2014 年度 地盤工学Ⅰ 演習課題 [2014.4.14 出題] 問題と解答例 1.間隙比 e,含水比 w,土粒子密度 ρs の土がある。水の密度は ρw とする。 土粒子の体積を,Vs=1 と置き,次の問いに対して,上記 4 つの物理量を用いて答えよ。 (1) 以下の物理量を示せ。 ①間隙の体積:Vv e= Vv より, V v=eV s =e Vs ②土粒子の質量:ms ρs = ms より, m s =ρs V s =ρs Vs ③間隙水の質量:mw w= mw より, m w =w⋅m s =w⋅ρs ms ④間隙水の体積:Vw ρw = (2) 土の湿潤密度 ρt を示せ。 mw mw w⋅ρs より, V w = ρ = ρ w w Vw m ms +mw ρs +w⋅ρs ρs (1+w) ρt = = = = V V s +V v 1+e 1+e (3) 土の乾燥密度 ρd を示せ。 ρd = (4) 飽和度 Sr を示せ。 ms ms ρ = = s V V s +V v 1+e ( ) w⋅ρs ρw Vw w⋅ρ s Sr = = = Vv e e⋅ρw 2.土粒子比重 Gs を示し,eSr = wGs の関係が成り立つことを証明せよ。 ρs 土粒子比重の定義は。 G s= ρ w である。これより 1(4)式は, Sr = したがって, e S r =w G s 3.この土が飽和したときの飽和密度 ρsat を e,ρs,ρw を用いて示せ。 Sr=1 のとき,1(4)より, w=e ρw /ρs この含水比を1(2)式の湿潤密度に代入すると飽和密度が得られる。 ρsat = ρs (1+e ρw /ρs ) ρ s +e ρw = 1+e 1+e w⋅ρs w = ⋅G となる。 e⋅ρw e s
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