沉降量固结度计算法

例题1

有一体积为50cm3的原状土样质量是95.15g，烘干后质量为75.05g，已知土粒比重Gs=2.67，求该土样的天然重度γ、天然含水量ω及孔隙比e。解：例题2

某饱和粘性土，已知土粒比重ds=2.46，含水量ω=20%，试求该土的孔隙比e和饱和重度γsat。解：例题3

已知某土的天然密度ρ=1.7t/m3，土粒相对密度ds=2.70，将该土运到某工地进行填筑施工，要求填筑后土的干密度达到1.65t/m3，则填筑1000m3需要在取土处挖多少方土？解：原状土体积：填筑土体积：例题4

矩形基础①、②的底面尺寸为l1×b1和l2×b2

，作用在基础①、②底面的均布荷载分别为p1、p2。点M、N分别位于两基础角点A1、A2下深度zM、zN处，附加应力分别为σzM、σzN。若已知l1/b1=l2/b2

、zM/b1=zN/b2

，试确定：①附加应力σzM和σzN之间的关系。②若其他条件不变，M、N点移至基础底面中点下，则σzM和σzN之间的关系如何？③给定p1=180kPa，p2=72kPa，l1=2.4m、b1=1.6m，z1=3.2m，确定基础底面中点下M、N点的附加应力σzM、σzN值。MA1①b1NA2②b2解：①②关系不变

③例题5

在图示阴影区域作用有均布荷载p=230kPa，试求出图中a点地面以下2m深度处的竖向附加应力σz。解：a1m1m4m1m1m2m例题6

在图示4.8m×4.8m的方形区域内作用有均布荷载p=150kPa，试求出荷载作用区域中心地面以下6m深度处的竖向附加应力σz。如将均布荷载换成分别作用在4个小区域中心的Q=150×2.42=864kN的集中荷载，试求出荷载中心深度为6m处的竖向附加应力并与前面的结果进行比较。解：均布荷载QQQQ4.8m2.4m4.8m集中荷载用4个集中荷载代替均布荷载进行计算，附加应力增加3.3%。例题7

在厚度为20m的粘性土地基上大面积填土，平均压力p=80kPa，测得粘土层沉降量达到120mm时沉降稳定，试确定该粘土层的压缩系数α（假定粘性土地基的初始孔隙比e0=0.8）。解：例题8某基础埋置置深度为1m，地下水位位位于地表表处，土的的饱和重度度γsat=18kN/m3，孔隙比与与应力之间间的关系为为e=1.15-0.00125p。若在基底底下4m和6m处的附加应应力分别为为80kpa，70kpa，试问在基基底下4~6m间土层的压压缩变形量量是多少？解：例题9某饱和粘性性土的室内内压缩试验验结果显示示，当试样样高度为2.0cm时，达到50%压缩量所要要的时间为为45min，根据该试试验结果，，推算厚度度为4.8m的该粘性土土地基的固固结沉降量量达到50%所需要的时时间（分别别考虑单面面排水与双双面排水两两种情况））。解：单面排水：：双面排水：：13在如图所示示的厚10m的饱和粘土土层表面瞬瞬时大面积积均匀堆载载p0，若干年后后用测压管管分别测得得土层中的的孔隙水压压力uA=51.6kPa、uB=94.2kPa、uC=133.8kPa、uD=170.4kPa，uE=198.0kPa课堂讨论题题1：1）试估算此此时粘土层层的固结度度，并计算算此粘土层层已固结了了几年？2)再经过5年，则该粘粘土层的固固结度将达达到多少？？粘土层在在该5年内产生了了多大的压压缩量？沉降量、固固结度计算算法141）固结度计计算：150.0S超静孔压=2(31.6+54.2+73.8+90.4+98/2)=598S初始超静孔孔压=150031.654.273.890.498.0超静孔压初始超静孔压20406080100静水压ABCDE测管压力=静水压+超静孔压51.694.2133.8170.4198.0Ut=1-598/1500=0.601三、方法讨讨论沉降量、固固结度计算算法152）固结年限限计算：Ut=0.601思路：UtTvt查表Tv=0.29t=3.25年三、方法讨讨论沉降量、固固结度计算算法162）后续沉降降量计算：：思路：tTvUtSSt查表Ut=0.861t=3.25年+5年=8.25年后5年产生的沉沉降量St=(0.861-0.601)27.3=7.1cm三、方法讨讨论沉降量、固固结度计算算法17三、方法讨论沉降量、固结度度计算法课堂讨论题2：地表下有一厚10m的饱和粘土层，，饱和容重sat=18kN/m3，底面承受15m水头的承压水。。若地面瞬时施加加一大面积均匀匀堆载p0=50kPa，1）讨论粘土层中中渗流的方向？？2）计算100天内单位土层表表面（1m2）排出的水量？？3）求100天时A点的孔隙水压力力和有效应力？？15m10m砂层p0=50kPaAcv=2.8310-3cm2/sk=5.1410-8cm/s地下水位5m例题10对A、B两种饱和粘性土土进行压缩试验验，当压力为100kPa时，A、B两试样的孔隙比比分别为0.55及0.632，此时试样的高高度分别为16mm及10mm。然后继续加压压至150kPa，此时试样的孔孔隙比分别成为为0.495及0.616。同时，已知试试样A达到50%固结度所要的时时间仅为试样B达到同样固结度度所要时间的1/3。根据上述资料料，试推算两试试样的渗透系数数k的比值（双面排排水）。解：根据压缩模模量的定义：根据时间因素的的定义：根据竖向固结系系数的定义：例题11对某饱和粘性土土进行固结不排排水剪切试验，，在固结压力σ3=200kPa的条件下，测得得破坏时的偏压压力(σ1-σ3)f=400kPa，孔隙水压力uf=100kPa，试样破坏时的的破裂面与水平平面间的夹角为为58°。试确定孔隙水水压力系数A、有效应力强度度指标c’、φ’。解：例题12试计算下图所示示地基土中的总总自重应力分布布及有效自重应应力分布，并在在图中绘出总自自重应力分布及及有效自重应力力分布曲线并标标出总自重应力力及有效自重应应力值。解：总自重应力有效自重应力砂土

γsat=19.5kN/m3粉质粘土

γsat=19.4kN/m3±0.00m-2.00m-10.00m-14.00m例题13在公路路堤荷载载作用下（平面面问题），地基基中某点的应力力状态：σz=70kPa，σx=30kPa，τxz=15kPa，地基土的抗剪剪强度指标c=10kPa，φ=20。。问该点处于何何种平衡状态？？并在图中作出出库伦抗剪强度度线和该点的莫莫尔应力园。解：由于实际的大主主应力σ1=75kPa<σ1f=79.55kPa，该点处于弹性性平衡状态。例题14某砂土的内摩擦擦角φ=34°，若围压σ3=100kPa，试确定：①使使土样达到极限限平衡状态时的的σ1=？②此时破裂面面与大主应力平平面的角度？③③当σ1=300kPa时那个平面最危危险，在该平面面上的剪应力τ及抗剪强度τf分别为多少？解：①达到极限限平衡状态时的的σ1：②破裂角：③当σ1=300kPa时σ1σ3στfβ即与大主应力作作用平面成60°的平面最危险。。在该平面上：例题15某挡土墙高7m，墙后填土面水水平，地面作用用均布荷载20kPa，填土分2层，各土层指标标见图示，试确确定作用在墙背背总压力及作用用位置，并绘出出压力分布图。。γ=18kN/m3Φ=20°c=12kPaγsat=19.2kN/m3Φ=26°c=6kPa3m4m20kPa解：主动土压力系数数临界深度：第一层底面土压压力：第二层顶面土压压力：第二层底面土压压力：第二层底面静水水压力：第一层总土压力力：作用位置（距墙墙底）：第二层总土压力力：作用位置（距墙墙底）：总静水压力：总静水压力作用用位置：总压力：作用位置：模拟试卷一、名词解说1、级配曲线2、临界水力梯度度3、剪胀性二、单项选择题题1、土的颗粒级配曲曲线越平缓，则则（））。A、土粒大小越均均匀，级配良好好B、土粒大小越不不均匀，级配良良好C、土粒大小越不不均匀，级配不不良D.土粒大小越均匀匀，级配不良2、下列关于渗流流力的描述不正正确的是：（））。A.其数值与水力梯梯度成正比B.是一种体积力，，其量纲与重度度的量纲相同C.渗流力的存在对对土体稳定总是是不利的D.渗流力的方向与与渗流方向一致致3、若某砂土的天天然孔隙比与其其所能达到的最最大孔隙比相等等，则该土（））。A.处于最密实状态态B.外于中等密实状状态C.相对密实度D.处于最疏松状态态4、通过土粒承受受和传递的应力力称为（））。A.总应力B.有效应力C.孔隙水压力D.附加应力5、如图所示，在在单向偏心荷载载作用下，若基基底反力呈梯形形分布，则偏心心距应满足（））。。A.e<l/6B.e>l/6C.e>b/6D.e<b/6lbOe6、土的e-p曲线越平缓，说说明（））。A.压缩模量越小B.压缩系数越大C.土的压缩性越低低D.土的变形越大7、同种饱和粘性性土在单面排水水情况下的固结结时间为双面排排水的（））。A.1倍B.2倍C.4倍D.8倍8、在相同的均质质土地基上若两两基础形状、面面积及基底压力力相同，但埋深深不同，若忽略略坑底回弹影响响，则（））。A.埋深大的基础沉沉降小B.埋深大的基础沉沉降大C.埋深小的基础沉沉降小D.两基础沉降相同同9、两个土样的天然然重度及天然含含水量相同，土土粒比重不同，，则可以判断：：（））（A）比重大者孔隙隙比大（（B）比重大者孔隙隙比小（（C）两者孔隙比相相同（D）不能判断10、选择基础类型时时，可以不考虑虑（））因素的影响响。（1）水文条件；（（2）地质条件；（（3）地震烈度；（（4）上部结构与荷荷载。三、改错题1、管涌发生在渗渗流逸出处，而而流砂的发生部部位既可在渗流流逸出处，也可可以发生在土体体内部。2、在任何情况下下，土体自重应应力都不会引起起地基沉降。3、地基土在荷载载作用下的受压压时间越长，变变形越大，则孔孔隙水压力也越越高。四、简答题1、以条形均布荷荷载为例，说明明附加应力在地地基中的传播规规律，并绘出示示意图。2、绘出土的三相相组成示意图，，在图上用符号号标出各部分的