土力学习题课-大本版2010(15)

由此得到夯实后的土厚 h2

解法2：

h16 0.5

0.383m 220.87

夯实前后，土粒的高度未变，故有hs hs

h

hs

1 e

hs

h 1 e

hh 1 e1 e

夯实前 e

s 1 w 2.67 10 1.15

1 1 0.919 16

Gs w2.67 0.15 0.471 Sr0.85

1 e 1 0.471

h 0.5 0.383m 1 e1 0.919

夯实后 e

∴ 夯实后的厚度 h

解法3：

取夯实前单位底面积的土体计算，其体积为V h 1 0.5 1 0.5m3 土的重量为W 16 0.5 8kN

W8

6.957kN 得到：颗粒所占高度其中，颗粒重Ws

1 w1 15%

hs

Ws

s

0.261m

Ww

水重 Ww W Ws 1.043kN 得到：水所占高度 hw

w

0.104m

考虑到夯实过程中，水和颗粒均无损失，故夯实后土的高度为：

h hs hw/Sr 0.261 0.104/85% 0.383m

4.已知粘性土的密度 s =27.5 g/cm3，液限为40％，塑限为22％，饱和度为0.98，

孔隙比为1.15，试计算塑性指数、液性指数及确定粘性土的状态。

【解】 根据液限和塑限可以求得塑性指数为18，土的含水量及液性指数可由下式求得

IL ＞l，故此粘性土为流塑状态。

5． 如下图所示，在恒定的总水头差之下水自下而上透过两个土样，从土样1顶面溢出。

（1） 已土样2底面c－c 为基准面，求该面的总水头和静水头;

（2） 已知水流经土样2的水头损失为总水头差的30%，求 b－b面的总水头和静水头；

（3） 已知土样2的渗透系数为0.05cm/s ，求单位时间内土样横截面单位面积的流量；

( 4 ) 求土样1的渗透系数。

图（单位：cm）

解 如上图，本题为定水头实验，水自下而上流过两个土样，相关几何参数列于图中。

解：（1）以c-c为基准面，则有：zc=0，hwc=90cm，hc=90cm （2）已知 hbc=30% hac，而 hac由图2-16知，为30cm，所以：

hbc=30% hac=0.3 30=9cm

∴ hb=hc- hbc=90-9=81cm 又∵ zb=30cm ，故 hwb=hb- zb=81-30=51cm

（3）已知k2=0.05cm/s，q/A=k2i2= k2 hbc/L2=0.05 9/30=0.015cm3/s/cm2=0.015cm/s （4）∵ i1= hab/L1=（ hac- hbc）/L1=（30-9）/30=0.7，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2

∴ k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s