《土力学》习题集 - 图文

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9.试述红粘土的工程特性。

10.试述软土的工程特性。根据什么指标对软土进行工程地质分类?

11.冻土的专门性指标有哪些?如何对地基土的冻胀性、融陷性分类? 12.淤泥和淤泥质土的生成条件、物理性质和工程特性是什么?淤泥上能否造建筑物?

13.膨胀土如何定名?其重要特征包括哪些方面?

14.盐渍土如何定名?其重要特征包括哪些方面?

第四章 习题

1.什么叫做管涌土和非管涌土?

在渗透水流作用下,土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动,以至流失;随着土的孔隙不断扩大,渗透速度不断增加,较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走,最终导致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体塌陷,这种现象叫管涌。 2.什么叫渗透力,其大小和方向如何确定?

答:地下水在土体中流动时,由于受到土的阻力,而引起水头损失,从作用力与反作用力的原理可知,水流经过时必定对土颗粒施加一种渗流作用力,单位体积土颗粒所受到的渗流作用力称为渗透力。渗流力的大小与水力梯度成正比,其方向与渗流方向一致。

3.影响土渗透性的因素有哪些?

答:1、土的粒度成分及矿物成分;2、结合水膜厚度;3、土的结构、构造;4、水的粘滞度;5、土中气体

4.达西定律的基本假定是什么?试说明达西渗透定律的应用条件和适用范围。

答:1)水流全部质点以平行而不混杂的方式分层流动;2)在层流状态的渗流中,渗透速度V与水力梯度J的一次方成正比,V=KJ 并与土的性质有关;适用于中砂、细砂和粉砂等

5.用达西渗透定律计算出的渗透流速是否是土中的真实渗透流速,它们在物理概念上有何区别?

6.渗透力是怎样引起渗透变形的?渗透变形有哪几种形式?在工程中会有什么危害?防治渗透破坏的工程措施有哪些?

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答:地下水的渗流方向自下而上,已知土的有效重度为,当向上的动水力

与土的有效重度相等时,这时土颗粒间的压力就等于零,土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定,这种现象叫流沙。

在渗透水流作用下,土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动,以至流失;随着土的孔隙不断扩大,渗透速度不断增加,较粗的颗粒也相继被水流逐渐带走,最终导致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体塌陷,这种现象叫管涌。 防治流土的关键在于控制溢出处的水力坡降,为了保证实际的溢出坡降不超过允许坡降,可采取以下工程措施:1。可通过做垂直防渗帷幕、水平防渗铺盖等,延长渗流途径、降低溢出处的坡降;2。在溢出处挖减压沟或打减压井,贯穿渗透性小的黏土层,以降低作用在粘性土层底面的渗透压力;3。在溢出处加透水盖重,以防止土体被渗透力所悬浮。防止管涌一般可从下列两方面采取措施:1。做防渗铺盖或打板桩等,降低土层内部和渗流溢出处的渗透坡降;2。在渗流溢出部位铺设层间关系满足要求的反滤层。

7.发生管涌和流土的机理与条件是什么?与土的类别和性质有什么关系?在工程上是如何判断土可能发生渗透破坏并进行分类的。

答:发生管涌与流土的机理如上一题答案所诉。发生流土的条件是水力梯度大于或等于临界水力梯度均匀系数愈大,

愈大,值愈低。

。临界水力梯度与土性密切相关,研究表明,土的不

值增大,土的渗透系数

值愈小,土中细颗粒含量高,

发生管涌首先取决于土的性质,管涌多发生在砂性土中,其特征是颗粒大小差别较大,往往缺少某种粒径,孔隙直径大且相互连同。无黏性土产生管涌的两个必备条件是:1。几何条件:土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径,这是必要条件,一般不均匀系数

的土才会发生管涌;2水力条件:渗流

力能够带动细颗粒在孔隙间滚动或移动是管涌发生的水力条件,可用管涌的水力梯度来表示。

8.试列举几个在工程设计与施工中应用渗透力的例子,说明其应用条件及应注意的问题。

9.什么是流网?流网两族曲线必须满足的条件是什么?流网的主要用途是什么?

10.如下图所示,有A、B、C三种土,其渗透系数分别为KA=1×10-2cm/s,KB=3

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×10-3 cm/s,KC=5×10-4 cm/s,装在断面为10cm×10cm的方管中,问:(1)渗透经过A土后的水头降落值?h为多少?(2)若要保持上下水头差h=35cm,需要每秒加多少水?

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A,B,C

=90/(50/0.01+30/0.003+10/0.0001)=90/35000

2、流量Q=kiA=(90/35000)*(35/90)*10*10=0.1cm3,此为第二题答案 3、根据i=Q/kA=0.1/(0.01*100)=0.1,△h=iL=0.1*50=5cm,此为第一题答案 11.一种粘性土的比重2.70,孔隙比为0.58,试求该土的临界水力坡降?

12.如下图实验中:(1)已知水头差h=20 cm,土样长度L=30 cm,试求土样单位体积所受的渗透力是多少?(2)若已知土样的土粒比重为2.72,孔隙比为0.63,问该土样是否会发生流土现象?(3) 求出使该土发生流土时的水头差h值。

13.在孔隙率为0.35,土粒比重为2.65的土中开挖墓坑,已知基坑底部有一层厚1.25m的上述土层,受到了1.85m以上的渗流水头影响(如见图),问在土层上面至少加多厚的粗砂才能抵抗流土现象发生?(假定粗砂与土具有相同的孔隙率和比重,而且不计砂土的水头损失)。

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14.变水头渗透试验中,土样直径为7.5cm,长1.5 cm,量管(测压管)直径1.0 cm,初始水头h0=25cm,经20min后,水头降至12.5 cm, 求渗透系数K。

15.已知流网如下图所示,(1)试估算沿板桩墙每米渗入基坑的流量(m3/min)。设砂的渗透系数K=1.8×10-2cm/s。(2)试估计坑底是否可能发生渗透破坏,有多大安全系数?设砂的饱和重度为18.5kN/m3。

16.如下图所示地基,粘土层上下的测管水柱高度分别为1m 及5m,在承压力作用下产生自下而上的渗流。(1)试计算出A、B、C三点的总应力、有效应力、孔隙水压力、水力坡降和渗透力。(2)A点处是否产生流土:a.发生;b.不发生;c.临界状态。

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