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1、作业,2.3 原状土样的密度为1.85g/cm3,含水量为34%,土粒比重为2.71,试求土样的饱和密度、有效密度、饱和重度和有效重度。(先导公式后求解)。,解：,2.5 完全饱和粘土试样的含水量为30%，土粒比重为2.73，液限为33%，塑限为17%，求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定义该粘性土的分类名称和软硬状态。,解：,因为Ip17 为粉质粘土。,因为0.75Il1,粘土处于软塑状态。,1.8 无粘性土的颗粒分析见下表，试定出土的名称。,碎石土、砂土、粉土、粘性土。碎石土:粒径d2mm的颗粒含量超过全重50%的土。砂土：粒径d2mm的颗粒含量不超过全重的50%，且粒
2、径d0.075mm的颗粒超过全重50%的土。,第3章 土的渗透性及水的渗流,3.8 渗透试验装置如图所示，砂1的渗透系数k1=2e-1cm/s,砂2的渗透系数k2=1e-1cm/s，砂样截面积A=200cm2,求：(1)砂1与砂2界面处测压管水头高于右端水面多少？(2)砂1与砂2界面处的渗流量q多大？,？,30,40,40,20,60,解：(1)通过砂1与砂2界面处渗流量q相等q1=q2,水通过砂1的水头损失为20cm,所以砂1与砂2界面处测压管水头高于右端水面20cm。(2)q1=q2=vA=20cm3/s,3.11 为一板桩打入透土层后形成的流网。知透水层深18m,渗透系数k=3e-4mm
3、/s,板桩打入土层表面以下9.0m。求(1)图中a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；(2)地层的单位渗流量。,图216习题2-11,a,b,c,d,e,f,g,h,解：总水头损失：h=9-1=8m;,(2)地层的单位渗流量,4.10 条形基础宽为2m,梯形分布荷载p01=200kPa,p02=100kPa,求基础中点下及边缘两点下3m、6m深度处的z,1,5,3,2,6,4,(b),=,+,=,+,(a),=,1/2,=,2,=,能把它当做条形荷载来计算吗？,中点下3m条形：z/b=1.5,x/b=0,sz=0.4,z1=100X0.4=40kPa.荷载2，3z/b=3,t=2X(0.0476
4、+0.0511)=0.197z23=50X0.197=9.85kPa荷载4条形基础，z/b=3,x/b=0.5,sz=0.2,z4=50X0.2=10kPa3=409.8510=59.85kPa,4,2,3,1,100kPa点下3m条形1：z/b=1.5,x/b=0.5,sz=0.33,z1=100X0.33=33kPa.三角形荷载z/b=1.5,t=(0.0753+0.0715)=0.1468z2=100X0.1468=14.68kPaz=3314.68=47.68kPa,4,2,3,1,100kPa点下3m条形1：z/b=1.5,x/b=0.5,sz=0.33,z1=100X0.33=33
5、kPa.三角形荷载z/b=1.5,t2=(0.0987+0.0889)=0.1876z2=100X0.1876=18.76kPaz=3318.76=51.76kPa,4,2,3,1,两个矩形基础的形状相似，垂直分布荷载强度相同，判断下面结论的正误,1、甲基础面积比乙基础大一倍，则其中点下同一深度处的附加应力也大一倍,2、甲基础的宽度比乙基础宽一倍，则其中点下同一深度处的附加应力也大一倍,3、甲基础的宽度比乙基础大一倍，则甲基础中点下2Z深度处的附加应力与乙基础中点下Z深度处的附加应力相同,测试题：,比较三种情况下哪种情况A点的应力最大？,A,1、E1=E22、E1E23、E1E2,对如图所示的
6、条形基础，作用有均布荷载p。已知A（基础中心点）和B两点以下4m处的垂直附加应力分别为zA=54.9kPa和zB=40.9kPa。求C点以下4m和8m处的垂直附加应力是多少？,测试题：,1、附加应力计算法,20.45，13.725,要求：不许查表,第5章作业,在如图所示的厚10m的饱和粘土层表面瞬时大面积均匀堆载p0，若干年后用测压管分别测得土层中的孔隙水压力uA=51.6kPa、uB=94.2kPa、uC=133.8kPa、uD=170.4kPa，uE=198.0kPa,题1：,1）试估算此时粘土层的固结度，并计算此粘土层已固结了几年？2)再经过5年，则该粘土层的固结度将达到多少？粘土层在该
7、5年内产生了多大的压缩量？,沉降量、固结度计算法,1）固结度计算：,S超静孔压=2(31.6+54.2+73.8+90.4+98)/2=598,S初始超静孔压=1500,Ut=1-598/1500=0.601,沉降量、固结度计算法,2）固结年限计算：,Ut=0.601,思路：Ut Tv t,查表Tv=0.29,t=3.25年,沉降量、固结度计算法,2）后续沉降量计算：,思路：t Tv Ut S St,查表Ut=0.861,t=3.25年+5年=8.25年,后5年产生的沉降量 St=(0.861-0.601)27.3=7.1cm,沉降量、固结度计算法,沉降量、固结度计算法,论题2：,地表下有一厚
8、10m的饱和粘土层，饱和容重sat=18kN/m3，底面承受15m水头的承压水。若地面瞬时施加一大面积均匀堆载p0=50kPa，,1）讨论粘土层中渗流的方向？2）计算100天内单位土层表面（1m2）排出的水量？3）求100天时A点的孔隙水压力和有效应力？,1）粘土层中的渗流方向？,渗流方向,t=0,三、方法讨论,沉降量、固结度计算法,t0,1）粘土层中的渗流方向？,渗流方向,三、方法讨论,沉降量、固结度计算法,1）粘土层中的渗流方向？,总渗流=稳定渗流+固结渗流,t=,三、方法讨论,沉降量、固结度计算法,2）计算100天单位面积（1m2）的渗流量？,总渗流量 Q=稳定渗流量Q稳定+固结渗流量Q
9、固结,Q稳定=vAt=kiAt=2220.5cm3,Q固结=0.5StA=SUtA=0.59.10.3510000=15925cm3,总渗流量 Q=2220.5+15925=18145.5cm3,Q固结=粘土层孔隙压缩的一半,三、方法讨论,沉降量、固结度计算法,3）计算100天时A点的孔隙水压力和有效应力？,u总=u静+u超静=75+47.7=122.7kPa,u静=7.510=75kPa,有效应力=-u总=50+185-122.7=17.3kPa,u总=u静+u超静,三、方法讨论,沉降量、固结度计算法,第7章作业,6.8正常固结粘土不固结不排水试验，Cu=20kPa,同一土样进行固结不排水试
10、验，有效应力强度指标c0,300，求土样不排水条件下破坏时的有效大主应力和有效小主应力。,6.10粘土试样固结不排水试验有效应力强度指标c24kPa,220，求试样在围压3=200kPa下进行固结排水试验，破坏时的大主应力。,对某正常固结粘性土试样进行三轴固结不排水试验，得c=0，=30，问：,课堂讨论题1：强度指标计算,1）若试样先在周围固结压力3=100kPa下固结，然后关闭排水阀，将3增大至200kPa进行不固结不排水试验，测得破坏时的孔隙压力系数A=0.5，求土的不排水抗剪强度指标；,对某正常固结粘性土试样进行三轴固结不排水试验，得c=0，=30，问：,2）若试样在周围压力3=200k
11、Pa下进行固结不排水试验，试样破坏时的主应力差1-3=165kPa，求固结不排水总应力强度指标、破坏时试样内的孔隙水压力及相应的孔隙水压力系数、剪切破坏面上的法向总应力和剪应力。,a）总应力强度指标：,b）破坏时的孔隙水压力：,uf=A(1-3)f=165A,c）剪切破坏面上的法向总应力和剪应力：,n=n+uf=241.3kPa,课堂讨论题2,下左图为某种土固结不排水试验的结果，试验的固结围压力为3，请在下右图中定性绘出该试验的总应力和有效应力路径，并标出A、B和C点的位置,总应力路径分析,1）起点为O，倾角为45的直线2）A点和B点的位置可由峰值和残余强度qA和qB确定;也可由Kf线和孔压uA和uB确定3）总应力路径为O-A-B,1）起点为O，总应力路径平移孔压u2）A点和B点的位置可由峰值和残余强度qA和qB 和Kf线确定；也可由总应力路径和uA和uB确定3）有效应力路径为O-A-B,有效应力路径分析,1）总应力路径O-A-B2)有效应力路径为O-A-B 两者水平距离为孔压u3）两线交点为C=C,总应力和有效应力路径分析,
