工程地質(zhì)3班李鸞飛2012300152

1、第一次作業(yè)9月2日，星期二甲、乙兩土樣的顆粒分析結(jié)果列于表中，試繪制顆粒級配曲線，并確定不均勻系數(shù)以及評價級配均勻情況。 第二次作業(yè)9月4日，星期四1. 試比較下列各對土的三相比例指標在諸方面的異同點：與s;與Ss；e與n; d與；與sat 。與s表示土的單位體積質(zhì)量稱為土的密度，s表示土粒單位體積的質(zhì)量。與Ss表示土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，稱為土的含水率，Ss表示土中水體積與土中孔隙之比，稱為土的飽和度，以百分數(shù)計。e與ne是土中孔隙體積與土粒體積之比，稱土的孔隙比，n是土中孔隙所占體積與土總體積之比，稱土的孔隙率，以百分數(shù)計。d與d表示土單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量，稱為土的干密度，表示

2、土單位體積中土粒的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差，稱為土的浮密度。與sat表示土的單位體積質(zhì)量稱為土的密度，sat表示土孔隙中充滿水時的單位體積質(zhì)量，稱為土的飽和密度。2. 有一飽和的原狀土樣切滿于容積為21.7³的環(huán)刀內(nèi)，稱得總質(zhì)量為72.49g，經(jīng)105烘干至恒重為61.28g，已知環(huán)刀質(zhì)量為32.54g，土粒比重為2.74，試求改土樣的濕密度、含水量、干密度及孔隙比。（答案：e=1.069） 解：已知V=21.7³，m總=72.49g，m恒=61.28g，m環(huán)=32.54g，ds=2.74mw+m恒=m總， mw= m總- m恒=72.49g-61.28g=11.21gms

3、 + mw=m，m= m總-m環(huán)=72.49g-32.54g=39.95g，ms=28.74gVa=0，V=Vs+Vw，ds=s/w， ms/ Vs=ss=2.74 g/cm³，Vs=10.49 cm³，Vw=11.21 cm³=m/V=1.84，= mw/ m x100%s=0.39，d= ms/V=1.32，e=Vv/ Vs=1.0693.某原土樣的密度為1.85g/cm3，含水量為34%，土粒相對密度為2.71，試求該土樣的飽和密度、有效密度和有效重度（答案：=0.87g/cm³）解：已知=1.85g/cm3，=34%，ds=2.71sat=（ms

4、+ Vvw）/V，=（ms- Vsw）/V =g設V=1cm3，m=V=1.85g=mw/ msx100%，（m- ms）/ ms=0.34，ms=1.38g ,mw=m- ms=0.47gds=s/w，s=2.71 g/cm3，ms/ Vs=s，Vs=0.51 cm3，Vv=V- Vs=0.49 cm3sat=1.87 g/cm3，=0.87g/cm³，=8.7kN/m³第三次作業(yè)9月9日，星期二1.某砂土土樣的密度為1.77g/cm³，含水量9.8%，土粒相對密度為2.67，烘干后測定最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943，試求孔隙比e和相對密實度Dr

5、，并評定該砂土的密實度。解：已知=1.77g/cm3，=9.8%，ds=2.67，emin=0.461，emax=0.943=m/v，=mw/msX100%，ds=s/w，Dr= (emax-e)/( emax- emin)，則=（0.098ms+ms）/(Vv+VS)=1.77 g/cm³，ms=s VS=2.67 VS，e= Vv /VS1.16 VS=1.77 Vv，e=0.656，Dr=0.595，1/3< Dr<2/3，屬于中密2.某一完全飽和黏性土試樣的含水量為30%，土粒相對密度為2.73，液限為33%，塑限為17%，試求孔隙比、干密度和飽和密度，并按塑性指

6、數(shù)和液性指數(shù)分別定出該黏性土的分類名稱和軟硬狀態(tài)。解：已知=30%，ds=2.73，L=33%，P=17%e= Vv /VS=Vw/ VS(為飽和水)，s=2.73g/cm³，VS=ms/2.73，Vw= mw=0.3ms，則e=0.3 ms/ msX2.73=0.819d=ms/V=2.73 VS/( VS+0.819 VS)=1.5 g/cm³sat=（ms+ Vvw）/V=(2.73 VS+0.819 VS)/ (VS+0.819 VS)=1.95 g/cm³IP=L-P=0.16，屬于粉質(zhì)黏土IL=(-P)/IP=0.13/0.16=0.8125，屬于軟塑

7、第四次作業(yè)9月11日，星期四3.某滲透實驗裝置如圖所示。砂的滲透系數(shù)k1=2X10-1cm/s；砂的滲透系數(shù)k2=1X10-1cm/s，砂樣斷面積A=200cm2,試問：（1）若在砂與砂分界面處安裝一測壓管，則測壓管中水面將升至右端水面以上多高？（2）砂與砂界面處的單位滲水量q多大？解：(1)k1A(60-h2)/L1=k2Ah2/L2，L1= L2=40cm，k1=2X10-1cm/s，k2=1X10-1cm/s，A=200cm2，h2=40cm,則測壓管中水面將升至右端水面以上20cm(2)q=k2i2A，i2=h2/L2,則q=20cm³/s4.定水頭滲透試驗中，已知滲透儀直徑

8、D=75mm,在L=200mm滲流途徑上的水頭損失h=83mm，在60s時間內(nèi)的滲水量Q=71.6cm³，求土的滲透系數(shù)。解：已知D=75mm，L=200mm，h=83mm，Q=71.6cm³，t=60sk=QL/Ath，A=D2/4，則k=0.065cm/s 第五次作業(yè)9月16日，星期二1.如圖為一板樁打入透水層后形成的流網(wǎng)。已知透水層深18.0m，滲透系數(shù)k=3X10-4m/s，板樁打入土層表面一下9.0m，板樁前后水深如圖所示。試求：（1）圖中所示a、b、c、d、e各點的孔隙水壓力；（2）地基的單位滲水量。解：已知Nd=8，Nf=4，h=H/Nd=1，k=3X10-4

9、mm/s（1）ua=0Xw=0 kN/m2ub=9Xw=88.2kN/m2uc=(9+9-4X1)Xw=137.2 kN/m2ud=1Xw=9.8 kN/m2ue=0Xw=0 kN/m2（2）q=kh Nf/ Nd=12X10-7m3/s第六次作業(yè)9月18日，星期四2.某建筑場地的地層分布均勻，第一層雜填土厚1.5m，=17kN/m3；第二層雜填土厚4m，=19kN/m3，Gs=2.73，=31%，地下水在地下2m深處；第三層雜填土厚8m，=18.2kN/m3，Gs=2.74，=41%；第三層雜填土厚3m，=19.5kN/m3，Gs=2.72，=27%；第五層砂巖未鉆穿。試計算各層交界處的豎向

10、自重應力c，并繪出c沿深度分布圖。解：已知h1=1.5m，h=0.5m，h2=4m，h3=8m，h4=3m 1=17kN/m3，2=19kN/m3，3=18.2kN/m3，4=19.5kN/m3由=（Gs-1）/Gs（1+）2=19X（2.73-1）/2.73X（1+0.31）=9.19kN/m33=18.2X（2.74-1）/2.74X（1+0.41）=8.2kN/m34=19.5X（2.72-1）/2.72X（1+0.27）=9.71kN/m3c1=1Xh1=1.5X17=25.5kPac水=1Xh1+2Xh=25.5+19X0.5=35kPac2=c水+2X(h2-h)=35+9.19X

11、3.5=67.17 kPac3=c2+3h3=67.17+8.2X8=132.77 kPac4=c3+4h4=132.77+9.71X3=161.9kPac不透水層=c4+w(h2-h+h3+h4)=306.9kPa3.某構(gòu)建物基礎如圖所示，在設計地面標高處作用有偏心荷載680kN，作用位置距中心線1.31m，基礎埋深為2m，底面尺寸為4mX2m。試求基底平均壓力p和邊緣最大壓力pmax,并繪出沿偏心方向的基底壓力分布圖。解：已知F=680kN，eF=1.31m，l=4m，b=2m，d=2m，G=GAd由(F+G)Xe=FX eF，e=F eF/(F+G)=0.819mPmax=（F+G）X（

12、1+6e/l）/A，Pmin=（F+G）X（1-6e/l）/Apmin<0，出現(xiàn)拉應力Pmax=2（F+G）/3b（l/2-e）=301kPaP平均= Pmax/2=150.5kPa第七次作業(yè)9月23日，星期二1.某矩形基礎的底面尺寸為4mX2.4m，設計地面下埋深為1.2m（高于天然地面0.2m），設計地面以上的荷載為1200kN，基底標高處原有土的加權(quán)平均重度為18kN/m³。試求基底水平面1點及2點下各3.6m深度M1點及M2點處的地基附加應力z值。解：已知A=9.6m2，d=1.2m，h=1m，F(xiàn)=1200kN，m=18kN/m3P=(F+G)/A=149kPa，P0=

13、P-mh=131kPaM1點：l=2.4m，b=2m，l/b=1.2，z/b=1.8查表得c=0.108zM1=0.108*131*2=28.31kPaM2點：做延長線后分成2大塊，2小塊l=6m，b=2m，l/b=3大塊 z/b=1.8，c=0.143l=3.6m，b=2m，l/b=1.8小塊 z/b=1.8，c=0.129則zM2=2M2P0=2(0.143-0.129)*131=3.7kPa2.某條形基礎的寬度為2m，在梯形分布的條形荷載（基底附加壓力）下，邊緣（P0）max=200kPa，（P0）min=100kPa，試求基底寬度中點下和邊緣兩點下各3m及6m深度處值得z值。解：已知(

14、P0)max=200kPa，(P0)min=100kPa，b=2mP平均=（200+100）/2=150kPa中點下 3m處：x=0m，z=3m，x/b=0，z/b=1.5，查表c=0.396z=0.396*150=59.4kPa6m處：x=0m，z=6m，x/b=0，z/b=3，查表c=0.208z=0.208*150=31.2kPa邊緣處 梯形分布的條形荷載看作是矩形和三角形的疊加荷載3m處：矩形分布的條形荷載 x/b=0.5，z/b=1.5 ，查表c=0.334 z=0.334*100=33.4kPa 三角形分布的條形荷載l/b=10，z/b=1.5，查表t1=0.0734，t2=0.0

15、938z1三角形=7.34kPaz2三角形=9.38kPa所以，邊緣左右兩側(cè)的為z1=33.4+7.34=40.74kPaz2=33.4+9.38=42.78kPa6m處：矩形分布的條形荷載x/b=0.5，z/b=3 ，查表c=0.198 z=0.198*100=19.8kPa 三角形分布的條形荷載l/b=10，z/b=3，查表t1=0.0476，t2=0.0511z1三角形=4.76kPaz2三角形=5.11kPa所以，邊緣左右兩側(cè)的為z1=19.8+4.76=24.56kPaz2=19.8+5.11=24.91kPa 第八次作業(yè)9月27日，星期六1.通過現(xiàn)場載荷試驗可以得到哪些土的力學性質(zhì)

16、指標？答：可以同時測定地基承載力和土的變形模量。2.室內(nèi)固結(jié)試驗和現(xiàn)場載荷試驗都不能測定土的彈性模量，為什么？答：土的彈性模量是指土體在側(cè)限條件下瞬時壓縮的應力應變模量，它的變形包括了可恢復的彈性變形和不可恢復的殘余變形兩部分。而室內(nèi)固結(jié)實驗和現(xiàn)場載荷試驗都不能提供瞬時荷載，它得到的壓縮模量和變形模量包含殘余變形在內(nèi)的，和彈性模量有根本區(qū)別。3.試從基本概念、計算公式及適用條件等方面比較壓縮模量、變形模量與彈性模量，它們與材料力學中的楊氏模量有什么區(qū)別？答：土的壓縮模量：是土在側(cè)限條件下的豎向附加應力與豎向應變之比值，土的壓縮模量是通過土的室內(nèi)壓縮試驗得到的。土的變形模量：土體在無側(cè)限條件下的應力與應變的比值，土的變形模量時現(xiàn)場原位試驗得到的土的壓縮模量和變形模量理論上是可以換算的，但影響因素較多不能準確反映他們之間的實際關(guān)系。 土的彈性模量：土體在無側(cè)限條件下瞬時壓縮的應力應變模量。 土的彈性模量由室內(nèi)三軸壓縮試驗確定。4.應力歷史對土的壓縮性有何影響？如何考慮？答：天然土層在歷史中受過最大固結(jié)壓力，根據(jù)歷史可將土層分為正常固結(jié)土、超固結(jié)土和欠固結(jié)土，在研究沉積土層的應力歷史時，通常先將先期固結(jié)壓力與現(xiàn)有覆蓋土重