3,其中含土样0.5 cm3,测得土粒重度=27 kN/ m3。当悬液搅拌均匀,停放2min后,在液面下20处测得悬液比重GL=1.003,并测得水的黏滞系数η=1.14×10-3,试求相应于级配曲线上该点的数据。
1-14 某砂土的重度=17 kN/ m3,含水量w=8.6%,土粒重度=26.5 kN/ m3。其最大孔隙比和最小孔隙比分别为0.842和0.562求该沙土的孔隙比e及相对密实度Dr,并按规范定其密实度。1
1-14 已知:=17kN/m3,w=8.6%,?s=26.5kN/m3,故有:
又由给出的最大最小孔隙比求得Dr=0.532,所以由桥规确定该砂土为中密。
1-15 试证明。试中、、分别相应于emax 、e、emin的干容重
证:关键是e和?d之间的对应关系:
由,需要注意的是公式中的emax和?dmin是对应的,而emin和?dmax是对应的。
第二章 土的渗透性及水的渗流
2-3 如图2-16所示,在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样,从土样1顶面溢出。
(1) 已土样2底面c-c 为基准面,求该面的总水头和静水头;
(2) 已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%,求 b-b面的总水头和静水头;
(3) 已知土样2的渗透系数为0.05cm/s ,求单位时间内土样横截面单位面积的流量;
( 4?) 求土样1的渗透系数。
图2-16 习题2-3图 (单位:cm)
2-3 如图2-16,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。
解:(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
(3)已知k2=0.05cm/s,q/A=k2i2= k2??hbc/L2=0.05?9/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/s
(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=0.021
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