土力学第四章

1、4.1 某钻孔土样的压缩记录如表所示，试绘制压缩曲线和计算各土层的及相应的，并评定各土层的压缩性。（参考答案：1#样：，；2#样：，）习题4.1土样的压缩试验记录压力（kPa）050100200300400孔隙比1#土样0.8820.8640.8520.8370.8240.8192#土样1.1821.0150.8950.8050.7500.710解：1号土： 中压缩土.2号土： 高压缩土.4.2某饱和粘土试样在室内进行压缩试验时，测得试验数据如下：试样原始高度20mm，环刀截面积30cm2，土样与环刀总重量为1.756N，环刀重0.586N。当荷载由增加到时，在24h内，试样高度由19.13m

2、m减少至18.76mm，试验结束后烘干土样，得干土重为0.91N。（1）计算与、相对应的孔隙比、；（参考答案：e1=0.688，e2=0.656）(2)求及相应的。（参考答案：，Es=5.52MPa）解：土自重G=1.756-0.586=1.17NG水=1.17-0.91=0.26Nm水=0.026kg，V水=Vv=26cm3V=230=60cm3Vs=34cm3土压缩过程Vs不变4.3某粘土原状试样的压缩试验结果见下表。习题4.3试验记录表应力（kPa）017.2834.6086.60173.2346.4693.81385.8孔隙比1.061.0291.0241.0070.9890.9530

3、.9130.835应力（kPa）2771.25542.411084.82771.26928.0173234.6孔隙比0.7250.6170.5010.5380.5770.6240.665（1)试确定前期固结压力， （2）试求压缩指数；（参考答案：CC=0.37）（3)已知土层自重应力为293kP a，试判断该土层的固结状态。（参考答案：超固结状态）解：（1）将表中换算为，以为横坐标，为纵坐标作图，曲率最大的A点，此点作水平线A1切线A2，及角1A2的角平分线，将曲线位于纵坐标为点下部的直线段向上延伸交线于B点，则B点的横坐标即为所求土样的前期固结压力。得，.（2）压缩指数曲线的直线段，当时，则

4、 （3）自重GPc,属于超固结土。习题4.5 曲线图4.4 某厂房为框架结构，柱基底面为正方形，边长，基础埋置深度为。上部结构传至基础顶面荷重。地基为粉质粘土，土的天然重度，土的天然孔隙比。地下水位埋深3.4m，地下水位以下土的饱和重度，土的压缩系数：地下水位以上为，地下水位以下为。计算柱基中心的沉降量。（参考答案：S=48.7mm）解：解：（1）绘制柱基剖面图与地基土的剖面图 （2）计算地基土的自重应力 基础底面 地下水面 地面下2b处 地基应力分布图 （3）基础底面接触压力p 设基础与基础上回填土的平均重度， 则 (4) 基础底面附加应力 （5）地基中的附加应力 基础底面为正方形，用角点法

5、计算 计算结果如下：深度应力系数附加应力01.22.44.06.01.01.01.01.01.000.61.22.03.00.25000.22290.15160.08400.044794.084.057.031.616.8 （6）地基受压层深度按照 （7）地基沉降分层 计算层每层厚度。地下水位以上2.4m分两层，每层1.2m，第3层1.6m，第4层2.0m. （8）地基沉降计算 因已知压缩系数和初始孔隙比俄，故采用公式土层编号土层厚度土的压缩系数孔隙比平均附加应力沉降量11.200.300.9789.016.321.200.300.9770.512.931.600.250.9744.30.04

6、2.000.250.9724.26.1(9)柱基中点总沉降量4.5 某厂房为框架结构，柱基底面为正方形独立基础，基础地面尺寸，基础埋置深度为。上部结构传至基础顶面荷重。地基为粉质粘土，土的天然重度，地下水位埋深3.4m，地下水位以下土的饱和重度，土的压缩实验结果曲线，如右图所示。分别采用分层总和法和规范法计算柱基中点的沉降量（已知fk=94Kpa）。（参考答案：分层总和法：S=54.7mm；规范法：S=61.2mm）解：一、分层总和法：计算步骤（1）-（7）和上题同 （8）地基沉降计算 采用公式土层编号土层厚度平均自重应力平均附加应力由查由查沉降量11.2025.689.0114.60.970

7、.9370.016820.1621.2044.870.5115.30.960.9360.012214.6431.6061.044.3105.30.9540.9400.0071611.4642.0075.724.299.90.9480.9410.003597.18 (9) 二、地基基础规范法：（步骤略）4.6某超固结土层厚2.0m，前期固结压力，现存自重应力，建筑物对该土层引起的平均附加应力为，已知土层的压缩指数，再压缩指数，初始孔隙比，求该土层的最终沉降量。（参考答案：S=108.3mm）解： 习题4.7计算示意图4.7厚度H=10m的粘土层，上覆透水层，下卧不透水层，其压缩应力如右图所示。已知粘土层的初始孔隙比，压缩系数，渗透系数。试求：加荷一年后的沉降量？（参考答案：St=123mm）地基固结度达时所需要的历时?（参考答案：t=3.26年）若将此粘土层下部改为透水层，则时所需历时？（参考答案：t=0.85年）解：解：（a）求当t为1年时的由及，查图表得（b）求由查图表得（c）双面排水时， 此时由查图表得4.8某粘土层厚度为8m，土层上下层面均为砂层，已知粘土层孔隙比，压缩系数，渗透系数，地表瞬时施加无穷均布荷载。求:（1）加荷半年后地基的沉降量；（参考答案