土力學(xué)-第四章-土的壓縮性和地基沉降計算習(xí)題課2-張丙印

第四章習(xí)題討論課張丙印《土力學(xué)1》之習(xí)題課3

清華大學(xué)土木水利學(xué)院 巖土工程研究所第四章：習(xí)題討論課主要內(nèi)容：習(xí)題討論小測驗（30分鐘）方法討論概念及難點作業(yè)中的問題評述其它問題討論固結(jié)度計算有效應(yīng)力、孔壓計算3小測驗30分鐘4方法及討論–有效應(yīng)力、孔隙水壓力計算地表下有一厚10m的飽和黏土層，飽和重度

sat=18kN/m3，底面承受15m水頭的承壓水。若地面瞬時施加一大面積均勻堆載p0=50kPa，課堂討論題1：有效應(yīng)力和孔隙水壓力計算1）定性畫出黏土層中某時刻的總水頭分布，并討論滲流的方向？2）計算100天內(nèi)單位土層表面（1m2）排出的水量？3）求100天時A點的孔隙水壓力和有效應(yīng)力？15m10m砂層p0=50kPa

Acv=2.8310-3cm2/sk=5.1410-8cm/s地下水位5m51）黏土層中的總水頭分布和滲流方向？地下水位15m靜水頭10m151555超靜水頭滲流方向總水頭10152015t=0方法及討論–有效應(yīng)力、孔隙水壓力計算6地下水位15m

>t>0靜水頭10m1515滲流方向00超靜水頭總水頭分界點方法及討論–有效應(yīng)力、孔隙水壓力計算1）黏土層中的總水頭分布和滲流方向？7地下水位15m靜水頭10m151500超靜水頭滲流方向總水頭101515總滲流=

穩(wěn)定滲流+

固結(jié)滲流t=

方法及討論–有效應(yīng)力、孔隙水壓力計算1）黏土層中的總水頭分布和滲流方向？82）計算100天單位面積（1m2）的滲流量？總滲流量Q=穩(wěn)定滲流量Q穩(wěn)定+固結(jié)滲流量Q固結(jié)Q穩(wěn)定=v

A

t=k

i

A

t

=2220.5cm3Q固結(jié)=0.5

St

A=S

Ut

A

=0.59.10.3510000=15925cm3總滲流量Q=2220.5+15925=18145.5cm3Q固結(jié)=黏土層孔隙壓縮的一半方法及討論–有效應(yīng)力、孔隙水壓力計算93）計算100天時A點的孔隙水壓力和有效應(yīng)力？u總=u靜+u超靜=75+47.7=122.7kPau靜=(12.5-5)10=75kPa有效應(yīng)力

=

-u總=50+18

5-122.7=17.3kPau總=u靜+u超靜方法及討論–有效應(yīng)力、孔隙水壓力計算10方法及討論–固結(jié)度計算在如圖所示的厚10m的飽和黏土層表面瞬時大面積均勻堆載p0，若干年后用測壓管分別測得土層中的孔隙水壓力uA=51.6kPa、uB=94.2kPa、uC=133.8kPa、uD=170.4kPa，uE=198.0kPa課堂討論題2：固結(jié)計算10m不透水巖層p0=150kPa

ABCDE2m2m2m2m2mEs=5.5MPak=5.1410-8cm/s地下水位1）試估算此時黏土層的固結(jié)度，并計算此黏土層已固結(jié)了幾年？2)再經(jīng)過5年，則該黏土層的固結(jié)度將達到多少？黏土層在該5年內(nèi)產(chǎn)生了多大的壓縮量？單位：kPa1）固結(jié)度計算：150.0S超靜孔壓=2(31.6+54.2+73.8+90.4+98/2)=598S初始超靜孔壓=150031.654.273.890.498.0超靜孔壓初始超靜孔壓20406080100靜水壓ABCDE測管壓力=靜水壓+超靜孔壓51.694.2133.8170.4198.0Ut=1-598/1500=0.60111方法及討論–固結(jié)度計算2）固結(jié)年限計算：Ut=0.601思路：Ut

Tv

t查表Tv=0.29t=3.25年12方法及討論–固結(jié)度計算2）后續(xù)沉降量計算：思路：t

Tv

Ut

S

St查表Ut=0.861t=3.25年+5年=8.25年后5年產(chǎn)生的沉降量St=(0.861-0.601)27.3=7.1cm13方法及討論–固結(jié)度計算14概念及難點原狀土的原位壓縮曲線為一直線，即Cc=常數(shù)，是否表示土的壓縮性不隨孔隙比的變化而變化？原狀土的原位再壓縮曲線原狀土的原位壓縮曲線15概念及難點不透水巖層新淤積（或填筑）土層什么是欠固結(jié)土？在原有土層固結(jié)完成之前，取樣作試驗會得到什么結(jié)果？16概念及難點說明粘性土壓縮性的主要特點，并討論分層總和法計算粘性土地基的沉降時，可以模擬哪些特點，不能模擬哪些。進一步分析計算的誤差及改進措施。什么是超固結(jié)土，欠固結(jié)土和