一、知識(shí)要點(diǎn):
1.飽和土的滲透固結(jié)過程是土中孔隙水壓力逐漸 減小 ,而有效應(yīng)力相應(yīng) 增大 的過程。
2.在計(jì)算土體變形時(shí),通常假設(shè) 土顆粒 體積是不變的,因此土體變形量為 孔隙 體積的減小值。
3.通過土粒承受和傳遞的粒間應(yīng)力,又稱為 有效 應(yīng)力,它是 控制 土的體積變形和強(qiáng)度變化的土中應(yīng)力。
4.飽和粘性土豎向固結(jié)時(shí),某一時(shí)刻有效應(yīng)力圖面積與最終有效應(yīng)力圖面積之比稱為 固結(jié)度 ,用此 指標(biāo)可計(jì)算地基 任意 時(shí)刻的沉降量。
5.利用 時(shí)間 因數(shù)與 固結(jié) 度的關(guān)系曲線,可以計(jì)算地基任意時(shí)刻的沉降量。
6.固結(jié)度:地基土層在某一壓力作用下,經(jīng)歷時(shí)間t產(chǎn)生的固結(jié)變形量與最終固結(jié)變形量之比。
7.瞬時(shí)沉降:加荷后地基瞬時(shí)發(fā)生的沉降。
8.孔隙壓力:土中孔隙傳遞的應(yīng)力,包括孔隙水壓力和孔隙氣壓力。
二、選擇題
1.引起土體變形的力主要是( )
(A) 總應(yīng)力;
(B) 有效應(yīng)力;
(C) 自重應(yīng)力;
(D) 孔隙水壓力
正確答案:(B)
提示:土體在荷載作用下產(chǎn)生的壓縮變形,主要由粒間接觸應(yīng)力即有效應(yīng)力產(chǎn)生。
2.某厚度為10m的飽和粘土層,在大面積荷載p0=100kPa作用下,設(shè)該土層初始孔隙比e0=1,壓縮系數(shù)a=0.2MPa-1,該土層的最終沉降量為( )
(A) 10mm;
(B) 20mm;
(C) 100mm;
(D) 200mm
正確答案:(C)
提示:大面積均布荷載作用下,地基中附加應(yīng)力σZ 沿深度為均勻分布,故σZ=p0,當(dāng)附加應(yīng)力沿深度為 線性分布且土層為均質(zhì)時(shí),最終沉降量s計(jì)算不需要分層,可按下式計(jì)算:s=aσZH/(1+e0),式中:a為壓縮系數(shù);e0 為孔隙比,H為土層厚度。
3.分層總和法計(jì)算地基最終沉降量的分層厚度一般為( )
(A)0.4m
(B)0.4l(l 為基礎(chǔ)底面長度);
(C)0.4b(b為基礎(chǔ)底面寬度);
(D)天然土層厚度
正確答案(:C)
提示:分層總和法計(jì)算地基最終沉降量的分層厚度一般為0.4b(b為基礎(chǔ)底面寬度)或1~2m,按規(guī)范方 法計(jì)算地基最終沉降量的分層厚度一般為天然土層厚度。
4.下列關(guān)系式中,σCZ 為自重應(yīng)力,σZ 為附加應(yīng)力,當(dāng)采用分層總和法計(jì)算高壓縮性地基最終沉降量時(shí), 壓縮層下限確定的根據(jù)是( )。
(A)σCZ/σZ≤0.1;
(B)σCZ/σZ≤0.2;
(C)σZ/σCZ≤0.1;
(D)σZ/σCZ≤0.2
正確答案:(C)
提示:采用分層總和法計(jì)算地基最終沉降量時(shí),其壓縮層下限是根據(jù)附加應(yīng)力σZ 與自重應(yīng)力σCZ 的比值確 定的,一般土層要求σZ/σCZ≤0.2,高壓縮性土層要求σZ/σCZ≤0.1。
5 . 用 規(guī) 范 法 計(jì) 算 地 基 最 終 沉 降 量 時(shí) , 考 慮 相 鄰 荷 載 影 響 時(shí) , 壓 縮 層 厚 度 Z n 確 定 的 根 據(jù) 是 :
(A)σZ /σCZ≤0.1;
(B)σZ /σCZ≤0.2
(C)ΔSn≤0.025∑ΔSi
(D)Zn=b(2.5-0.4lnb)
正確答案:
(C)提示:規(guī)范法計(jì)算地基最終沉降量時(shí),壓縮層下限可根據(jù)ΔSn≤0.025∑ΔSi 確定,∑ΔSi 表示Zn范圍內(nèi)的總變形量,ΔSn 表示計(jì)算厚度△Z范圍內(nèi)的變形量;若無相鄰荷載影響,基礎(chǔ)寬度在1~50m范圍內(nèi)時(shí),壓縮層下限可根據(jù)Zn=b(2.5-0.4lnb)確定,b為基礎(chǔ)底面寬度。
6.在相同荷載作用下,相同厚度的單面排水土層,滲透固結(jié)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
正確答案:(C)
提示:滲透系數(shù)大的土層滲透固結(jié)速度快,粒徑越大的土,滲透系數(shù)數(shù)值越大,滲流速度越快,滲透固結(jié)越快,反之,粒徑越小的土,滲透系數(shù)數(shù)值越小,滲流速度越慢,滲透固結(jié)越慢。
7.飽和粘土的總應(yīng)力σ、有效應(yīng)力σ′、孔隙水壓力u之間存在的關(guān)系為( )
(A)σ=u-σ′;
(B)σ′ =u-σ;
(C)σ′ =σ-u ;
(D)σ′ =σ+u
正確答案:(C)
提示:飽和土的有效應(yīng)力原理為:土的總應(yīng)力σ等于有效應(yīng)力σ/與孔隙水壓力 u 之和。
8.某飽和粘性土,在某一時(shí)刻,有效應(yīng)力圖面積與孔隙水壓力圖面積大小相等,則此時(shí)該粘性土的固結(jié)度 為:
(A)33%;
(B)50%;
(C)67% ;
(D)100%
正確答案(:B)
提示:固結(jié)度UZ 為某一時(shí)刻沉降量與最終沉降量之比,也可以表示為某一時(shí)刻有效應(yīng)力圖形面積與總應(yīng)力
圖形面積之比,而總應(yīng)力圖形面積等于有效應(yīng)力圖面積與孔隙水壓力圖面積之和。
9.某雙面排水、厚度 5m 的飽和粘土地基,當(dāng)豎向固結(jié)系數(shù) CV=15m /年,固結(jié)度 UZ 為 90%時(shí),時(shí)間因數(shù) TV=0.85,達(dá)到此固結(jié)度所需時(shí)間 t 為( )
(A)0.35年;
(B)0.7年;
(C)1.4年;
(D)2.8年
正確答案:(A)
提示:根據(jù)時(shí)間因數(shù)TV= CV t/ H 2,可得t=TVH2 /CV,式中:H 為最大排水距離,當(dāng)為單面排水時(shí),H 為土層厚度,當(dāng)為雙面排水時(shí),H為土層厚度的一半。CV 為豎向固結(jié)系數(shù),CV=k(1+e0)/aγW;k 為滲透系數(shù);a為土的壓縮系數(shù),e0 為土層的初始孔隙比,γW 為水的重度。
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