击实功能＝锤重×落高×击次×层次击实筒体积
将已知数据代入上式计算，得
＝2.5×30×27×31000 击实功能
＝6.075(kg·cm／cm3) ＝6.075×10×106 ＝607.5(kN·m／m3) ＝607.5(kJ／m3)
答：分三层击实，每层27击次的单位体积击实功能为607.5kJ／m3。
10(Lb3D4031).某土样初始体积V0＝10ml，土样在水中膨胀稳定后的体积Vωe＝18.5ml，计算土的自由膨胀
率，并判别该土属于几类膨胀土?
?ef＝V?e－V0V0×100%＝18.5－1010?100%＝85%答案:解：土的自由膨胀率为
因65≤δef≤90，所以该土属于中等膨胀土。
答：土的自由膨胀率为85%，该土属于中等膨胀土。
11(Lb3D3027).已知某黏土试样的塑限ωp＝19.4%，塑性指数Ip＝18，当该试样天然含水量ω＝27%时，试计算其液性指数IL，并判断其所处状态。
IL＝?－?PIp×100＝27.0－19.418＝0.42答案:解：根据公式
因为0.25＜IL＜0.75，所以土处于可塑状态。 答：液性指数IL＝0.42，土处于可塑状态。
12(Lb3D4030).某原状土样，试验测得密度ρ＝1.72g／cm3，比重Gs＝2.65，含水率ω＝13.1%，求该土样
的孔隙比e、孔隙率n、饱和度Sr、干密度ρd和浮密度ρ′。 答案:解：令V＝1cm3
已知：ρ＝1.72g／cm3，W＝Vρ＝1.72g,ω＝13.1%，Gs＝2.65 根据以下公式计算得
Ws＝W1＋W＝＝1.52(g)1＋0.131 1.72
Vs＝W?Gs＝
1.523＝0.574(c)m2.65
Ww＝W－Ws＝1.72－1.52＝0.20(g)
Vw＝Ww
?w＝0.203＝0.20(c)m1
Va＝1－Vs－Vw＝1－0.574－0.20＝0.226(cm3)
e＝VvVsVvV＝
n＝0.2＋00.226＝0.7420.574
×100%＝0.4261×100%＝42.6%
Sr＝
0.20?100%＝46.9%VwVnWsV×100%＝
?d＝0.20＋0.226
＝1.523＝1.52／(gcm)1
?′＝Ws－Vs?wV＝1.52－0.574×11＝0.946(g／cm)3
答：该土样的孔隙比e＝0.742，孔隙率n＝42.6%，饱和度Sr＝46.9%，干密度pd＝1.52g／cm3，浮
密度ρ′＝0.946g／cm3。
13(Lb4D3017).对一原状土样进行变水头渗透试验。土样断面积A＝32.2cm2，厚3cm，水头管断面积a＝1.11cm2，观测开始水头为300cm，终了水头为290cm，经过时间为40min，水温为20℃。计算渗透系数K20。 答案:解：根据达西定律变水头公式，得
K＝2.3×aLAtlgh1h2＝2.3×1.11×332.2×40×60－
lg300290＝1.46×10－6(cm／s)
因渗流水温为20℃，故K20＝K＝1.46×106cm／s。 答：渗透系数为K20＝1.46×106cm／s。
－
14(Lb4D4020).每试样长25cm，其截面积为103cm2，作用于试样两端的固定水头差为75cm，此时通过试样
流出的水量为100cm3／min。求渗透系数K。 答案:解：根据达西定律公式
K＝QiA＝QLhA
已知：Q＝100cm3／min＝100cm3／60s＝1.67cm3／s,h＝75cm,A＝103cm2，L＝25cm 代入公式后计算得
K＝1.6×72575×103＝5.39×10－
－3(cm／s)
答：渗透系数K＝5.39×103cm／s。
15(Lb4D5023).某土样固结试验成果如表D-10所示。固结面积为50cm2，试验后测得含水率为24%，湿土重
m＝172.6g，比重Gs＝2.78，计算每级荷载下的孔隙比ei。 表D-10
答案:解：先求e5，由题意知，第5级压力下稳定后的试样总变形量ΣΔh5为
ΣΔh5＝h0－h5＝20－18.46＝1.54(mm)
试验后的湿密度为
?5＝mV5＝mAh5＝172.650×1.846＝1.87(g／cm)3
相应的
e5＝Gs??(1＋?5)－1＝2.78?1?(1＋0.24)1.87e5＋ΣΔh5h0h0＝0.997?5－1＝0.843
ei＝e0－(1＋e0)ΣΔhih0e0＝1?ΣΔh5 根据公式，推出
再计算其他各级压力下稳定后的试样总变形量ΣΔhi及ei，见表D-11 表 D-11
答：每级荷载下的孔隙比ei计算结果见表D-1。
p(kPa)e00501000.9200400800ΣΔh＝h－h(mm0.61.080.881.161.540.9870.9270.8980.8270.83416(Lb4D5024).某土坝填筑方量为28万m3，平均填筑干密度ρd＝1.72g／cm3。问天然密度ρ＝1.92g／cm3，
ω＝20%的料场储备量需大于多少万m3? 答案:解：先计算28万m3的填筑量ms：
ms＝28×104×1.72＝48.16×104(t)
天然密度ρ＝1.92g／cm3，ω＝20%的料场储备量V应为
V≥ms(1＋?)＝48.16×(1＋0.20)1.92＝30.1×104(m)3?3
答：需大于30.1万m。
17(Lb4D3016).对一砂土样进行常水头渗透试验，土样断面积为86cm2，厚10cm，试验水头为50cm，水温为20℃，120s内渗过的水量为300cm3。求渗透系数K20。 答案:解：根据达西定律常水头公式，得
K＝QiA＝QLHAt＝300×1050×86×120＝5.81×10－
－3(cm／s)
因渗流水温为20℃，故K20＝K＝5.81×103cm／s。 答：渗透系数K20＝5.81×103cm／s。
－
18(Lb4D4019).对一土样进行压缩试验，试验 前湿密度ρ＝1.86g／cm3，ω＝38%，试样高度h0＝20mm，
在各级荷重下压缩稳定后的试样总变形量见表D-6。试样的土粒比重Gs＝2.75。求p＝100～200kPa的压缩系数av与压缩模量Es。 表D-6
压力p(kPa)试样总变形量ΣΔhi(mm)00500.9261001.3082001.8864002.564 答案:解：根据公式，得 e0＝Gs??(1＋?)?－1＝2.751(1＋0.38)1.86ΣΔhih0－1＝1.040
ei＝e0－(1＋e0)Si＝ΣΔhih0
推算出各级压力下压缩段的单位沉降量Si和孔隙比ei，如表D-7所示。 表D-7
压力p(kPa)ei01.040500.94646.31000.90765.42000.84894.34000.778128.2Si(mm／m) 再根据公式 aV＝ei－ei＋1pi＋1－pi－1
)aV＝e1－e2p2－p1＝0.907－0.8480.2－0.1＝0.59(MPa 推算出 根据公式
Es＝pi＋1－piSi＋1－Si×1000
Es＝p2－p1S2－S1×1000＝0.2－0.194.3－65.4×1000＝3.46(MPa)－
推算出
答：p＝100～200kPa的压缩系数为aV＝0.59MPa1，压缩模量为Es＝3.46MPa。
19(Lb4D4021).为了测定地基的渗透系数，在地下水的流动方向相隔10m挖了两个井。由上游井中投入食
盐，在下游井连续检验，经13h后，食盐流到下游井中，立即测量两井水面标高相差18cm。求渗透系数K。 答案:解：根据达西定律v＝Ki，得
K＝vi＝Lt·Lh＝L2th＝10213?18＝10?102413?60?60?18＝1.19(cm／s)
答：渗透系数K＝1.19cm／s。
20(Lb4D5025).某微含砾黏土土样，其大于5mm的颗粒含量为12%，干比重Gs2＝2.68，吸着含水率为4%；
小于5mm以下颗粒击实试验的最大干密度ρ正其全样的ρ′dmax和ω′op。 答案:解：根据校正计算公式
?′＝dmax11－P3
dmax＝1.76g／cm，最优含水率ωop＝21%,比重Gs＝2.75。请校
ω′op＝ωop(1－P)＋Pω2
已知：P＝12%，Gs2＝2.68，ω2＝4%,ρ 将已知数据代入上述两式计算得
?′dmax＝1 1－0.121.76＋0.122.68×1＝1.84(g／cm)3?dmax＋PGs2??3
dmax＝1.76g／cm，ωop＝21%,ρ
ω
＝1g／cm3。
ω′op＝21×(1－0.12)＋0.12×4＝19%
答：校正后的ρ′dmax＝1.84g／cm3，ω′op＝19%。
四、 绘图题
1(Lb3E1009).图E-9所示的装置简图是什么试验装置?
图 E-9
答案:图E-9是试坑注水法试验装置。
2(Lb3E2010).根据图E-10中土的两种渗流状态，分别写出它们的名称。
图 E-10
答案: (a)层流；(b)紊流。
3(Jd5E2021).图E-21(a)为管涌临界水力坡降与不均匀系数的关系曲线，试在图上标出允许水力坡降和破坏水力坡降区。
图 E-21
答案:如图E-21(b)所示。