第1章 土的物理性质与工程分类
一．填空题
1． 颗粒级配曲线越平缓，不均匀系数越大，颗粒级配越好。为获得较大密实度，应选择级
配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。
2． 粘粒含量越多，颗粒粒径越小，比表面积越大，亲水性越强，可吸附弱结合水的含量越
多，粘土的塑性指标越大 3． 塑性指标Ip?wL?wp，它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围，它综合反
映了粘性、可塑性等因素。因此《规范》规定：10?Ip?17为粉质粘土，Ip?17为粘土。
4． 对无粘性土，工程性质影响最大的是土的密实度，工程上用指标e、Dr来衡量。 5． 在粘性土的物理指标中，对粘性土的性质影响较大的指标是塑性指数Ip。 6． 决定无粘性土工程性质的好坏是无粘性土的相对密度，它是用指标Dr来衡量。 7． 粘性土的液性指标IL?w?wpwL?wp ，它的正负、大小表征了粘性土的软硬状态，《规范》
按IL将粘性土的状态划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。
8． 岩石按风化程度划分为微风化、中等风化、强风化。
9． 岩石按坚固程度划分为硬质岩石，包括花岗岩、石灰岩等；软质岩石，包括页岩、泥岩
等。 10．某砂层天然饱和重度?sat?20kN/m3，土粒比重Gs?2.68，并测得该砂土的最大干重度?dmax?17.1kN/m3，最小干重度?dmin?15.4kN/m3，则天然孔隙比e为0.68，最大孔隙比emax?0.74，最小孔隙比emin?0.57。
11．砂粒粒径范围是0.075~2mm，砂土是指大于2mm粒径累计含量不超过全重50%，而大于0.075mm粒径累计含量超过全重50%。 12．亲水性最强的粘土矿物是蒙脱石，这是因为它的晶体单元由两个硅片中间夹一个铝片组成，晶胞间露出的是多余的负电荷，因而晶胞单元间联接很弱，水分子容易进入晶胞之间，而发生膨胀。
二 问答题
1． 概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系？ 答：三相组成的性质，特别是固体颗粒的性质，直接影响土的工程特性。但是，同样一种土，密实时强度高，松散时强度低。对于细粒土，水含量少则硬，水含量多时则软。这说明土的性质不仅决定于三相组成的性质，而且三相之间量的比例关系也是一个很重要的影响因素。
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2． 常见的黏土矿物有哪些？试述黏土矿物颗粒与粗颗粒土比较有那些特点及特性？
答：常见的粘土矿物有蒙脱石，伊利石和高龄石。黏土的颗粒很细，粘粒粒径d?0.005mm，细土粒周围形成电场，电分子吸引水分子定向排列，形成结合水膜，土粒与土中水相互作用显著，关系密切。粘性土随着含水量不断增加，土的状态变化为固
态---半固态---液体状态，相应的地基土的承载力基本值f0?450Pa，逐渐降低为
f0?45Pa，亦即承载力基本值相差10倍以上。可见，粘性土最主要的物理特征并非e、
Dr，而是土粒与土中水相互作用产生的稠度。
3． 工业与民用建筑地基基础工程中将地基土划分为哪几种类型？
答：岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
4． 按沉积条件不同，土体可划分为哪几种类型？
答：残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、淤积土、风积土和冰积土。
35． 地下水位以下一原状土样，其w?28%，Gs?2.70；??1.88t/m,计算孔隙比时，用
公式e?ds?w(1??)??1，计算得e?0.838，用公式e??ds计算得e?0.756，试sr问该用那个公式，e为多少？另一个公式在这里为什么不能用？
答：公式e?ds?w(1??)??1该用，e?0.838，而另一公式不能用，因为饱和度sr未
给，不能认为sr?1，实际上将e?0.838代入e??ds，得sr?0.902。 sr6． 说明三相草图中
答：
1e和的物理概念。 1?e1?e1e代表单元土体中土骨架所占有的体积，代表孔隙在单元土体中所占有的1?e1?e体积。
7． 什么是粘性土的界限含水量？它们与土中那一层水膜相对应，他们又如何确定？
答：土由一种状态转到另一种状态的界限含水量称为阿太堡界限含水量。分别为缩限、塑限和液限。分别和强结合水（吸着水）、弱结合水（薄膜水）和自由水相对应。缩限可用收缩皿法测定，塑限可用滚搓法、液塑限联合测定法，液限可用锥式液限仪或碟式液限仪测定。
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8． 说明土的天然重度?，饱和重度?sat，浮重度??和干重度?d的物理概念和相互关系，
并比较同一土中的?、?sat、??、?d的数值大小。 答：??m?VV?wm?Vs?wmmg，???sg，?d?sg，?sat?sVVVV。
?sat????d???。
三、判断题
1．粘性土的软硬程度取决于含水量的大小，无粘性土密实程度取决于孔隙比的大小。 （ ? ）
2．甲土饱和度大于乙土，则甲土的含水量一定高于已土。 （ ? ） 3．粉粒是0.074~0.05mm的粒组。 （ ? ）
4．相对密实度Dr会出现 Dr?1和 Dr?1的情况。 （ ? ）
5．甲土的饱和度如果大于乙土，则甲土必定比乙土软。 （ ? ）
6．甲土的孔隙比大于乙土，则甲土的干重度应小于乙土。 （ ? ）
7．土的天然重度愈大，则土密实性愈好。 （ ? ）
四、计算题
1． 某地基土样数据如下：环刀体积60cm,湿土质量0.1204kg，土质量0.0992kg，土粒
相对密度为2.71，试计算：天然含水量w，天然重度?，干重度?d，孔隙比e。
3ms0.0992m0.12043g??10?0.016N5/cm3 ??g??10?0.020N/cm ?d?V60V60
mw0.1024?0.0992??100%?11.3% ms0.0992
w?ms0.0992?103Vs???36.6cm3
Gs2.713
e?VvV?Vs60?36.6???0.639 VsVs36.632．若原状土样的天然密度??2.1t/m，含水量w?15%，土颗粒相对密度Gs=2.71，试计算孔隙比e.
3答：设Vs?1m，ms?Gs?w?2.71 t
mw?w?ms?0.15*2.71?0.407t
V?ms?mw??2.71?0.407?1.484m3
2.1e?VvV?Vs1.484?1???0.484 VsVs133．测得沙土的天然重度??17.6kN/m，含水量w?8.6%，土粒相对密度Gs?2.66，最小孔隙比emin?0.462，最大孔隙比emax?0.71，试求沙土的相对密度Dr。
3答： 设Vs?1cm
则ms?VsGs?w?2.66g
mw?wms?0.086?2.66?0.229g
V?m??ms?mw2.66?0.229??1.641cm3
?/g1.76e?VvV?Vs1.641?1???0.641 VsVs1emax?e0.71?0.641??0.278
emax?emin0.71?0.462Dr?
34．某干沙土样重度为16.6KN/m,土粒相对密度Gs?2.69，置于雨中，若砂样体积不变，
饱和度增加到40%，求砂样在雨中的孔隙比。
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