土力学与地基基础(一)X-课程-第三章-土的压缩性与地基沉降计算

第三章土的压缩性与地基沉降计算填空题：1、地下水位的升降会引起土中自重应力的变化，地下水位升高则引起土体中的有效自重应力__________，地下水位下降引起土体中的有效自重应力__________。2、计算自重应力时，地下水位以下的重度应取__________。3、为了简化计算，基底压力常近似按__________分布考虑。4、某均质地基，已知其重度γ＝17.6kN／m3，则地面下深度为3m处由上部土层所产生的竖向自重应力为__________kPa。5、均布矩形荷载作用于地表，矩形荷载中心和角点的附加应力分别为σ0和σ1，则σ0和σ1的关系是__________。6、在相同的压力作用下，饱和粘性土压缩稳定所需时间t1与饱和砂土压缩稳定所需时间t2的关系是__________。7、若土的初始孔隙比为0.8，某应力增量下的压缩系数为0.3MPa-1，则土在该应力增量下的压缩模量等于__________。8、按照土体前期固结压力与现有自重应力的关系，可将土分为正常固结土、__________和__________三大类。9、从应力转化的观点出发，可以认为饱和土的渗透固结无非是：在有效应力原理控制下，土中孔隙压力消散和__________相应增长的过程。10、在其他条件相同的情况下，固结系数增大，则土体完成固结所需时间的变化是__________。11、常见的地基最终沉降量的计算方法有__________、__________和弹性力学法。12、建筑物地基变形的特征有__________、__________、__________和__________四种类型。选择题：1、自重应力在均匀土层中呈（

）分布。（A）、折线（B）、曲线（C）、直线（D）、均匀2、地下水位升高会引起自重应力（

）。（A）、增大（B）、减小（C）、不变（D）、不能确定3、某场地自上而下的土层分布为：第一层粉土，厚3m，重度Y为18kN／m3；第二层粘土，厚5m，重度为18.4kN／m3，饱和重度γsat=19.0kN／m3，地下水位距地表5m，则地表下6m处的竖向自重应力等于（

）。（A）、99.8kPa（B）、109.8kPa（C）、111kPa（D）、109.2kPa4、某柱下方形基础边长2m，埋深d=1.5m，柱传给基础的竖向力F＝800kN，地下水位在地表下0.5m处，则基底压力等于（

）。（A）、220kPa（B）、230kPa（C）、210kPa（D）、215kPa5、对基底压力公式参数的解释，正确的是（

）。（A）、γG为基础及回填土的平均重度（B）、d为基础埋深（C）、γG为基础的重度

（D）、A为基础底面积6、下列（

）项不属于原位测试。（A）、地基静载荷试验（B）、固结试验（C）、旁压试验（4）触探试验7、压缩系数α1-2的下标l—2的含义是（

）。（A）、l表示自重应力，2表示附加应力（B）、压应力从lMPa增加到2MFa（C）、压应力从100kPa增加到200kPa

（D）、无特定含义，仅是个符号而已8、下列描述错误的是（

）。（A）、e一p曲线越平缓，土的压缩性越高；（B）、α1-2＝0.7MPa-1的土属于高压缩性土；（C）、压缩系数值随压力的变化而变；（D）、压缩指数值随压力的变化而变；9、单向压缩分层总和法的假设条件包括（

）。（A）、基底附加应力认为是作用于地表的局部柔性荷载；（B）、计算地基中的附加应力时，将地基当作均质地基进行计算；（C）、计算土层压缩变形引起的地基沉降时，只考虑竖向附加应力作用；（D）、土层压缩时不发生侧向变形；10、下列叙述正确的是（

）。（A）、某场地表层土经碾压压实后达到最大干密度，则该表层土在碾压后属于正常固结土；（B）、欠固结土土层在土体本身重量作用下仍会继续产生沉降变形；（C）、卡萨格兰德法存在很难准确找出曲率半径最小点的缺陷；（D）、前期固结压力是一个压力界限，超过此限值的压力会使土的压缩性增加；11、下列因素中，可导致土体出现超固结性状的因素是（

）。（A）、地下水长期下降后回升；（B）、地基预压堆载的卸除；（C）、靠近地面的土层干缩；

（D）、土粒间的化学胶结作用增强；12、一维竖向固结时间因数，其中H的确定应遵循（

）。（A）、当土层为双面一维排水时，H取土层厚度；（B）、当土层为单面一维排水时，H应取土层厚度之半；（C）、当土层为双面一维排水时，H应取土层厚度之半；（D）、当土层为单面一维排水时，H取土层厚度；

判断题：1、由于土的自重应力属于有效应力，因而地下水位的升降对土的自重应力没有影响。2、土的静止侧压力系数Ko为土的侧向与竖向总自重应力之比。3、基底附加压力是指基底压力与基底处土自重应力的差值。4、竖向附加压力σz的分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之内，而且还分布到荷载面积以外，这就是所谓的附加应力集中现象。5、计算处于地下水位以下土的自重应力时，应采用土的饱和重度。6、随着土中有效应力的增加，土粒彼此进一步挤密，土体产生压缩变形，土体强度随之提高。7、饱和粘土层在单面排水条件下的固结时间为双面排水时的2倍。8、在饱和土的排水固结过程中，孔隙水压力消散的速率与有效应力增长的速率应该是相同的。9、用分层总和法计算地基最终沉降量时，可以各分层中心点的应力作为该层的平均压力。10、较硬的土一般是超固结土，较软的土一般是欠固结土。名词解释：1、自重应力2、基底压力3、附加应力4、有效应力5、地基最终沉降量6、土的先期固结压力7、压缩系数8、固结度简答题：1、什么是土的压缩性，它是由什么引起的？2、简述柔性均布条形荷载作用下地基中竖向附加应力σz的分布规律。3、简要介绍在中心和偏心荷载作用下基底压力的计算方法及基底压力分布特点？4、城市大量开采地下水，会引起地表面下沉，为什么？5、简述单向压缩分层总和法计算地基沉降的基本原理和计算步骤。计算题：1、如图所示，试计算并绘制总应力、孔隙水压力和有效应力分布图？2、某矩形基础的埋深d=2m，基础面积为b×l=1.5m×2m，地面处由上部结构传来施加于基础中心的荷载F=400kN，地表下为均质粘土，土的重度γ=18kN/m3，地下水水位距地表1m，土的饱和重度γsat=19.5kN/m3，求基底附加压力。

【答案】填空题：1、减小、增加；2、有效重度（浮重度）；3、直线；4、52.8；5、σ0＝4σ1或σ0＞4σ；6、t1＞t2；7、6MPa；8、超固结土、欠固结土9、有效应力；10、变短；11、分层总和法、规范法；12、沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。选择题：1、C；2、B；3、A；4、A；5、A、B、D；6、B；7、C；8、A、D；9、A、B、C、D；10、B、C、D；11、A、B、C、D；12、C、D。判断题：1、×；2、×；3、√；4、×；5、×；6、√；7、×；8、√；9、√；10、×。名词解释：1、自重应力由土体自重引起的应力。2、基底压力基础底面传递给地基表面的压力。3、附加应力由建筑物荷载在地基土中引起的、附加在原有自重应力之上的应力。4、有效应力土中控制其压缩和抗剪强度、由土骨架传递的应力称为有效应力。5、地基最终沉降量地基土在建筑荷载作用下达到压缩稳定时地基表面的沉降量。6、土的先期固结压力天然土层在历史上所承受过的最大固结压力。7．压缩系数反映土在一定压力作用下或在一定压力变化区间其压缩性大小的参数，其值等于e—p曲线上对应一定压力的切线斜率或对应一定压力变化区间的割线斜率。8、固结度地基在某一时刻t的固结沉降与地基最终固结沉降之比。简答题：1、答：当土体受到荷载作用时，由于孔隙内的气体被挤压、排出，孔隙体积变小，故而土体压缩。主要是由外部荷载（如基础自重、房屋自重等荷载）引起的。

2、答：①σz的分布范围相当大，它不仅分布在荷载面积之内，而且还分布到荷载面积之外，这就是所谓的附加应力扩散现象。②在离基础底面(地基表面)不同深度处各个水平面上，以基底中心点下轴线处的σz为最大，离开中心轴线愈远的点σz越小。③在荷载分布范围内任意点竖直线上的σz值，随着深度增大逐渐减小。3、答：（1）在中心荷载作用下，基底压力成均匀分布，基底压力按下式计算：式中，F为上部结构传下来的竖向荷裁；G为基础及回填土的重量；A为基础底面的面积。(2)在单向偏心荷载作用下，若偏心方向基底边长为l，基底压力的大小及其分布情况有如下三种：(a)当e＜l／6时，基底压力呈梯形分布，最大和最小应力为(b)当e=l／6时，基底压力呈三角形分布，基底边缘最大压力为(c)当e>l／6时，基底压力在基底一定范围内也呈三角形分布，基底边缘最大压力为式中，b为另一边长，k=l/2-e。4、答：由于大量开采地下水，致使地下水位下降，引起土的重度改变，也就是自重应力增加，导致地表下沉。5、答：单向压缩分层总和法计算地基沉降的基本原理：采用分层总和法计算地基沉降时，将地基沉降计算深度范围内的土体划分为若干分层，假定每一分层土体只发生竖向压缩变形，没有侧向变形，并将地基看作均质地基计算出每一分居土的平均附加应力，则采用压缩性指标即可计算出每一层土的压缩星，然后将各分层土的压缩量相加，得到总的压缩变形量即为地基沉