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1、土力学习题及答案第三章第3章 土的渗透性及渗流 题 始水力梯度产生的原因。 土的渗透性的因素主要有哪些。 内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别？ 方程适应于什么条件的渗流场？ 线与等势线总是正交的？ 涌现象有什么区别和联系？ 会引起哪些破坏？ 题 液体透过的性质称为土的 。 数的主要因素有： 、 、 、 、 、 室内渗透试验有两种，即 和 。 要有 和 两种基本形式。 适用于 的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的 。 题 性质的指标是。 B.相对密实度 D.渗透系数 土与管涌的概念，正确的说法是。 时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土
2、中 性破坏，管涌属渐进式破坏 破坏，管涌不属渗流破坏 强弱可用土的哪一项指标来反映？ B.固结系数 D.渗透系数 中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？ B.流土 C.砂沸 D.流砂 流力的描述不正确的是。 力梯度成正比，其方向与渗流方向一致 力，其量纲与重度的量纲相同 线越密集的区域，其渗流力也越大 在对土体稳定总是不利的 土样更容易发生流砂？ B.细砂或粉砂 D.黏土 与垂直方向的等效渗透系数的关系是。 方向的等效渗透系数 B.= C. 中某点的渗流力。 增加而增加 B.随水利力梯度增加而减少 C.与水力梯度无关 法的正误。 数越大，土的透水性也越大，土的水力梯度也越大； ，只要水力梯度足够
3、大，就有可能发生流土和管涌； 渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小； 小不仅取决于水力梯度，还与其方向有关。 B.对 C.和对 D.全不对 正确的是。 越密处，其水力梯度越小 等势线上的两点，其孔隙水压力总是相同的 ，任意两相邻等势线间的势能差相等 方向为流线的法线方向 研究的主要问题不包括。 B.渗透变形问题 题 D.地基承载力问题 程场地细砂含水层的流线上A、B两点，A点的水位标高2.5米，B点的水位标高3.0米，两点间流线长为10米，计算两点间的平均个值。 ； (B)0.83 kN/m3； (C) 0.50 kN/m3； (D) 0.20 kN/m3。 土样的孔隙率和细粒含量如下，试
4、按水利水电工程地质勘察规范计算判别下列选项的式属于管涌。 ； (B) ； (D) ； 。 改错题 时必须满足的基本条件之一是流线和等势线必须正交。 中的渗透速度不是孔隙水的实际流速。 比愈大，其渗透系数也愈大。 中，流线愈密集的地方，水力坡降愈小。 时，渗流力方向与重力方向相同。 渗透系数测定通常采用“常水头”试验进行。 时，每个网格的长宽比没有要求。 ，任意两相邻流线间的渗流量相等。 在渗流溢出处，而流土发生的部位可以在渗流溢出处，也可以在土体内部。 题 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。 2底面cc 为基准面，求该面的总水头和静水头； 流经土样2的水头损失
5、为总水头差的30%，求 bb面的总水头和静水头； 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； 1的渗透系数。 单位：cm） 图33 所示，在5.0m 厚的黏土层下有一砂土层厚6.0 m，其下为基岩。为测定该沙土的渗透系数，打一钻孔到基岩顶面并以10水。在距抽水孔15m 和30m 处各打一观测孔穿过黏土层进入砂土层，测得孔内稳定水位分别在地面以下3.0m 和2.5m ，试求该砂单位：m） ；砂的渗透系数；砂样断面积A=200，试问： 置如图3-3所示。砂的渗透系数与砂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？ 砂界面处的单位渗流量q多大？ ，在渗
6、流直径上的水头损失，在60s时间内的渗水量透试验中，已知渗透仪直径，求渗透试验的粘土式样的截面积为,厚度为渗透仪细玻璃管的内径为，实验开始时的水位差为，经过，实验室的水温为20，试求式样的渗透系数。 ，渗透系数板桩打入土层表面以下一板桩打入透土层后形成的流网。已知透水土层深，板桩前后水深(1)图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；(2)地基的单位透水量。 桩墙下的渗流图 的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的，示，在长为10cm，面积筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm(固定值。 通过试样后可溢流出去。试求(1)渗流力的大小，判断是否会产生流砂现象；(2)临界水利梯度考答案 题 产生的原因是，
7、为了克服薄膜水的抗剪强度0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力)，使之发生流动所必须具有的临界水力梯度度。也度，薄膜水就会发生运动，只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时，薄膜水的渗透速度V非常小，只有凭借精密仪器才能观测始水力梯度I0是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度0的水力梯度。 度成分及矿物成分。土的颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙大小及其形状，因而影响土的渗透性。土颗粒越粗，越浑圆、越均匀土中含有较多粉土及粘土颗粒时，其渗透系数就大大降低。结合水膜厚度。粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时，会阻塞土性。 土的结构构造。天然土层通常不是各向同性的，在渗透性方面往往也是如此。如黄土具有
8、竖直方向的大孔隙，所以竖直平方向大得多。层状粘土常夹有薄的粉砂层，它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。水的粘滞度。水在土中的渗流速度有关，从而也影响到土的渗透性。 场试验渗透系数有较大差别，主要在于试验装置和试验条件等有关，即就是和渗透系数的影响因素有关，详见上一题。 头及流速等渗流要素不随时间改变时，这种渗流称为稳定渗流，而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。 中，取一微单元体，并假定水体不可压缩，则根据水流连续原理，单位时间内流入和流出微元体的水量应相等，即dqe=dq0。从而得连续方程，从中由数学知识，可知流线和等势线正交。 力作用下，粒间有效应力为零时，颗粒群发生悬浮、
9、移动的现象称为流砂(土)现象。这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和细、粉有突发性、对工程危害大。 用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水逐内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。它多发生在砂性土中，且颗粒大小差别大，往往缺少某种粒径，其破是一种渐进性质破坏。 管涌和流砂的区别是：流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度，而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下；流砂处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部；流砂发生在水流方向向上，而管涌没有限制。 透破坏问题主要有两大类：一是由于渗流力的作用，使土体颗
10、粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流发生变化，导致土体和结构物失稳。前者主要表现为流砂和管涌，后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。 题 透水性 成分及矿物成分、土的密实度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度 、变水头法 、管涌 透系数 题 D 4.A 5.D 6.B 7.A 8.A 9.D 10. C 11. D 12. C 13.D(注：按规范当时发生管涌) 改错题 土不成正比。 小”为“愈大”。 同”为“相反”。 水”头为“降水头”或“变水头”。 格的长宽比必须为定值。 涌与流土对调。 题 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
11、图中。 为基准面，则有：zc=0，hwc=90cm，hc=90cm =30%Dhac，而Dhac由图2-16知，为30cm，所以 =0.330=9cm =90-9=81cm m，故hwb=hb- zb=81-30=51cm 320.05cm/s，q/A=k2i2= k2Dhbc/L2=0.059/30=0.015cm/s/cm=0.015cm/s hab/L1=/L1=/30=0.7，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2 i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s 2，砂土为透水土层，厚6m，上覆粘土为不透水土层，厚5m，因为粘土层不透水，所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的出了r1=15m，r2=30m，h1=8m，h2=8.5m。 公式知，可改写为： ，得到： 于对过水断面的理解。另外，还有个别同学将ln当作了lg。 为，砂样和砂样的高度分别为和。因各断面的渗流速度相等，故有 面处的单位渗流量q为： 温度为标准温度，故不作温度修正。 于水面，故 b、d位于土层表面，其孔隙压力分别为： 底部，该点的水头损失为： ： 位渗水量： 所以不会发生流砂。
