题目
地下水位上升将使土中自重应力 ( )A. 增大B. 不变C. 减小D. 在砂土中增大,在粘性土中减小
地下水位上升将使土中自重应力 ( )
A. 增大
B. 不变
C. 减小
D. 在砂土中增大,在粘性土中减小
题目解答
答案
C. 减小
解析
考查要点:本题主要考查地下水位变化对土中自重应力的影响,需理解自重应力的定义及地下水位变化对有效应力的作用。
解题核心思路:
自重应力由土体自身重量产生,地下水位上升时,水占据土孔隙,产生浮力,减少土颗粒间的有效压力。此时,地下水位以下土层的计算重度应采用浮重度(干重度减去水重度),导致总自重应力减小。
破题关键点:
- 明确自重应力的计算公式中,地下水位以下土层需用浮重度。
- 地下水位上升使有效重量减轻,总自重应力减小。
地下水位上升时,土中自重应力的变化可通过以下分析得出:
-
自重应力的定义
自重应力是土体因自身重量产生的应力,计算公式为:
$\sigma_z = \sum \gamma_i h_i$
其中,$\gamma_i$为各土层重度,$h_i$为土层厚度。 -
地下水位的影响
- 当地下水位低于某土层时,该层用天然重度(或饱和重度)计算。
- 当地下水位上升至该土层时,水产生浮力,有效重度变为浮重度:
$\gamma_{\text{浮}} = \gamma_{\text{干}} - \gamma_{\text{水}}$
此时该层对自重应力的贡献减小。
-
结论
地下水位上升后,地下水位以下土层的重度减小,总自重应力减小。选项C正确。