思考题与习题
3.1 附加应力在空间上有何分布规律?
3.2 评价土的压缩性大小的指标有哪些?如何确定它们?
3.3 一种土的压缩系数是否为常数,请解释其原因?如何判别土的压缩性的高低?
3.4 解释超固结比?何为有效应力?
3.5 用分层总和法计算地基最终沉降量,其假设条件和计算原理是什么?为何计算土层厚度要规定hi≤0.4b?
3.6 有效应力与孔隙压力在饱和土的固结过程中是怎样变化的?两者与总应力之间有何关系?
3.7 为何要研究地基土的沉降与时间的关系?
3.8 根据地基剖面如图3.56所示,计算土的自重应力并绘制其分布图。
图3.56 习题3.8附图
图3.57 习题3.9附图
3.9 某矩形基础如图3.57所示,长度l=8.0m,宽度b=4.0m,其上作用的竖向偏心荷载P=6400kN,偏心距e=0.4m,试求A点以下12m深度的竖直附加应力。
3.10 设图3.58所示的基础底面上,作用着强度为200kPa的竖向均布荷载,试用感应图法求土中A点、B点以下10m深度处的竖直附加应力。
图3.58 习题3.10附图
图3.59 习题3.11附图
3.11 如图3.59所示为两栋整体基础的建筑物,已知基础甲上的竖向均布压力为130kPa,基础乙上的竖向均布压力为200kPa,若考虑相邻基础的影响,求基础甲A点以下20m深处的竖向附加应力。
3.12 图3.60为一土坝,坝身填土的重度γ=19kN/m3,试求坝轴线上黏土层中A、B和C三点的附加应力并绘出分布图。
图3.60 习题3.12附图
图3.61 习题3.13附图
3.13 有一挡土墙,基础宽度为6m,埋置在地面以下1.5m深处,离基础前缘A点3.2m处作用着竖直线荷载P=2400kN/m,墙背受到水平推力H=400kN/m,作用点距基础底面2.4m,如图3.61所示。设地基土的重度γ=19kN/m3,求基础中心点下7.2m处M点的附加应力。
3.14 如图3.62矩形基础,L=6m,b=2m,基底上作用竖直均布荷载300kPa。求基底A、E、O、C各点以下2m深度处的竖向附加应力。
3.15 某土层地下水位即相应重度如图3.63所示。求:(1)竖直方向上的总应力、孔隙水压力和有效应力并绘出沿着z的分布;(2)若砂层中地下水位以上1m范围内为细饱和区,σ、μ、σ′将如何分布。
图3.62 习题3.14附图
图3.63 习题3.15附图
3.16 对一土样压缩试验,已知试验土样的天然重度γ=18.2kN/m3,天然含水率ω=38%,土粒比重G=2.75,试样高度H=20mm,试样在各级荷载作用下压缩稳定后的总变形量如表3.15所示,试绘制e-p曲线并求解压缩系数即评价土的压缩性的大小。
表3.15 习题3.16附表
3.17 某基础宽度为6m,长度18m,承受竖向中心荷载P=12960kN。地基为均质土,其自重作用下已经压缩稳定。地下水在地面以下8m深处,地基土的湿重度γ=18.6kN/m3和饱和重度γsat=20.6kN/m3,基础埋深1.5m。基土的压缩曲线如图3.64所示,试求基础中点下的最终沉降量。
图3.64 习题3.17附图
图3.65 习题3.18附图
3.18 某一土坝地基的剖面即附加应力σz分布如图3.65所示.黏土层的压缩系数av=0.0245MPa-1,初始孔隙比e1=0.947,渗透系数k=2.0cm/a,试按照单向固结理论(假设荷载为一次加载上,按照单面排水计算)求:(1)黏土层沉降12cm时所花费时间;(2)加载半年后黏土层的沉降量。
3.19 某挡土墙建于如图所示的地基上,埋深2m,尺寸如图3.66所示。墙受上部竖向荷载和墙身自重Fv=1000kN/m,其作用位置距前趾A点为3.83m;墙背受有总水平推力Fh=350kN/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点的竖向附加应力。
图3.66 习题3.19附图