整理工程地质3班李鸾飞300152Word格式.docx

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ρ与ρsat

ρ表示土的单位体积质量称为土的密度，ρsat表示土孔隙中充满水时的单位体积质量，称为土的饱和密度。

2.有一饱和的原状土样切满于容积为21.7㎝³

的环刀内，称得总质量为72.49g，经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74，试求改土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比。

（答案：

e=1.069）

解：

已知V=21.7㎝³

，m总=72.49g，m恒=61.28g，m环=32.54g，ds=2.74

mw+m恒=m总，mw=m总-m恒=72.49g-61.28g=11.21g

ms+mw=m，m=m总-m环=72.49g-32.54g=39.95g，ms=28.74g

∵Va=0，V=Vs+Vw，ds=ρs/ρw，ms/Vs=ρs

∴ρs=2.74g/cm³

，Vs=10.49cm³

，Vw=11.21cm³

ρ=m/V=1.84，ω=mw/mx100%s=0.39，ρd=ms/V=1.32，e=Vv/Vs=1.069

3.某原土样的密度为1.85g/cm3，含水量为34%，土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（答案：

ρ‘=0.87g/cm³

）

已知ρ=1.85g/cm3，ω=34%，ds=2.71

ρsat=（ms+Vvρw）/V，ρ‘=（ms-Vsρw）/Vγ’=ρ‘g

设V=1cm3，m=ρV=1.85g

ω=mw/msx100%，（m-ms）/ms=0.34，ms=1.38g,mw=m-ms=0.47g

ds=ρs/ρw，ρs=2.71g/cm3，ms/Vs=ρs，Vs=0.51cm3，Vv=V-Vs=0.49cm3

ρsat=1.87g/cm3，ρ‘=0.87g/cm³

，γ’=8.7kN/m³

第三次作业9月9日，星期二

1.某砂土土样的密度为1.77g/cm³

，含水量9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比e和相对密实度Dr，并评定该砂土的密实度。

已知ρ=1.77g/cm3，ω=9.8%，ds=2.67，emin=0.461，emax=0.943

ρ=m/v，ω=mw/msX100%，ds=ρs/ρw，Dr=（emax-e）/（emax-emin），则

ρ=（0.098ms+ms）/（Vv+VS）=1.77g/cm³

，ms=ρsVS=2.67VS，e=Vv/VS

1.16VS=1.77Vv，e=0.656，Dr=0.595，1/3<

Dr<

2/3，属于中密

2.某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。

已知ω=30%，ds=2.73，ωL=33%，ωP=17%

e=Vv/VS=Vw/VS（为饱和水），ρs=2.73g/cm³

，VS=ms/2.73，Vw=mw=0.3ms，则

e=0.3ms/msX2.73=0.819

ρd=ms/V=2.73VS/（VS+0.819VS）=1.5g/cm³

ρsat=（ms+Vvρw）/V=（2.73VS+0.819VS）/（VS+0.819VS）=1.95g/cm³

IP=ωL-ωP=0.16，属于粉质黏土

IL=（ω-ωP）/IP=0.13/0.16=0.8125，属于软塑

第四次作业9月11日，星期四

3.某渗透实验装置如图所示。

砂Ⅰ的渗透系数k1=2X10-1cm/s；

砂Ⅱ的渗透系数k2=1X10-1cm/s，砂样断面积A=200cm2,试问：

（1）若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？

（2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗水量q多大？

（1）k1A（60-h2）/L1=k2Ah2/L2，L1=L2=40cm，k1=2X10-1cm/s，

k2=1X10-1cm/s，A=200cm2，

h2=40cm,则测压管中水面将升至右端水面以上20cm

（2）q=k2i2A，i2=Δh2/L2,则

q=20cm³

/s

4.定水头渗透试验中，已知渗透仪直径D=75mm,在L=200mm渗流途径上的水头损失h=83mm，在60s时间内的渗水量Q=71.6cm³

，求土的渗透系数。

已知D=75mm，L=200mm，h=83mm，Q=71.6cm³

，t=60s

k=QL/AtΔh，A=πD2/4，则

k=0.065cm/s

第五次作业9月16日，星期二

1.如图为一板桩打入透水层后形成的流网。

已知透水层深18.0m，渗透系数k=3X10-4m/s，板桩打入土层表面一下9.0m，板桩前后水深如图所示。

试求：

（1）图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；

（2）地基的单位渗水量。

已知Nd=8，Nf=4，Δh=ΔH/Nd=1，k=3X10-4mm/s

（1）ua=0Xγw=0kN/m2

ub=9Xγw=88.2kN/m2

uc=（9+9-4X1）Xγw=137.2kN/m2

ud=1Xγw=9.8kN/m2

ue=0Xγw=0kN/m2

（2）q=kΔhNf/Nd=12X10-7m3/s

第六次作业9月18日，星期四

2.某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m，γ=17kN/m3；

第二层杂填土厚4m，γ=19kN/m3，Gs=2.73，ω=31%，地下水在地下2m深处；

第三层杂填土厚8m，γ=18.2kN/m3，Gs=2.74，ω=41%；

第三层杂填土厚3m，γ=19.5kN/m3，Gs=2.72，ω=27%；

第五层砂岩未钻穿。

试计算各层交界处的竖向自重应力σc，并绘出σc沿深度分布图。

已知h1=1.5m，h’=0.5m，h2=4m，h3=8m，h4=3m

γ1=17kN/m3，γ2=19kN/m3，γ3=18.2kN/m3，γ4=19.5kN/m3

由γ‘=γ（Gs-1）/Gs（1+ω）

γ‘2=19X（2.73-1）/2.73X（1+0.31）=9.19kN/m3

γ‘3=18.2X（2.74-1）/2.74X（1+0.41）=8.2kN/m3

γ‘4=19.5X（2.72-1）/2.72X（1+0.27）=9.71kN/m3

σc1=γ1Xh1=1.5X17=25.5kPa

σc水=γ1Xh1+γ2Xh’=25.5+19X0.5=35kPa

σc2=σc水+γ‘2X（h2-h’）=35+9.19X3.5=67.17kPa

σc3=σc2+γ‘3h3=67.17+8.2X8=132.77kPa

σc4=σc3+γ‘4h4=132.77+9.71X3=161.9kPa

σc不透水层=σc4+γw（h2-h’+h3+h4）=306.9kPa

3.某构建物基础如图所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kN，作用位置距中心线1.31m，基础埋深为2m，底面尺寸为4mX2m。

试求基底平均压力p和边缘最大压力pmax,并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。

已知F=680kN，eF=1.31m，l=4m，b=2m，d=2m，G=γGAd

由（F+G）Xe=FXeF，e=FeF/（F+G）=0.819m

Pmax=（F+G）X（1+6e/l）/A，Pmin=（F+G）X（1-6e/l）/A

∵pmin<

0，∴出现拉应力

Pmax=2（F+G）/3b（l/2-e）=301kPa

P平均=Pmax/2=150.5kPa

第七次作业9月23日，星期二

1.某矩形基础的底面尺寸为4mX2.4m，设计地面下埋深为1.2m（高于天然地面0.2m），设计地面以上的荷载为1200kN，基底标高处原有土的加权平均重度为18kN/m³

。

试求基底水平面1点及2点下各3.6m深度M1点及M2点处的地基附加应力σz值。

已知A=9.6m2，d=1.2m，h=1m，F=1200kN，γm=18kN/m3

P=（F+G）/A=149kPa，P0=P-γmh=131kPa

M1点：

l=2.4m，b=2m，l/b=1.2，z/b=1.8

查表得αc=0.108

σzM1=0.108*131*2=28.31kPa

M2点：

做延长线后分成2大块，2小块

l=6m，b=2m，l/b=3

大块z/b=1.8，αc=0.143

l’=3.6m，b=2m，l/b=1.8

小块z/b=1.8，αc‘=0.129

则σzM2=2αM2P0=2（0.143-0.129）*131=3.7kPa

2.某条形基础的宽度为2m，在梯形分布的条形荷载（基底附加压力）下，边缘（P0）max=200kPa，（P0）min=100kPa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m及6m深度处值得σz值。

已知（P0）max=200kPa，（P0）min=100kPa，b=2m

P平均=（200+100）/2=150kPa

中点下3m处：

x=0m，z=3m，x/b=0，z/b=1.5，查表αc‘=0.396

σz=0.396*150=59.4kPa

6m处：

x=0m，z=6m，x/b=0，z/b=3，查表αc‘=0.208

σz=0.208*150=31.2kPa

边缘处梯形分布的条形荷载看作是矩形和三角形的叠加荷载

3m处：

矩形分布的条形荷载x/b=0.5，z/b=1.5，查表αc=0.334

σz=0.334*100=33.4kPa

三角形分布的条形荷载l/b=10，z/b=1.5，查表αt1=0.0734，

αt2=0.0938

σz1三角形=7.34kPa

σz2三角形=9.38kPa

所以，边缘左右两侧的

为

σz1=33.4+7.34=40.74kPa

σz2=33.4+9.38=42.78kPa

矩形分布的条形荷载x/b=0.5，z/b=3，查表αc=0.198

σz=0.198*100=19.8kPa

三角形分布的条形荷载l/b=10，z/b=3，查表αt1=0.0476，

αt2=0.0511

σz1三角形=4.76kPa

σz2三角形=5.11kPa

σz1=19.8+4.76=24.56kPa

σz2=19.8+5.11=24.91kPa

第八次作业9月27日，星期六

1.通过现场载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标？

答：

可以同时测定地基承载力和土的变形模量。

2.室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量，为什么？

土的弹性模量是指土体在侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量，它的变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变形两部分。

而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载，它得到的压缩模量和变形模量包含残余变形在内的，和弹性模量有根本区别。

3.试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量，它们与材料力学中的杨氏模量有什么区别？

土的压缩模量：

是土在侧限条件下的竖向附加应力与竖向应变之比值，土的压缩模量是通过土的室内压缩试验得到的。

土的变形模量：

土体在无侧限条件下的应力与应变的比值，土的变形模量时现场原位试验得到的土的压缩模量和变形模量理论上是可以换算的，但影响因素较多不能准确反映他们之间的实际关系。

土的弹性模量：

土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。

土的弹性模量由室内三轴压缩试验确定。

4.选择评价方法

4.应力历史对土的压缩性有何影响？

如何考虑？

C.环境影响报告书答：

天然土层在历史中受过最大固结压力，根据历史可将土层分为正常固结土、超固结土和欠固结土，在研究沉积土层的应力历史时，通常先将先期固结压力与现有覆盖土重比值定义为超固结比，当荷载卸除后要考虑土体的回弹。

2）按发布权限分。

环境标准按发布权限可分为国家环境标准、地方环境标准和行业环境标准。

（4）是否满足环境功能区划和生态功能区划标准。

3.建设项目环境影响评价文件的审查要求5.某工程钻孔3号土样3-1粉质粘土和土样3-2淤泥质粘土的压缩试验数据见于表，试绘制压缩曲线，并计算a1-2和评价其压缩性。

环境总经济价值＝环境使用价值＋环境非使用价值

三、规划环境影响评价土样3-1

（3）对环境影响很小、不需要进行环境影响评价的建设项目，填报环境影响登记表。

a1-2=（e1-e2）/（p2-p1）=（0.770-0.736）/（0.2-0.1）=0.34MPa-1

1.直接市场评估法0.1≤a1-2＜0.5MPa-1，则土样3-1为中压缩性土

建设项目所处环境的敏感性质和敏感程度是确定建设项目环境影响评价类别的重要依据，环境影响评价文件应当就该项目对环境的影响做重点分析。

土样3-2

a1-2=（e1-e2）/（p2-p1）=（0.890-0.803）/（0.2-0.1）=0.87MPa-1

a1-2≥0.5MPa-1，则土样3-2为高压缩性土。