77% X 70 =x=34. 608kPa【例题4・5】 某地基软土层厚20m,渗透系数为lO—km/s,固结系数为0. 03cm2/s,其表面透 水,下卧层为砂层,地表作用有9lkPa的均布荷载,设荷载是瞬时施加,求:(1)固结沉降完成1/4时所需的时间(不计砂层压缩)?(2)—年后地基的固结沉降?<3)若软土层的侧限压缩模量增大一倍,渗透系数缩小一倍■地基的固结沉降量有何变dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=3.3解:条形基础,求基底下深度分别为0、0.25b、0.5b、1b、2b、3b处附加应力。dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=u= 1 _昏=]_ 昏 一年后的固结沉降为Si=US"=0.92 X 65- 4 =60. 17cm⑶从公式几=寻可以看出,当怡缩小一倍,E增大一倍,7;不变,所以,固结度U不变,则固结沉降也不变。円【例题4・6】若有一粘土层,厚为10m,上下两面均可排水,现从粘土层中心取样后,切取一厚 为2cm的试样,放入固结仪做固结试验(上下均有透水石),在某一级固结压力下,测得其固结 度达到80%时所需时间为lOmin.问该粘土层在同样的固结压力(即上下均布固结压力)作用 下,达到同一固结度所需时间为多少?若粘土层改为单面排水,所需时间又是多少?【解】已知粘土层厚弘=10m,试样厚兄=2cm,达到固结度80%所需时间5 = 10分钟, 若设粘土层达到固结度80%时所需时间为仁由于土的性质和固结度均相同,即5 =Cm及 几】=7;的条件,可得________________.(丽2)2 =(仏/2)2M=第"=X 10 =2500000min=4- 76a当粘土层改为单面排水所需时间为切则由K相等的条件可得:________=________-(比/2)2于是4勺=4X4・76 = 19a5・5典型计算例题丄械5-1]从________中一点取岀一筒土样,切取多个试样,进行________试验,测 /得正常血结部分4=0,珞=20。,超固结部分Cs=30kPa,冷=7。。问〔1)该土的先期固结压力几是多少?(2)如该土样在地基中的良直边更^a,问其瑾透理矍雙多少?(3)®在地面施加大面积均布荷载P=120kPa,固结稳定后,该取土点的不排水强度应是多少?z-b<f^rI /仃》⑵⑶龙地面族加大面积荷载P=120kPa后,该取土点的总压力個结稳定后)120+80200kPa>只=124・4kPa故总业豐理豊为厂f r=otg^= 200tg20®—72. 8kPa(例题窃】某饱和粘土,已知其有效应力强度指标C,=O,0 = 28。,孔隙水压力系数A=0・8,娴掖1试样在各向等压力s = 50kPj下固结稳定,然后在不排水条件下施加偏应力6 — 5= 46kPa,问该土样是否被剪坏?*矗g加卜【解】该试样的孔祿水压力为一二8X46=36,8kPa(?i=46+50=96kPa故其有效大小主应力分别为di = 96 —36・8 = 59-2kPa几=50—36・8 = 13・2kPa[</]]=(/3tg'(45°+乡) 几的最大允许值为0vVvV^S^Z^ =13.2乂坨2(45。+竽)=36.56<;水产59・2kPadfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=故该土样被軻坏。丿 【例题5-3] ■一饱和原状土样进________验,破坏时测得°3 = 200kPa,巧一4 = 4()0kPa,孔 压力u = 100kPa,试样 的夹角为58。,求:孔压系数川有效应dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=力强度指标C。【解】(1)孔隙水压力系数叭 攜=6 25(2)由<73 = 200kPa、6 —6 = 400kPa得=600kPa根据有效应力原理,有d1 =(7i —« = 600— 100 =5OOkPadfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=根据极限平衡条件几=几切(45。+知+2<?堆(45。+乡)500=100tg258°+2C/tg58<>【例辔A】为测定某粘性土的抗剪强度指标•先取一土样作凰结挂水裁卫型警,当% =时,测得破坏时的剪应力r(= 57. 74kPa济取一相同条件的云陥丽乘来三轴压缩试醱,当围压s = 50kPa时•破坏时作用在土样上的大主应力s = 250kPa・试利用以上试验数据,求该粘性土的抗剪强度指标C、*dfrac {3)(8)-dfrac (2)(8)-1=【解】由直剪试验,有= =C+cHg卩dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=即5几74=C+M3整理得50=50切(45。+号〉+2%(45。+号)一115・48如45。+昙由三轴压喘试验,可得dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=将(3)式代入(2)式,解之得尸29・99~30°dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=代入仃)式,有C=28.87kPa€A例题5・5】惋和粘性土试样在________验,施加的围压6杲196kPa,试样破坏时的主应力差內一S = 274kPa,测得孔隙水压力«=176kPa,如果破坏面与 水平面成a=58。角,试求破坏面上的正应力、剪应力、有效正应力及试样中的最大剪应力。【解】由试验得= 2(470+196)+±(470-196)cos2X58°dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=d=d—“ = 273—176 = 97kPa例题5-6】某饱和粘土的有效内縻擦角为30。,有效内聚力为12kPa,取该土样作固结不排水[剪切试验,测得土样破坏时O3=260kPa,6-6=135kPa,求该土样破坏时的孔隙水压力。 ;【解】由<r3=260kPa tfi—<7j —135kPa力c=0,试计算墙背上总压力合力及其作用点位置?(/w= 10kN/m5)()(A)ft = 2.24m£a=145- 35 kN/m» = 86 m£a=145- 35 kN/m?(C)A —1. 86 m£a = 130.35 kN/m0(15)挡土墙墙后填土的内摩擦角p对被动土压力的大小有何影响?( )(A)管越大,被动土压力越大I (B)卩越大,被动土压力越小;(C)p的大小对被动土压力无影响。(16)挡土墙的墙背与填土的摩擦角Q对按库仑主动土压力计輿的结果有何影响?( )(AM增大,土压力越小;(BM增大,土压力越大(C)与土压力大小无关,仅影响土压力作用方向。(17)在挡土墙设计时,是否允许墙体有位移?( )(A)不允许}(B)允许/(C〉允许有较大位移。6・4・4简答題(1〉影响挡土墙土压力的因素有哪些?(2)何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力?三者之间有何关系?(3)明金土压力理论和库仑土压力理论的假定条件是什么?(4)若土墙上的土压力有哪几种,分别叙述其定义。.(5)捋土墙的墙背垂直光滑,墙后填土面水平,试定性绘岀下列情况的墙背主动土压力分 布:1)填土为均质砂或均质粘土' 一——刁k2)填土为粘土,地下水在1/2墙高处’3)填土上半层为砂土■下半层为粘土;F—4)填土为均质砂土,填土血有均匀连续荷载;5〉填土为均质粘土,填土面有均匀连续荷载。 图6"9简答(7〉附匿(6)试分析刚性挡土墙产生位移时,墙后土体中应力状态的变化。(7)如图6-19所示挡土墙,当作用在墙后的土压力为主动土压力时,作用在墙前的土压力 是否正好是被动土压力?为什么?dfrac (3)(8)-dfrac (2)(8)-1=【例题6-1]某挡土墙高7m,墙背竖直光滑,墻后填土面水平,并作用均布荷載9 = 20kPa,填土分两层,上层人=18・0kN/n?,他=2(T,Ci = 12.0kPa;下层位于水位以下,N = 19.2kN/m临=26o,G= 0kPa.试求墙背总侧压力E及作用点位置,并绘侧压力分布图。 【解】墙背垂直光滑,填土面水平,符合朗肯条件,故KaJ=tg2(45°—鲁)=0.490心=tg2(45°—鲁)=0.390填土表面土的压力强度为知=qKj—2Ct=20 X0.490—2 X12.0 XVo.490站=(g+ZjAj~ 2C'i JK・]=(20 + 1 0 X3〉X 0. 490 - 2 X
77% X 70 =
x=34. 608kPa
【例题4・5】 某地基软土层厚20m,渗透系数为lO—km/s,固结系数为0. 03cm2/s,其表面透 水,下卧层为砂层,地表作用有9lkPa的均布荷载,设荷载是瞬时施加,求:
(1)固结沉降完成1/4时所需的时间(不计砂层压缩)?
(2)—年后地基的固结沉降?
<3)若软土层的侧限压缩模量增大一倍,渗透系数缩小一倍■地基的固结沉降量有何变


3.3解:条形基础,求基底下深度分别为0、0.25b、0.5b、1b、2b、3b处附加应力。

u= 1 _昏=]_ 昏 一年后的固结沉降为
Si=US"=0.92 X 65- 4 =60. 17cm
⑶从公式几=寻可以看出,当怡缩小一倍,E增大一倍,7;不变,所以,固结度U不变,则固结沉降也不变。円
【例题4・6】若有一粘土层,厚为10m,上下两面均可排水,现从粘土层中心取样后,切取一厚 为2cm的试样,放入固结仪做固结试验(上下均有透水石),在某一级固结压力下,测得其固结 度达到80%时所需时间为lOmin.问该粘土层在同样的固结压力(即上下均布固结压力)作用 下,达到同一固结度所需时间为多少?若粘土层改为单面排水,所需时间又是多少?
【解】已知粘土层厚弘=10m,试样厚兄=2cm,达到固结度80%所需时间5 = 10分钟, 若设粘土层达到固结度80%时所需时间为仁由于土的性质和固结度均相同,即5 =Cm及 几】=7;的条件,可得
________________.
(丽2)2 =(仏/2)2
M=第"=X 10 =2500000min=4- 76a
当粘土层改为单面排水所需时间为切则由K相等的条件可得:
________=________
-(比/2)2
于是4勺=4X4・76 = 19a
5・5典型计算例题
丄械5-1]从________中一点取岀一筒土样,切取多个试样,进行________试验,测 /得正常血结部分4=0,珞=20。,超固结部分Cs=30kPa,冷=7。。问
〔1)该土的先期固结压力几是多少?
(2)如该土样在地基中的良直边更^a,问其瑾透理矍雙多少?
(3)®在地面施加大面积均布荷载P=120kPa,固结稳定后,该取土点的不排水强度应是
多少?z-b<f^rI /
仃》
⑵
⑶龙地面族加大面积荷载P=120kPa后,该取土点的总压力個结稳定后)
120+80200kPa>只=124・4kPa
故总业豐理豊为
厂f\ r=otg^= 200tg20®—72. 8kPa
(例题窃】某饱和粘土,已知其有效应力强度指标C,=O,0 = 28。,孔隙水压力系数A=0・8,娴掖1试样在各向等压力s = 50kPj下固结稳定,然后在不排水条件下施加偏应力6 — 5= 46kPa,问该土样是否被剪坏?*矗g加卜
【解】该试样的孔祿水压力为一二
8X46=36,8kPa
(?i=46+50=96kPa
故其有效大小主应力分别为
di = 96 —36・8 = 59-2kPa几=50—36・8 = 13・2kPa
[</]]=(/3tg'(45°+乡) 几的最大允许值为0
vVvV^S^Z^ =13.2乂坨2(45。+竽)=36.56<;水产59・2kPa

故该土样被軻坏。丿 【例题5-3] ■一饱和原状土样进________验,破坏时测得°3 = 200kPa,巧一4 = 4()0kPa,孔 压力u = 100kPa,试样 的夹角为58。,求:孔压系数川有效应
力强度指标C。
【解】(1)孔隙水压力系数
叭 攜=6 25
(2)由<73 = 200kPa、6 —6 = 400kPa得=600kPa根据有效应力原理,有
d1 =(7i —« = 600— 100 =5OOkPa

根据极限平衡条件
几=几切(45。+知+2<?堆(45。+乡)
500=100tg258°+2C/tg58<>
【例辔A】为测定某粘性土的抗剪强度指标•先取一土样作凰结挂水裁卫型警,当% =时,测得破坏时的剪应力r{= 57. 74kPa济取一相同条件的云陥丽乘来三轴
压缩试醱,当围压s = 50kPa时•破坏时作用在土样上的大主应力s = 250kPa・试利用以上试
验数据,求该粘性土的抗剪强度指标C、*
【解】由直剪试验,有= =C+cHg卩
即5几74=C+M3
整理得50=50切(45。+号〉+2%(45。+号)一115・48如45。+昙
由三轴压喘试验,可得



将(3)式代入(2)式,解之得
尸29・99~30°


代入仃)式,有C=28.87kPa€
A例题5・5】惋和粘性土试样在________验,施加的围压6杲196kPa,试样破坏时的主应力差內一S = 274kPa,测得孔隙水压力«=176kPa,如果破坏面与 水平面成a=58。角,试求破坏面上的正应力、剪应力、有效正应力及试样中的最大剪应力。
【解】由试验得
= 2(470+196)+±(470-196)cos2X58°

d=d—“ = 273—176 = 97kPa
例题5-6】某饱和粘土的有效内縻擦角为30。,有效内聚力为12kPa,取该土样作固结不排水[剪切试验,测得土样破坏时O3=260kPa,6-6=135kPa,求该土样破坏时的孔隙水压力。 ;
【解】由<r3=260kPa tfi—<7j —135kPa
力c=0,试计算墙背上总压力合力及其作用点位置?(/w= 10kN/m5)()
(A)ft = 2.24m£a=145- 35 kN/m» = 86 m£a=145- 35 kN/m?
(C)A —1. 86 m£a = 130.35 kN/m0
(15)挡土墙墙后填土的内摩擦角p对被动土压力的大小有何影响?( )
(A)管越大,被动土压力越大I (B)卩越大,被动土压力越小;
(C)p的大小对被动土压力无影响。
(16)挡土墙的墙背与填土的摩擦角Q对按库仑主动土压力计輿的结果有何影响?( )
(AM增大,土压力越小;(BM增大,土压力越大$
(C)与土压力大小无关,仅影响土压力作用方向。
(17)在挡土墙设计时,是否允许墙体有位移?( )
(A)不允许}(B)允许/(C〉允许有较大位移。
6・4・4简答題
(1〉影响挡土墙土压力的因素有哪些?
(2)何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力?三者之间有何关系?
(3)明金土压力理论和库仑土压力理论的假定条件是什么?
(4)若土墙上的土压力有哪几种,分别叙述其定义。
.(5)捋土墙的墙背垂直光滑,墙后填土面水平,试定性绘岀下列情况的墙背主动土压力分 布:
1)填土为均质砂或均质粘土' 一——刁k
2)填土为粘土,地下水在1/2墙高处’
3)填土上半层为砂土■下半层为粘土;F—
4)填土为均质砂土,填土血有均匀连续荷载;
5〉填土为均质粘土,填土面有均匀连续荷载。 图6"9简答(7〉附匿
(6)试分析刚性挡土墙产生位移时,墙后土体中应力状态的变化。
(7)如图6-19所示挡土墙,当作用在墙后的土压力为主动土压力时,作用在墙前的土压力 是否正好是被动土压力?为什么?

【例题6-1]某挡土墙高7m,墙背竖直光滑,墻后填土面水平,并作用均布荷載9 = 20kPa,填土分两层,上层人=18・0kN/n?,他=2(T,Ci = 12.0kPa;下层位于水位以下,N = 19.2kN/m$临=26o,G= 0kPa.试求墙背总侧压力E及作用点位置,并绘侧压力分布图。 【解】墙背垂直光滑,填土面水平,符合朗肯条件,故
KaJ=tg2(45°—鲁)=0.490
心=tg2(45°—鲁)=0.390
填土表面土的压力强度为
知=qKj—2Ct
=20 X0.490—2 X12.0 XVo.490
站=(g+ZjAj~ 2C'i JK・]
=(20 + 1 0 X3〉X 0. 490 - 2 X
题目解答
答案
" S 卩 ® 選和粘性土 璽固结快剪 行固结不排水试 三轴仪中进行固结不排水剪切试