土力學(xué)與地基基礎(chǔ)(一)X-課程-第三章-土的壓縮性與地基沉降計(jì)算

第三章土的壓縮性與地基沉降計(jì)算填空題：1、地下水位的升降會(huì)引起土中自重應(yīng)力的變化，地下水位升高則引起土體中的有效自重應(yīng)力__________，地下水位下降引起土體中的有效自重應(yīng)力__________。2、計(jì)算自重應(yīng)力時(shí)，地下水位以下的重度應(yīng)取__________。3、為了簡(jiǎn)化計(jì)算，基底壓力常近似按__________分布考慮。4、某均質(zhì)地基，已知其重度γ＝17.6kN／m3，則地面下深度為3m處由上部土層所產(chǎn)生的豎向自重應(yīng)力為_(kāi)_________kPa。5、均布矩形荷載作用于地表，矩形荷載中心和角點(diǎn)的附加應(yīng)力分別為σ0和σ1，則σ0和σ1的關(guān)系是__________。6、在相同的壓力作用下，飽和粘性土壓縮穩(wěn)定所需時(shí)間t1與飽和砂土壓縮穩(wěn)定所需時(shí)間t2的關(guān)系是__________。7、若土的初始孔隙比為0.8，某應(yīng)力增量下的壓縮系數(shù)為0.3MPa-1，則土在該應(yīng)力增量下的壓縮模量等于__________。8、按照土體前期固結(jié)壓力與現(xiàn)有自重應(yīng)力的關(guān)系，可將土分為正常固結(jié)土、__________和__________三大類(lèi)。9、從應(yīng)力轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)出發(fā)，可以認(rèn)為飽和土的滲透固結(jié)無(wú)非是：在有效應(yīng)力原理控制下，土中孔隙壓力消散和__________相應(yīng)增長(zhǎng)的過(guò)程。10、在其他條件相同的情況下，固結(jié)系數(shù)增大，則土體完成固結(jié)所需時(shí)間的變化是__________。11、常見(jiàn)的地基最終沉降量的計(jì)算方法有__________、__________和彈性力學(xué)法。12、建筑物地基變形的特征有__________、__________、__________和__________四種類(lèi)型。選擇題：1、自重應(yīng)力在均勻土層中呈（

）分布。（A）、折線（B）、曲線（C）、直線（D）、均勻2、地下水位升高會(huì)引起自重應(yīng)力（

）。（A）、增大（B）、減?。–）、不變（D）、不能確定3、某場(chǎng)地自上而下的土層分布為：第一層粉土，厚3m，重度Y為18kN／m3；第二層粘土，厚5m，重度為18.4kN／m3，飽和重度γsat=19.0kN／m3，地下水位距地表5m，則地表下6m處的豎向自重應(yīng)力等于（

）。（A）、99.8kPa（B）、109.8kPa（C）、111kPa（D）、109.2kPa4、某柱下方形基礎(chǔ)邊長(zhǎng)2m，埋深d=1.5m，柱傳給基礎(chǔ)的豎向力F＝800kN，地下水位在地表下0.5m處，則基底壓力等于（

）。（A）、220kPa（B）、230kPa（C）、210kPa（D）、215kPa5、對(duì)基底壓力公式參數(shù)的解釋?zhuān)_的是（

）。（A）、γG為基礎(chǔ)及回填土的平均重度（B）、d為基礎(chǔ)埋深（C）、γG為基礎(chǔ)的重度

（D）、A為基礎(chǔ)底面積6、下列（

）項(xiàng)不屬于原位測(cè)試。（A）、地基靜載荷試驗(yàn)（B）、固結(jié)試驗(yàn)（C）、旁壓試驗(yàn)（4）觸探試驗(yàn)7、壓縮系數(shù)α1-2的下標(biāo)l—2的含義是（

）。（A）、l表示自重應(yīng)力，2表示附加應(yīng)力（B）、壓應(yīng)力從lMPa增加到2MFa（C）、壓應(yīng)力從100kPa增加到200kPa

（D）、無(wú)特定含義，僅是個(gè)符號(hào)而已8、下列描述錯(cuò)誤的是（

）。（A）、e一p曲線越平緩，土的壓縮性越高；（B）、α1-2＝0.7MPa-1的土屬于高壓縮性土；（C）、壓縮系數(shù)值隨壓力的變化而變；（D）、壓縮指數(shù)值隨壓力的變化而變；9、單向壓縮分層總和法的假設(shè)條件包括（

）。（A）、基底附加應(yīng)力認(rèn)為是作用于地表的局部柔性荷載；（B）、計(jì)算地基中的附加應(yīng)力時(shí)，將地基當(dāng)作均質(zhì)地基進(jìn)行計(jì)算；（C）、計(jì)算土層壓縮變形引起的地基沉降時(shí)，只考慮豎向附加應(yīng)力作用；（D）、土層壓縮時(shí)不發(fā)生側(cè)向變形；10、下列敘述正確的是（

）。（A）、某場(chǎng)地表層土經(jīng)碾壓壓實(shí)后達(dá)到最大干密度，則該表層土在碾壓后屬于正常固結(jié)土；（B）、欠固結(jié)土土層在土體本身重量作用下仍會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生沉降變形；（C）、卡薩格蘭德法存在很難準(zhǔn)確找出曲率半徑最小點(diǎn)的缺陷；（D）、前期固結(jié)壓力是一個(gè)壓力界限，超過(guò)此限值的壓力會(huì)使土的壓縮性增加；11、下列因素中，可導(dǎo)致土體出現(xiàn)超固結(jié)性狀的因素是（

）。（A）、地下水長(zhǎng)期下降后回升；（B）、地基預(yù)壓堆載的卸除；（C）、靠近地面的土層干縮；

（D）、土粒間的化學(xué)膠結(jié)作用增強(qiáng)；12、一維豎向固結(jié)時(shí)間因數(shù)，其中H的確定應(yīng)遵循（

）。（A）、當(dāng)土層為雙面一維排水時(shí)，H取土層厚度；（B）、當(dāng)土層為單面一維排水時(shí)，H應(yīng)取土層厚度之半；（C）、當(dāng)土層為雙面一維排水時(shí)，H應(yīng)取土層厚度之半；（D）、當(dāng)土層為單面一維排水時(shí)，H取土層厚度；

判斷題：1、由于土的自重應(yīng)力屬于有效應(yīng)力，因而地下水位的升降對(duì)土的自重應(yīng)力沒(méi)有影響。2、土的靜止側(cè)壓力系數(shù)Ko為土的側(cè)向與豎向總自重應(yīng)力之比。3、基底附加壓力是指基底壓力與基底處土自重應(yīng)力的差值。4、豎向附加壓力σz的分布范圍相當(dāng)大，它不僅分布在荷載面積之內(nèi)，而且還分布到荷載面積以外，這就是所謂的附加應(yīng)力集中現(xiàn)象。5、計(jì)算處于地下水位以下土的自重應(yīng)力時(shí)，應(yīng)采用土的飽和重度。6、隨著土中有效應(yīng)力的增加，土粒彼此進(jìn)一步擠密，土體產(chǎn)生壓縮變形，土體強(qiáng)度隨之提高。7、飽和粘土層在單面排水條件下的固結(jié)時(shí)間為雙面排水時(shí)的2倍。8、在飽和土的排水固結(jié)過(guò)程中，孔隙水壓力消散的速率與有效應(yīng)力增長(zhǎng)的速率應(yīng)該是相同的。9、用分層總和法計(jì)算地基最終沉降量時(shí)，可以各分層中心點(diǎn)的應(yīng)力作為該層的平均壓力。10、較硬的土一般是超固結(jié)土，較軟的土一般是欠固結(jié)土。名詞解釋?zhuān)?、自重應(yīng)力2、基底壓力3、附加應(yīng)力4、有效應(yīng)力5、地基最終沉降量6、土的先期固結(jié)壓力7、壓縮系數(shù)8、固結(jié)度簡(jiǎn)答題：1、什么是土的壓縮性，它是由什么引起的？2、簡(jiǎn)述柔性均布條形荷載作用下地基中豎向附加應(yīng)力σz的分布規(guī)律。3、簡(jiǎn)要介紹在中心和偏心荷載作用下基底壓力的計(jì)算方法及基底壓力分布特點(diǎn)？4、城市大量開(kāi)采地下水，會(huì)引起地表面下沉，為什么？5、簡(jiǎn)述單向壓縮分層總和法計(jì)算地基沉降的基本原理和計(jì)算步驟。計(jì)算題：1、如圖所示，試計(jì)算并繪制總應(yīng)力、孔隙水壓力和有效應(yīng)力分布圖？2、某矩形基礎(chǔ)的埋深d=2m，基礎(chǔ)面積為b×l=1.5m×2m，地面處由上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)施加于基礎(chǔ)中心的荷載F=400kN，地表下為均質(zhì)粘土，土的重度γ=18kN/m3，地下水水位距地表1m，土的飽和重度γsat=19.5kN/m3，求基底附加壓力。

【答案】填空題：1、減小、增加；2、有效重度（浮重度）；3、直線；4、52.8；5、σ0＝4σ1或σ0＞4σ；6、t1＞t2；7、6MPa；8、超固結(jié)土、欠固結(jié)土9、有效應(yīng)力；10、變短；11、分層總和法、規(guī)范法；12、沉降量、沉降差、傾斜、局部?jī)A斜。選擇題：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。判斷題：1、×；2、×；3、√；4、×；5、×；6、√；7、×；8、√；9、√；10、×。名詞解釋?zhuān)?、自重應(yīng)力由土體自重引起的應(yīng)力。2、基底壓力基礎(chǔ)底面?zhèn)鬟f給地基表面的壓力。3、附加應(yīng)力由建筑物荷載在地基土中引起的、附加在原有自重應(yīng)力之上的應(yīng)力。4、有效應(yīng)力土中控制其壓縮和抗剪強(qiáng)度、由土骨架傳遞的應(yīng)力稱(chēng)為有效應(yīng)力。5、地基最終沉降量地基土在建筑荷載作用下達(dá)到壓縮穩(wěn)定時(shí)地基表面的沉降量。6、土的先期固結(jié)壓力天然土層在歷史上所承受過(guò)的最大固結(jié)壓力。7．壓縮系數(shù)反映土在一定壓力作用下或在一定壓力變化區(qū)間其壓縮性大小的參數(shù)，其值等于e—p曲線上對(duì)應(yīng)一定壓力的切線斜率或?qū)?yīng)一定壓力變化區(qū)間的割線斜率。8、固結(jié)度地基在某一時(shí)刻t的固結(jié)沉降與地基最終固結(jié)沉降之比。簡(jiǎn)答題：1、答：當(dāng)土體受到荷載作用時(shí)，由于孔隙內(nèi)的氣體被擠壓、排出，孔隙體積變小，故而土體壓縮。主要是由外部荷載（如基礎(chǔ)自重、房屋自重等荷載）引起的。

2、答：①σz的分布范圍相當(dāng)大，它不僅分布在荷載面積之內(nèi)，而且還分布到荷載面積之外，這就是所謂的附加應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象。②在離基礎(chǔ)底面(地基表面)不同深度處各個(gè)水平面上，以基底中心點(diǎn)下軸線處的σz為最大，離開(kāi)中心軸線愈遠(yuǎn)的點(diǎn)σz越小。③在荷載分布范圍內(nèi)任意點(diǎn)豎直線上的σz值，隨著深度增大逐漸減小。3、答：（1）在中心荷載作用下，基底壓力成均勻分布，基底壓力按下式計(jì)算：式中，F(xiàn)為上部結(jié)構(gòu)傳下來(lái)的豎向荷裁；G為基礎(chǔ)及回填土的重量；A為基礎(chǔ)底面的面積。(2)在單向偏心荷載作用下，若偏心方向基底邊長(zhǎng)為l，基底壓力的大小及其分布情況有如下三種：(a)當(dāng)e＜l／6時(shí)，基底壓力呈梯形分布，最大和最小應(yīng)力為(b)當(dāng)e=l／6時(shí)，基底壓力呈三角形分布，基底邊緣最大壓力為(c)當(dāng)e>l／6時(shí)，基底壓力在基底一定范圍內(nèi)也呈三角形分布，基底邊緣最大壓力為式中，b為另一邊長(zhǎng)，k=l/2-e。4、答：由于大量開(kāi)采地下水，致使地下水位下降，引起土的重度改變，也就是自重應(yīng)力增加，導(dǎo)致地表下沉。5、答：?jiǎn)蜗驂嚎s分層總和法計(jì)算地基沉降的基本原理：采用分層總和法計(jì)算地基沉降時(shí)，將地基沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)的土體劃分為若干分層，假定每一分層土體只發(fā)生豎向壓縮變形，沒(méi)有側(cè)向變形，并將地基看作均質(zhì)地基計(jì)算出每一分居土的平均附加應(yīng)力，則采用壓縮性指標(biāo)即可計(jì)算出每一層土的壓縮星，然后將各分層土的壓縮量相加，得到總的壓縮變形量即為地基沉