土力学习题集答案第六章.docx

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1、第6章土中应力:可否采纳弹性力学公式计算根底的最终沉溺量？:最终沉降量地基最终变形量以及确定地基压缩层深度（地基变形计算深度）时，为什么自重应力要用有效重度进展计算？:埋置在透水的可压缩性土层上，当地下水位上下发生变更时，对根底沉降有什么影响？当根底底面为不透水的可压缩性土层时，： （寸根底有什么影响？I底面面积一样，但埋置深度不同，假设低级土层为均质各向同性体等其他条件一样，试问哪一个根底的沉降大？为什么？i比？在实践中，如何按超固结比值确定正常固结土？:主固结沉降量相当于分层总和法单向压缩根本公式计算的沉降量，是否相等？:顿-比伦法计算根底最终沉降量在什么状况下可以不考虑次压缩沉降？力原理

2、的根本概念。在地基土的最终变形量计算中，土中附加应力是指有效应力还是总应力？1分方程的根本假设有哪些？如何得出解析解向平均固结度？如何确定一次瞬时加载、一级加载和多级加载时的地基平均固结度？自重应力手效应力。+孔隙水压力u、变形、强度、增大、减小I结比、固结百分数）;计算地基沉降量时，计算深度是依据 应力和 应力的比值确定的。.效应力原理为：总应力有效应力。+孔隙水压力u, 土的 和 只随有效应力而变。地下水位上升那么.有效应力 o:某一压力作用下，经验时间t所产生的固结变形量与最终固结变形量之比值称为 O.B 4 .C 5 .B 6 .C 7 .B 8 .C 9 .C 10 .A 11 .C

3、 12 .B 13. C16 .C 17 .D 18 .A分层总和法确定地基沉降计算深度z及的标准是（D ）。4 ； （B）. 仃*014；）仃*-24I基指的是基底下可压缩土层的厚度H与基底宽度b的关系满意B ）。；（B） HX0.5S .（C）H b的土属于b ）。上；（B）超固结土 ；（C）欠固结土 ；（D）非正常土:层在单面排水状况下的固结时间为双面排水的C ）。;（B） 2 倍 ；（C） 4 倍 ；（D） 8 倍I基在固结度到达40%时的沉降量为100mm,那么最终固结沉降量为B ）。（B） 250mm ；（C） .200mm ；（D） 140mm-l = -l = 0.636Pd1

4、.638109.44如=60-6=2.027 g f cm3羊的压缩量为:=0.2cm = 2mm 30A = 0,818-0.636= 0,182匕麽= g 郃(2.027 -1.924) x 10 = 1.03Km长位以上: *37x0.52 = 73%42.65+ M = 265x(1 +。必 xl。=应1 + 0.52r：豆= 0 = 19.6%2.65=20.9K7/心(1 + 0)% _ 2,65x(1 + 0,196)x10 141 + 0.52s,= 1.113打（1 +叽1 +c2.65x(1 + 0.42)x101 + 0.52= 118KN刍重应力：.7x2 + (20.

5、9-10)x2.5 + (17.8-10)x4.5/2 = 82.2直： = (100 + 40)/2 = 70 =pi + 功=82.2 + 70 = 152.2好为：o2 9 50=1.02+x(0.922-1,02) = 0.957100-500.922 + 1522T0 x(0.828-1.922) = 0.873200-100冗降量:吧上空当4500 = 19/1 + 0,957最终沉降0.39x100.39x10与240 + 160、1 + 0.88x 103 x4 = 0A66m= 166mm50%双面排水，分布1型）与时间因数的关系曲线中曲线得)0.2x10-2(1 + 0.8

6、8)人行-= = 0.96% /年0.39x10-3x10可知TVH24 0.2x -12)0.964=0.83(年)72%与时间因数的关系曲线中曲线得“ 二04240.42 x 一0.9640.964=1.74(年)秀水，5工=120mm时，与比较，相当于由双面排水改为单面排水，即工二 1.74x4 = 6.96 年:土，分层总和法确定地基沉降计算深度%的标准是（C ）。4 ； （B） 5“0.2丐； q 0.1；）I数与时，假设土层为单面排水，那么式中的H取土层厚度的（B ）。（B） 1 倍；（C） 2 倍；（D） 4 倍i终沉降量的标准公式对地基沉降计算深度确实定标准是（C ）。As；

7、0.025力 As；As； 0.015 As； ；（B）。区_54。0 ； （C）i-l ； （D）i-1计生土地基的瞬时沉降常采纳C ）。去；（B）标准公式；（C）弹性力学公式；力学公式计算地基最终沉降量时，式中的模量应取（A ）（B）压缩模量；（C）弹性模量；（D）回弹模量力学公式计算地基瞬时沉降时，式中的模量应取C ）。（B）压缩模量；（C）弹性模量；（D）回弹模量E常固结状态时，其先期固结压力衣，与现有覆盖土重外的关系为1 B ）。（B）（C） &小；欠固结状态时，其先期固结压力衣，与现有覆盖土重小的关系为（C ）。；（B） P，=P1 ；（C） &小；忘形态、面积及基底压力均一样，但

8、埋置深度不同，假设忽视坑底回弹的影响，那么（C ）。译一样； （B）埋深大的根底沉降大；（C）埋深大的根底沉降小；.基底压力均一样但面积不同的两根底，其沉降关系为B ）。锋一样；（B）面积大的根底沉降大；（C）面积大的根底沉降小；告度与所施加的荷载关系是（C ）。固结度也越大固结度越小奇载大小无关外荷载作用下固结度到达100%时，土体中D ）。括合水 ；（B）只存在结合水告水和毛细水； （D）有自由水上层，土的性质一样，土层厚度与排水边界条件也一样。假设地面瞬时施加的超荷载大小不同，那么经过一样时间后，两土层的平:I OJ孔隙水压力大；（B）超荷载小的孔隙水压力大；（C） 一样大噩汰”为“偏小

9、”。I点”为“中心点”（与土层自重应力平均值5相对应的孔隙比:土，应为4乂。25；在该深度以下如有高压缩性土，那么应接着向下计算至4工“处。:量应按实际应力段范围取值。i大的缘由时因为弹性力学公式时按均质的线性变形半空间的假设得到的，而事实上地基时时是非均质的成层土。:硬与其应力历史五势必联系。立力不断增加，而孔隙水压力不断减小。.20” 为 “75。I计算法计算地基最终沉降时，假定地基土压缩时不产生侧向变形，该假定使计算出的沉降量偏大；总和计算法计算地基最终沉降时，通常取根底角点下的地基附加应力进展计算。I法计算公式 1+为 中，外通常取土的初始孔隙比:确定地基沉降计算深度的标准是:计算最终

10、沉降量时，压缩模量的取值所对应的应力段范围可取为=100后至外=200匕%s；工0.025空3I定地基沉降计算深度的标准是u性力学公式计算得到的地基沉降常偏大，缘由是由荷载试验得到的变形模量舔值常偏小。i荷载作用下，地基不会产生瞬时沉降1常时超固结土部性土地基在外荷载作用下所产生的起始孔隙水压力分布与附加应力分布是一样的F口土的固结过程中，假设总应力保持不变，那么有效应力不断减小，而孔隙水压力不断增加。总和法计算得到的地基沉降量实质上是固结沉降F口黏土地基在固结度到达40%时的沉降量为30mm,那么最终沉降量为120mm。刍重应力小于先期固结压力时，这种土称为超固结土i土层中取样做室内压缩试验

11、，试样成果列于表59中。试求：i土的压缩系数的口及相应的压缩模量四，I-,并评价其压缩性；i土层厚度为2m,平均自重应力1=50上产巴试计算在大面积堆载,。=100既的作用下，黏土层的固结压缩量。黏土层压缩试验资料表5-9 0 50100 200 400 0.850 0.760 0.710 0.650 0.6401寸为5mX5m,埋深1.5m,上部构造传给根底的轴心荷载尸=3700。从地表起至基底下2.5m为黏土层，丫 =刷病,黏 J视为不行压缩层），黏土层的压缩试验资料见59所示。试计算根底的最终沉降量。【自上而下的土层分布依次为：中砂，厚度2m, /*=19刘冽淤泥，厚度3m, /加=17

12、妙口网e = 2.0, a = lOMPa-1.Z在地表处。假设地下水位自地表下降2m,试计算由此而引起的淤泥层的最终压缩量。设地下水位下降后中砂的重度丁二1跟初 土层厚度6m,压缩模量 旦=5必4试计算在大面积何载0。=10。作用下的最终沉降量。当沉降量到达30mm时黏土层的4.8m,宽3m,埋深1.8m,基底平均压力p=170kPa,地基土为黏土，/= 18kmt病，% 二 08压缩系数仪=0.25施%;基底下i. 2nl处 ,十算根底的最终沉降量。32-饱和黏土层厚度为4nb顶、底面均为粗砂层，黏土层的平均竖向固结系数C，=964x10 cm % ,压缩模量旦=4.82必以。，丸均布荷载

13、,。= 20。二,试求：（1）黏土层的最终沉降量；（2）到达最终沉降量之半所需的时间；（3假设该黏土层下卧不透 译量之半所需的时间又是多少？尔填筑大面积填土，填土前从厚度H=2m的正常固结黏土层的中部取高度h=20mm的试样进展室内压缩试验（固结试验），测得土的 分尸嵬压缩指数Q =16,初始孔隙比分 =0-85o （1）假设在填土荷载作用下黏土层的最终压缩量为38. 6mm,求该土层中部的总 立力之和）等于多少？ 2）假设试样在某级竖向压力作用下固结稳定时的压缩量为0. 34mm,且压缩量到达0.17mm时所需的时间为 乍用下，黏土层处于单面排水条件、且固结度到达50%时所需的T为t的多少倍

14、。2:土试样的土粒的相对密度为2. 68,试样的初始高度为2cm,面积为30,阳.在压缩仪上做完试验后，取出试样称重为109. 44g,烘干：缩量是多少？：试样的空隙比变更了多少？i试样的重度变更了多少？1至4. 5深度内为砂土层，4.59.0 m为黏土层，其下为不透水页岩。地下水位距地表2. 0m。确定水位以上砂土的平均空隙比为0 黏土的含水量为42%,砂土和黏土的相对密度均为2. 65。现设计一根底，根底底面位于地表以下3m处。建筑物荷载在黏土层顶面;分别为lOOkPa和40kPa,从固结试验中得知黏土层对应于50、100、200kPa固结压力的空隙比分别为1. 02、0.922、0.82

15、8。试求 冬沉降量。勿传来的荷载，地基中某一饱和黏土层产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加应力分别为a = 240KFa和b； = lf 也图6-34） , 土层平均上=0-2加/年，2 = 0.88, a = 0.39MPa-4=4.82际“。试求该土层的最终沉降量；当到达最终: 当到达120mm沉降所需的时间；假如该饱和黏土层下卧不透水层，那么到达1230mm沉降所需的时间。某:单性力学公式估算最终沉降量的方法比较简便，但这种方法计算结果偏大。因为稣的不同。次自重应力引起。:在透水的可压缩性土层上时：降水使地基中原水位以下的有效资中应力增加与降水前比较如同产生了一个由于降水引起

16、的应力增量外,它使土体的固结沉:期上升如筑坝蓄水）将削减土中有效自重应力。是地基承载力下降，假设遇见湿陷性土会引起坍塌。F透水的可压缩性土层上时：译，沉降不变。地下水位上升，沉降不变。:降的主要缘由是基底附加压力，附加压力大，沉降就大。工工七20）：面积一样时，其他条件也一样时。根底埋置深的时候基底附加压力大，所以沉降大。羊时，其他条件也一样时，根底面积小的基底附加应力大，所以沉降大。言的应力历史时，通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。F1时为正常固结土因为压缩性指标不同。行其是土中含有一些有机质，或是在深处可压缩压缩土层中当压力增量比（指土中附加应力与自重应力之比）较小的状

17、况下，此压:良它状况可以不考虑次压缩沉降。I任一点的总应力b总是等于有效应力加上孔隙水压力；或是有效应力或总是等于总应力减去孔隙水压力。此即饱和土中的有效应力是指有效应力。i理论的根本假设如下：言是均质、各向同性和完全饱和的；位和孔隙水都是不行压缩的I应力沿水平面是无限匀称分布的，因此土层的固结和土中水的渗流都是竖向的；I渗流听从于达西定律I结中，土的渗透系数k和压缩系数仪 都是不变的常数次蓦然施加的，在固结过程中保持不变，完全是由土层中超孔隙水压力消散引起的0d2u du5 7=散分方程 为2 比 然后、然后依据初始条件和边界条件求解微分方程得出解析解。K状况，由于固结变形与有效应力成正比，

18、所以某一时刻有效应力图面积和最终有效应力图面积之比值称为竖向平均固结度 施加状况的平均固结度：或时的平均固结度:自重应力孑效应力。+孔隙水压力U、变形、强度、增大、减小I结比、固结百分数）.B 4 .C 5 .B 6 .C 7 .B 8 .C 9 .C 10 .A 11 .C 12 .B 13. C16 .C 17 .D 18 .A汰”为“偏小”。I点”为“中心点”I与土层自重应力平均值S相对应的孔隙比:土，应为工0.2；在该深度以下如有高压缩性土，那么应接着向下计算至三01%处。:量应按实际应力段范围取值。:大的缘由时因为弹性力学公式时按均质的线性变形半空间的假设得到的，而事实上地基时时是非

19、均质的成层土。:硬与其应力历史五势必联系。立力不断增加，而孔隙水压力不断减小。20” 为 “75。0.710-0.650 旦,1-2也= 32 = 2.85 0a0.6该土属高压缩性土。该土属高压缩性土。,1 = 5= 50归F&, % = 0.76=cr. += 150,2 = 0,681 +%1 +%= 760 68 x2000 = 90.9mm1 + 0.76玉力:3700= - + 20x1,5-19x1,5= 149.5公勿 5x5F均自重应力：% = 4 = 19 x (1.5 + 2.5/2) = 52.25切 a立力与附加应力之和：,a = 00 + 4 = 149.5 + 5

20、2.25 = 201.75烟 a玉力:3700= - + 20x1,5-19x1,5= 149.5公勿 5x5F均自重应力：% = 4 = 19 x (1.5 + 2.5/2) = 52.25切 a立力与附加应力之和：,a = 00 + 4 = 149.5 + 52.25 = 201.75烟 a代据内插法计算得为 = 075&=0 650冗降量：%一% 口 s =H =x 2500 = 153.6mm1 + %1 + 0,758未下降前淤泥层的平均自重应力:未下降前淤泥层的平均自重应力:= (19-10)x2 + (17-10)x1.5=28.52m后淤泥层的平均自重应力:.=18x2 + (

21、17 10)x1.5 = 46.5 玄尸以曾量:=% - = 46.5- 28.5= 18*最终压缩量:= rQxQQ18x3000 = 181 + 2.0Ap = p0 = lOOKPa里耳二坦-x 6000 = 120加E, 5000“二0一 = 170-18x1.8 = 1376 次aPo1 +%心工空xl200 = 2- 1 + 0.848204820s = H = 20 x 4000 = 166mm50%依据平均固结度与时间因数的关系曲线1.196O96x2、o.Cv 0.964叁 J196X4? =3.25.= 120Cv 0.9641）因为属于正常固结土，所以黏土层的平均自重应力

22、为二1gP s(l + )38.6(1 + 0.85)2000x0.162000x0.16=U.NN57二衣1 10 3 = 120X1.671 = 200.5试样的固结度U* = */0.34 = 0.5,在固结试验中试样为双面排水，最远排水距离月1 =32 = 10羽活；而黏土层处于单面排:二2加，附加应力为矩形分布，W = 05,故有1021022 = 2x10。:样压缩前:，=2 x 30 = 60M叫 88.441 /r/ /3Pw = = 1.474g / cm细Jl =竺叼-1 = 0.8181.474V 60Pd2.68 + 0.818 lie”，3xl = 1.924g/cw1 + 0,818m p5Qi - V 1.924 x 60 = 115.44g长缩后:贡量:A% =115.44 109.44 = 6g本积:嗫=2=9 = 6c冽-41Pd =%=/竺= 1,638g/加 V 60-6