章节习题及答案第一章土的物理性质1有一块体积为60cm3的原状土样，重N,烘干后N。已只土粒比重（相对密度）sG=。求土的天然重度、天然含水量w、干重度d、饱和重度sat、浮重度’、孔隙比e及饱和度Sr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。363kN/m5.1710601005.1VW363sdkN/m2.1410601085.0VW3wswskN/m7.261067.2ssGG%5.2385.085.005.1swWWw884.015.17)235.01(7.261)1(swe(1-12)%71884.06.2235.0seGwSr(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．注意各的取值范围。2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1000kg质量的土料应加多少水解：分析：加水前后Ms不变。于是：加水前：1000%5ssMM（1）加水后：wss1000%15MMM（2）由（1）得：kg952sM，代入（2）得：kg2.95wM注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg，另外，swMMw。3用某种土筑堤，土的含水量w＝15％，土粒比重Gs＝。分层夯实，每层先填0.5m，其重度等＝16kN/m3，夯实达到饱和度rS＝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。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：2211s11ehehh（1）由题给关系，求出：919.0116)15.01(1067.21)1(s1we471.085.015.067.2s2rSwGe代入（1）式，得：m383.05.0919.01471.011)1(1122eheh4某砂土的重度s＝17kN/m3，含水量w＝%，土粒重度s＝kN/m3。其最大孔隙比和最小孔隙比分别为和求该沙土的孔隙比e及相对密实度Dr，并按规范定其密实度。1已知：s=17kN/m3，w=%，s=m3，故有：693.0117)086.01(5.261)1(swe又由给出的最大最小孔隙比求得Dr=，所以由桥规确定该砂土为中密。5试证明。试中maxd、d、mind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111dmaxsmindminsmaxdseee和，可以得到，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6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。加水aabbcc303030土样1土样2图2－16习题2－3图（单位：cm）6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=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=k2hbc/L2=9/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/s（4） i1=hab/L1=（hac-hbc）/L1=（30-9）/30=，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2∴k1=k2i2/i1==0.021cm/s7如图2－17所示，在5.0m厚的黏土层下有一砂土层厚6.0m，其下为基岩（不透水）。为测定该沙土的渗透系数，打一钻孔到基岩顶面并以10-2m3/s的速率从孔中抽水。在距抽水孔15m和30m处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层，测得孔内稳定水位分别在地面以下3.0m和2.5m，试求该砂土的渗透系数。砂土黏土抽水孔观测孔观测孔6.05.03015不透水层2.53.0图2－17习题2－5图（单位：m）分析：如图2-17，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。解：由达西定律（2-6），drdhrkdrdhrkkAiq1262，可改写为：)(12ln,121212hhkrrqdhkrdrq积分后得到：带入已知条件，得到：cm/s103.68m/s1068.31530ln)85.8(1201.0ln)(123-41212rrhhqk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。8如图2－18，其中土层渗透系数为×10－2m3/s，其下为不透水层。在该土层内打一半径为0.12m的钻孔至不透水层，并从...
