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题目

体积为50(cm)^3的原状土样,其湿土质量为0.1(kg),烘干后质量为0.072(kg),土粒相对密度为2.69,土的液限为35%,塑限为19%。求:土的塑性指数( )、液性指数( ),并确定该土的名称( )和状态( );

体积为$50\text{cm}^3$的原状土样,其湿土质量为$0.1\text{kg}$,烘干后质量为$0.072\text{kg}$,土粒相对密度为$2.69$,土的液限为$35\%$,塑限为$19\%$。 求:土的塑性指数( )、液性指数( ),并确定该土的名称( )和状态( );

题目解答

答案

1. 天然含水率 $ w = \frac{28}{72} \times 100\% \approx 38.89\% $。 2. 塑性指数 $ I_P = w_L - w_P = 35\% - 19\% = 16\% $。 3. 液性指数 $ I_L = \frac{w - w_P}{I_P} = \frac{38.89\% - 19\%}{16\%} \approx 1.24 $。 4. 根据 $ I_P = 16\% $,该土为粉质黏土。 5. 根据 $ I_L \approx 1.24 $,土处于流塑状态。 答案: 1. 塑性指数 $ I_P = 16\% $。 2. 液性指数 $ I_L \approx 1.24 $。 3. 该土为粉质黏土,处于流塑状态。

解析

考查要点:本题主要考查土的物理性质指标计算及土的分类方法,涉及天然含水率、塑性指数、液性指数的计算,以及根据指标判断土的名称和状态。

解题核心思路:

  1. 天然含水率:通过湿土质量与烘干后质量的差值计算;
  2. 塑性指数:直接利用液限与塑限的差值;
  3. 液性指数:结合天然含水率、塑限和塑性指数计算;
  4. 土的分类:根据塑性指数判断土的名称,根据液性指数判断土的状态。

破题关键点:

  • 公式选择:正确应用含水率、塑性指数、液性指数的公式;
  • 分类标准:熟记塑性指数与土名称、液性指数与土状态的对应关系。

1. 计算天然含水率 $w$

天然含水率公式为:
$w = \frac{m_{\text{水}}}{m_{\text{固}}} \times 100\% = \frac{m_{\text{湿}} - m_{\text{干}}}{m_{\text{干}}} \times 100\%$
代入数据:
$w = \frac{0.1\text{kg} - 0.072\text{kg}}{0.072\text{kg}} \times 100\% \approx 38.89\%$

2. 计算塑性指数 $I_P$

塑性指数为液限与塑限的差值:
$I_P = w_L - w_P = 35\% - 19\% = 16\%$

3. 计算液性指数 $I_L$

液性指数公式为:
$I_L = \frac{w - w_P}{I_P}$
代入数据:
$I_L = \frac{38.89\% - 19\%}{16\%} \approx 1.24$

4. 确定土的名称

根据塑性指数 $I_P = 16\%$,查规范可知:

  • 塑性指数 $I_P > 10\%$ 且 $\leq 17\%$ 时,土为 粉质黏土。

5. 确定土的状态

根据液性指数 $I_L \approx 1.24$,判断土的状态:

  • $I_L > 1$ 时,土处于 流塑状态。

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