土力学第四章复习

第四章：土的压缩及沉降计算名词解释1、压缩系数：土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值。

2、压缩指数：在压力较大部分,e-lgp关系接近直线,其斜率称为土的压缩指数。

3、压缩模量：土在侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值，或称为侧限模量。

4、变形模量：土在无侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值。

5、体积压缩系数：在单位压应力作用下单位体积的变化量。

6、超固结比：先期固结压力pc与现时的土压力p0的比值。

7、前期固结压力：指土层在历史上曾经受过的最大有效固结压力。

8、最终沉降量：地基变形稳定后基础底面的沉降量。

9、固结：土体在压力作用下，压缩量随时间增长的过程。

10、固结度：在某一固结压力作用下，经过一定时间土体发生固结的程度。

简答1、为什么可以用孔隙比的变化来表示土的压缩性？答：土体压缩的实质是孔隙体积减小的结果，土粒体积保持不变；而孔隙比反映了孔隙的体积和土粒的体积比，因此可以用孔隙比的变化来表示土的压缩性。

2、地基土变形的两个最显著的特征是什么？答：体积变形是由于正应力引起的，只能使土体产生压密，孔隙体积减小，但不会使土体产生破坏；形状变形是由剪应力引起的，在剪应力作用下土颗粒间产生移动，使土体产生剪切破坏。

3、工程中常用的压缩系数和模量是什么？如何判定土的压缩性？答：压缩系数和压缩模量都是变量，为比较土的压缩性高低，工程中常用的压缩系数和压缩模量是压力在100-200kPa下的值。

a v＜0.1MPa-1低压缩性土，0.1MPa-1≤a v＜0.5MPa-1中压缩性土，a v≥0.5MPa-1高压缩性土；Es＜4MPa高压缩性土，4MPa≤Es＜15MPa中压缩性土，Es≥15MPa低压缩性土；4、自重应力在任何情况下都不会引起地基沉降吗？为什么？答：对于正常固结土和超固结土来说，自重应力不会引起地基沉降了，但对于欠固结土（新沉积的土或刚填筑的土）来说，由于现有的固结应力大于先期固结应力，自重应力也会引起地基沉降。

【最新整理，下载后即可编辑】第4章 地基的应变部分习题解答4-1 解：（1）628.01)9.19/)2.01(107.2(1)/)1((0=-+⨯⨯=-+=γγw d e w s571.07.0)20/)628.01((628.0)/)1((10001=⨯+-=+-=s h e e e551.0)7.095.0())7.020/()571.01((571.0)/)1((2112=-⨯-+-=+-=s h e e e t（2）MPa p p e e a 2.01000)100200/()551.0571.0()/()(122121=⨯--=--=-MPa a e E t s 85.72.1/)571.01(/)1(2121=-+=+=--（3）MPa a 2.021=-属中压缩性4-3 解：（1）由)/((1221p p e e a --=和a e E t s /)1(+=列表计算mm h e e e s 2745.120)91.01/()85.091.0())1/()((121=⨯+-=+-=4-6 解：（1）基底附加压力 γ-+=d A F p 20/0 kpa d 1271)1820(2.7/900=⨯-+= 地基为均质粘土，故不用分层，初按式（3-33）确定n zm n nb b z n 45.4)241.05.2(2)41.05.2(=-=-=取m z n 5.4=，m z 3.0= 将基底面积为相同的小块（m l 8.1=m b 1=）采用角点法当00=z 时，000=αzm z 5.41= 4914.012285.041=⨯=αmm x z z E p s s 2.56)04914.05.4(5/127)(/00110=-⨯⨯=-=α计算z ∆层土的压缩量'n s ∆当m z 2.4'= 5156.01289.04'=⨯=αmm z z E p S s n 2.1)5156.02.44914.05.4(5/127)''(/110'=⨯-⨯=-=∆αα 025.0021.02.56/2.1'/'<==∆s S n 满足要求由Mpa E s 5= 查9.0=s ψ （取k f p 75.00=）mm s s s 6.502.569.0'=⨯=⨯=ψ（2）考虑相邻基础的影响初定m z 6= m z 3.0=∆00=z 000=αz m z 61=自身荷载作用下3964.040991.0=⨯=α相邻基础的影响（荷载面积)2)(⨯-oabe oacd对面积查oacd 89.38.1/7/1==b 33.38.1/6/==b z 查得1613.0=α 对面积查oabe 78.28.1/5/1==b 33.38.1/6/==b z 查得1594.0=α 故0074.02)1594.01631.0(=⨯-=α实际上4038.00074.03964.0=+=αmm z z E p s s 5.61)04038.06(5/127)(/00110=-⨯=-=αα计算z ∆土层的厚度m z 7.5'= 自身荷载作用下4128.041032.0=⨯=α相邻基础的影响（荷载面积（oacd-oabe ）×2）对面积oacd 89.38.1/7/1==b 27.38.1/7.5/==b z 查得1645.0=α 对面积oabe 78.28.1/5/1==b 27.38.1/7.5/==b z 查得1609.0=α 故0072.02)1609.01645.0(=⨯-=α实际上4200.00072.04128.0=+=αmm s mm z z E p S s n 5.1'025.07.0)4200.07.54038.06(5/127)''(/110=<=⨯-⨯=-=∆αα 所以满足要求mm s s 4.555.619.0'9.0=⨯==4-8 解：（1）因为土的性质和排水条件相同由21v v C C = 21v v T T = 得22221)2//()2//(H t H t i =25.140618/300/22222211=⨯=⨯=t H H t 小时=59天（2）由211233)2/()2//(H t H t =，得2365944)2//(1121213=⨯==⨯=t t H H t 天4-9 解：粘土层平均附加应力kpa z 1252/)50200(=+σ（1）最终沉降量mm H e a s z 38.1485125)1.11/(5.0)1/(=⨯⨯+=+=σ（2）23512.1)105.010/()1.11(0036.0/)1(m a e k C w v =⨯⨯+=+=-γ/年121.05/2512.1/22=⨯==H t C T v v450/200==v 查表得%50=U2年后mm s U s t 4.748.1485.0=⨯=⨯=（3）%2.67672.08.148/100/====s s U t4=v 查得 27.0=v T 5.4512.1/527.0/22=⨯==v v C H T t 年（4）若为双面排水2)2/(H t C T v v = 125.14/5.44/2===v v C H T t 年练 习一、判断题1 超固结土是指有土层历史上所经受的最大压力大于现有覆盖土的自重。

《土力学》第四章练习题及答案第4章 土中应力一、填空题1.1.由土筑成的梯形断面路堤，因自重引起的基底压力分布图形是由土筑成的梯形断面路堤，因自重引起的基底压力分布图形是由土筑成的梯形断面路堤，因自重引起的基底压力分布图形是 形，桥梁墩台形，桥梁墩台等刚性基础在中心荷载作用下，基底的沉降是等刚性基础在中心荷载作用下，基底的沉降是 的。

的。

的。

2.2.地基中附加应力分布随深度增加呈地基中附加应力分布随深度增加呈地基中附加应力分布随深度增加呈 减小，同一深度处，在基底减小，同一深度处，在基底减小，同一深度处，在基底 点下，点下，附加应力最大。

附加应力最大。

3.3.单向偏心荷载作用下的矩形基础，当偏心距单向偏心荷载作用下的矩形基础，当偏心距e > l /6时，基底与地基局部时，基底与地基局部 ，，产生应力产生应力 。

4.4.超量开采地下水会造成超量开采地下水会造成超量开采地下水会造成 下降，其直接后果是导致地面下降，其直接后果是导致地面下降，其直接后果是导致地面 。

5.5.在地基中同一深度处，在地基中同一深度处，水平向自重应力数值水平向自重应力数值 于竖向自重应力，于竖向自重应力，随着深度增大，水平向自重应力数值向自重应力数值 。

6.在地基中，矩形荷载所引起的附加应力，其影响深度比相同宽度的条形基础其影响深度比相同宽度的条形基础，，比相同宽度的方形基础同宽度的方形基础 。

7.上层坚硬、下层软弱的双层地基，在荷载作用下，将发生应力 现象，反现象，反之，将发生应力之，将发生应力 现象。

现象。

现象。

二、名词解释1.1.基底附加应力基底附加应力基底附加应力2. 2. 2.自重应力自重应力自重应力3. 3. 3.基底压力基底压力基底压力4. 4. 4.地基主要受力层地基主要受力层地基主要受力层三、简答题1. 1. 地基附加应力分布规律有哪些？地基附加应力分布规律有哪些？地基附加应力分布规律有哪些？四、单项选择题1.1.成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为成层土中竖向自重应力沿深度的增大而发生的变化为 ：（A ） 折线减小折线减小（B ） 折线增大折线增大（C ） 斜线减小斜线减小（D ） 斜线增大斜线增大您的选项（您的选项（ ）2.2.宽度均为宽度均为b ，基底附加应力均为p 0的基础，同一深度处，附加应力数值最大的是：的基础，同一深度处，附加应力数值最大的是：（A ） 方形基础方形基础（B ） 矩形基础矩形基础（C ） 条形基础条形基础（D ） 圆形基础（圆形基础（b b 为直径）为直径）您的选项（您的选项（ ）3.3.可按平面问题求解地基中附加应力的基础是：可按平面问题求解地基中附加应力的基础是：可按平面问题求解地基中附加应力的基础是：（A ） 柱下独立基础柱下独立基础（B ） 墙下条形基础墙下条形基础（C ） 片筏基础片筏基础（D ） 箱形基础箱形基础您的选项（您的选项（ ）4.4.基底附加应力基底附加应力p 0作用下，地基中附加应力随深度Z 增大而减小，增大而减小，Z Z 的起算点为：的起算点为：（A ） 基础底面基础底面（B ） 天然地面天然地面（C ） 室内设计地面室内设计地面 （D ） 室外设计地面室外设计地面您的选项（您的选项（ ）5.5.土中自重应力起算点位置为：土中自重应力起算点位置为：土中自重应力起算点位置为：（A ） 基础底面基础底面（B ） 天然地面天然地面（C ） 室内设计地面室内设计地面（D ） 室外设计地面室外设计地面 您的选项（您的选项（ ）6.6.地下水位下降，土中有效自重应力发生的变化是：地下水位下降，土中有效自重应力发生的变化是：地下水位下降，土中有效自重应力发生的变化是：（A ） 原水位以上不变，原水位以下增大原水位以上不变，原水位以下增大（B ） 原水位以上不变，原水位以下减小原水位以上不变，原水位以下减小（C ） 变动后水位以上不变，变动后水位以下减小变动后水位以上不变，变动后水位以下减小（D ） 变动后水位以上不变，变动后水位以下增大变动后水位以上不变，变动后水位以下增大您的选项（您的选项（ ）7.7.深度相同时，随着离基础中心点距离的增大，地基中竖向附加应力：深度相同时，随着离基础中心点距离的增大，地基中竖向附加应力：深度相同时，随着离基础中心点距离的增大，地基中竖向附加应力：（A ） 斜线增大斜线增大（B ） 斜线减小斜线减小（C ） 曲线增大曲线增大（D ） 曲线减小曲线减小您的选项（您的选项（ ）8.8.单向偏心的矩形基础，当偏心距单向偏心的矩形基础，当偏心距e < /6/6（（为偏心一侧基底边长）时，基底压应力分布图简化为：图简化为：（A ） 矩形矩形（B ） 梯形梯形（C ） 三角形三角形（D ） 抛物线形抛物线形您的选项（您的选项（ ）9.9.宽度为宽度为3m 的条形基础，作用在基础底面的竖向荷载N ＝1000kN/m 1000kN/m ，偏心距，偏心距e ＝0.7m 0.7m，基，基底最大压应力为：底最大压应力为：（A ） 800 kPa（B ） 417 kPa（C ） 833 kPa（D ） 400 kPa您的选项（您的选项（ ）10.10.埋深为埋深为d 的浅基础，基底压应力p 与基底附加应力p 0大小存在的关系为：大小存在的关系为：（A ） p < p 0（B ） p = p 0（C ） p = 2p 0（D ） p > p 0您的选项（您的选项（ ）11.11.矩形面积上作用三角形分布荷载时，地基中竖向附加应力系数矩形面积上作用三角形分布荷载时，地基中竖向附加应力系数K t 是/b /b、、z/b 的函数，的函数，b b指的是：指的是：（A ） 矩形的长边矩形的长边（B ） 矩形的短边矩形的短边 （C ） 矩形的短边与长边的平均值矩形的短边与长边的平均值（D ） 三角形分布荷载方向基础底面的边长三角形分布荷载方向基础底面的边长您的选项（您的选项（ ）12.12.某砂土地基，天然重度某砂土地基，天然重度g ＝18 kN/m 3，饱和重度g sat ＝20 kN/m 3，地下水位距地表2m 2m，地表，地表下深度为4m 处的竖向自重应力为：处的竖向自重应力为：（A ） 56kPa（B ） 76kPa （C ） 72kPa（D ） 80kPa您的选项（您的选项（ ）13. 均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数当l /b /b＝＝1、Z/b Z/b＝＝1时，K C ＝0.17520.1752；；当l /b /b＝＝1、Z/b Z/b＝＝2时，时，K K C ＝0.0840.084。

土力学第四章抗剪强度土力学第四章抗剪强度一、引言土力学是研究土体力学性质及其应力、应变关系的学科，而抗剪强度是土力学中的重要概念之一。

本文将探讨土力学第四章中与抗剪强度相关的内容，包括抗剪强度的定义、影响因素以及在工程实践中的应用。

二、抗剪强度的定义抗剪强度是指土体抵抗剪切力的能力。

在土力学中，土体通常是以颗粒状存在，受力时会发生内部颗粒之间的相对位移，导致剪切变形。

抗剪强度是土体抵抗这种剪切变形的能力的一种表征。

三、影响抗剪强度的因素1. 土体类型：不同类型的土体具有不同的抗剪强度。

粘土的抗剪强度相对较高，而砂土的抗剪强度相对较低。

2. 湿度：湿度对土体的抗剪强度有着显著的影响。

在一定范围内，湿度的增加会使土体的抗剪强度增加。

3. 应力状态：土体在不同应力状态下的抗剪强度也会有所不同。

例如，在三轴压缩试验中，土体在不同的主应力差下会表现出不同的抗剪强度。

4. 颗粒形状和排列方式：土体中颗粒的形状和排列方式对抗剪强度有着重要影响。

颗粒形状不规则或排列紧密的土体具有较高的抗剪强度。

四、抗剪强度的实验测定方法为了准确测定土体的抗剪强度，工程实践中通常使用一系列实验方法。

常用的方法包括直剪试验、三轴剪切试验和动三轴剪切试验等。

这些实验方法可以通过施加不同的剪切应力来测定土体的抗剪强度。

五、抗剪强度在工程实践中的应用抗剪强度是土力学中一个非常重要的参数，广泛应用于各种工程实践中。

在土壤基础工程中，准确测定和分析土体的抗剪强度可以帮助工程师评估土体的稳定性，并设计合理的基础结构。

此外，在土木工程中，抗剪强度也被用来评估土体的抗冲刷能力和抗滑移能力。

六、结论土力学第四章中的抗剪强度是研究土体力学性质时的重要内容。

本文从抗剪强度的定义、影响因素、实验测定方法以及在工程实践中的应用等方面进行了论述。

通过深入研究和理解抗剪强度这一概念，可以更好地应用于土壤力学和土木工程实践中，提高工程设计的可靠性和安全性。

参考文献：1. 毛振泉，王曙明，李敏. 工程土力学基础. 北京: 中国建筑工业出版社，2013.2. 刘福赉, 张猛, 刘允斌. 土力学与岩土工程高级课程. 西安: 西安建筑科技大学出版社，2014.。

土力学第四章-附加应力
附加应力是土力学中重要的概念，它指的是在加载或者其他类型的地质活动作用下，
实际应力大于平均应力的本构必需承受的应力。

附加应力主要来自于三个主要方面：第一是由于地质活动的作用而产生的应力；第二
是由于形成构造部分的应力；第三是由于结构失稳而产生的应力。

在地质活动作用下，从加应力和结构失稳产生附加应力，它是实际应力产生时本构问
题中必不可少的。

特别是该地区新型地质活动，非常重要，可能会带来严重后果，因此，
在地质作用下，对附加应力的研究和理解尤为重要。

结构失稳产生的附加应力，主要是山体立足点发生位移后，其坡面、基底和连接点处
造成的应力，这样的含水体在特定的水位变化下，会产生垂直和水平的结构失稳，以及边
坡附加应力和耕作痕和。

它们会占限加应力的很大比例，因此在山体滑动中也是不可忽视的。

此外，山体构造也会构成附加应力。

由于山体构造比装置构造更为复杂，因此在结构
方向上产生的应力和加应力也会增加。

山体构造部分的附加应力，主要是山体断层移动产
生的类似拉力的力，山体接连处的应力和构造变形产生的附加应力，这些应力的分布也
会影响山体的滑动稳定性。

因此，附加应力是决定山体地面滑动稳定性的重要因素，研究者在分析结构体滑动和
滑坡稳定性时，必须正确估计附加应力，以此估计从构造成型到发生滑坡期间可能发生的
滑动方向及滑坡角度，以提高滑坡预测的准确性。

因此，对附加应力有较全面系统的理解，对于山体滑动的研究是不可或缺的。

第四、五章土的压缩性和地基沉降计算一、名词释义1. 角点沉降系数2.地基沉降计算深度3.压缩性4.固结5.压缩曲线6.压缩系数7.压缩指数8.压缩模量9.变形模量10.地基最终沉降量11.应力比法12.平均附加应力系数13.变形比法14.前期固结压力15.正常固结土16.超固结土17.欠固结土18.超固结比19.原始压缩曲线20.有效压力21.固结度22.次固结23.瞬时沉降24.固结沉降25.次固结沉降26.次固结系数二、填空题1．在地基沉降计算的弹性力学公式中，沉降影响系数主要按____、基础底面形状及计算点的位置确定。

2．从其含义是否相同来说，角点沉降系数和角点沉降影响系数是____。

3．计算地基沉降的分层总和法分为线性变形分层总和法与——两大类。

4．在相同的压力作用下，饱和粘性土压缩稳定所需时间t1与饱和砂土压缩稳定所需时间t2的关系是_____。

5．侧限压缩试验时，先用_____切取保持天然结构的原状土样，然后置于刚性护环内进行实验。

6．压缩曲线可按两种方式绘制，一种是采用普通直角坐标绘制的e—p曲线，另一种是采用半对数直角坐标绘制的_____曲线。

7．实际工程中，土的压缩系数根据土原有的自重应力增加到——这一压力变化区间来确定。

8．评判土的压缩性类别时，采用的指标是____。

9．若土的初始孔隙比为0.8，某应力增量下的压缩系数为0.3MPaˉ。

，则土在该应力增量下的压缩模量等于____。

10．某薄压缩层天然地基，其压缩层土厚度2m，土的天然孔隙比为0.9，在建筑物荷载作用下压缩稳定后的孔隙比为.8，则该建筑物最终沉降量等于____。

11．采用变形比法确定地基沉降计算深度时，需由基底下初步拟定计算深度处向上取规范规定的计算厚度进行验算，计算厚度根据_____确定。

12．按照土体前期固结压力与现有自重应力的关系，可将土分为正常固结土、____和____ 三大类。

13．采用单向压缩分层总和法计算地基沉降时，通常根据室内压缩试验曲线确定压缩性指标，若考虑应力历史对地基沉降的影响，则应根据_____确定压缩性指标。