题目
2计算地下水位以下土的自重应力时,对于不透水层处自重应力的分布有何变化( )。[兰州理工大学2012年]A. 有转折B. 有突变C. 无变化D. 分情况讨论
2计算地下水位以下土的自重应力时,对于不透水层处自重应力的分布有何变化( )。[兰州理工大学2012年]
A. 有转折
B. 有突变
C. 无变化
D. 分情况讨论
题目解答
答案
B. 有突变
解析
本题考查地下水位以下土的自重应力计算以及不透水层处自重应力分布的相关知识。解题思路是先明确自重应力的计算原理,再分析不透水层上下土的性质差异对自重应力计算的影响,从而判断自重应力分布的变化情况。
1. 明确自重应力的计算原理
自重应力是指土体自身重量引起的应力。对于均质土,在深度 $z$ 处的竖向自重应力 $\sigma_{cz}$ 计算公式为 $\sigma_{cz}=\gamma z$,其中 $\gamma$ 为土的重度,$z$ 为计算点距离地面的深度。
2. 分析不透水层上下土的性质差异
- 在不透水层以上,土通常为天然状态的土,其重度为天然重度 $\gamma$。
- 在不透水层处,由于不透水层的存在,水不能自由透过,该层土的重度为饱和重度 $\gamma_{sat}$。
3. 计算不透水层处自重应力的变化
假设不透水层顶面距离地面的深度为 $z_1$,在不透水层顶面处,按不透水层以上土的自重应力计算为 $\sigma_{cz1}=\gamma z_1$。
而在不透水层顶面以下紧邻处,按不透水层土的自重应力计算,此时深度仍近似为 $z_1$,但重度变为饱和重度 $\gamma_{sat}$,自重应力为 $\sigma_{cz2}=\gamma_{sat} z_1$。
因为饱和重度 $\gamma_{sat}$ 大于天然重度 $\gamma$,即 $\gamma_{sat}>\gamma$,所以 $\sigma_{cz2}>\sigma_{cz1}$,自重应力在不透水层处发生了突变。