表3-1
压力(kPa) 稳定后的变形量∑△h(mm) 0 50 100 200 300 400 0 0.480 0.808 1.232 1.526 1.735 2.设砂土地基中某点的大主应力? 1=400kPa,小主应力? 3=200 kPa,砂土的内摩擦角 ?=250,粘聚力c=0,试判断该土是否破坏。
3.地基中某一单元土体上的大主应力? 1=400kPa,小主应力? 3=180 kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标为c=18kPa,? =200。试问(1)土中最大剪应力是多少?(2)土中最大剪应力面是否已剪破?(3)该土处于何种状态?
4.一组3个饱和粘性土试样,做三轴固结不排水剪切试验,试验结果见表3-2,试用作图法求该土样的总应力和有效应力强度指标ccu、?cu和c'、?'。
表3-2 固结压力? 3 (kPa) 100 200 300 剪 破 时 ? 1(kPa) 205 385 570 uf(kPa) 63 110 150
第四章 土中应力计算
一.思考题
1.什么是土的自重应力?地下水位的升降对地基中的自重应力有何影响? 2.何谓基底压力?影响基底压力分布的因素有哪些? 3.在集中荷载作用下地基中附加应力的分布有何规律?
4.假设作用于基础底面的总压力不变,若埋置深度增加对土中附加应力有何影响? 5.什么叫柔性基础?什么叫刚性基础?这两种基础的基底压力分布有何不同? 6.附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致,为什么?
二.填空题
1.地基中的应力一般包括由土体自重引起的 和由新增外荷引起的 。 2.在土中的应力里, 应力引起土体压缩, 应力影响土体的抗剪强度。 3.地下水位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 。
4.在中心荷载作用下,基底压力近似呈 分布;在单向偏心荷载作用下,当偏心距e 5.某均质地基,已知其重度? =17.6kN/m3,则地面下深度为3m处由上部土层所产生的竖直方向自重应力为 kPa。 6. 已知某地基土,重度? =19.3kN/m3,地下水位在地面以下2m处,则2m处由上部土 层所产生的竖向自重应力为 kPa。若地下水位以下土的饱和重度?sat =20.6kN/m,则地面以下4m处由上部土层所产生的竖向自重应力为 kPa。 7.已知某天然地基上的浅基础,基础地面尺寸为3.5m×5.0m,埋深d =2m,由上部结构传下的竖向荷载F =4500kN,则基底压力为 kPa。 8.计算条形基础的基底压力时,在基础的长边方向通常取L = 计算。 9 3 三.判断题 1.在任何情况下,土体自重应力都不会引起地基的沉降。( ) 2.地基土受压时间越长,变形越大,孔隙水压力也越大。( ) 3.地下水位下降会增加地基中的有效自重应力。( ) 4.附加应力? z不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面积外相当大的面积之下。( ) 5.在荷载分布范围内任意点沿垂线的附加应力? z值,随深度愈向下愈大。( ) 6.土体只有竖向自重应力没有水平方向自重应力。( ) 7.假设作用于基础底面的总压力不变,若埋置深度增加,土中某点的附加应力值将比埋深增加前少。( ) 8.作用在基础上的水平应力也能在地基中引起附加应力。( ) 四.选择题 1.由建筑物荷载或其它外载在地基内产生的应力称为( ) A.自重应力 B.附加应力 C.基底压力 D.基底附加压力 2.有两个不同的基础,其基础总压力相同,问在同一深度处,哪一个基础产生的附加应力大?( ) A.宽度小的基础产生的附加应力大 B.宽度小的基础产生的附加应力小 C.宽度大的基础产生的附加应力大 D.两个基础产生的附加应力相等 3.自重应力在均质土中呈( )分布。 A.折线分布 B.曲线分布 C.直线分布 D.均匀分布 4.地基中,地下水位的变化,会引起地基中的自重应力( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大,也可能减小 5.某场地自上而下的土层分布为:第一层粉土,厚3m,重度?=18kN/m3;第二层粘土,厚5m,重度? =18.4kN/m3,饱和重度?sat =19kN/m3,地下水位距地表5m,试求地表下6m处土的竖向自重应力。( ) A.99.8kPa B.109.8kPa C.111kPa D.109.2kPa 6.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P为( )。 A.220kPa B.230kPa C.210kPa D.215kPa 7.在上题中,设地基为粘土,重度? =18kN/m3,饱和重度?sat =19kN/m3,则基底附加压力Po为( )。 A.202kPa B.220kPa C.192kpa D.191.5kPa 8.下面有关自重应力的描述不正确的是:( ) A.在求地下水位以下的自重应力时,应取其有效重度计算 B.自重应力随深度的增加而增大 C.地下水位以下的同一土的自重应力按直线变化,或按折线变化 D.土的自重应力分布曲线是一条折线,拐点在土层交界处和地下水位处 五.计算题 1.某地基剖面图如图3-1所示,计算各分层处的自重应力,并绘制自重应力 10 沿深度的分布图。 图3-1 图3-2 2.如图3-2所示为一矩形基础,埋深1m,上部结构传至地面标高处的荷载为P =2106kN,荷载为单偏心,偏心距e =0.3m。试求基底中心点O,边点A和B下4m深度处的竖向附加应力。 3.甲乙两个基础,它们的尺寸和相对位置,及每个基底下的基底净压力均示于图3-3中,试求甲基础O点下2m深度处的竖向附加应力。 4.某挡土墙建于图示地基上,埋深2m,尺寸如图3-4中所示。墙受上部竖向荷载和墙身自重为Fv =1000kN/m,其作用位置距墙前趾A点为3.83m;墙背受有总水平推力Fh =kN/m,其作用点距墙底为3.5m。(不计墙后填土的影响)试求: (1)M,N点的竖向自重应力 (2)M,N点处的竖向附加应力 图3-3 图3-4 第五章 地基沉降计算 一.思考题 1.分层总和法计算基础的沉降量时,若土层较厚,为什么一般应将地基分层?如果地基为均质土,且地基中自重应力和附加应力均为(沿高度)均匀分布,是否还有必要将地基 11 分层? 2.基础埋深d>0时,沉降计算为什么要用基底附加压力? 3.地下水位上升或下降对建筑物沉降有没有影响? 4.工程上有一种软土地基处理的方法――堆载预压法。它是在要修建建筑物的地基上 堆载,经过一段时间之后,移去堆载,再在上面修建建筑物。试从沉降控制的角度说明该方法处理地基的作用机理。 4. 超结土与正常固结土的压缩性有何不同?为什么? 二.判断题 1.由侧限压缩试验得出的e-p曲线愈陡,说明土的压缩性愈高。( ) 2.只要土中孔隙水压力大于零,就意味着土的渗透固结尚未完成。( ) 3.土的压缩系数越大,则其压缩模量就越高。( ) 三.填空题 1.根据粘性土地基在荷载作用下的变形特征,可将地基最终沉降量分成三部分: 沉降, 沉降和 沉降。 2.饱和土体中的附加应力由 和 共同分担,前者所承担的应力 为 ,后者所承担的应力为 。 四.选择题 1.有一单面排水的土层在固结度达0.5时所需的时间为4年,若将该土层改为双面排水,其固结度同样为0.5时所需时间为( ) A.1年 B.2年 C.4年 D.8年 2.一双面排水的土层在固结度达0.5时所需的时间为1年,若将该土层改为单面排 水,其固结度同样为0.5时所需时间为( ) A.1年 B.2年 C.4年 D.8年 3.地基的变形一般是由( )引起 A.土的自重应力 B.附加应力 C.孔隙水压力 D.超静水压力 4.土的一维固结微分方程表示了( ) A.固结度与时间t和深度z之间的关系 B.孔隙水压力与时间t的关系 C.孔隙水压力与时间t和深度z之间的关系 D.土的压缩性大小与固结快慢的关系 5.土层的固结度与施加的荷载大小有什么关系?( ) A.荷载越大,固结度越大 B.荷载越大,固结度越小 C.与荷载大小无关 五.计算题 1.某条形基础,宽度b =10m,基础埋深d =2m,受有铅直中心荷载F =1300kN/m,地面10m以下为不可压缩层,土层重度? =18.5kN/m3,压缩试验结果如表5-1所示,求基础中点下的稳定沉降量。 表5-1 压力(kPa) 稳定后的变形量∑△h(mm) 0 50 100 200 300 400 0 0.480 0.808 1.232 1.526 1.735 2.地基土的自重应力与附加应力分布如图5-1所示,试用分层总和法求地基的最终沉 12