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土力学及基础工程作业答案
作业一：
习题1.6
解：要判断基槽是否安全，只需比较基底以下地基土的自重应力与承压力的大小。
自重应力＝γZ＝γZ1＋γ′Z2＝（21－10）×（6.0－5.0）＋20×(5.0－4.0)
＝31KN/m2
承压力＝γwh′＝10×3.2＝32KN/m2
∵承压力＞自重应力(即承压顶板以上的上覆土重)
∴基槽不安全。

习题1.7
解：根据Q/t＝q＝kFh/Ｌ可得：
ｋ＝QL/(tFh)＝(5×20)/(10×5×50)＝4×10-2cm/s

习题1.8
解：根据Q/t＝q＝kFh/Ｌ可得：
ｋ＝QL/(tFh)＝3×15/(10×60×5×20)＝7.5×10-4cm/s
注：此题时间应为10分钟而不是10秒。

习题1.10
解：要判断是否会发生流土现象，只需比较动水力GD与土的浮重度γ′的大小。
GD＝i·γw＝(ｈ/Ｌ)·γw＝(70/60)×10＝11.67KN/m3
γ′＝γsat－γw＝20.2－10＝10.2KN/m3
∵GD＞γ′
∴会发生流土。

习题2.1
解：已知V＝50cm3m＝95.15gms＝75.05gGs＝2.67ρw＝1g/cm3
利用三相简图可求出：mw＝m－ms＝95.15－75.05＝20.1g
Vw＝mw／ρw＝20.1cm3
∵Gs＝ms／(Vs·ρw)
∴Vs＝ms／(Gs·ρw)＝75.05/(2.67×1)＝28.11cm3
VV＝V－Vs＝50－28.11＝21.89cm3
根据定义即可求出各项指标：
ρ＝m／V＝95.15/50＝1.903g/cm3
ρd＝ms／V＝75.05/50＝1.501g/cm3
ρsat＝(ms＋VV·ρw)／V＝(75.05＋21.89×1)/50＝1.94g/cm3
ω＝(mw／ms)×100%＝(20.1/75.05)×100%＝26.8%
ｅ＝VV／Vs＝21.89/28.11＝0.78
ｎ＝(VV／V)×100%＝(21.89/50)×100%＝43.8%
Sr＝Vw／VV＝20.1/21.89＝0.918

习题2.2
解：已知ρ＝1.84g/cm3ρw＝1g/cm3Gs＝2.75Sr＝1(依题意)
设Ｖ＝1cm3
∵ρ＝ｍ/Ｖ∴ｍ＝ρ·Ｖ＝1.84×1＝1.84g
∵Gs＝ms／(Vs·ρw) ∴ms＝Gs·Vs·ρw＝2.75Vs
mw＝ｍ－ms＝1.84－2.75Vs
Vw＝mw／ρw＝1.84－2.75Vs
∵Sr＝Vw／VV＝1∴VV＝Vw＝1.84－2.75Vs
又∵Ｖ＝VV＋Vs＝1.84－2.75Vs＋Vs＝1.84－1.75Vs＝1
∴Vs＝(1.84－1)/1.75＝0.48cm3
VV＝Ｖ－Vs＝1－0.48＝0.52cm3＝Vw
mw＝Vw·ρw＝0.52g
ms＝ｍ－mw＝1.84－0.52＝1.32g
代入相应公式可得：
ω＝(mw／ms)×100%＝(0.52/1.32)×100%＝39.4%
ρd＝ms／V＝1.32/1＝1.32g/cm3
ｅ＝VV／Vs＝0.52/0.48＝1.08
ｎ＝(VV／V)×100%＝(0.52/1)×100%＝52%
注：本题设Vs＝1cm3可得出同样的结果。

习题2.3
解：(1)设Vs＝1ρw＝1g/cm3
∵Gs＝ms／(Vs·ρw) ∴ms＝Gs·Vs·ρw＝2.71×1×1＝2.71g
∵ω＝(mw／ms)×100%∴mw＝ω·ms＝19.3%×2.71＝0.52g
Vw＝mw／ρw＝0.52cm3
又∵ρd＝ms／V∴V＝ms／ρd＝2.71/1.54＝1.76cm3
VV＝Ｖ－Vs＝1.76－1＝0.76cm3
因此：ｅ＝VV／Vs＝0.76/1＝0.76
ｎ＝(VV／V)×100%＝(0.76/1.76)×100%＝43.2%
Sr＝Vw／VV＝0.52/0.76＝0.68
(2)Ip＝(ωＬ－ωp)×100＝(28.3%－16.7%)×100＝11.6<17
故为粉质粘土。
IL＝（ω－ωp）/Ip＝(19.3－16.7)/11.6＝0.224
∵0<IL<0.25∴此土为硬塑状态。

习题2.4
解：已知：V＝100cm3m＝241.00－55.00＝186gms＝162gGs＝2.7
利用三相简图可得：mw＝ｍ－ms＝186－162＝24OgVw＝mw／ρw＝24cm3
∵Gs＝ms／(Vs·ρw)∴Vs＝ms／(Gs·ρw)＝162/(2.70×1)＝60cm3
VV＝Ｖ－Vs＝100－60＝40cm3
根据定义可求出各指标：
ω＝(mw／ms)×100%＝(24/162)×100%＝14.8%
Sr＝Vw／VV＝24/40＝0.6
ｅ＝VV／Vs＝40/60＝0.67ｎ＝(VV／V)×100%＝(40/100