-
第
2
章土的物理性质及分类
（答案在最底端）
一、
简答题
1.
什么是土的物理性质指标？哪些是直接测定的指标？哪些是计算指标？
< br>
1.
【答】
（
1
）土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系，
用土的三相比例指标表示，称为土的物理性质指
标，可用于评价土的物理、力学性质。<
/p>
（
2
）直接测
定的指标：土的密度
、含水量
、相对密度
d
s
；计算指标是：孔隙比
e
、孔隙率
n
、干密
度
d
、饱和密度
sat
< br>、有效密度
’
、饱和度
S
r
2.
甲土的含水量大于乙土，试问甲土的饱和度是否大于乙土？
3.
什么是塑限、液限和缩限？什么是液性指数、塑性指数？
4.
塑性指数对地基土性质有何影响？
5.
什么是土的冻胀性？产生机理是什么？
6.
说明细粒土分类塑性图的优点。
7.
按规范如何对建筑地基岩土进行分类？
7.
【答】
作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
8.
甲乙两土的天然重度和含水量相同，相对密度不同，饱和度哪个大？
9.
简述用孔隙比
e
、相对密实度
D
r<
/p>
判别砂土密实度的优缺点。
10.
简述野外判别碎石土密实度方法？
11.
什么是土的灵敏度和触变性？试述在工程中的应用。
12.
说明下图
< br>2-1
中各图的横纵坐标，同时标出单位。
（
a
）级配曲线
（
b
）击实曲线
（
c
）塑性图
图
2-1
13.
影响土压实性的主要因素什么？
14.
什么是最优含水量和最大干密度？
15.
为什么含水量
<
最优含水量
op
时，干密度
d
随
增加而增大，
>
op
时，
d
随
增加而减小？
16.
在填方压实工程中，土体是否能压实到完全饱和状态？
为什么？（华南理工大学
2006
年攻读硕士学位
研究生入学考试）
17.
影响土击实效果的因素有哪些？
18.
为什么仅用天然含水量说明不了粘性土的物理状态，而
用液性指数却能说明？（长安大学
2007
年硕士
研究生入学考试）
二、
填空题
1.
粘性土中含水量不同，可分别处于
、
、
、
、
四种不同的状态。其界限含水量依次
是
、
、
。
2.
对砂
土密实度的判别一般采用以下三种方法
、
、
。
3.
土的
天然密度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定，其测定方法分别是
、
、
。
4.
粘性土的不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用
、
、
测定。
5.
土的触变性是指
。
6.
土的灵敏度越高，其结构性越强，受扰动后土的强度降低越
。
7.
作为建筑地基的土，可分为岩石、碎石土砂土、
、粘性土和人工填土。
8.
碎石土是指粒径大于
mm
的颗粒超过总重量
50%
的土。
9.
土的饱和度为土中被水充满的孔隙
与孔隙
之比。
10.
液性指数是用来衡量粘性土的
状态。
三、选择题
1
．作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数
C
u
的关系：
(
)
（
A
）
C
u
大比
C
u
小好
(B)
C
u
小比
C
u
大好
(C)
C
u
< br>与压实效果无关
2.
有三个同
一种类土样，它们的含水率
变化？
(
)
(A)
压缩性越大
(B)
压缩性越小
(C)
压缩性不变
3.
有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由
80%
增加至
95%
。试问土样的重度γ和含水率
(
)
(A)
γ增加，
减小
(B)
γ不变，
不变
(C)
γ增加，
增加
怎样改变？
都相同，但是饱和度
S
r
不同，饱和度
S
r
越大的土，其压缩性有何
4.
土的液限是指土进入流
动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？
(
)
(A)
天然土的含水率最大不超过液限
(B)
液限一定是天然土的饱和含水率
(C
)
天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率
5.
已
知砂土的天然孔隙比为
e
＝
0.303
，最大孔隙比
e
max
＝
0.762
，最小孔隙比
e
min
＝
0.114
< br>，则该砂土处于
(
)
状态。
（
A
）密实
（
B
）
中密
(C)
松散
（
D
）稍密
6
．已知某种土的密度ρ＝
1.8g/
cm
3
，土粒相对密度
ds
＝
2.70
，土的含水量
w
＝
18.0
％，则每立方土体中气相
体积为
(
)
(A)0.486m
3
(B)0.77m
3
(C)0.16m
3
(D)0.284m
3
7.
在土的三相比例指标中，直接通过室内试验测定的是（）。
(A)d
s
，
w,e
；
(B)
d
s
，
w,
ρ；
(C)
d
s
，
e,
ρ；
(D)
ρ，
w,
e
。
8.<
/p>
有若干种粘性土，它们的液限
w
L
相同，但塑性指数
I
P
不同，
I
P
越大，
< br>则土的透水性有何不同
（
）
。
（湖
北工业大学
2005
年攻读硕士学位研究生入学考试）
(A)
透水性增大；
(B)
透水性不变；
(C)
透水性减小。
9
．评价粘性土的物理特征指标有哪些（
）。（湖北工业大学
2005
年攻读硕士学位研
究生入学考试）
(A)
天然孔隙比<
/p>
e
，最大孔隙比
e
max
，最小孔隙比
e
min
；
(B)
最大干重度
r
dmax
，最优含水量
w
op
，压实度
(C)
天然含水量
w
，塑限
W
p
，液限
< br>W
L
。
10.
对无粘性土的工程性质影响最大的因素是（
）。
(A)
含水量；
(B)
密实度；
(C)
矿物成分；
(D)
颗粒的均匀程度。
11.
处于天然状态的砂土的密实度
一般用哪一种试验方法测定（
）。
(A)
载荷试验；
(B)
十字板剪切试验；
(C)
标准贯入试验；
(D)
轻便触探试验。
12
．某粘性土的液性指数
=0.6
，则该土的状态（
）。
(A)
硬塑；
(B)
可塑；
(C)
软塑；
(D)
流塑。
13.
粘性土的塑性指数越大，表示土的（
）。
(A)
含水量
w
越大；
(B)
粘粒含量越高；
(C)
粉粒含量越高；
(D)
塑限
W
p
越高。
14.
淤泥属于（
）。
(A)
粉土；
(B)
粘性土；
(C)
粉砂；
(D)
细砂。
15.
粘性土的塑性指数越大，说明（）。
（
A
）土粒比表面积越小；
（
B
）土粒吸附能力越弱；
（
C
）土的可塑范围越大；
（
D
）粘粒、胶粒、粘土矿物含量越低。
16.<
/p>
不同状态下同一种土的重度由大到小排列顺序是（）。
（
A
）
（
C
）
c
；
；
（
B
）
；
（
D
）
；
。
17.
已知甲、乙两土样物理性质指标如表
2-1
：
< br>
表
2-1
土样
甲
乙
/%
32
23
/%
20
16
/%
37
27
2.72
2.66
1.0
1.0
判断下列结论中，正确的是（
）。
（
A<
/p>
）甲比乙具有更多的粘粒；
（
B
）甲比乙具有更大的密度；
（
C
）甲比乙具有更大的干密度；
（
D
）甲比乙具有更大的孔隙比
。
18.
下列叙述正确的是（
）。
（
A<
/p>
）
（
B
）
（
C
）
（
D
）
时，粘性土处于坚硬状态；
< br>
时，粘性土处于流动状态；
时，粘性土处于坚硬状态；
时，粘性土处于软塑状态。
19.<
/p>
下面有关粘性土的叙述正确的是（
）。
（
A<
/p>
）粘性土是指塑性指数小于或等于
10
的
土；
（
B
）
粘性土是指塑性指数大于
10
的土；
（
C
）粘性
土是指塑性指数大于
17
的土；
（
D
）粘性
土又称为粘土。
20.
按《岩土工程勘察规范》（
GB
50021-2001
），砂土和粉土的分类界限是（
）。
(2004
年
岩土工程师专
业考试试题
)
（
A
）粒径大于
0.075mm
的颗粒质量超过总质量
50%
的为粉砂，不足
50%
且塑性指数
I
P
≤
10
的为粉土；
（
B
）
粒径大于
0.075mm
的颗粒质量超过总质量
50%
的为粉砂，
不足
50%
且塑性指数
I
P
>3
的为粉土；
（
C
）粒径大于
0.1
mm
的颗粒质量少于总质量
75%
的为
粉砂，不足
75%
且塑性指数
I
P
>3
的为粉土；
（
D
）粒径
大于
0.1mm
的颗粒质量少于总质量
75%
的为粉砂，不足
75%
且塑性指
数
I
P
>7
的
为粉土。
21.
某建筑物地基需要压
实填土
8000m
3
，控制压实后的含
水量
N/m
3
，天然含水量
程师专业考试试题
)
(A)10650
m
3
；
(B)10850
m
3
；
(C)
11050
m
3
；
(D)
11250
m
3
。
22.
在下列关于路堤堤防填土压实的说法中，（
< br>
）是正确的。
(2004
年
岩土工程师专业考试试题
)
0
1
=14%
，饱
和度
S
r
=90%
；填料重度
r=15.5k
=10%
，相对密度
G
S
=2.72
，此时需要填料的方量最接近下列（
）。<
/p>
(2004
年岩土工
(A)
在
最优含水量下压实可取得最经济的压实效果及最大干密度；
(B)
最优含水率取决于土类，与进行击实试验仪器的类型及
试验方法无关；
(C)
压实度是指实际达到的干密度与击实试验最大干密度之比；
(D)
压实系数随填土深度不同可以不同。
23.
采用塑限含水量
W
P
=18%
的粉质粘土作填土土料修筑告速公路路基，分层铺土碾压时，下列
（
）种含
水率现对比较适合。
(2005
年岩土工程师专业考试试题
)
(A)12%
；
(B)17%
；
(C)
22%
；
(D)
25%
。
2
4.
对粘性土填料进行下列压实试验时，下列（
）选项是错误的。
(2005
年岩土工程师专业考
试试题
)
(A)
在一定击实功作用下
，能使填筑土料达到最大干密度所对应的含水量；
(B)
与轻型击实仪比较，采用重型击实试验得到土料的最大干密度较大
；
(C)
填土的塑限增加，最优含水量减小；击实功增加，最优含水量增加。
四、
判断改错题
1.
在填方工程施工中，常用土的干密度来评价填土的压实程度。
2.
无论什么土，都具有可塑性。
3.
用塑性指数
I
P
可以对土进行分类。
4.
相对密实度
D
r
主要用于比较不同砂土的密实度大小。
5.
砂土的分类是按颗粒级配及其形状进行的。
6.
粉土的塑性指数
I
P
小于或等于
10
、粒径大于
0.075
的颗粒含量不超
过全重
55%
的土。
7.
甲土的饱和度大于乙土
的饱和度，则甲土的含水量一定高于乙土的含水量。
8.
土在最优含水量时，压
实密度最大，同一种土的压实能量越大，最优含水量越大。
9.
两种不同的粘性土，其天然含水量相同，则其软硬程度相同。
10.
地下水位上升时，在浸湿的土层中，其颗粒相对密度和孔
隙比将增大。
五、
计算题
1.
有一完全饱和的原状土样切满于容积为
21.7cm
3
的环刀内，称得总质量为
72.49g
，
经
105
℃烘干至恒重
为
61.28g
，已知环刀质量为
32.54g
，土粒相对密度（比
重）为
2.74
，
< br>试求该土样的湿密度、含水量、干密
度及孔隙比（要求按三项比例指标定义求解）
。
2.
某原状土样的密度为
1.85g/cm
3
、含水量为
34%
< br>、土粒相对密度为
2.71
，试求该土样的饱和密度、有
效
密度和有效重度（先导得公式然后求解）。
3.
某砂土土样的密度为
1.77g
/cm
3
，含水量为
9.8%
，土粒相对密度为
2.67
< br>，烘干后测定最小孔隙比为
0.46
1
< br>，最大孔隙比为
0.943
，试求孔隙比和相对密度，判
断该砂土的密实度。
4.
某一完全饱和粘性土试样的含水量为
30%
，土粒相对密度为
2.73
，液限为
33%
，塑限为
17%
，试求孔<
/p>
隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该粘性土的分类名称和软硬状
态。
5.
经测定，某地下水位以下砂
层的饱和密度为
1.991g/cm
3
，土粒相对密度为
2.66
，最大干密度为
1.67g/cm
3
，
最小干密度
为
1.39g/cm
3
，试判断该砂土
的密实程度。
6.
已知某土样含水量
为
20%
，土粒相对密度为
2.7
，孔隙率为
50%
，若将该土加水至完全饱
和，问
10m
3
该
土体需加水多少？
7.
某土样，
土粒相对密度为
2.7
，孔隙比为
0.
95
，饱和度为
37%
，现要把饱和度
提高到
90%
，则每
1
的该土
样中应加多少水？
8
.
某土样孔隙体积
，土粒体积
sat<
/p>
，土粒相对密度为
d
s
< br>=2.69
，求孔隙比
e
和干重
度
d
；当
孔隙被水充满时，求饱和重度
和含水量
。
9.
某土样的干密度为
1.60g/cm
3
，土粒相对密度为
2.66
，颗粒
分析试验表明，该土大于
0.5mm
的颗粒占总质
量的
25%
。
假设细颗粒可
以把粗颗粒间的孔隙全部填满，
问该土小于
0.5mm
的那部分细颗粒土的干密度约
是多少？若经过压实后，该土在含水量为<
/p>
18%
时达到饱和，问该土此时的干密度是多少？
10.
某一施工现场需要
填土，
基坑的体积为
2000
m
3
，
土方来源是从附近土丘开挖，
经勘察土的相对密度为
2.70,
含水量为
15%,
孔隙比为
0.60
。要求填土的含水量为
17%,
干重度为
17.6
kN/m
3
。
(1)
取土场的重度、干重度和饱和度是多少？
(2)
应从取土场开采多少方土
?
(3)
碾压时应洒多少水
?
填土的孔隙比是多少
?
(
三峡大学
2006
年研究生入学
考试试题
)
11.
某饱和土样含水量
为
38.2%
，密度为
1.85
t/m
3
，塑限为
27.5%
，液限为
42.1%
。问：
要制备完全饱和、
含水量为
50%
的土
样，则每立方米土应加多少水？加水前和加水后土各处于什么状态？其定名是什么？
12.
某饱和土的饱和密度为
1.85
t/
m
3
，含水量为
37.04%
，试求其土粒相对密度和孔隙比。
13.
已知一土样天然密度为
1.8
t/m
3
，干密度为
< br>1.3
t/m
3
，饱和重度为
20
kN/m
3
，试问在
1t
天然状态土中，
水和
干土的质量各是多少？若使这些土改变成饱和状态，则需加水多少？
< br>14.
设有
1m
3
的石块，
孔隙比
e=0
，<
/p>
打碎后孔隙比为
e=0.6
，在打碎后孔
隙比为
e=0.75
，求第一次与第二次打
碎后的体积？
15.
是推导理论
上所能达到的最大击实曲线（即饱和度
S
r
=100%
的击实曲线）的表达式。
16.
配置含水量
35%
的土样，
取天然含水量
12%
的土重
20t
，
已测定土粒相对密度为
< br>2.70
，
问需加水多少？
(<
/p>
同
济大学
1998
年研究生入学考试试题
)
第
2
章
参考答案
一、
简答题
1.
【答】
（
1
）土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系，用土的三
相比例指标表示，称为土的物理性质指
标，可用于评价土的物理、力学性质。
（
2
）直接测定的指标
：土的密度
、含水量
、相对密度
d
s
；计算指标是：孔隙比
e
、孔隙率
n
、干密
度
d
、饱和密度
sat
、
有效密度
’
、饱和度
S
r
2.
【答】
甲
>
乙
，但
S
r
甲
不一定大于
S
r
乙
。因为
S
r
=
d
s
/e
，它不仅与含水量
有关，还与<
/p>
d
s
、
e
有关。
3.
【答】
（
1
）液限
（
2
）
塑限
（
3
）缩限
L
p
s
：液限定义为流动状态与塑性
状态之间的界限含水量。
:
塑限定义为土样从塑性进入半坚硬状态的界限含水量。
:
缩限是土样从半坚硬进入坚硬状态的界限含水量。
（
4
）塑性指数
I
P
定义为土样的液限和塑限之差：
I
P
=
w
L
－
w
P
（
5
）液性指数：
4.
【答】
塑性指数
I
P
是土的颗粒组合、矿物成分以及土中水的离子成分和浓度的指标。土颗粒越细、粘土矿
物
含量越多、土粒表面反离子层中低价阳离子增加，
I
P
变大。
I
P
是粘性土的分类标准。
I
P
>17
为粘性土，
10<
I
P
≤
17
为粉质粘土。
5.
【答】
（
1
）当地层温度降至零摄氏度以下，土中水冻结形成冻土。某些细粘粒土在冻结时，体积发
生膨胀，即
冻胀现象。
（
2
）产生机理是由于土层在结冰时，周围未冻区土中的水分向冻结区迁移积
聚的结果。
6.
【答】
土的塑性指数是划分细粒土的
良好指标，它既能综合反映土的颗粒组成、矿物成分以及土粒吸附阳离
子成分等方面的特
性，但是不同的液限、塑限可给出相同的塑性指数，而土性却很可能不一样。塑性图考
虑
了塑性指数和液限两个方面，因此对细粒土分类更加合理。
7.
【答】
作为建筑地基的岩土，可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
8.
【答】
相对密度大的，饱和度小。
-
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