演習問題 1 土質力学演習 Ⅰ 宿題問 1 湿潤状態の粘土を, 質量が 19.09g のシャーレに入れて, その質量を測定したところ,40.37g であったこれを 110 で 24 時間炉乾燥したところ質量は 33.09g になったこの土の含水比を求めよ解 )m w =

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あきとしたかにし
4 years ago
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1 演習問題 1 土質力学演習 Ⅰ 宿題問 1 湿潤状態の粘土を, 質量が 19.09g のシャーレに入れて, その質量を測定したところ,40.37g であったこれを 110 で 24 時間炉乾燥したところ質量は 33.09g になったこの土の含水比を求めよ解 )m w g ms g したがって w % 14.0 問 2 含水比 w が 15.3% の土が 3500kg あるこの土の含水比を 20% にするには何 kg の水が必要か m w1 解 ) 15.3より, m 3500 m w kg ( 含水比 15.3% 時の含水量 ) w1 m w m w2 20 より, m w kg ( 含水比 20% 時の含水量 ) 必要な水の量 :m w kg 問 3 含水比 w10% の土 A50g と, 含水比 w50% の土 B50g を混ぜ合わせた時の含水比 w はいくらか解 ) m wa 50 m wa 10 より, m wa 4.545g ( 土 A の含水量 ) m wb 50 m wb 50 より, m wb 16.67g ( 土 B の含水量 ) したがって求める含水比は w % ( )+( ) 演習問題 2 問 1 飽和粘土の質量が 2,000g, 体積が 1,000cm 3 であったこの土試料を乾燥させると 1,600g になったこの土試料の含水比 w, 間隙比 e, 間隙率 n および土粒子の密度を求めよ解 )w % 1600 飽和した状態から乾燥させた水の量 400g 分の体積 (400cm 3 ) が v となるので e v v s w n v % 0 s g/cm3 問 2 容積が 1,000cm 3, 質量が 2,g のモールドに土試料を詰めた土試料と容器を合わせた質量が 3,900g であったこの土試料の湿潤密度 ρ t を求めよまた, 含水比が 50% のときの乾燥密度を求めよ解 )ρ t m g/cm 3

2 m w m m w 50 より, m w 1 3 m g ( 土の含水量 ) g/cm 3 問 3 現場の土を乱さないように採取して容器に入れ, 体積と質量を測定したら, それぞれ 1,020cm 3,3,812g であったこれを乾燥炉に入れて乾燥し, デシケータで室温まで冷却した後, 質量を測定したら 3,352g であった容器質量を 2,052g とすると, この土の含水比 w, 湿潤密度 ρ t, 乾燥密度はいくらか解 )w m w % ρ t m g/cm g/cm 3 問 4 土取り場から, 間隙比 e が 1.18 である土を 170,000m 3 採取し, 締め固めて盛土を造成したその結果, 盛土の間隙比は 0.75 となったその結果, この盛土は何 m 3 の構造となるか解 )e s より s 170, m e s したがって m 3 演習問題 3 問 1 ある土試料の湿潤密度が 1.53g/cm 3, 土粒子の密度が 2.65g/cm 3, 含水比が 80% であった間隙比 e, 間隙率 n および飽和度 S r を求めよ解 ) ρ t 1+ w e n e 1+e S r wg s e % % 2.12 問 2 飽和度 S r80%, 含水比 w40%, 土粒子の密度 2.65g/cm 3 の土試料の湿潤密度 ρ t, 乾燥密度を求めよまた, 間隙比 e に変化はないものとして飽和した時の飽和密度 at と飽和単位体積重量 γ sat を求めよただし, 重力加速度は 9.8m/s 2 として計算せよ解 )e w G s S r ここでe 1より ρ d (1+e) g/cm3 ρ t (1 + w ) g/cm3

3 at G s+e 1+e ρ w g/cm kg/m 3 γ sat ρ w kn/m 3 演習問題 4 問 1 含水比 12.5% の試料土が, 質量 18.5kg だけあるこの土を含水比 15% にするためには何 g の質量の水を加えればよいか解 ) m 12.5 より m kg m w12.5 m kg ( 元々の含水量 ) w m w 15 より m w kg( 含水比 15% に必要な水量 ) 加える水の量は m w kg360g 問 2 ある土をサンプラーで採取して質量と体積を測定したところ, それぞれ 72g と 37.8cm 3 であったこの土の含水比が 41.2% であるとして, この試料土の重量を SI 単位で求め, 湿潤および乾燥単位体積重量を求めよまた, 湿潤密度および乾燥密度も計算せよ解 )W m kg m/s 2 ( 0.706N) ρ t m g/cm kg/m 3 γ t ρ t kg/m 3 m/s 2 ( kn/m 3 ) m 41.2 より m kg kg/m 3 ( kn/m 3 ) γ d kg/m 3 m/s 2 ( kn/m 3 ) 問 3 ある砂層からサンプリングした砂の含水比は 15.8%, 湿潤密度は 1.93t/m 3, 土粒子の密度は 2.78g/cm 3 であったこの砂を体積が変わらないようにして水で飽和させたとすると湿潤密度はいくらになるか解 ) ρ t 1.93t/m g 3 cm g/cm3 ρ t 1+ w g/cm 3 より e 飽和状態時 (S r %) の含水比は w e Gs なので % この時の湿潤密度は at (1 + w ) g/cm3 ( 裏面有り ) 問 4 前問 3 の砂を用いて, 最大密度および最小密度試験を行ったところ, 最大密度 max1.75t/m 3,min 1.63t/m 3 の結果を得たこの砂の相対密度はいくらかまた, この砂を再構成して D r50% の実験用供試体を作る場合, 質量何 g の砂を詰めればよいか

4 お詫び : 後半の問題は詰める容器の体積が与えられないと解けませんでした 0cm 3 として解答してみてください解 )e max , e min 1.63 min max 1.75 求める相対密度は D r e max e % e max e min D r50% e max e e max e min e より e よりより求める砂の質量は m (1+e) s g 問 5 飽和した乱さない粘土の試料がある含水比が 65.2% で, 土粒子の密度が 2.76g/cm 3 であったこの粘土の間隙比と湿潤密度を計算せよ解 )S r wg s e e より e e より 0.986g/cm 3 したがって ρ t (1 + w ) g/cm3 問 6 含水比 42% の土があるこれを締め固めて, 飽和度がそれぞれ 70%,80%,90% および % になるようにしたいこの土粒子の密度が 2.67g/cm 3 であるとして, 乾燥単位体積重量を求めよ解 )e 70% w G s S r γ 70 d70% e kn/ m 3 e 80% e 90% γ d80% kn/ m γ d90% kn/ m 3 e % γ d% kn/ m 3 演習問題 5 問 1 次の数字の有効桁数を求めよ (1)2650 g/cm 3 ( 解 )4 桁 (2) g/cm 3 ( 解 )4 桁 (3)0.0 g ( 解 )5 桁 (4)9.81 N ( 解 )3 桁 (5)98.1 kn/m 3 ( 解 )3 桁 (6) MN/m 2 ( 解 )3 桁問 2 有効数字の取り扱いに注意して以下の計算をせよ

5 (1)28.5g+7.24g-0.367g ( 解 )35.4g (2)3764kg 5146m/s 3.21s ( 解 ) kg m/s 2 問 3 SI 単位で用いられる 10 の整数倍を表す接頭語を書きなさい ( 答えは赤字 ) 10 9 G ( ギガ ) 10-1 d( デシ ) 10 6 M( メガ ) 10-2 c( センチ ) 10 3 K( キロ ) 10-3 m( ミリ ) 10 2 h( ヘクト ) 10-6 μ ( マイクロ ) 10 1 da( デカ ) 10-9 n( ナノ ) 問 kgf を SI 単位で表せまた,569N を重力単位で表せただし, 重力加速度は 9.81m/s 2 とする解 )102kgf N 569N 569/ kgf 問 5 次の SI 単位と重力単位の換算表を完成させよ ( 答えは赤字 ) 答えが間違っていたので 5/11 に修正量 SI 単位重力単位力, 荷重 1N 0.102kgf 応力, 圧力 98.1kPa 1MN/m 2 1kgf/cm kgf/cm 2 単位体積重量 9.81kN/m 3 1tf/m 3 モーメント 9.81N m 1kg m 仕事 1J 0.102kgf m

土の段階載荷による圧密試験

J I S A 1 1 7 土の段階載荷による圧密試験 ( 計算書 ) サンプルデータ試験年月日平成 6 年 9 月 6 日試料番号 ( 深さ ) T1- (14.00~14.85m) 試験者藤代哲也初試験機 No. 1 直径 D cm 6.000 含水比 w0 % 5.3 供期最低 ~ 最高室温 0.5~1.0断面積 A cm 8.7 間隙比 e 0, 体積比 f 0 0.930 状土質名称粘性土まじり砂質礫