范文一:土的压缩性指标测试实训
土的压缩性指标测定技能训练引导文
学习领域 土方与基础工程施工 学时 72 学习情境3 浅基础设计与施工 学时 24 学习子情境3.2 地基变形 学时 4
项目名称 土的压缩性指标测定 工作时间 2学时
班 级 学习小组
姓 名
项目(内容)描述:1. 完成土的压缩系数α的测试; 1,2
2. 进行测试数据计算与处理;
3. 填写土工试验记录,出具试验报告。
本次土工试验的技能实训目标:
1(掌握杠杆式压缩仪的正确操作使用方法,
2(能准确测定出土样在各级压力P作用下产生的压缩变形量, i
3(正确进行测试数据处理~计算在P作用下土样相应的孔隙比e~绘制压缩曲线, ii
4(根据绘制压缩曲线计算出压缩系数α~判定土的压缩性, 1,2
5(正确填写土工试验报告。
一、资讯阶段
1(学习土工试验规程、土工试验方法标准
行业标准《土工试验规程》SL237,1999,
国家标准《土工试验方法标准》GB/T50123,1999
国家标准《土的工程分类标准》GB/T50145,2007
2. 土工试验工须知
,1,土工试验工工作质量标准,
,2,岗位责任制和规范要求,
,3,文明施工及环境保护意识,
,4,安全防范意识,
3.了解工程概况与被检测土样的背景。
1
二、计划与决策
1、填写测试设备清单
测试设备清单
序号 设备名称 生产厂家 型号与规格 单价 数量 校核清点
杠杆式压缩仪 1 1
2 8 砝码
3 1 测微计 精度1/100mm
4 1 秒表
5 1 切土刀
6
7
8
9
清点者 日期
2(小组成员进行分工。
姓名 工作任务 执行时段 参考资料 备注
2
3(土 的 压 缩 系 数 试 验 记 录
土 的 压 缩 系 数 试 验 记 录 工程名称 试样编号 试验日期 试验者 计算者 校核者
压力 100 200300400备 注
(KP) 量表读数 ,KP, ,KP, ,KP, ,KP, aaaa 0″,量表初始读数R, 0 1(根据基
本物理指1′00″
标计算2′15″ e 。0
4′00″ 2(h为原0
状土高~6′15″ 即环刀
高。 9′00″
16′00″
20′15″
25′00″(R) i
最终沉降量 ?S= R -R,mm, ii0
e=e,(1+e)?S/ h i0i00
,, α=, e –e,,/ P –P}1-22112 2(mm / N)
E= ,1+ e,/α s1 2(N/mm )
绘图e i
结论:
α= 1-2
土体是
0 100 200 300 400 P i
结论:
3
三(实施步骤:
四、检查与评估
学 生 自 评 表
学习领域 项目名称
学生姓名 标准分值 实际得分
计划与决策
填写测试设备清单 10
人员分工 10
实 施
调平仪器 5
正确加载(加砝码) 10
操作杠杆式压缩仪 10
测试 测试数据及其记录 14
绘制关系图形线 10
工作分区明确 4
工效 4
8 误差
检查与评估
是否能如实填报自评结果 5 是否能认真描述困难、错误和修改内容 5
对自己的工作评价情况 5
合计得分 100
学生签名
教师签名
对规定时间的把握 超时 准时 延时 做的不好的内容:
做的好的内容:
困难所在:
对自己的评价:满意 较满意 一般 不满意 改进内容: 教师评语:
4
教 师 评 价 表
学习领域 项目名称 学生姓名 实际得分
资 讯
项 目 分值 考核得分 理解检测规范 2 熟悉规范、标准 3 仪器设备的认识 2 减少误差的方法技巧 3 质量验收记录表的理解
计划与决策
填写测试设备清单 5
人员分工 5
实 施
2 仪器设备、辅助工具
调平仪器 3
正确加载(加砝码) 5
操作杠杆式压缩仪 10
测试数据及其记录 15 测试
绘制关系图形线 10
工作分区明确 2
工效 3
5 误差分析及处理
5 测量精度自检
检查与评估
检测质量自检 3
检测质量互检 3
检测数据是否符合验收规范 7
是否有总结 4
素养考核 3
合计得分 100 教师简要评语: 教师签名:
5
范文二:土的压缩性
4 土的压缩性 与地基沉降计算 Chapter 4T he compressibility characteristics of soils and the settlement calculationof foundation
4.3.1 概述
S ≤ [S]
4.3.2 分层总和法
4.3 地基的最终沉降量
Final / Ultimate settlement
△≤ [△ ]
变形特征值≤变形允许值
Layerwise summation method
1、计算简图—压缩试验 单一土层,性质均匀,较薄 H0.2, z=5.2 m处,σz/σc=12.7/69.0=0.184<0.2 压缩层深度可取为基底以下5.2 m。
(6)计算各分层的压缩量
e1i ? e2i si = Hi 1+ e1i
附加 应力
分 层 点
深 度
自重 应力 kPa
zi
m
σc
σc
层 号
—
层 厚
Hi
m
—
kPa
自重应力 平均值 (即P1i) kPa
—
附加应力 平均值 (即?Pi) kPa
—
总应力 平均值 (即P2i) kPa
—
受压前 孔隙比 (对应P1i)
—
受压后 孔隙比 (对应P2i)
—
e1i
e2i
分层 压缩量 ?si mm
—
0 1 2 3 4 5 6 7
0 0.6 1.2 2.0 2.8 3.6 4.4 5.2
21.1 31.7 36.4 42.9 49.5 56.0 62.6 68.8
52.9 49.5 40.0 29.0 22.2 17.8 14.8 12.7
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
0.6 0.6 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
26.4 34.1 39.7 46.2 52.8 59.3 65.7
51.2 44.8 34.5 25.6 20.0 16.3 13.8
77.6 78.9 74.2 71.8 72.8 75.6 79.4
0.637 0.633 0.901 0.896 0.887 0.883 0.878
0.616 0.615 0.873 0.874 0.874 0.872 0.869
7.7 6.6 11.8 9.3 5.5 4.7 3.8
(7)计算基础平均最终沉降量
S = ∑ S i = 7.7 + 6.6 + 11.8 + 9.3 + 5.5 + 4.7 + 3.8 = 49.4mm
4.3.3 地基的最终沉降量计算 —规范法
Stress Area Method
建筑地基基础设计规范
(GB50007-2002)
∴
☆1 ☆2
一、平均附加应力系数概念
Coefficient of average additional stress
⊙
4.4.1 先(前)期固结压力
(pre-consolidation pressure)
4.4 应力历史 (Stress history) 对地基最终沉降量的影响
天然土层在历史上所经受过的 最大固结 压力 (指有效应力),用 p c
表示。
按照它与现有 压力相对比状 况,分为
Normally consolidated soil (clay) 正常固结土层在历史上所经受的先期固 结压力等于现覆土重。
Overconsolidated soil (clay)
超固结土层历史上曾经受过大于现有覆 盖土重的先期固结压力 。
1、有效应力原理
Principal of effective stress
3、固结度的计算
Degree of consolidation
4、有关沉降-时间的工程问题
Application
2、一维渗透固结理论(Terzaghi 渗透固结理论)
Terzaghi’s theory of one-dimensional consolidation
4.4.4 饱和土体一维渗透固结理论
One-dimensional consolidation theory for saturated soils
2、 微分方程建立 Differential equation of consolidation
①土层均匀且完全饱和;
The clay water-system is homogeneous. Saturation is complete. ②土颗粒与水不可压缩;
Compressibility of water and soil grains is negligible.
③变形是单向压缩(水的渗出和土层压缩是单向的);
The flow of water is in one direction only.
④荷载沿水平面无限均布且一次施加; —— 假定 σz remains constant ⑤渗流符合达西定律且渗透系数 k 保持不变;
Darcy’s law is valid. The coefficient of permeability k remains C. ⑥压缩系数 a 是常数。 a=const
基本假定:
4.4.4.4 有关沉降-时间的工程问题
1、求某一时刻t的固结度与沉降量
2、求达到某一固结度所需要的时间
范文三:土的压缩性
.土的压缩性:土体在压力作用下体积减小的性质
答:概念:建筑物荷载作用或者其它原因引起土中应力增加,会使地基土体产生变形,变形的大小与土体的压缩性有直接的关系。土在压力的作用下,体积缩小的特性为土体的压缩性。 土的压缩变形原因:土的压缩变形主要是由于外荷载增加,导致地基土中附加应力增加,导致地基土中产生附加的有效应力,有效应力导致土颗粒之间相互错动而发生压缩变形,孔隙水压力不引起压缩变形,但孔隙水压力转化为有效应力后会产生压缩变形。 2.答: 土的压缩量的组成 土中固体颗粒的压缩和土中水的压缩 土中孔隙水和孔隙气体的排出 土体压缩的实质:
土体在外荷载作用下被压缩,土粒产生相对移动并重新排列,与此同时土体孔隙中部分水和气体被排出,从而引起孔隙体积减小。
3.答:压缩曲线反映土体受压后的压缩特性,压缩曲线愈陡,土体的压缩性愈高,压缩曲线愈平缓,土体的压缩性愈低。
压缩系数:利用单位压力增量所引起的孔隙比的改变,即压缩曲线的割线斜率来表征土体压缩性高低,压缩曲线的斜率即为压缩系数。压缩系数表示单位压力增量作用下土的孔隙比的减小量,因此压缩系数越大,土的压缩性就越大,但土的压缩系数不是常数,而是随割线位置的变化而不同。4.答:压缩模量Es:指土在侧限条件下受压时压应力σz与相应的应变εz之间的比值。
变形模量E0:指土在无侧限压缩条件下,压应力与相应的压缩应变的比值。 两者之间存在如下的换算关系:E0=βEs,其中0≤β≤1
1.答:计算建筑物基础中心下的地基变形量,假设这时土层只在垂直方向发生压缩变形,而不发生侧向变形,属于一维压缩问题。因而在求得地基中的垂直应力后,可利用室内压缩试验曲线成果,计算地基变形量。
分层总和法就是采用土层一维压缩变形量的基本计算公式,利用室内压缩曲线成果,分别计算基础中心点下地基中各分土层的压缩变形量,最后将各分土层的压缩变形量总和起来。
2.答(1)地基中各薄层受荷载作用下只产生竖向压缩变形,无侧向膨胀,即在侧限条件下发生变形;
(2)地基沉降量按基础中心点下土柱所受的附加应力进行计算;
(3)地基沉降量等于基础底面下某一深度范围内(即压缩层内)各土层压缩量的总和。 3.答:⑴将基底下的土层分成若干薄层;
⑵计算各分层面处土的自重应力及各分层的平均自重应力; ⑶计算基础底面处的附加应力; ⑷计算基底形心下,各分层面处土中的附加应力及各分层的平均附加应力; ⑸确定地基压缩层厚度;
⑹根据各层平均自重应力和各层总的应力分别确定压缩前的孔隙比和压缩后的孔隙比,计算各薄层的压缩量;
⑺将地基压缩层厚度范围内的各薄层的压缩量相加求得基础的最终沉降量
、名词解释
1.有效应力:总应力中由土颗粒间的接触面承担和传递的那部分力。 2.孔隙水压力:总应力中由孔隙中的水承担的一部分的那部分力。
3.渗透固结:饱和土在受到外荷载作用时,孔隙水从孔隙中排除,同时土体中的孔隙水压减小,有
效应力增大,土体发生压缩变形,这一时间过程称为渗透固结。
4.地基的固结度:指地基在外荷载作用下,经历时间t产生的沉降量St与基础的最终沉降量S的比
值。
郎肯土压力理论和库伦土压力理论的异同点是什么?
相同点:两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙上的土压力,都属于极限平衡理论;不同点:1)假设条件不同:郎肯假设墙背直立、光滑、填土面水平无限延伸;库仑假定:a填土为均匀,各自同性,无粘土。B滑动土体看做滑动土楔,其滑裂面为通过墙踵的平面c滑动土楔视为刚体。2)求解方法不同:郎肯是从一点的应力状态出发,先求出压力强度,再求出总压力属于极限应力法适用于填土表面为水平的无粘土或粘性土的土压力计算,而库仑考虑整个滑动楔体静力平衡,直接求出总图压力,需时在求解压力强度属于滑动楔体法,只是用于填土表面为水平的粘性土,对无粘性土只能用图解法计算。3)适用范围不同:库仑要广。4)计算精度不同:郎肯主动土压力偏大,被动土压力偏小,墙体粗糙;库仑主动土压力接近实际土压力,被动土压力差距较大,墙体滑动面为平面
地基附加应力是指建筑物荷重在土体中引起的附加于原有应力之上的应力
5.如何计算基底压力和基底附加压力?两者概念有何不同?
土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。
土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形,因而仍将产生土体或地基的变形。附加应力它是地基产生变形的的主要原因,也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。
土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。它是控制土的体积(变形)和强度两者变化的土中应力。土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力
第4章 土中应力 一、填空题
1.由土筑成的梯形断面路堤,因自重引起的基底压力分布图形是 形,桥梁墩台等刚性基础在中心荷载作用下,基底的沉降是 的。
2.地基中附加应力分布随深度增加呈 减小,同一深度处,在基底 点下,附加应力最大。
3.单向偏心荷载作用下的矩形基础,当偏心距e > l/6时,基底与地基局部 ,产生应力 。 4.超量开采地下水会造成 下降,其直接后果是导致地面 。 5.在地基中同一深度处,水平向自重应力数值 于竖向自重应力,随着深度增大,水平向自重应力数值 。 6.在地基中,矩形荷载所引起的附加应力,其影响深度比相同宽度的条形基础 ,比相同宽度的方形基础 。
7.上层坚硬、下层软弱的双层地基,在荷载作用下,将发生应
力 现象,反之,将发生应力 现象。
二、名词解释
1.基底附加应力 2.自重应力 3.基底压力 4.地基主要受力层 三、简答题
1. 地基附加应力分布规律有哪些?
四、单项选择题
1.成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为 :
(A) 折线减小
(B) 折线增大 (C) 斜线减小
(D) 斜线增大
您的选项( )
2.宽度均为b,基底附加应力均为p0的基础,同一深度处,附加应力数值最大的是:
(A) 方形基础
(B) 矩形基础 (C) 条形基础
(D) 圆形基础(b为直径)
您的选项( ) 3.可按平面问题求解地基中附加应力的基础是:
(A) 柱下独立基础
(B) 墙下条形基础 (C) 片筏基础 (D) 箱形基础
您的选项( )
4.基底附加应力p0作用下,地基中附加应力随深度Z增大而减小,Z的起算点为:
(A) 基础底面
(B) 天然地面
(C) 室内设计地面
(D) 室外设计地面
您的选项( )
5.土中自重应力起算点位置为:
(A) 基础底面
(B) 天然地面
(C) 室内设计地面 (D) 室外设计地面
您的选项( )
6.地下水位下降,土中有效自重应力发生的变化是:
(A) 原水位以上不变,原水位以下增大 (B) 原水位以上不变,原水位以下减小
(C) 变动后水位以上不变,变动后水位以下减小 (D) 变动后水位以上不变,变动后水位以下增大
您的选项( )
7.深度相同时,随着离基础中心点距离的增大,地基中竖向附加应力:
(A) 斜线增大
(B) 斜线减小 (C) 曲线增大
(D) 曲线减小 您的选项( ) 8.单向偏心的矩形基础,当偏心距e
(A) 矩形 (B) 梯形 (C) 三角形 (D) 抛物线形
您的选项( )
9.宽度为3m的条形基础,作用在基础底面的竖向荷载N=1000kN/m ,偏心距e=0.7m,基底最大压应力为:
(A) 800 kPa (B) 417 kPa (C) 833 kPa (D) 400 kPa
您的选项( )
10.埋深为d的浅基础,基底压应力p与基底附加应力p0大小存在的关系为:
(A) p p0
您的选项( )
11.矩形面积上作用三角形分布荷载时,地基中竖向附加应力系数Kt是l/b、z/b的函数,b指的是:
(A) 矩形的长边 (B) 矩形的短边(C) 矩形的短边与长边的平均值 (D) 三角形分布荷载方向基础底面的边长
您的选项( )
12.某砂土地基,天然重度?=18 kN/m3
,饱和重度?sat=20 kN/m3
,地下水位距地表2m,地表下深度为4m处的竖向自重应力为:
(A) 56kPa (B) 76kPa (C) 72kPa (D) 80kPa
您的选项( )
13. 均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数当l/b=1、Z/b=1时,KC=0.1752;当l/b=1、Z/b=2时,KC=0.084。若基底附加应力p0=100kPa,基底边长l=b=2m,基底中心点下Z=2m处的竖向附加应力为: (A) 8.4kPa (B) 17.52kPa (C) 33.6kPa (D) 70.08kPa 您的选项( )
14. 某中心受压条形基础,宽2m,埋深1m,室内外高差0.6m,埋深范围内土的重度?=17 kN/m3
,若上部结构传来荷载F=400kN/m,基底附加应力p0为: (A) 203.9kPa (B) 205.1kPa (C) 209kPa (D) 215kPa 您的选项( ) 第4章 土中应力 一、填空题
1.梯、相同 2.曲线、中心 3.脱开、重分布 4.地下水位、沉陷 5.小、增大 6.浅、深 7.扩散、集中 二、名词解释
1.基底附加应力:基底压应力与基底标高处原土层自重应力之
差。 2.自重应力:由土层自身重力引起的土中应力。
3.基底压力:建筑物荷载通过基础传给地基,在基础底面与地
基之间的接触应力。 4.地基主要受力层:基础底面至σz=0.2p0深度处的这部分土 层。
三、简答题
1. 地基附加应力分布规律有哪些?
(1)附加应力不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面积以外相当大的范围之下,这就是地基附加应力的扩散分布; (2)在离基底不同深度z处各个水平面上,以基底中心点下轴线处的σz值最大,随离中轴线距离增大曲线减小;
(3)在荷载分布范围之下任意点沿铅垂线的σz值,随深度最大曲线减小;
(4)条形荷载比相同宽度的方形荷载σz的影响深度大,在相同深度处,条形荷载在地基中的σz比相同宽度的方形荷载大得多。
四、单项选择题 1. 正确答案:(B)
提示:均质土中的竖向自重应力沿深度的增大而线性增大,成层土中的竖向自重应力沿深度的增大而增大,但在土层分界面由于重度不同而发生转折。
2. 正确答案:(C)
提示:宽度、基底附加应力相同的基础,长度越大,影响深度越大;在深度相同时,长度越大的基础,附加应力数值越大。 3. 正确答案:(B) 提示:当基底的长边尺寸与短边尺寸之比≥10时,地基中附加应力可以按平面问题求解,当基底的长边尺寸与短边尺寸之比
提示:地基中附加应力σZ=KCp0,KC为竖向附加应力系数,它是L/b、Z/b的函数,其中,Z为计算点至基础底面之间的垂直距离。
5. 正确答案:(B)
提示:自重应力是指由原土层自身重力而产生的土中应力,起算点位置为天然地面。 6. 正确答案:(A)
提示:因地下水位以下透水层中,自重应力计算应采用有效重度,所以地下水位下降后,使原水位以下有效自重应力增大,地下水位上升后,使变动后水位以下有效自重应力减小。 7. 正确答案:(D)
提示: 地基中附加应力具有如下分布规律:(1)附加应力不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面积以外相当大的范围之下;(2)在离基础底面不同深度处的各个水平面上,附
加应力随着距离中轴线越远越小;(3)在荷载分布范围内任意点
沿垂线的附加应力,随深度Z增大而减小。 8. 正确答案:(B)
提示:根据基底压应力的简化计算方法,当偏心距e
基底最大、最小压应力均大于0,分布图简化为梯形;当偏心距e=l /6时,基底最小压应力等于0,分布图简化为三角形;当偏心距e> l /6时,最小压应力小于0,基底压应力将重新分布。
9. 正确答案:(C)
提示:当条形基础的偏心距e>b/6(b为条形基础宽度)时,基底压应力将重分布,为简化计算,条形基础底边的长度取1m,pmax=2N/3(0.5b-e)。 10. 正确答案:(D)
提示:基底附加应力p 0与基底压应力p之间存在的关系为p0 = p-?0d,式中:?0为埋深范围内土的加权平均重度,d为基础埋深,从天然地面起算。 11. 正确答案:(D)
提示:矩形面积上作用三角形分布荷载时,地基中竖向附加应力系数Kt是l /b、z/b的函数,其中,b为三角形分布荷载方向基础底面的边长,l为垂直于b方向基础底面边长。
12. 正确答案:(A)
提示:土中自重应力应按下式计算:σCZ=∑γihi,式中:γi、hi分别代表第i层土的重度、厚度,地下水位以下透水层中,应采用有效重度计算,有效重度?/=?sat-?w,?w为水的重度,为简化计算,取?w=10 kN/m3。 13. 正确答案:(C)
提示:已知均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数,可以通过作辅助线把荷载面分成若干个矩形面积,使计算点位于所有矩形的公共角点,利用叠加原理求解。当计算点位于荷载面中心时,σZ=4KCp0,KC是l /b、Z/b为的函数,但应注意,l、b分别为每个小矩形的长边、短边尺寸。
14. 正确答案:(C)
提示:基底附加应力p 0 = p-?0d,式中:p为基底压应力, p=(F+G)/b(对条形基础,通常取l=1m),F为上部结构传来荷载;G为基础及上覆土自重,G=?mbdm;?m为基础及上覆土
平均重度,一般取20 kN/m3,但在地下水位以下部分取10kN/m3;dm为基础平均埋深;b为基础宽度;?0为埋深范围内土的加权平均重度,d为基础埋深,从天然地面起算。
第6章 地基变形 一、填空题
1.饱和土的渗透固结过程是土中孔隙水压力逐渐 ,而有效应力相应 的过程。 2.在计算土体变形时,通常假设 体积是不变的,因此土体变形量为 体积的减小值。
3.通过土粒承受和传递的粒间应力,又称为 应力,它是 土的体积变形和强度变化的土中应力。
4.饱和粘性土竖向固结时,某一时刻有效应力图面积与最终有效应力图面积之比称为 ,用此指标可计算地基 时刻的沉降量。 5.利用 因数与 度的关系曲线,可以计算地基任意时刻的沉降量。
二、名词解释
1.固结度 2.瞬时沉降 3.孔隙压力 三、单项选择题
1.引起土体变形的力主要是: (A) 总应力
(B) 有效应力 (C) 自重应力 (D) 孔隙水压力
您的选项( )
2.某厚度为10m的饱和粘土层,初始孔隙比e0=1,压缩系数a=0.2MPa-1
,在大面积荷载p0=100kPa作用下,该土层的最终沉降量为: (A) 10mm
(B) 20mm (C) 100mm (D) 200mm
您的选项( )
3.分层总和法计算地基最终沉降量的分层厚度一般为:
(A) 0.4m (B) 0.4l(l为基础底面长度) (C) 0.4b(b为基础底面宽度) (D) 天然土层厚度
您的选项( )
4.下列关系式中,σCZ为自重应力,σZ为附加应力,当采用分层总和法计算高压缩性地基最终沉降量时,压缩层下限确定的根据是:
(A) σCZ/σZ≤0.1 (B) σCZ/σZ≤0.2 (C) σZ/σCZ≤0.1 (D) σZ/σCZ≤0.2 您的选项( ) 5.用规范法计算地基最终沉降量时,考虑相邻荷载影响时,压缩层厚度Zn确定的根据是:
(A) σZ /σCZ≤0.1 (B) σZ /σCZ≤0.2 (C) ΔSn≤0.025∑ΔSi (D) Zn=b(2.5-0.4lnb) 您的选项( )
6.在相同荷载作用下,相同厚度的单面排水土层,渗透固结速度最慢的是:
(A) 砂土地基 (B) 粉土地基 (C) 粘土地基 (D) 碎石土地基
您的选项( )
7.饱和粘土的总应力σ、有效应力σ′、孔隙水压力u之间存在的关系为:
(A) σ=u-σ′(B) σ′ =u-σ (C) σ′ =σ-u (D) σ′ =σ+u 您的选项( )
8.某饱和粘性土,在某一时刻,有效应力图面积与孔隙水压力图面积大小相等,则此时该粘性土的固结度为:
(A) 33% (B) 50% (C) 67% (D) 100%
您的选项( )
9.某双面排水、厚度5m的饱和粘土地基,当竖向固结系数CV=15m2
/年,固结度UZ为90%时,时间因数TV=0.85,达到此固结度所需时间t为:
(A) 0.35年 (B) 0.7年 (C) 1.4年 (D) 2.8年
您的选项( )
第6章 地基变形 一、填空题
1.减小、增大 2.土颗粒、孔隙 3.有效、控制 4.固结度、任意 5.时间、固结
二、名词解释
1.固结度:地基土层在某一压力作用下,经历时间t产生的固结变形量与最终固结变形量之比。
2.瞬时沉降:加荷后地基瞬时发生的沉降。
3.孔隙压力:土中孔隙传递的应力,包括孔隙水压力和孔隙气压力。 三、单项选择题 1. 正确答案:(B)
提示:土体在荷载作用下产生的压缩变形,主要由粒间接触应力即有效应力产生。 2. 正确答案:(C)
提示:大面积均布荷载作用下,地基中附加应力σZ沿深度为均匀分布,故σZ=p0,当附加应力沿深度为线性分布且土层为均质时,最终沉降量s计算不需要分层,可按下式计算:s=aσZH/(1+e0),式中:a为压缩系数;e0为孔隙比,H为土层厚度。
3. 正确答案:(C) 提示:分层总和法计算地基最终沉降量的分层厚度一般为0.4b(b为基础底面宽度)或1~2m,按规范方法计算地基最终沉降量的分层厚度一般为天然土层厚度。 4. 正确答案:(C)
提示:采用分层总和法计算地基最终沉降量时,其压缩层下限是根据附加应力σZ与自重应力σ
CZ
的比值确定的,一般土层要
求σZ/σCZ≤0.2,高压缩性土层要求σZ/σCZ≤0.1。 5. 正确答案:(C)
提示:规范法计算地基最终沉降量时,压缩层下限可根据ΔSn≤0.025∑ΔSi确定,∑ΔSi表示Zn范围内的总变形量,ΔSn表示计算厚度△Z范围内的变形量;若无相邻荷载影响,基础宽度在1~50m范围内时,压缩层下限可根据Zn=b(2.5-0.4lnb)确定,b为基础底面宽度。 6. 正确答案:(C)
提示:渗透系数大的土层渗透固结速度快,粒径越大的土,渗透系数数值越大,渗流速度越快,渗透固结越快,反之,粒径越小的土,渗透系数数值越小,渗流速度越慢,渗透固结越慢。 7. 正确答案:(C) 提示:饱和土的有效应力原理为:土的总应力σ等于有效应力σ/与孔隙水压力u之和。 8. 正确答案:(B)
提示:固结度UZ为某一时刻沉降量与最终沉降量之比,也可以表示为某一时刻有效应力图形面积与总应力图形面积之比,而总应力图形面积等于有效应力图面积与孔隙水压力图面积之和。
9. 正确答案:(A)
提示:根据时间因数TV= CV t/ H2,可得t=TVH2/CV,式中:H为最大排水距离,当为单面排水时,H为土层厚度,当为双面排水时,H为土层厚度的一半。CV为竖向固结系数,CV=k(1+e0)/aγW;k 为渗透系数;a为土的压缩系数,e0为土层的初始孔隙比,γW为水的重度。
第9章 地基承载力 一、填空题
1.地基土开始出现剪切破坏时的基底压力被称为 荷载,当基底压力达到 荷载时,地基就发生整体剪切破坏。
2.整体剪切破坏发生时,有 滑动面形成,基础
急剧增加。
3.地基表面有较大隆起的地基破坏类型为
剪切破坏,地基表面无隆起的地基破坏类型为 剪切破坏。
4.地下水位上升到基底时,地基的临塑荷载数
值 ,临界荷载数值 。
5.地基极限承载力随土的内摩擦角增大而 ,随埋深增大而 。 二、名词解释
1.临塑荷载 2. 临界荷载p1/3 3.地基极限承载力 三、单项选择题
1.地基的临塑荷载随
(A) φ、C、q的增大而增大。 (B) φ、C、q的增大而减小。
(C) φ、C、q、γ、b的增大而增大。 (D) φ、C、q、γ、b的增大而减小。 您的选项( )
2.地基破坏时滑动面延续到地表的破坏形式为:
(A) 刺入式破坏
(B) 冲剪式破坏 (C) 整体剪切破坏 (D) 局部剪切破坏
您的选项( )
3.有明显三个破坏阶段的地基破坏型式为:
(A) 刺入式破坏 (B) 冲剪式破坏 (C) 整体剪切破坏 (D) 局部剪切破坏
您的选项( )
4.整体剪切破坏通常在下列哪种地基中发生?
(A) 埋深浅、压缩性低的土层 (B) 埋深浅、压缩性高的土层 (C) 埋深大、压缩性低的土层 (D) 埋深大、压缩性高的土层
您的选项( )
5.所谓临塑荷载,就是指:
(A) 地基土中出现连续滑动面时的荷载
(B) 基础边缘处土体将发生剪切破坏时的荷载 (C) 地基土中即将发生整体剪切破坏时的荷载 (D) 地基土中塑性区深度达到某一数值时的荷载
您的选项( )
6.临塑荷载Pcr是指塑性区最大深度Zmax为下列中的哪一个对应的荷载:
(A) Zmax=0 (B) Zmax=1/4 (C) Zmax=b/4 (D) Zmax=l/4
您的选项( )
7.在?=15?(Nr=1.8,Nq=4.45,NC=12.9),c=10kPa ,?=20kN/m3的地基中有一个宽度为3m、埋深为1m的条形基础。按太沙基承载力公式根据整体剪切破坏情况,计算的极限承载力为:
(A) 236 kPa (B)
254 kPa (C)
272 kPa
(D) 326 kPa
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8.采用条形荷载导出的地基界限荷载计算公式用于矩形底面
(A) 偏于安全 (B) 偏于危险 (C) 不能采用(D) 安全度不变
您的选项( )
9. 同一地基的临塑荷载pcr、界限荷载p1/3、极限荷载pu大小之间存在的关系是:
(A) pcr> p1/3 > pu (B) pu > p1/3 > pcr
(C) pu > pcr > p1/3 (D) p1/3> pu > pcr
您的选项( )
10.考虑荷载偏心及倾斜影响的极限承载力计算公式为:
(A) 太沙基公式 (B) 魏锡克公式 (C) 赖斯纳公式
(D) 普朗特尔公式
您的选项( )
11. 粘性土地基上的条形基础,若埋深相同,地基的极限荷载与基础宽度、地基破坏类型之间存在的关系为:
(A) 基础宽度大、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大
(B) 基础宽度小、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大
(C) 基础宽度大、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大
(D) 基础宽度小、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大
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第9章 地基承载力
一、填空题
1.临塑、极限 2.连续、沉降 3.整体、冲切 4.不变、减小 5.增大、增大 二、名词解释
1.临塑荷载:地基即将产生塑性变形区基底单位面积上所承担的荷载。
2.临界荷载p1/3 :地基塑性区最大深度为基底宽度1/3所对应的荷载。
3.地基极限承载力:地基剪切破坏发展即将失稳时基底单位面积上所承担的荷载。 三、单项选择题
1. 正确答案:(A)
提示:地基的临塑荷载随φ、C、q的增大而增大,地基的临界荷载随φ、C、q、γ、b的增大而增大。 2. 正确答案:(C)
提示:地基破坏主要有三种形式,其中,整体剪切破坏的滑动面延续到地表面,局部剪切破坏的滑动面未延续到地表面,冲剪式破坏的地基没有出现明显的连续滑动面。
3. 正确答案:(C)
提示:地基破坏的主要三种形式中,只有整体剪切破坏有明显三个破坏阶段,即弹性阶段(土体压密)、塑性阶段(从基础边缘土体开始剪切破坏)和破坏阶段(形成连续滑动面)。 4. 正确答案:(A) 提示:地基破坏形式主要与地基土的性质、基础埋深及加荷速(D) 安全度不变
您的选项( )
9. 同一地基的临塑荷载pcr、界限荷载p1/3、极限荷载pu大小之间存在的关系是:
(A) pcr> p1/3 > pu (B) pu > p1/3 > pcr (C) pu > pcr > p1/3 (D) p1/3> pu > pcr 您的选项( )
10.考虑荷载偏心及倾斜影响的极限承载力计算公式为:
(A) 太沙基公式 (B) 魏锡克公式 (C) 赖斯纳公式
(D) 普朗特尔公式
您的选项( )
11. 粘性土地基上的条形基础,若埋深相同,地基的极限荷载与基础宽度、地基破坏类型之间存在的关系为:
(A) 基础宽度大、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大
(B) 基础宽度小、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大
(C) 基础宽度大、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大
(D) 基础宽度小、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大
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第9章 地基承载力
一、填空题
1.临塑、极限 2.连续、沉降 3.整体、冲切 4.不变、减小 5.增大、增大 二、名词解释
1.临塑荷载:地基即将产生塑性变形区基底单位面积上所承担的荷载。
2.临界荷载p1/3 :地基塑性区最大深度为基底宽度1/3所对应的荷载。
3.地基极限承载力:地基剪切破坏发展即将失稳时基底单位面积上所承担的荷载。 三、单项选择题
1. 正确答案:(A)
提示:地基的临塑荷载随φ、C、q的增大而增大,地基的临界荷载随φ、C、q、γ、b的增大而增大。 2. 正确答案:(C)
提示:地基破坏主要有三种形式,其中,整体剪切破坏的滑动面延续到地表面,局部剪切破坏的滑动面未延续到地表面,冲剪式破坏的地基没有出现明显的连续滑动面。
3. 正确答案:(C)
提示:地基破坏的主要三种形式中,只有整体剪切破坏有明显三个破坏阶段,即弹性阶段(土体压密)、塑性阶段(从基础边缘土体开始剪切破坏)和破坏阶段(形成连续滑动面)。 4. 正确答案:(A) 提示:地基破坏形式主要与地基土的性质、基础埋深及加荷速
率有关,对于压缩性较低的土,一般发生整体剪切破坏,对于
压缩性较高的土,一般发生刺入式破坏。 5. 正确答案:(B)
提示:地基临塑荷载是指基础边缘处土体将发生剪切破坏时的荷载;极限荷载是指地基土中
即将发生整体剪切破坏时的荷载;界限荷载是指地基土中塑性区深度达到某一数值时的荷载。
6. 正确答案:(A) 提示:临塑荷载Pcr是指塑性区最大深度Zmax=0对应的荷载,界限荷载P1/4是指塑性区最大深度Zmax= b/4对应的荷载。 7. 正确答案:(C)
提示:当地基发生整体剪切破坏时,太沙基极限承载力pu计算公式为:pu=CNC+?0dNq+0.5?bNr,式中:NC、Nq、Nr 为承载力
系数;C为持力层土的粘聚力;b为基础底面宽度;d为基础埋深;?、?0分别为持力层土的重度、埋深范围土的加权平均重度。 8. 正确答案:(A) 提示:地基的临塑荷载、界限荷载公式均是在均布条形荷载的情况下导出的,由于相同宽度的条形荷载所引起的附加应力,其影响深度大于矩形和圆形荷载,所以矩形、圆形荷载借用这个公式计算,其结果偏于安全。
9. 正确答案:(B)
提示:临塑荷载Pcr是指地基土开始出现剪切破坏时的基底压力,界限荷载P1/3是指塑性区最大深度Zmax= b/3对应的荷载,极限荷载pu是指地基承受基础荷载的极限压力,所以pu > p1/3 > pcr。
10. 正确答案:(B)
提示:汉森和魏锡克在太沙基理论基础上,假定基底光滑,考虑了荷载倾斜、偏心、基础形状、地面倾斜的影响,提出了极限承载力计算公式。
11. 正确答案:(A)
提示:当地基发生整体剪切破坏时,太沙基极限承载力pu计算公式为:pu=CNC+?0d Nq+0.5?b Nr,当地基发生局部剪切破坏时,极限承载力pu计算公式为:pu=(2/3)CNC′+?0d Nq′+0.5?b Nr′,式中:NC、Nq、Nr 和NC′、Nq′、Nr′分别为整体剪切破坏、局部剪切破坏承载力系数,局部剪切破坏比整体剪切破坏承载力系数小;C为持力层土的粘聚力;b为基础底面宽度;d为基础埋深;?、?0分别为持力层土的重度、埋深范围土的加权平均重度。
第5章土的抗剪强度 试题及答案
一、简答题
1. 土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数,也就是土的强度指标,为什么?
2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的,为什么?
1. 【答】土的抗剪强度可表达为,
称为抗剪强度指标,抗剪强度指标
实质上就是抗剪强度参数。
2. 【答】对于同一种土,抗剪强度指标与试验方法以及实验条件都有关系,不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指标是不同
地下水位的升降对土中自重应力有何影响?在工程实践中,有哪些问题应充分考虑其影响? .【答】
地下水下降,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犹如产生了一个由于降水引起的应力增量
,它使土体的固结沉降加大,故引起地表大面积沉降。
地下水位长期上升(如筑坝蓄水)将减少土中有效自重应力。
1、 若地下水位上升至基础底面以上,它对基础形成浮力使地基土的承载力下降。 2、 地
下水位上升,如遇到湿陷性黄土造成不良后果(塌陷) 3、 地下水位上升,粘性土湿化抗剪强度降低
2、 土的抗剪强度指标:土的粘聚力、土的内摩擦角
3、 。室内试验有:直接剪切试yan、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验;十字板剪切试
验为原位测试测定
4、 附加应力与自重应力计算位置不同 应力都是属于物理上的概念,不存在什么物理意义。问题的提法不科学。 你可以说自重应力和附加应力的概念。 自重应力顾名思义指由土体自重而在某个位置上产生的应力。这个位置即可以是土体的内部,也可以是土体的边缘。 附加应力是指由外荷载引起的土体内部或边缘的应力。 在给定的一土体中其内部的自重应力呈线性增长。 而附加应力则是呈某种趋势的衰减。这种衰减是由应力扩散造成的。 自重应力之所以不会出现应力扩散,是由于自重随时存在于物体的内部。而附加荷载却存在于物体的外部。这两种力在量纲是不同的,作用的位置也不同。因此产生的力的效应也不
范文四:土的压缩性
研究土压缩性的意义
从工程意义上来说,地基沉降有均匀沉降和不均匀沉降之分。当建筑物基础均匀下沉时,从结构安全的角度来看,不致有什么影响,但过大的沉降将会严重影响建筑物的使用与美观, 如造成设备管道排水倒流,甚至断裂等;当建筑物基础发生不均匀沉降时,建筑物可能发生裂缝、扭曲和倾斜,影响使用和安全,严重时甚至使建筑物倒塌。因此,在不均匀或软弱地基上修建建筑物时,必须考虑土的压缩性和地基变形等方面的问题。
对于道路和桥梁工程,一般来说,均匀沉降对路桥工程的上部结构危害也较小,但过量的均匀沉降也会导致路面标高降低、桥下净空的减少而影响正常使用;不均匀沉降则会造成路堤开裂、路面不平,对超静定结构桥梁产生较大附加应力等工程问题,甚至影响其正常和安全使用。因此,为了确保路桥工程的安全和正常使用,既需要确定地基土的最终沉降量,也需要了解和估计沉降量随时间的发展及其趋于稳定的可能性。
在工程设计和施工中,如能事先预估并妥善考虑地基的变形而加以控制或利用,是可以防止地基变形所带来的不利影响的。如某高炉,地基上层是可压缩土层,下层为倾斜岩层,在基础底面积范围内,土层厚薄不均,在修建时有意使高炉向土层薄的一侧倾斜,建成后由于土层较厚的一侧产生较大的变形,结果使高炉恰好恢复其竖向位置,保证了安全生产,节约了投资。
回弹曲线和再压缩曲线
上面在室内侧限压缩试验中连续递增加压,得到了常规的压缩曲线。现在如果加压到某一值 (相应于下图曲线上的P 点)后不再加压,而是逐级进行卸载直至为零,并且测得各卸载等级下土样回弹稳定后土样高度,进而换算得到相应的孔隙比,即可绘制出卸载阶段的关系曲线,如图中bc 曲线所示,称为回弹曲线(或膨胀曲线)。可以看到不同于一般的弹性材料的是,回弹曲线不和初始加载的曲线ab 重合,卸载至零时,土样的孔隙比没有恢复到初始压力为零时的孔隙比e 0。这就表明土在荷载作用下残留了一部分压缩变形,称之为残余变形(或塑性变形),但也恢复了一部分压缩变形,称之为弹性变形
范文五:怎样统计地基土的压缩性指标.doc
怎样统计地基土的压缩性指标
自然地质条件是复杂的~岩土体是不均匀的~这是大家公认的事实。但作为工程研究的对象~需要认识它、研究它和处理它~又不得不把它局部化和简单化~忽略次要的~解决主要的矛盾~这可能是自然科学研究和工程技术研究的不同之处。自然科学研究可以从细观出发~而解决工程问题必须在宏观上把握问题的主要方面~而可以忽略次要的一些方面。
作为岩土工程师~对于你勘察的场地~首先要做地质工作~从地形、地貌、地质成因和地层年代上要区分清楚~是洪冲积的还是残坡积的~是河漫滩还是阶地~是第四纪地层还是老地层。这就是所谓的把地质单元划分正确~这是进一步考虑布置勘察试验工作和数据分析统计的基础。其实~《岩土工程勘察规范》,GB50021-2001,早有明确的规定:“岩土的物理力学指标~应按场地的工程地质单元和层位分别统计。”按地质单元统计岩土的物理力学指标~是岩土工程勘察的基本原则。在一个地质单元中要求取一定数量的土样~做一定数量的试验是为了数据有充分的代表性~是数据统计所必需的样本容量~而统计的前提则是子样必须来自同一个母体。如果不承认地质单元可以用平均值来描述某一个属性~那数据处理就无从谈起。
对于同一个地质单元是否是均匀的呢,也不一定~例如土层厚度很可能是不均匀的~即使在平原地区~土层厚度也常常有较大的变化~因此需要用勘探点的间距来控制其厚度的变化~不同的基础类型对土层厚度的敏感性不同~因而布孔间距的要求是不同的。从土的性质来研究土层均匀性~一般认为同一地质单元可以作为均质体来处理~可以采用统计的方法来处理试验指标。如果不承认这一点~即使是最简单的计算平均值的方法也就失去了理论的前提~就不能用平均值来处理试验结果。也失去了钻孔抽样取土试验的理论依据~那麻烦就大了。将试验指标用于工程计算时~计算公式的推导都有均质土的假定。计算基础中点沉降时~你必须承认土层是均匀的~同一土层的深度方向和水平方向都是均匀的~
用分层总和法处理的仅是深度方向划分为若干土层~但对每一个土层还是均质土。如果不承认这一点~这个计算公式就不成立~那还计算什么,
如果认为同一个地质单元也存在不均匀性~而又希望把这种不均匀性探明显示出来。把四个角点的取土试验数据~看作是地基土不均匀性的表现~通过四个角点的数据~建立不均匀性的数学模型。现在有些商业软件也可以对这类数据进行处理以建立数学模型~但这种方法是建立在两个钻孔的数据之间是线性变化假定的基础上~等于是进行线性插入。如果有更多的数据~当然可以拟合非线性的模型。这在数学上是不难做到的~但问题是~这种追求数据处理高精度的方法与工程处理的控制要求是不相匹配的~与工程勘察方法的基本前提是不符合的~与土力学的许多计算公式的假定是相违背的。
如果采取这种方法分析数据~则在水平方向上怎么确定钻孔的间距才能正确地反映这种不均匀性,现行规范的钻孔间距的规定并没有考虑这些因素。如果认为在深度方向上也存在不均匀性~那在两个取土点之间的不均匀性又如何把它探明,因此~在不均匀性假定的基础上的勘察工作~连取土点确定都会有很大的争议~事情部做不下去了。
在均质土假定的基础上~把各个勘探点、各个取样点的数据的差异看成是随机因素造成而不是系统因素造成的~这些随机因素包括当年沉积时物质的差异、年代的差异、沉积条件的差异、取土扰动程度的差异、试验条件的差异等等~这就可以用统计的方法来处理这些数据的随机误差了~数据的离散性或变异性是反映这种随机因素影响的定量指标~通过计算~可以估计这些随机误差对计算结果所造成的影响有多大~这就是误差估计和可靠度分析。
因此在计算一幢建筑物的沉降时~一般都分层采用各层土的综合压缩曲线去确定其相应压力段的压缩模量~而且对于一个场地~如果是同一个地质单元~也只分层给出每层土的综合压缩曲线。如果发现某一个范围存在明显的指标差异~那很可能是在地质单元的划分上出了问题。例如~很早以前~在北京曾经发
现建筑物开裂的事故~从试验资料来看~物理指标没有明显的差别~但压缩性指标存在明显差别的两个部分。后来研究的结果表明~那指标比较差的部分的土是近代沉积的土层~地地质单元上应当把它们划分出来~认识地层的不均匀性~采取必要的工程措施就不再出事了。但在把两个地质单元划分以后~对每个地质单元还是作为均质体来统计指标。
有些反映土层天然状态的指标~在深度方向上有明显规律性的变化。例如~十字板强度反映了土的天然强度~对正常压密的土层~随着深度的增加~土的有效上覆压力增大~天然强度随之而增大。可以画出十字板强度与深度的散点图~统计两者之间的经验关系。但这是以力学机制为分析基础的。这种变异的规律性也是要以地质单元为子样的母体进行统计~计算相关性与变异系数。《岩土工程勘察规范》规定:“相关型参数宜结合岩土参数与深度的经验关系~按下式确定剩余标准差~并用剩余标准差计算变异系数。”
说一下实际工程中出现建筑物倾斜和开裂的原因和防治的方法。事先防范事故的发生无疑是十分重要的~在地基基础设计时~对于那种十分明显的不均匀地基~例如软硬不均的地基、部分基岩出露的地基、半填半挖的地基、存在暗浜的地基等等~首先需要加以界定~划分其界限~分别研究其压缩性。而是否会产生有害的不均匀沉降~一般不是靠计算出来的~而是根据工程的判断。解决的方法是采取工程措施~使其均匀化~一般也不是靠计算结果来保证工程安全的。产生不均匀沉降的因素很多~地基压缩性的不均匀性仅是一个方面~而土层的厚度变化、荷载的差异、荷载的偏心、施工时的扰动等可能是更重要的因素~它们所产生的不均匀沉降的数量级往往远大于压缩性的不均匀。人们在事先精确控制建筑物倾斜和开裂的本领还不大~特别依靠沉降计算的结果来控制不均匀沉降更是不太现实。
为了保证工程的安全一般从两个方面控制~一是采取工程措施来控制上述产生不均匀沉降的诸多因素~不使其发生~或降低其危害,二是控制计算中点
沉降量的数量级~即控制基础底面的压力值~这就是变形控制设计的常用方法。
如果人们把注意力集中在压缩性指标变化的数学模型上~注意了似乎是高精度的
计算~却忽略了上面这些更重要的控制因素~那么可能是总体上会失去控制。
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