题目

第五章5-1.通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标?如何求得?答:压缩系数 压缩指数 压缩模量 压缩系数 压缩指数 压缩模量chi =tgbeta =dfrac ({rho )_(1)-(rho )_(2)}({rho )_(1)-(rho )_(2)}5-2.通过现场(静)载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标?答:可以同时测定地基承载力和土的变形模量5-3.室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量,为什么?答:土的弹性模量是指土体在侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。他的变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变形两部分。而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载,它们得到的压缩模量和变形模量时包含残余变形在内的。和弹性模量有根本区别。5-4.试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量,它们与材料力学中杨氏模量有什么区别?答:土的压缩模量Es的定义是土在侧限条件下的竖向附加应力与竖向应变之比值。 土的压缩模量是通过土的室内压缩试验得到的,。 土的变形模量E的定义是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值。 土的变形模量时现场原位试验得到的, 土的压缩模量和变形模量理论上是可以换算的:E=β·E。但影响因素较多不能准确反映他们之间的实际关系。 土的弹性模量E的定义是土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。 土的弹性模量由室内三轴压缩试验确定。5-5.根据应力历史可将土(层)分为那三类土(层)?试述它们的定义。正常固结土(层) 在历史上所经受的先期固结压力等于现有覆盖土重。 超固结土(层) 历史上曾经受过大于现有覆盖土重的先期固结压力。 欠固结土(层) 先期固结压力小于现有覆盖土重。5-6.何谓先期固结压力?实验室如何测定它?天然土层在历史上受过最大固结压力(指土体在固结过程中所受的最大竖向有效应力),称为先期固结压力,或称前期固结压力。 先进行高压固结试验得到e-lgP曲线,在用A.卡萨格兰德的经验作图法求得。5-7.何谓超固结比?如何按超固结比值确定正常固结土?在研究沉积土层的应力历史时,通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。当超固结比OCR=1~1.2时,视为正常固结土。5-8.何谓现场原始压缩曲线?三类土的原始压缩曲线和压缩性指标由实验室的测定方法有何不同?现场原始压缩曲线是指现场土层在其沉积过程中由上覆盖土重原本存在的压缩曲线,简称原始压缩曲线。室内压缩试验所采用的土样与原位土样相比,由于经历了卸荷的过程,而且试件在取样、运输、试件制作以及试验过程中不可避免地要受到不同程度的扰动,引起试样中有效应力的降低。因此,土样的室内压缩曲线不能完全代表现场原位处土样的孔隙比与有效应力的关系。施黙特曼提出了根据土的室内压缩试验曲线进行修正得到土现场原始压缩曲线。5-9.应力历史对土的压缩性有何影响?如何考虑?在同等压力下,欠固结土的压缩性最大,而土层的超固结程度越高,土层的压缩性越小。5-10. 某工程钻孔3号土样3-1粉质黏土和3-2淤泥质黏土的压缩试验数据列于下表,试计算压缩系数 并评价其压缩性。 压缩试验数据

第五章

5-1.通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标?如何求得?

答:压缩系数 压缩指数 压缩模量

   压缩系数        压缩指数

   压缩模量

5-2.通过现场(静)载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标?

答:可以同时测定地基承载力和土的变形模量

5-3.室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量,为什么?

答:土的弹性模量是指土体在侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。他的变形包括了可恢复的弹性变形和不可恢复的残余变形两部分。而室内固结实验和现场载荷试验都不能提供瞬时荷载,它们得到的压缩模量和变形模量时包含残余变形在内的。和弹性模量有根本区别。

5-4.试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量,它们与材料力学中杨氏模量有什么区别?

答:土的压缩模量Es的定义是土在侧限条件下的竖向附加应力与竖向应变之比值。

   土的压缩模量是通过土的室内压缩试验得到的,。

   土的变形模量E的定义是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值。

   土的变形模量时现场原位试验得到的,

   土的压缩模量和变形模量理论上是可以换算的:E=β·E。但影响因素较多不能准确反映他们之间的实际关系。

   土的弹性模量E的定义是土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。

   土的弹性模量由室内三轴压缩试验确定。

5-5.根据应力历史可将土(层)分为那三类土(层)?试述它们的定义。

正常固结土(层) 在历史上所经受的先期固结压力等于现有覆盖土重。

   超固结土(层)  历史上曾经受过大于现有覆盖土重的先期固结压力。

   欠固结土(层)  先期固结压力小于现有覆盖土重。

5-6.何谓先期固结压力?实验室如何测定它?

天然土层在历史上受过最大固结压力(指土体在固结过程中所受的最大竖向有效应力),称为先期固结压力,或称前期固结压力。

   先进行高压固结试验得到e-lgP曲线,在用A.卡萨格兰德的经验作图法求得。

5-7.何谓超固结比?如何按超固结比值确定正常固结土?

在研究沉积土层的应力历史时,通常将先期固结压力与现有覆盖土重之比值定义为超固结比。

当超固结比OCR=1~1.2时,视为正常固结土。

5-8.何谓现场原始压缩曲线?三类土的原始压缩曲线和压缩性指标由实验室的测定方法有何不同?

现场原始压缩曲线是指现场土层在其沉积过程中由上覆盖土重原本存在的压缩曲线,简称原始压缩曲线。

室内压缩试验所采用的土样与原位土样相比,由于经历了卸荷的过程,而且试件在取样、运输、试件制作以及试验过程中不可避免地要受到不同程度的扰动,引起试样中有效应力的降低。因此,土样的室内压缩曲线不能完全代表现场原位处土样的孔隙比与有效应力的关系。施黙特曼提出了根据土的室内压缩试验曲线进行修正得到土现场原始压缩曲线。

5-9.应力历史对土的压缩性有何影响?如何考虑?

在同等压力下,欠固结土的压缩性最大,而土层的超固结程度越高,土层的压缩性越小。

5-10. 某工程钻孔3号土样3-1粉质黏土和3-2淤泥质黏土的压缩试验数据列于下表,试计算压缩系数 并评价其压缩性。

 压缩试验数据

题目解答

答案

解:土样3-1:

因为0.1<ɑ1-2=0.34<0.5Mpa-1,故改土属于中压缩性土

土样3-2:

     因为ɑ=0.87>0.5 Mpa,故改土属于高压缩性土

解析

本题考查压缩系数的计算及土的压缩性评价。
核心思路：

  1. 压缩系数的计算公式为 $\alpha = \dfrac{e_1 - e_2}{p_1 - p_2}$，需选择相邻两个压力点的孔隙比差与压力差的比值。
  2. 压缩性评价依据压缩系数大小：
    • $\alpha < 0.1$：低压缩性土
    • $0.1 \leq \alpha < 0.5$：中压缩性土
    • $\alpha \geq 0.5$：高压缩性土

关键点：正确代入数据计算压缩系数，并根据分类标准判断土的压缩性。

土样3-1（粉质黏土）

  1. 选择数据：取压力 $p_1 = 0.1$ MPa（对应孔隙比 $e_1 = 0.770$）和 $p_2 = 0.2$ MPa（对应孔隙比 $e_2 = 0.736$）。
  2. 计算压缩系数：
    $\alpha = \dfrac{e_1 - e_2}{p_1 - p_2} = \dfrac{0.770 - 0.736}{0.2 - 0.1} = \dfrac{0.034}{0.1} = 0.34 \, \text{MPa}^{-1}$
  3. 评价压缩性：
    $0.1 < 0.34 < 0.5$，故为中压缩性土。

土样3-2（淤泥质黏土）

  1. 选择数据：取压力 $p_1 = 0.1$ MPa（对应孔隙比 $e_1 = 0.890$）和 $p_2 = 0.2$ MPa（对应孔隙比 $e_2 = 0.803$）。
  2. 计算压缩系数：
    $\alpha = \dfrac{e_1 - e_2}{p_1 - p_2} = \dfrac{0.890 - 0.803}{0.2 - 0.1} = \dfrac{0.087}{0.1} = 0.87 \, \text{MPa}^{-1}$
  3. 评价压缩性：
    $0.87 \geq 0.5$，故为高压缩性土。