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1、2.21某办公楼工程地质勘探中取原状土做试验。用天平称50cm3湿土质量 为95.15g，烘干后质量为75.05g，土粒比重为2.67。计算此土样的天然密 度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度。【解】m = 95.15g，ms= 75.05g mw= 95.15 - 75.05 = 20.1g， V = 50.0cm I p = wl- Wp = 28.3 - 16.7 =11.6 Il=(Wl-w)/Ip=(28.3 - 19.3)/11.6 = 0.776，ds= 2.67。Vs= 75.05/(2.671.0) = 28.1 cm15 g = 10 m/s 2，则
2、V w= 20.1 cmVv= 50.0 -28.1 =21.9 cm 3Va= 50.0 - 28.1- 20.1 = 1.8 cm于是，= m/V = 95.15 / 50 = 1,903g/ cmd= ms/V = 75.05 / 50 = 1.501 g/ cmsat= (rris4- w V v)/ V = (75.05 + 1.0 w = rriw/ rris = 20.1 / 75.05 = 0.268 = 26.8% e=V v/ V s= 21.9 / 28.1 = 0.779 n = V v/ V =21.9) / 50 = 1,939g/ cm21.9/50 = 0.43
3、8 = 43.8%Sr= Vw/Vv=20.1 / 21.9 = 0.9182.22 一厂房地基表层为杂填土，厚1.2m，第二层为粘性土，厚5m，地下水位深1.8m。在粘性土中部取土样做试验，测得天然密度=1.84g/ cm3，土粒比重为2.75。计算此土样的天然含水率w、干密度d、孔隙比e和孔隙率no【解】依题意知，Sr= 1.0 5 sat= = 1.84g/ cm 3 p=，得n = e/(1 + e) = 1.083 /(1 + 1.083) = 0.520g/cm3 02.23 某宾馆地基土的试验中，已测得土样的干密度d= 1.54g/ cm 3，含水 率w= 19.3%，土粒比重为
4、2.71。计算土的孔隙比e、孔隙率n和饱和度Sr。 又 测得该土样的液限与塑限含水率分别为wl=28.3%，wp=16.7%。计算塑性 指数I p和液，性指数I l，并描述土的物理状态，为该土定名。【解】(1) =d(1 + w) = 1.54(1 +0.193) = 1.84g/cmn = e /(1 + e) = 0.757 /(1 + 0.757) = 0.4310.75 v I lv 1，则该土样的物理状态为软塑。由于10lPd3.7两个渗透试验如图3.14a b所示，图中尺寸单位为mm，土的饱和重度sat=19kN/m 求(a) (b)图3.14习题3.7图D单位渗流力，并绘出作用方
5、向；2 ) 土样中点A处(处于土样中间位置)的孔隙水压力；3 ) 土样是否会发生流土 ？4)试验b中左侧盛水容器水面多高时会发生流土？【解】(D=10 (0.6 - 0.2)/0.3=13.3kN/mjb=wib=10(0.8 - 0.5) / 0.4 = 7.5kN/m 3(a) A点的总势能水头= 0.6 - (0.6 - 0.2)/2 = 0.4m而A点的位置水头za= 0.15m，则A点的孔隙水压力(b) A点的总势能水头= 0.8 - (0.8 - 0.5) /2 = 0.65m而A点的位置水头ZA=0.2m，则A点的孔隙水压力(3) ( a)渗流方向向下，不会发生流土 ； (b)
6、土的浮重度3=19 - 10 = 9kN/m3jb =7.5kN/m 3 5(0.00327-0.002) / (0.005-0.002) +19 = 33.4%故，可判定渗透变形类型为过渡型。临界水力梯度= 2.2 (2.70-1 ) (1-0.36) 2 0.00075/0.00209=0.5503.9 某用板桩墙围护的基坑，渗流流网如图3.15所示(图中长度单位为m)，2求图中A点的孔隙水压力ua地基土渗透系数k=1.8103cm /s，孔隙率n = 39%，土粒相对密度ds= 2.71，求 (1 )单宽渗流量；(2) 土样中A点(距坑底0.9m，位于第13个等势线格中部)的孔隙水压 力
7、；(3)基坑是否发生渗透破坏？如果不发生渗透破坏，渗透稳定安全系数是多 少？4 , J 一 J1 一1 .，一. I 一I 一, IZ/xW / xXV / zw / X vzw z Z v / z V图3.15习题3.9流网图【解】1.单位宽度渗流量计算上、下游之间的势能水头差h = P-P2=4.0m。相邻 两条等势线之间的势能水头差为4/14 = 0.286 m。过水断面积为A = mb1 (单位宽度)。正方形网格a = b。单位时间内的单位宽度的流量为(6,14, h = 4m)A点处在势能由高到低的第13格内，约12.5格，所以A点的总势能水头为 Pa =(8.0-0.286 12.
8、5)=4.429 mA点的总势能水头的组成为P1= + ZA九A点的孔隙水压力ua为3.渗流破坏判断沿着流线势能降低的阶数为nd，该方向上的流网边长为a(=1m)。沿着等势 线流槽的划分数为出，该方向上的流网边长为b(=1m)。相邻等势线之间的 水力坡降为不能发生渗透破坏。渗透稳定安全系数为Fs=icr/i =1.043/0.286 = 3.64.17 某建筑场地工程地质勘察资料：地表层为素填土18.0kN/m 3， hi= 1.5m ；第二层为粉土，2sat= 19.4kN/m3，h2= 3.6m ；第三层为中砂，3Sat = 19.8kN/m3，h3= 1.8m ；第四层为坚硬完整岩石。地下水位埋深1.5m。试计算各 层界面及地下水位面处自重应力分布。若第四层为强风化岩石，基岩顶面处土 的自重应力有
