渗流固结沉降
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填空、选择、判断颗粒级配曲线的用途:1)由曲线的坡度可判断土的均匀程度,确定其不均匀程度:曲线平缓——级配良好;曲线较陡——级配不良。
小于某粒径的土粒含量为10%时相应的粒径,称为有效粒径;小于某粒径的土粒含量为60%时相应的粒径,称为限制粒径。
不均匀系数反映大小不同粒组的分布情况。
Cu愈大,土粒粒径分布愈广,表示愈不均匀,土愈易于压实。
Cu愈小,土粒粒径分布愈窄,表示愈均匀,土愈不易压实。
工程上Cu<5的土为均匀土(级配不良土);Cu>10的土为不均匀土(级配良好的土)。
Cc值为1~3的土级配良好,小于1或大于3时级配不良。
砾类土和砂类土同时满足Cu ≥5和Cc=1~3两个条件时,为级配良好的砂和砾。
不能同时满足上述条件的土,为级配不良的土。
土中水分为结合水和自由水两大类:1、结合水:(1)强结合水(2)弱结合水2、自由水:(1)重力水 (2)毛细水毛细压力能使潮湿砂土开挖一定高度,但失水干燥后就会松散坍塌。
土的结构分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。
密实的单粒结构的土较稳定,力学性能好,是良好的天然地基;蜂窝和絮状结构的土强度低、压缩性高,不可作为天然地基。
土的构造最主要特征就是成层的层理构造和具有裂隙的裂隙构造。
土工试验(试验方法)1、烘干法:测含水率(当前的含水率)2、环刀法、灌砂法:测密度3、比重瓶法:测土粒比重4、筛分法、密度计法:颗粒分析试验5、平衡锥式液限仪法、液塑限联合测定仪法:测界限含水率(液限、塑限)6、击实试验:测最优含水率7、渗透试验:测渗透系数8、固结试验:测土体固结性能(压缩、固结)(有侧限抗压强度)(压缩系数、压缩模量)9、直接剪切试验:测抗剪强度(黏聚力、内摩擦角)10、三轴剪切(三轴压缩)试验:测抗剪强度(黏聚力、内摩擦角)土粒相对密度比重(ds 或Gs):土粒质量与同体积(4°C) 纯水的质量之比。
土的天然含水率(w):土中水的质量与土粒质量之比。
理正软土地基堤坝设计软件计算项目:简单软土地基堤坝设计 1计算时间: 2014-08-17 10:01:01 星期日============================================================================原始条件:计算目标: 只计算稳定堤坝设计高度: 10.000(m)堤坝设计顶宽: 4.000(m)竣工后左侧工作水位高: 9.000(m)竣工后右侧工作水位高: 0.000(m)竣工后经过 2.000 个月注水到工作水位堤坝左侧坡面线段数: 1坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 20.000 10.000堤坝右侧坡面线段数: 1坡面线号水平投影(m) 竖直投影(m)1 20.000 10.000工后沉降基准期结束时间: 2(月) 荷载施加级数: 1序号起始时间 (月) 终止时间(月) 填土高度(m) 是否作稳定计算1 0.000 6.000 10.000 否堤坝土层数: 1 超载个数: 1层号层厚度(m) 重度(kN/m3) 饱和重度(kN/m3) 内聚力(kPa) 内摩擦角(度) 水下内聚力(kPa) 水下内摩擦角(度)1 10.000 14.000 18.500 25.000 20.000 20.000 15.000超载号定位距离(m) 分布宽度(m) 超载值(kPa) 沉降计算是否考虑稳定计算是否考虑1 4.000 12.000 80.000 否是地基土层数: 1 地下水埋深: 1.000(m)层号土层厚度重度饱和重度地基承载力快剪C 快剪Φ 固结快剪竖向固结系水平固结系排水层(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (kPa) (度) Φ(度) 数(cm2/s) 数(cm2/s)1 1.000 25.000 25.000 2000.000 500.000 30.000 30.000 0.00150 0.00150 否层号 e( 0) e( 50) e(100) e(200) e(300) e(400) e(500) e(600) e(800)1 0.721 0.676 0.636 0.602 0.587 0.577 0.573 0.570 0.570承载力计算参数:承载力验算公式: p ≤γR[fa]验算点距离中线距离: 0.000(m)承载力抗力系数γR: 1.00承载力修正公式: [fa] = [fa0] + γ2(h-h0)基准深度h0: 0.000(m)固结度计算参数:地基土层底面: 不是排水层固结度计算采用方法: 微分方程数值解法多级加荷固结度修正时的荷载增量定义为"填土高*容重"填土-时间-固结度输出位置距离中线距离: 0.000(m)填土-时间-固结度输出位置深度: 0.000(m)沉降计算参数:地基总沉降计算方法: 经验系数法主固结沉降计算方法: e-p曲线法沉降计算不考虑超载沉降修正系数: 1.200沉降计算的分层厚度: 0.500(m)分层沉降输出点距中线距离: 0.000(m)压缩层厚度判断应力比 = 15.000%基底压力计算方法:按多层土实际容重计算计算时不考虑弥补地基沉降引起的堤坝增高量工后基准期起算时间: 最后一级加载(堤坝施工)结束时稳定计算参数:稳定计算方法: 有效固结应力法加载与堤坝竣工的间隔时间(月): 1稳定计算不考虑地震力稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面条分法的土条宽度: 1.000(m)搜索时的圆心步长: 1.000(m)搜索时的半径步长: 0.500(m)============================================================================稳定计算(1) 第1级加荷,从0.0~6.0月,堤坝设计高度10.000(m), 堤坝计算高度(不考虑沉降影响)10.000(m),加载结束时稳定结果用户不要求作稳定计算(2) 在8.0月堤坝注水到工作水位,堤坝设计高度10.000(m), 此时稳定结果土条起始x 土条面土条自条上荷总重αi Sinαi Cosαi Cqi Φqi 下滑力抗滑力抗滑力编号 (m) 积(m2) 重(kN) 重(kN) (kN) (度) (kPa) (度) (kN) WiCosαitgΦq CiLi-----------------------------------------------------------------------------------------------------------1 2.17 0.38 3.24 0.00 3.24 -16.75 -0.29 0.96 20.00 15.00-2.03 0.83 20.372 3.15 1.12 9.51 0.00 9.51 -14.12 -0.24 0.97 20.00 15.00-5.05 2.47 20.123 4.12 1.81 15.40 0.00 15.40 -11.51 -0.20 0.98 20.00 15.00-6.69 4.04 19.914 5.10 2.46 20.90 0.00 20.90 -8.93 -0.16 0.99 20.00 15.00-7.06 5.53 19.755 6.07 3.06 26.03 0.00 26.03 -6.36 -0.11 0.99 20.00 15.00-6.28 6.93 19.636 7.05 3.62 30.79 0.00 30.79 -3.81 -0.07 1.00 20.00 15.00-4.46 8.23 19.557 8.02 4.14 35.19 0.00 35.19 -1.27 -0.02 1.00 20.00 15.00-1.70 9.43 19.518 9.00 4.74 40.28 0.00 40.28 1.30 0.02 1.00 20.00 15.001.99 10.79 20.019 10.00 5.19 44.14 0.00 44.14 3.91 0.07 1.00 20.00 15.006.55 11.80 20.0510 11.00 5.60 47.61 0.00 47.61 6.53 0.11 0.99 20.00 15.0011.78 12.68 20.1311 12.00 5.96 50.69 0.00 50.69 9.16 0.16 0.99 20.00 15.0017.56 13.41 20.2612 13.00 6.28 53.37 0.00 53.37 11.81 0.20 0.98 20.00 15.0023.77 14.00 20.4313 14.00 6.54 55.63 0.00 55.63 14.48 0.25 0.97 20.00 15.0030.28 14.43 20.6614 15.00 6.76 57.47 0.00 57.47 17.19 0.30 0.96 20.00 15.0036.97 14.71 20.9415 16.00 6.93 58.86 0.00 58.86 19.94 0.34 0.94 20.00 15.0043.69 14.83 21.2816 17.00 7.03 59.79 0.00 59.79 22.74 0.39 0.92 20.00 15.0050.29 14.78 21.6917 18.00 4.72 40.78 0.00 40.78 25.11 0.42 0.91 20.00 15.0036.86 9.89 14.7318 18.67 4.73 42.09 0.00 42.09 27.04 0.45 0.89 20.00 15.0039.06 10.04 14.9719 19.33 4.71 43.67 0.00 43.67 29.01 0.48 0.87 20.00 15.0040.86 10.23 15.2520 20.00 6.33 63.69 0.00 63.69 31.43 0.52 0.85 20.00 15.0056.89 14.56 21.9421 20.94 5.77 65.49 0.00 65.49 34.33 0.56 0.83 20.00 15.0052.56 14.49 22.6722 21.87 5.13 66.72 0.00 66.72 37.34 0.61 0.80 20.00 15.0046.14 14.21 23.5523 22.81 2.91 40.70 0.00 40.70 39.89 0.64 0.77 25.00 20.0026.10 11.37 19.4224 23.40 2.60 36.39 0.00 36.39 41.94 0.67 0.74 25.00 20.0024.32 9.85 20.0325 24.00 3.35 46.85 80.00 126.85 44.82 0.70 0.71 25.00 20.00 89.42 32.75 35.2526 25.00 1.78 24.94 80.00 104.94 48.63 0.75 0.66 25.00 20.00 78.75 25.24 37.8327 26.00 0.26 3.68 43.60 47.28 51.75 0.79 0.62 25.00 20.00 37.13 10.65 22.01最不利滑动面:滑动圆心 = (9.000000,22.000000)(m)滑动半径 = 21.999712(m)滑动安全系数 = 2.163总的下滑力 = 413.411(kN)总的抗滑力 = 894.113(kN)土体部分下滑力 = 717.693(kN)土体部分抗滑力 = 894.113(kN)筋带的抗滑力 = 0.000(kN)地震作用下滑力 = 0.000(kN)坡外静水作用下滑力 = -304.282(kN)。
排水固结法排水固结法即指给地基预先施加荷载,为加速地基中水分的排出速率,同时在地基中设置竖向和横向的排水通道,使得土体中的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。
该法常用于解决软粘土地基的沉降和稳定问题,可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成,使建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。
同时,可增加地基土的抗剪强度,从而提高地基的承载力和稳定性。
实际上,排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成的。
排水系统是一种手段,如没有加压系统,孔隙中的水没有压力差就不会自然排出,地基也就得不到加固。
如果只增加固结压力,不缩短土层的排水距离,则不能在预压期间尽快地完成设计所要求的沉降量,强度不能及时提高,加载也不能顺利进行。
通过计算确定回填的堆载计划、地基处理分区和施工要求,既经济合理,又满足了施工工期的要求。
排水固结法作为处理软粘土地基的有效方法,在工程上得到广泛的应用。
采用排水固结法可同时解决沉降和稳定问题。
使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,建筑物在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差,且加速地基土抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。
排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成的。
设置排水系统主要在于改变地基原有的排水边界条件,增加孔隙水排出的通路,缩短排水途径,它由竖向的排水井和水平向的排水垫层构成。
由塑料芯板和滤膜外套组成的塑料排水板作为竖向排水通道在工程上的应用日益增加,塑料排水板可在工厂制作,运输方便,尤其适合象三门这样的缺乏砂源的地区使用,可同时节省投资。
加压系统,即是施加起固结作用的荷载,土中的孔隙水因产生压差而渗流使土固结。
排水系统是一种手段,如没有加压系统,孔隙中的水没有压力差,不会自然排出,地基也就得不到加固。
如果只施加固结压力,不缩短土层的排水距离,这不能在预压期间尽快地完成设计所要求的沉降量,土的强度不能及时提高,各级加载也就不能顺利进行。
工程地质及土力学常考名词解释,填空,简答,自考试题,计算题,复习题名词解释:1.基础: 设置于建筑物底部承受上部结构荷载并向地基传递压力的下部结构。
2.崩塌:陡峻斜坡上的某些大块岩块突然崩落或滑落,顺山坡猛烈地翻滚跳跃,岩块相互撞击破碎,最后堆积于坡脚,这一现象称为崩塌。
3.固结:土的骨架受压产生压缩变形,导致土孔隙中水产生渗流,孔隙中水随着时间的发展逐渐渗流排除,孔隙体积缩小,土体体积逐渐压缩,最后趋于稳定,这个过程常称为渗透固结、简称固结。
4.压缩变形:土体受外力作用后产生体积缩小称为压缩变形。
5.矿物的解理:矿物受到外力的作用,其内部质点间的连结力被破坏,沿一定方向形成一系列光滑的破裂面的性质,称为解理。
6.渗透性:土被水渗流通过的性能称为渗透性。
7.静止土压力:若挡土墙具有足够的刚度,且建立在坚实的地基上,墙体在墙后土体的推力作用下,不产生任何移动或转动,则墙后土体处于弹性平衡状态,这时,作用在墙背上的土压力称为静止土压力。
12。
风化作用:地壳表面的岩石由于风、电、雨和温度等大气应力以及生物活动等因素的影响发生破碎或成分变化的过程称为风化。
风化作用指的是岩石中发生物理和化学作用。
14。
渗流:土通过水中连续孔隙流动称为渗流。
15.流土:在渗流向上作用时,土体表面局部隆起或者土颗粒群同时发生悬浮和移动的现象。
16.土层:在图的形成过程中,有些残留在原地形成的残积层,有些经过风、水、冰川等的剥蚀、侵蚀、搬运,在某一适当的沉积环境下,按一定的沉积规律形成层状的沉积层,称为土层。
19.达西定律:在稳定流和层流的作用下,用粗颗粒土进行大量的渗透试验,测定水流通过土试样单位截面积的渗流量,获得渗流量与水力梯度的关系,从而得到渗流速度与水力梯度(或水头能量损失)和土的渗透性质的基本规律,即渗流基本规律——达西渗透定律。
20.砂土液化:无粘性土从固体状态转变成液体状态的现象。
22.滑坡:斜坡上的岩土体在重力作用下失去原有的稳定状态,沿斜坡内的某些滑动面(带)整体向下滑的现象. 25.土坡:土坡就是具有倾斜坡面的土体。