. B土:
(1)>2mm的颗粒占2.5%<50%;>0.075mm的颗粒占59%(见级配曲线)>50%;故属于砂土。 (2)按规范表4.1.7,由大到小依次对照,定名为粉砂。 C土:
IP?35?26?9,属于粉土。
D土:
(1) IP?78?31?47,属于粘性土; (2)按规范表4.1.9,定名为粘土。
1—20若A、B、C、D四种土经目力鉴别为无机土,其颗粒大小分析试验及液限、
塑限试验结果同1-19题,试按水电部〈〈土工试验规程〉〉(SL237-1999)分类法予以分类。
解:A土:
(1)>0.1mm的颗粒占100%>50%,属于粗粒土;
(2)在>0.1mm的颗粒中,>2mm的颗粒占粗颗粒组的73%>50%,属于砾石类;
(3)按书表1-5巨粒类和粗粒类土的分类表,细粒土(<0.1mm)含量为0,应考虑级配情况,由级配曲线:d60=4.7、d30=2.2、d10=0.7,
Cu?d604.7??6.71?5; d100.72d302.22Cc???1.47 在1~3之间;
d60d104.7?0.7故定名为良好级配砾石(GW)。 B土:
(1)>0.1mm的颗粒占53%>50%,按书上表1-5定名,属于粗粒土; (2)在>0.1mm的颗粒中,>2mm的颗粒占
2.5?4.7%?50%,属于砂土类; 53(3)细粒土含量(相对总土量)为47%,在15%~50%之间,且土无塑性,必在塑性图中A线以下;
故定名为粉质砂(SM)。 C土:
(1)>0.1mm的颗粒占17%<50%,按书上图1-20我国采用的塑性图进行分类,属于细粒土; (2) IP?35?26?9,?L?35%,落在MI区; 故定名为中液限粉土。 D土:
(1)>0.1mm的颗粒为0,属于细粒土;
(2) IP?78?31?47,?L?78%,在塑性图中落在CH区; 故定名为高液限粘土。
2-1 用一套常水头渗透试验装置测定某粉土土样的渗透系数,土样面积32.2cm,土样高度
24cm,经958s,流出水量30cm3,土样的两端总水头差为15cm,求渗透系数。
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. 解:水力坡度 i?h15??3.75 l4Q30??2.59?10?4cm/s iAt958?32.2?3.75 流 量 Q=kiAt ∴ 渗透系数 k?
?cz及?cx沿深度分布图。2-2 按图2-56所示资料,计算并绘制自重应力(地下水位在41.0m44
高程处。) 解:
亚粘土 22.3 41 55 23.9 29.16 64.8 40 粘土
38 81.8
28.63 36.8 细砂 35 111.8 39.1
图2-56 习题2-2图
注: ?szi???i?1i?niZi(水下用?i) ?sxn??0?szn
'2-3 一粉制粘土土层,地下水位在地面下3.0m处,测的天然重度:水上为??17.8kN/m,水下为??18.0kN/m。试计算并绘出自重应力?cz沿深度分布图。如地下水位缓慢下降
335.0m,下降后水上重度仍为??17.8kN/m3,水下重度仍为??18.0kN/m3。试计算并绘
出由于水位下降产生的附加应力?z沿深度分布图。 解:
附加应力σz分布图
γ=17.5KN/m3 3m γ=18.0KN/m3 5m 52.5KN/m2 92.5KN/m2 [17.5-(18-10)]×5.0=47.5 14 / 60
. 2-4 证明K0??1??
式中K0——静止侧压力系数;
?——侧膨胀系数
证明:由材料力学的知识: ?x??sxE??(?sy??sz)E
对无侧向变形条件,qx?0;?sy??sx 得:?sx??1???sz
?sx ?sz ?0静止侧压力系数:?0? ??0??1??
2-5 某河床土层分布如图2-57所示。由于在多个井筒内大量抽水,使粗砂层中水位下降至距该层顶面5m处,河水从上向下渗透,处在稳定渗流状态,各层土重度如图标明,试用两种方法(?sat,u法与?,j发,计算全部40m土层中的竖向有效应力,并绘出分布图。) 解:
1. γsat,u法:
总应力: 求孔压:u
'?ZA???.h1?100??/m2 uA?100??/m2
?ZB?100?10.0?20?300??/m2 uB?200??/m2 ?ZC?300?19?5.0?395??/m2 uC?0
10m 10m 5m 5m 20m
水位 河底 细砂 粘土 粗砂 粗砂 抽水 井筒 γ=20KN/m3 100 300 395 492.5 902.5 γ=19 KN/m3 γ=19.5 KN/m3 γ=20.5 KN/m3 透水孔 15 / 60 100 200 200 100 395 492.5 702.5
.
σz μ σz’
?ZD?395?19.5?5?492.5??/m2 uD?0
?ZE2u?200??/mE?492.5?20.5?20?902.5??/m
2
土层中的竖向有效应力?Z??Z?u;结果如图 2. γ,j法: ?ZA?0
'2 ?ZB?(??j)?10?(20?10?0)?10?100??/m
''‘
'?ZC'?(?'?j)?5??ZB'?(19?10?10?10?5?10)?5?100?395??/m25?ZD'?395?19.5?5?492.5??/m2
?ZE'?492.5?(20.5?10.0)?20?702.5??/m2
2-6 计算并绘出图2-58所示渗透装置处于稳定渗流状态时,砂土与粘土中的竖向有效应力分布图(用两种方法)砂土??20.0kN/m,粘土??18.0kN/m 解:
1. 用γsat,u法:
?ZA?0 uA?0
33?ZB?10?0.1?1.0??/m2
uB?1.0??/m2
?ZC?1.0?20?0.1?3.0??/m2 uC?2.0??/m2
?ZD?3.0?18?0.15?5.7??/m2 uD?1.5??/m2
砂 粘土 10 10 15 单位:cm 1.0 3.0 5.7 1.0 2.0 1.5 1.0 4.2 ?Z'??Z?u 结果如上图
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