土力学地基基础第四版习题答案Word文档格式.docx
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孔隙度n=Vv/V=21.9/500=0.438=43.8%
饱和度Sr=Vw/Vv=20.1/21.9=0.918
2.2解：
天然密度ρ=M/V=1.84g/cm3；
土粒比重Gs=Ms/Vs=2.75；
水位以下饱和度Sr=Vw/Vv=1
假设V=1cm3；
则：
M=1.84g；
Ms=2.75Vs；
Ms+Mw=1.84；
ρw=1g/cm3；
数值上Mw=Vw
有2.75Vs+Vw=1.84
Vs+Vw=1
解上述方程组得：
Vs=0.48；
Vw=0.52=Vv；
故：
Mw=0.52g；
Ms=2.75Vs=1.32g；
干密度ρd=Ms/V=1.32g/cm3；
ρw）/V=（0.52+1.32+0×
1）/50=1.84g/cm3；
天然含水率ω=Mw/Ms=0.52/1.32=0.394=39.4%
孔隙比e=Vv/Vs=0.52/0.48=1.08
孔隙度n=Vv/V=0.52/1=0.52=52%
饱和度Sr=Vw/Vv=1
2.3解：
干密度ρd=Ms/V=1.54g/cm3；
土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71；
天然含水率ω=Mw/Ms=0.193
则：
ρd=Ms/V=1.54g/cm3；
有：
Ms=1.54g；
土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71有：
Vs=0.568cm3；
天然含水率ω=Mw/Ms=0.193有：
Mw=0.287g，ρw=1g/cm3，Vw=0.287cm3；
M=Ms+Mw=1.54+0.287=1.827g
Vv=V-Vs=1-0.568=0.432cm3；
Va=Vv-Vw=0.432-0.287=0.145cm3；
天然密度ρ=M/V=1.827/1=1.827g/cm3；
ρw）/V=（0.287+1.54+0.145×
1）/1=1.972g/cm3；
天然含水率ω=19.3%
孔隙比e=Vv/Vs=0.432/0.568=0.76
孔隙度n=Vv/V=0.432/1=0.432=43.2%
饱和度Sr=Vw/Vv=0.287/0.432=0.66
又已知WL=28.3%；
Wp=16.7%；
ω=19.3%；
所以：
Ip=WL-Wp=28.3-16.7=11.6；
大于10，小于17，所以为粉质粘土。
IL=（W-Wp）/（WL-Wp）=（19.3-16.7）/（28.3-16.7）=0.22，位于0~0.25之间，硬塑
2.4解：
V=100cm3；
M=241-55=186g；
Ms=162g；
土粒比重Gs=Ms/Vs=2.70；
Mw=M-Ms=186-162=24g，ρw=1g/cm3；
所以Vw=24cm3；
所以Vs=Ms/2.70=60cm3；
Vs=60cm3；
Vw=24cm3；
所以Vv=V-Vs=100-60=40cm3；
Va=Vv-Vw=40-24=16cm3；
天然密度ρ=M/V=186/100=1.86g/cm3；
干密度ρd=Ms/V=162/100=1.62g/cm3；
ρw）/V=（24+162+16×
1）/100=2.02g/cm3；
天然含水率ω=Mw/Ms=24/162=0.148=14.8%
孔隙比e=Vv/Vs=40/60=0.67
孔隙度n=Vv/V=40/100=0.4=40%
饱和度Sr=Vw/Vv=24/40=0.6
综上所述：
ρsat＞ρ＞ρd
2.5解：
已知该样品为砂土，按照教材P61表2.5从上至下判别：
从给出数值可知：
粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量的百分比为：
9%+2%=11%，，小于50%，故不是粗砂；
粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量的百分比为：
24%+9%+2%=35%，小于50%，故不是中砂；
粒径大于0.075mm的颗粒质量占总质量的百分比为：
15%+42%+24%+9%+2%=92%，大于85%，故为细砂；
注意：
虽然粒径大于0.075mm的颗粒质量占总质量的百分比为92%，大于50%，可定名为粉砂，但是根据砂土命名原则，从上至下判别，按照最先符合者定名，故该样品为细砂。
2.6解：
已知条件见题目。
甲样已知：
天然含水率ω=Mw/Ms=0.28；
假设：
Vs=1cm3；
Gs=Ms/Vs=2.75；
故Ms=2.75Vs=2.75g；
ω=Mw/Ms=0.28；
故Mw=0.28Ms=0.77；
所以：
M=Ms+Mw=2.75+.77=3.52g；
Mw=0.28Ms=0.77；
所以Vw=0.77cm3；
Sr=Vw/Vv=1，故Vv=Vw=0.77cm3；
Va=0cm3；
V=Vs+Vv=1+0.77=1.77cm3；
对于甲样有：
天然密度ρ=M/V=3.52/1.77=1.99g/cm3；
干密度ρd=Ms/V=2.75/1.77=1.55g/cm3；
孔隙比e=Vv/Vs=0.77/1=0.77
-------------------------------------------------------------
乙样已知：
天然含水率ω=Mw/Ms=0.26；
Gs=Ms/Vs=2.70；
故Ms=2.70Vs=2.70g；
ω=Mw/Ms=0.26；
故Mw=0.26Ms=0.70；
M=Ms+Mw=2.70+.70=3.40g；
Mw=0.28Ms=0.70；
所以Vw=0.70cm3；
Sr=Vw/Vv=1，故Vv=Vw=0.70cm3；
V=Vs+Vv=1+0.70=1.70cm3；
对于乙样有：
天然密度ρ=M/V=3.40/1.7=2.0g/cm3；
干密度ρd=Ms/V=2.7/1.7=1.59g/cm3；
孔隙比e=Vv/Vs=0.70/1=0.70
题目中，②错，③错，④对。
对于甲土样：
又已知WL=30%；
Wp=12.5%；
ω=28%；
Ip=WL-Wp=30-12.5=17.5；
大于17，所以为粘土。
IL=（W-Wp）/（WL-Wp）=（28-12.5）/17.5=0.88，位于0.75~1之间，软塑；
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对于乙土样：
又已知WL=14%；
Wp=6.3%；
ω=26%；
Ip=WL-Wp=30-12.5=7.7；
小于10，所以为粉土。
因为塑性指数Ip的大小反映了土体中粘粒含量的大小。
因此，甲Ip＞乙Ip，故甲样粘粒含量大于乙样。
对①。
2.7解：
土粒比重Gs=Ms/Vs=2.72；
孔隙比e=Vv/Vs=0.95；
饱和度1：
Sr=Vw/Vv=0.37
V=1m3；
饱和度2：
Sr=Vw/Vv=0.90
e=Vv/Vs=0.95；
故有：
Vv=0.95Vs；
因为Vv+Vs=1.95Vs=1m3；
所以Vs=0.513m3；
Vv=0.95Vs=0.487m3；
Sr=Vw/Vv=0.37，所以Vw=0.37Vv=0.18m3；
Mw=0.18t；
仅仅饱和度提高以后，土粒比重不变，土样体积不变，干密度不变；
土粒体积和土粒重量不变，Vv不变。
饱和度2：
Sr=Vw/Vv=0.90；
Sr=Vw/Vv=0.90，所以Vw=0.90Vv=0.18m3；
Mw=0.438t；
所以每1立方米土样应该加水0.438-0.18=0.258t=258kg。
2.8解：
干密度ρd=Ms/V=1.66g/cm3；
饱和度Sr=Vw/Vv，分别为0和0.60
假设该土样V=1cm3；
干密度ρd=Ms/V=1.66g/cm3；
Ms=1.66g；
Vs=Ms/2.7=0.615cm3；
Vv=1-Vs=1-0.615=0.385cm3；
饱和度Sr=Vw/Vv，提高到0.60：
Vw/Vv=0.6，Vw=0.6Vv=0.6×
0.385=0.231cm3；
Mw=0.231g，
M=Ms+Mw=1.891g，
湿砂的含水率和密度分别为：
天然密度ρ=M/V=1.891/1=1.891g/cm3；
天然含水率ω=Mw/Ms=0.231/1.66=0.139=13.9%
2.9解：
提示：
已知土粒比重，假设不同孔隙比和饱和度，求得不同天然密度，绘制相应曲线。
2.10解：
M=200g，天然含水率ω=Mw/Ms=15.0%，求ω=Mw/Ms=20.0%应该加多少水。
天然含水率ω=Mw/Ms=0.15，有：
Mw=0.15Ms，
因为M=Mw+Ms=200g,有：
0.15Ms+Ms=1.15Ms=200g，则Ms=173.9g.
加水后Ms不变。
加水前，Mw=0.15Ms=26g，
加水后，Mw=0.20Ms=34.8g，
所以，应该加水34.8-26=8.8g。
第三章土的压缩性和地基沉降计算
3.1解：
不透水层顶部，则计算上覆全部水土压力。
透水层顶部则计算有效自重应力。
3.2解：
P=20.1×
1.1+×
10.1×
（4.8-1.1）=59.48KPa
3.3解：
条形基础，求基底下深度分别为0、0.25b、0.5b、1b、2b、3b处附加应力。
AB=50KPa；
CD=150KPa；
DF=BE=100KPa；
AE=CF=50KPa；
梯形ABCD
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