饱和粘性土先期固结压力的判定方法

饱和粘性土先期固结压力的判定方法在土的沉降计算、考虑土体强度增长计算中，超固结土与正常固结土（包括欠固结土）的计算方法是不一样的，因此判定土的固结状态是十分重要的。

目前先期固结压力的确定基本通过室内一维固结试验。

本文讨论了通过不同固结状态土在试验中表现的特征简单判定固结状态方法、传统试验求先期固结应力方法、先期固结压力与相关物理力学指标相关经验关系法。

结论表明：采用综合方法判断饱和粘性土的先期固结压力更为合理。

标签：先期固结压力；固结状态；特征曲线；相关性1 前言土在历史上所经受过的最大竖向有效应力称为先期固结压力（或前期固结压力），常用表示。

土的先期固结压力与土现在所受的压力的比值定义为土的超固结比OCR，即OCR=/。

当OCR>1时，土为超固结状态；OCR=1时，土为正常固结状态；OCR<1时，土为欠固结状态。

在饱和粘性土的沉降计算、考虑土体强度增长计算中，超固结土与正常固结土（包括欠固结土）的计算方法是不一样的，因此判定饱和粘性土的固结状态是十分重要的。

本文讨论了通过不同固结状态土在试验中表现的特征简单判定固结状态方法、传统试验求先期固结应力方法、先期固结压力与相关物理力学指标相关经验关系法等方法判断饱和粘性土的先期固结压力。

2 特征曲线简单判定法在三轴剪切试验与测孔压静力触探试验中，超固结饱和粘性土与正常固结饱和粘性土（欠固结饱和粘性土）会表现出不一样的特性，基于这些特性曲线，我们就可以判断土体的固结状态。

2.1 三轴剪切试验曲线2.1.1 基于剪应力与轴向应变曲线在三轴固结不排水试验（测孔压）中，以剪应力（kPa）为纵轴，轴向应变ξ（%）为横轴得到剪应力与轴向应变曲线，如图1所示。

对于正常固结饱和粘性土或欠固结饱和粘性土，剪应力随轴向应变增大而增大，最终趋于稳定，如图1中曲线b。

对于超固结饱和土，随轴向应变增大，剪应力先增大，达到一个峰值后会减小，并趋于稳定，如图1中曲线a所示。

超固结正常固结
(b)有效应力分析
图1前期固结压力对饱和粘性土固结
不排水剪切试验结果的影响
Fig.1eonsolidated.undirainedsheartestreSUltof
satUrationeohesivesoilaffectodPreeonsolidationPressure
超固结土，甚至是重塑粘性土，强度达到峰值以后都
第23卷增刊
2(X)2年10月
V心1.23
Rockand5011MeehaJ吐es
S吸甲.
2002
文章编号:1以洲卜7598·(2(X)2)增·0154刁3
深基坑中考虑超固结效应的有效土压力计算
雷国庆，方晓梅，武豫东
(中南勘察设计院，湖北武汉430071)
摘要:超固结土的抗剪强度比正常固结土高。在深基坑工程中，若能考虑超固结土的作用，则对支护结构的设计是有利的。
按以上的公式，通过工程实例进行反演计算，效
果较好。
6结论
5老粘性土超固结强度指标的取值
老粘性土一般为超固结膨胀性粘土，老粘性土的
三轴不排水剪%有的高达70一130kPa，而老粘性土
一旦有水浸入裂隙，不仅会产生附加的静水劈裂作用
力，而且对丰的浸泡、软化、滑润作用还会使土的强度
锐减。因此，在武汉地区老粘性土开挖基坑设计中，凝
根据式(6)进行计算，会得出在坑底浅部处，超
固结土的强度指标低于正常固结土的指标，这是由于
基坑开挖，坑底浅部土体由于上部卸荷而产生应力释
放所造成的影响。
对于正常固结土的‘与c。之间指标换算，可按
下式进行:
eu=c砂丫坛tan巾。(7)

第 1 页 共 10 页二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）9．地形地质图上出露地表的岩层顺序为不对称重复，可以认为发育有______________构造。

10．岩浆岩的常见构造有块状构造、______________构造和气孔或杏仁状构造。

11．岩层的产状要素包括______________、倾向和倾角。

12．形成泥石流必须具备有______________、陡峻的山坡和较大的沟谷以及能大量集中水源的地形、地质和水文气象条件。

13．地震的破坏形式有共振破坏、______________、相位差动破坏和地震液化四种。

14．相邻两套岩层地质年代不连续，且产状也不一致的接触关系称为______________。

15．天然土层中同一深度处竖直面上的抗剪强度在数值上要______________水平面上的抗剪强度。

16．由地基承载力标准值经过基础底面宽度、基础埋深进行修正确定地基承载力设计值时，规范规定，当基底宽度b ≤3m 时，取b=______________。

17．在某一级荷载压力作用下，历时t 的土层体积压缩量与主固结完成时的体积压缩量之比，称为地基土的______________。

18．超固结土是指______________大于现有土层覆盖自重压力的土。

三、判断题（本大题共14小题，每小题1分，共14分）判断下列各题正误，正确的在题干后的括号内划“√”，错误的划“×”。

19．矿物是组成地壳的基本物质。

（ ）20．风化作用可分为物理风化、化学风化和生物风化。

（ ）21．影响岩石工程性质的因素包括矿物成分、结构和构造。

（ ）22．滑坡处于蠕动变形阶段时，滑坡尚未出现整体滑动。

（ ）23．岩溶的形成条件包括：可溶岩、流动侵蚀性水和适宜的地质构造。

（ ）24．“牛轭湖”现象是河流侵蚀作用的结果。

（ ）25．建筑物的自振周期与地基土的卓越周期相近，则会发生地震共振破坏。

（ ）26．破裂状结构岩体在工程特征上稳定性差，属性接近松散体介质。

2 固结度定义
av 为体积压缩系数 , H 为压缩层厚度 , e 为孔隙 ( 1 + e)
比 , K为渗透系数 , av 为压缩系数 。
3 实测沉降法
固结度 , 就是指在某一附加应力下 , 经某一时间 t后 , 土体发生固结或孔隙水应力消散的程度 。若压 缩层内 u0 为均匀分布 , 则整个压缩层 t时刻平均固结 度 U为:
林 茂等 : 关于软土固结度的若干确定方法
・1 9 ・
关于软土固结度的若干确定方法
林 茂 吕凡任
(扬州职业大学建筑工程系 江苏扬州 225009 )
摘 要 软土地基固结度是衡量软土地基处理效果优劣的一个很重要指标 。为及时了解软土 地基处理中固结度的变化 , 本文叙述了若干固结度的确定方法 , 阐明了各种方法的确定依据 , 从 而为工程建设提供参考 。 关键词 软土 地基处理 固结度
8 结论
静力触探由探杆将探头贯入土层 , 首先引起探头 锥尖以下局部土层的压缩 , 于是土对锥尖产生阻力 。 由于贯入力超过土的阻力 , 土体让出探头体积部分 , 土又向探头周边挤压 , 土体主要受到压缩变形 , 压力 来自探头锥面的法线方向 , 所以单桥静力触探所测出 的比贯入阻力 P s 和压缩模量 E s 在测试机理上是相近 的 , 因而两者呈线性关系 , 利用两者的线性关系便可 以在静力触探比贯入阻力和压缩模量之间建立相关经 验公式 , 从而可直接通过经验公式用比贯入阻力求出 相应的土层压缩模量 。文献 [ 3 ]、 [ 4 ] 做了大量的 统计对比研究 , 得出了不同土质的压缩模量与静力触 探比贯入阻力的经验公式 , 利用经验公式可求得土层 压缩模量 E s , 而 E s = ( 1 + e0 ) / av , 在初始孔隙比 e0 的基础上求出压缩系数 av , 从而可得到固结系数 Cv , 最终根据公式 ( 1 ) 求出固结度 。但不同土质压缩模量 与静力触探比贯入阻力的关系公式需进一步强化研 究 , 以便建立经验公式数据库 。

土力学与地基基础模拟题 A一、填空题（每空一分，共10分）1、饱和粘土的沉降由（瞬时）、（固结）和（次固结）沉降组成。

2、渗透固结过程实际上是（土中孔隙压力）消散和（有效应力）增长的过程。

3、渗透力是（地下水）对（土颗粒）的压力。

4、岩石的主要特征一般包括(矿物成份 )、（结构）和（构造）三个方面二、选择题（2分×10=20分）1、机械压实法包括( a)A 振动压实法 B强夯法 C分层碾压法 D 换填垫层法2. 碎石土和砂土定名时下列何项方法正确（ b ）A 按粒组划分B 按粒组含量由大到小以最先符合者确定C 按粒组含量由小到大以最先符合者确定D按有效粒径确定3、在地基固结过程中，外荷载引起的孔隙水压力逐渐转化为有效应力，土的体积也( b )A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 与之无关D. 不变4、对于大工程中的钢筋混凝土预制桩的横截面积常采用（d ）A 250mm×250mmB 300mm×300mmC 350mm×350mmD 400mm×400mm5.甲、乙两粘性土的塑性指数不同，则可判定下列指标中，甲、乙两土有差异的指标是( a )A. 含水量B. 细粒土含量C. 土粒重量D. 孔隙率６、土的三相比例指标包括：土粒比重、含水率、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度，其中哪些指标为直接试验指标（ c ）A含水率、孔隙比、饱和度B重度、含水率、孔隙比C 土粒比重、含水率、重度7、在地基变形验算时，对烟囱、水塔等高耸结构，控制的变形特征主要是( d )A. 沉降量B. 沉降差C. 局部倾斜D. 倾斜8.在一常水头渗透试验中，试样面积A=2000mm2，试样长度L=80mm，水头差Δh=60mm，两小时内流过试样的水量为1×108mm³,求土的渗透系数。

（c）A．2.0×10-3cm/s B．1.0×10-5cm/s C．2.0×10-5cm/s D．1.0×10-6cm/s9、防止不均匀沉降损害的建筑措施有（ b ）A 设计建筑物的体型力求简单B 设置沉降缝C 调整建筑物有关标高D 控制相邻建筑物的间距10、地壳中层状岩层在水平运动的作用下，使原始的水平产状的岩层弯曲起来，形成（b）。

一、填空题（每空1分，共20分）1、土中结合水有＿＿＿＿和＿＿＿＿两种形式。

2、在土的三相指标中，＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿是必须测定的基本指标，它们的测定方法分别是＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。

5、土的抗剪强度两个指标分别是＿＿＿＿、＿＿＿＿。

6、若土的抗剪强度曲线与摩尔应力圆在A 点相切，表明A 点所代表的平面的剪应力τ等于土的抗剪强度τf ，即该点处于＿＿＿＿状态。

7、地基破坏的基本形式通常可分为＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。

8、根据土的超固结比的大小，可将土分为＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。

二、名词解释（每题4分，共20分）1、潜蚀2、灵敏度3、固结度4、被动土压力5、地基临塑荷载三、简答题（第1、2、3题各6分，第4题12分，共30分）1、何谓附加应力？地基中的附加应力分布有何特点？2、简述饱和土的渗透固结过程。

3、土体中发生剪切破坏的平面，是不是剪应力最大的平面？在什么情况下，剪切破坏面与最大剪应力面是一致的？4、试简述分层总和法的基本假设及其计算步骤。

四、计算题（第1、2题各12分，第3题6分，共30分）1、已知一个钻孔原状土样试验结果为：土的密度3/85.1cm g =ρ，土粒比重75.2=s G ，土的含水率%2.19=w ，求此土样的空隙比e 、孔隙度n 、干密度d ρ、饱和度r S 、饱和重度satγ和有效重度'γ.2、某挡土墙高5.0m ，墙背竖直、光滑，墙后土体表面水平，填土的重度3m /kN 0.20=γ，内摩擦角 20=ϕ，粘聚力kPa 18c =。

求作用在此挡土墙上的静止土压力、主动土压力和被动土压力，并绘出土压力分布图。

3、已知正方形基础中心O 点下2m 处的附加应力kPa z 120o =σ，求此基础角点下4m 处的附加应力z σ。

1、土的 是指土由半固态转变为可塑状态时的界限含水量，用p w 表示。

2、三种粘土矿物中,亲水性最小的是 ，膨胀性最大的是 。

的试验获得。
8、在土坡稳定性分析中,安全系数κ可以表示为土体的力矩与力矩之
比。
9、朗肯土压力理论的适用条件为和。
10、饱和粘性土在局部荷载作用下,其沉降可认为是由机理不同的、和三部分组成。
二、名词解释(每题4分,共20分
1、不均匀系数
2、土的触变性
3、固结度
4、主动土压力
5、角点法
三、简答题(第1、2、3题各8分,第4题6分,共30分
D、与最小主应力面成45°+υ/2的面
8、对于同一种土,三种土压力的大小关系一般是:__________。
A、主动>被动>静止
B、被动>主动>静止
C、主动>静止>被动
D、被动>静止>主动
三、名词解释(每题3分,共18分
1、塑性指数
2、最佳含水量
3、灵敏度
4、附加应力
5、超固结比
6、地基的临塑荷载
四、计算题(第1、3题各14分,第2题10分,共38分
3、土的塑限是指土由转变为时的界限含水量,用p w表示。
4、影响基底压力的因素包括、、、等。
5、土的压缩性的原位测试主要有和。
6、饱和土体的渗透固结过程是土中的消散,增加的过程。
7、土体受剪破坏时,剪切面与大主应力作用面成角。
8、在土坡稳定性分析中,安全系数κ可以表示为土体的力矩与力矩之
比。
9、饱和粘性土在局部荷载作用下,其沉降可认为是由机理不同的、和三部分组成。
1、地基承载力的设计计算值在什么情况下需要修正?试写出修正公式及其每个物理
量的含义。2、比较三轴试验的优缺点。3、何谓先期固结压力?如何根据先期固结压力来判断天然土层固结状态?4、利用莫尔应力圆推导土的极限平衡条件。

《土力学》土的固结压缩试验一、试验目的测定试样在侧限与轴向排水条件下的压缩变形△h和荷载P的关系，以便计算土的单位沉降量S1、压缩系数a v和压缩模量E s等。

二、试验原理土的压缩性主要是由于孔隙体积减少而引起的。

在饱和土中，水具有流动性，在外力作用下沿着土中孔隙排出，从而引起土体积减少而发生压缩，试验时由于金属环刀及刚性护环所限，土样在压力作用下只能在竖向产生压缩，而不可能产生侧向变形，故称为侧限压缩。

固结试验通常只用于粘性土，由于砂土的固结性较小，且压缩过程需时也很短，故一般不在实验室里进行砂土的固结试验。

固结试验可根据工程要求用原状土或制备成所需要状态的扰动土。

可采用常速法或快速法。

本实验主要采用非饱和的扰动土样，并按常速法步骤进行，但为了能在实验课的规定时间内完成实验，所以要缩短加荷间隔时间（具体时间间隔由实验室决定）。

三、仪器设备1．固结仪：如图4所示。

2．量表：量程10mm，最小分度0.01mm。

3．其它：刮土刀、电子天平、秒表、称量盒等。

四、操作步骤1. 根据工程需要，切取原状土样或由实验室提供制备好的扰动土样一块。

2. 用固结环刀（内径61.8或79.8毫米，高20毫米）按密度试验方法切取试样，并取土留作测含水率。

如系原状土样，切土的方向与自然地层中的上下方向一致。

然后称环刀和试样总质量，扣除环刀质量后即得湿试样质量，计算出土的密度（ρ）。

3. 用切取试样时修下的土测定含水率（ω），平行测定，取算术平均值。

4. 在固结仪容器底座内，顺次放上一块较大的洁净而湿润的透水石和滤纸各一，将切取的试样连同环刀一起（环刀刀口向下）放在透水石和滤纸上，再在试样上按图依次放上护环以及试样面积相同的洁净而湿润的滤纸和透水石各一，加上传压板和钢珠。

安装好后待用。

5.检查加压设备是否灵敏，将手轮顺时针方向旋转，使升降杆上升至顶点，再逆时针方向旋转3～5转。

转动杠杆上的平衡锤使杠杆上的水准器对中（即杠杆取于水平）。

一、名词解释第一章土的物理性质及分类简答题1.何谓土粒粒组？划分标准是什么？答：粒组是某一级粒径的变化范围。

粒组划分的标准是粒径范围和土粒所具有的一般特征，粒径大小在一定范围内的土粒，其矿物成分及性质都比较接近，就划分为一个粒组。

2.无粘性土和粘性土在矿物成分、土的结构、物理状态等方面，有何重要区别？答：无粘性土和粘性土作为工程中的两大土类，在矿物成分、土的结构和物理状态方面存在着差异。

①矿物成分：无粘性土一般由原生矿物组成，颗粒较粗；粘性土一般由次生矿物组成，化学稳定性差，颗粒较细。

②土的结构：从土的结构上看，无粘性土颗粒较粗，土粒之间的粘结力很弱或无粘结，往往形成单粒结构。

粘性土颗粒较细，呈现具有很大孔隙的蜂窝状结构或絮状结构，天然状态下的粘性土，都具有一定的结构性、灵敏度和触变性。

③物理状态：无粘性土的工程性质取决于其密实度，而粘性土的工程性质取决于其软硬状态及土性稳定性。

3.粘性土的软硬状态与含水量有关，为什么不用含水量直接判断粘性土的软硬状态？答：粘性土颗粒很细，所含粘土矿物成分较多，故水对其性质影响较大。

当含水量较大时，土处于流动状态，当含水量减小到一定程度时，粘性土具有可塑状态的性质，如果含水量继续减小，土就会由可塑状态转变为半固态或固态。

但对于含不同矿物成分的粘性土，即使具有相同的含水量，也未必处于同样的物理状态，因为含不同矿物成分的粘性土在同一含水量下稠度不同。

在一定的含水量下，一种土可能处于可塑状态，而含不同矿物颗粒的另一种粘性土可能处于流动状态。

因此，考虑矿物成分的影响，粘性土的软硬状态不用含水量直接判断。

第二章土的渗流简答题1.简述达西定律应用于土体渗流的适用范围。

答：达西定律是描述层流状态下渗流流速与水头损失关系的规律，只适用于层流范围。

土中渗流阻力大，故流速在一般情况下都很小，绝大多数渗流，无论是发生于砂土中或一般的粘性土中，均属于层流范围，故达西定律均可适用。

但对粗粒土中的渗流，水力坡降较大时，流态已不再是层流而是紊流，这时，达西定律不再适用；对粘土中的渗流，当水力坡降小于起始坡降时，采用达西定律是不适宜的，达西定律适用于水力坡降大于起始坡降的情况。

土力学试卷（力学专业版）节选学校专业班级学号姓名得分一、名词解释(每题3 分)7. 粒组8. 界限粒径9. 不均匀系数10.曲率系数11.缩限12.塑限13.液限14.塑性指数15.液性指数16.土粒比重18.最优含水量19.饱和度21.渗透系数22.渗透力23.渗透变形24.流土25.管涌26.临界水力坡降27.有效应力28.孔隙水应力29.有效应力原理31.自重应力32.附加应力33.基底净反力34.土的压缩：35.压缩系数：36.压缩指数：37.再压缩指数：38.压缩模量：39.变形模量：40.静止侧压力系数：41.前期固结应力：42.超固结比：43.超固结土：44.正常固结土：45.欠固结土46.固结系数：47.固结度：51.土的抗剪强度52.快剪53.固结快剪54.慢剪55.不排水剪56.固结不排水剪57.排水剪58.剪胀性59.剪缩性64.残余强度65.砂土液化66.静止土压力67.主动土压力68.被动土压力69.临界深度70.临塑荷载71.极限承载力72.允许承载力73.塑性开展区二、填空题(每题3 分)2.粘土矿物包括、、、等晶体矿物及非晶体矿物。

3.土中主要的粘矿物有、、，它们都是由组成的层状晶质矿物。

7 .伊里石（水云母）与蒙脱石结晶格架的主要区别是。

10.土中的粘土矿物有、、、，其中为非晶质矿物。

14.成土矿物可分为和两大类。

15.确定土的级配最常用的试验方法有和两种，前者适用于土，后者适用于土。

16.土的级配曲线可用、、两个系数来描述，当且时，级配是良好的。

17.土的级配是指，级配的优劣可以用和两个系数加以判别。

18.土的结构一般有、和等三种，其中结构是以面～边接触为主的。

19.粗颗粒土与细颗粒土的分界径是毫米，组成细颗粒土的主要矿物成分有。

20.某种砂土，具有同样大小的颗粒，则其不均匀系数Ｃu 等于，曲率系数Ｃｃ等于。

22.塑性指数的表达式为，液性指数的表达式为。

23.两种土的三相体积比例关系相同，则物理性指标、、_相等；如这两种土的比重也相同，则物理性指标、也相等。

模拟题一一、名词解释（20分）不均匀系数库仑定律前期固结压力平均固结度地基允许承载力二、填空（20分）1．土中的矿物类型有，其中等矿物在粘性土中最为常见。

2．土孔隙中水的类型有。

3．土的紧缩性指标有等。

4．按照超固结比，将土可分为三种固结状态。

5．三轴剪切试验按照排水条件，可分为三种实验方法。

6．饱和粘性土在局部荷载作用下，其沉降可认为是由机理不同的三部份组成。

7．竖直荷载下地基的破坏形式为。

三、简述题（20分）1．侧限渗压模型有效应力与孔隙水压力随时间的转换进程（6分）。

2．产生主动土压力和被动土压力的条件（6分）。

3．粘性土坡稳定性分析中条分法的基本原理（8分）。

四、计算（40分）1．均布竖直荷载p作用于图中的阴影部分，用角点法写出A点以下某深度处σz的表达式（8分）。

2．某地基砂层下，有一粘土层厚6m，其下为不透水的基岩，地面施加大面积（无穷均布）荷载。

已知室内试验取得该粘土层初始孔隙比e1=0.815，在与大面积荷载相等的压力下紧缩稳定后的孔隙比为e2=0.795，固结系数C v=4.6×10-3cm2/s，当固结度U t=60%时，时间因数T v=0.287。

试预估粘土层的最终沉降量和固结度达60%所需的时间（10分）。

3．已知某土样的抗剪强度参数c=50kPa,φ=20°,经受三向应力σ1=450kPa，σ3=200kPa的作用（10分）。

（1）绘制应力园与抗剪强度曲线；（2）判断该土样是不是产生破坏。

4．已知某粘性土样的土粒密度ρS=2.70g/cm3，天然密度ρ=2.00g/cm3，含水量ω=30%，液限ωL=40%，塑限ωP=20%（12分）。

（1）求：干密度，孔隙度，孔隙比，饱和度；（2）求液性指数和塑性指数，判断土样的稠度状态，按《岩土工程勘察规范》中的分类法给该土样定名。

模拟题二一、名词解释（24分）粒度成份紧缩定律渗透固结角点法主动土压力临塑荷载二、填空（16分）1．按“建筑地基基础设计规范”分类法，若粒径d>0.075mm的含量<50%，且塑性指数I P≤10，则土的名称定为；若I P>10，则土的名称定为。

前期固结压力经验估算前期固结压力经验估算杨斌娟(上海市隧道I程轨道交通设计研究院j摘要在前期固结压力的土工试验和作图过程中往往存在一定误差.试验周期也较长.作者在进行大量前期固结压力试验之后,提出了超固结比统计袁,可供设计人员选用. 关键词前期固结压力割线平移法自重应力超固结比压缩指数回弹指数1引言土的前期固结压力,是指土层在历史上经受过的最大有效固结压力它是判断天然土层所处固结状态的一个重要指标.也是考虑应力历史对土层强度和变形影响的一个重要计算参数,确定土的前期固结压力可对建筑物地基的固结状态和应力历史作出正确评价,从而使建筑物基础的设计与施工更能符合客观实际.2前期固结压力确定前期固结压力Pc的确定.最常用的方法是卡萨格兰特法'('asagrande,1936年),他依据室内高压固结(一]gP)曲线,寻找最小曲率半径.然后以经验图解法求得.在此基础上陆续发表了波密斯特(Burmister,1942年)建议的确定尸c方法,三笠氏"c"法,施默特曼【Schm.ertmann,1933年)以及国内一些学者和研究人员也相应提出"F"法,割线平移法受快速固结试验法等.通过大量的试验研究和Pc曲线作舟.确定前期固结压力尸c用割线平移法最为简单.得出的,Jc值也比较适当下面重点介绍一下割线平移法割线平移法确定最小啦率半径.由交通部第四航务工程局李秉光工程师提出.经过实践和比较及数学上论证认为:此法较简便并能减少^为误差.谚方法具体如下:在一l,)坐标内绘制曲线(见罔]j过纵坐标作公切线AB交E点董,过(,点作公切线CD.交F点.为此曲2(hqI}1期线EF段为确定最小曲率半径的所在段;①过E,F两点作割线,用两只三角板平移EF割线(向上移).即可获切点O点该0点为压缩曲线最小曲率半径的基准点;然后仍用Casagrande提出的方法,过0点作切线和水平线,然后作该夹角的角平分线与CD线相交.即能获得前期固结压力尸c值,jII1『B\Illl_]j,1L1ll't1,}l～fi℃一特压力P∞阁IIgl曲线(割装平移法)3前期固结压力与自重应力的关系0.1自重应力'任何地基在未造建筑物之前.由土体自重茌上中产生的应力.称自重应力.天然沉积的土层.经过漫长的地质年代.自重应力引起的变形早已稳定在计算土体的自重应力时.一般将地基视为毕无限体.因而在任一垂直面和水平面只有正应力而无剪应力由土体自重引起的垂直向有效正应力为土的自重压力. 土中一点的自重压力等于该氟上土柱体的_一重量.显然它是随深度的增加而增大的.地面以下任一深度H处的自重压力P,可用下式计算P_∑yhl1式中:.一土的容重,kN/m,在地下水位以下取浮容重;1.一各层土的厚度,n1.由于上海地区的正常地层相对比较简单,通过几年试验和计算.校正后得出土的自重应力尸..的经验公式.由于土的浮容重是随深度有所变化,因此20米以浅采用8kN/ m.,20米深采用8.8kN/m(地下水位以1m计算).,,≤20mP..一(,,一1)×8+18.5jtkPa)Ⅳ&gt;20mP,一(H一2∞×88+(19×8)18.j'kPa)例:Ⅳ一18m,J.一(18一1)×8+18.5≈1jjCkPa)仃一36mPn=(36—20)×8.8+170.5≈311(kPa)注:①本节自重应力经验公式只适用前期固结力的估算②通过多年工作经验,认为前期固结压力中的自重应力计算值后加上18.5kPa为宜t平均以1米填土18.5kN/m容重计算) 3.2超固结比前期固结压力Pc与土的自重尸的比值为超尉结比OCR,它通常表示土的固结状态. 当Pc/P=1时,为正常固结土;当Pc/P.&gt;1时.为超田结土;当Pc/P.&lt;1时.为欠固结土由于上海大部分地区为滨海平原沉积土层.市区尤为典型,所以h海地区地基邑.[本而言统称软土由于各土层的软弱程度有所不同.可扬长避短,为_【_程建设所利用前期固结压力是确定地基土的直力历史对土层变形量影响而提供重要计算参数,知工程采用筏一3t一板基础或箱形基础.提供基底下前期固结压力;桩基基础必须对桩端下的牯性土进行高压固结试验高压固结试验一般适用于粘性土,以下以上海地区滨海平原地层为例对上海地区各层粘性土进行简要分析.粘性土层各项物理力学指标可参照《上海市岩土工程勘察规范*第③层.第①层淤泥质粘性土是上海地区的软弱层,其土性有高压缩性,高灵敏度,低强度,低渗透性的特.由于前期固结压力试验必须加以大荷重.第③,①层土往往在最后几级荷载下发生渗溢.导致实验失败.因此前期固结压力很难得出.特别地区第④层土(接近第⑤层),如果该层土含水量,液限不高,力学指标趋于偏大,深度较深,如果工程需要,可提供少量的前期固结压力作参考.第@层以下粘性土层,土性较好,如果工程设计需要,部可在其各土层中提供Pc值,OCR值.近几年来本人做了几千组前期固结压力试验,得出一定试验经验,由于文章限制以下用几个典型工程实例把试驻得出的Pc值与OCR值作为一定统计.比较结果见下页表经过大量试验和统计.上海地区典型滨海平原区粘性土层,超固结比GC?R值大致为以下范围.仅供参考.葳电耗肺乜晴绿笆草黄十敏邑帖性l性j:刁也计性Ln根据OCR与Pc.P之间的关系:Pc—P|(PCR根据前面提供的尸经验公式.可在试验前预测Pc的经验估算值.由于自重应力是按土层的深度分层计算.其经验公式比较稳定.而0(,值的上限值和下限值确定.可参考实验土样的湿容重,含水量,液陛指数和土的力学指标例:同一土层湿土重较轻.力学指标较小.说明土性较软.(可选上限范围偏小值.反之则选下限范围偏犬值估算出t地下工程与融道OCR值后,便可得到,c的估算值.尽管c估算值是通过经验公式得出.但通过试验得出的Pc值与估算得出的Pc值作比较,非常实例一:上海某高集工程接近.因此Pc的估算值具有一定的可利用性.另外,上海特殊土层pc值估算公式在适当深度也可以利用深宦岔出节试验n孔号土层序号(,ffO[土样名称(I『1)(值(kPa)G81强1748】j10j9n.06101灰色淤泥质粘土Gl3I6【d3o.6Ioo62【0(J灰色擀泥质粘土G2@/214J3j2n}0.390.04L09蕊色粘土GlIl尊119.92jl9"1.3S1J_叫112蕊色粘土G7$*********.?126a!)22LJ.024/./3蕊色粉质牯土G97I⑤33¨_d38.2301Jl】19_l_l21.【蕊色柑质粘土…J』J32023)022】.36暗绿色牯土(r7j@12942)—36(J——25llO161.●2暗绿色牯士翌堡!j2l2380f?1ll01837草黄色粉质牯土塑j【2183;u037【}r138l3d草黄色牯土G37I@1I43438jd2l】(1,4n.042ll2灰色牯土G1l@2l243876l00,d50.0'l3II12灰色粉质牯土G37l@23§.】5813¨_340.131111灰色柑质牯土实例二:上海某轨道交通工程深度舍水试验,孔号土层序号(0(土样名称(n1)t值(kPa)(【∞)9531137(】.6306d099灰色淤泥质牯土G2∞1,【51,8【d70,580.19【【m藏色擀泥质粘土****************,)36I.1j灰色粘土Gl1】291323】lI_I2】1J2】4r)暗绿色牯土G【s@12d921R30r)0.22(】0211.1暗绿色牯土G@229:!d237(J014(1,l】151.6草黄色耪质帖土s951jIln,28』_lO29】.15}灰色耪质牯土—G4一寺g:,【4042ll1C,44o99l灰色淤泥质牯土28:】112l0026117l灰色粉质牯土实例三上海某住宅小区工程孔号土层序号深度占求试验九(,L'【,0(R土样名称.T】.1()值(kPa)G831932.1jll30"I-35J.【"二二巫亘亘_l_Gr¨16.916【●dI).j90I一6(J098灰色淤泥质牯土1n一2j(】r1.01}_I一3511【】灰色粉质枯土'【'¨【9^!【309ll~16(Jq藏色淤泥质牯土[,J焉11I9{l1.!:17"d2llllJ2112蕊色粘土(S?L/1892832j123ll,J2213【暗绿色牯土t1j?:3:s2ll2lli:i2/.35色避Gl【j01is●l1:2.q(t:-03∞:'3:1.【!灰皂粉质牯,tr7bl,【1I27【jI-36ii-7【【:I————.■一～c9童一1ir.1j¨1ti,-12;.i?11【l3灰色帖土实例四:上海某地铁车站深度含水试验l'c孔号土层序号((Cs0(,R土样名称(Ill.(1值(kPa)62固3279l98260ll350l_3】O8灰色粉质牯土G31j9j28I35j9_l_0600.98灰色泌泥质粘土G32j2j89j050.31003S】.1n灰色粉质粘土G4it,】695l2150(1.j9U06n】.03灰色淤凇泥质粘土G5@l!!S1l22u(1.42_ll?421.I2灰色牯土GB1J289232325(-.2300221.31暗绿色牯土********************】.3j草黄色牯土G7】32539424n(1.03103'l_培灰色粉质粘土Sr茸123412I5(1.36Uf37l_ll5灰色粘土G91=五=1】094"ljII(0420I_441.13灰色粘土另外通过试验比较,压缩指数Cc与回弹指数Cs之间也存在一定的关系:Cc—l0×Cs上公式Cc.Cs值误差一般在lu左右.因此.一个土样的前期固结压力试验成败与否,参照(,与Cs之间的美系便可判断.因为(误差较小.Cs根据关系与Cc相差太夫.Pc值的正确性便要值得考虑.4前期固结压力经验估算的意义由于在前期固结压力试验存在一定的误差.如仪器,人为因素;土的粒度成分,矿物成分,告水率,密实度,结构和构造影响土的压缩性.土的受力性质.加荷速度也影响土的压缩性,而试验有时可能失败或得出不正确的结果.现通过本文所提出的超固结比OCR经验统计表可冶出一定范围的Pc参考值必要时亦可为工程设计供参考.5结语前期固结压力Pc经验估算值是本人通过多年的试验和分析计算所得出,仅供同行参考.参考文献】杨熙毒编着土工试骑与原理同济大学出皈社.199年.2扬英华主编.士力学地质出版社.1987.0j-诲市标准&lt;岩土工程勘察规范jl996(收稿日期20nn年6月2n日)工程技术信息?简讯今年一月.上海中通集团有限公司委托上海中鑫建设咨询有限公司.就上海轨道交通杨埔线(M8线)工程可行性研究报告编制方案.同最院,上海市政工程设计研究院,北京城建设计研究院,铁道部第三勘娜设计研究院等四家单位发出招标邀请经激烈角逐,我院为首,上海地铣建设有限公司,上海城建设计研究院,上海地下建筑设计院,同济规划建筑研究鲁院,上海时空转土研究中心,天津电气化勘删设计研究院等七家单位参加的设汁联台体,战胜了上海市政院,上铁院,北京城建院i家联合体和铁三院.以较强的技术优势中标,承拍了全长32]Gkm,共设20座车站和车辆段,停车场的轨道交通杨浦线工程可行性研究工作【上海市隧道工程轨道交通设计研究院计划经营部张苹)。

土力学试题及答案一、填空题1.土体的最大特征是（三相组成）2.在土的物理性质指标中被称为基本指标的有（含水率，密度，土粒比重）3.常用的填土夯实控制指标是（压实系数）4.判定砂土密实度的指标有（相对密实度Dr；标准贯入实验锤击数N63.5 孔隙比e）5.粘土的分界含水量有（液限wl。

塑限wp。

缩限ws ）6.当液性指数为1.5时，该粘土的状态为（流塑）7.在用累计曲线法表示粒度成分时描述土级配的指标是（曲率系数）8.动水力的单位是（kn-m3 ）9.土中水渗流速度V与真实流速V0之间的关系（v大于v0）10.水头梯度是指（沿渗流途径水头损失与渗流途径长度的比值）11.流沙产生的条件（渗透梯度大于临界水力梯度）12.测定渗透系数K的方法有（实验室测定和野外现场测定）13.土的毛细性是指（土的毛细孔隙能使水产生毛细现象的性质）14.管涌是指（在渗流的作用下，土体中的细土粒间的孔隙通道中随水流移动并被带走的现象）二、单项选择题1.当土中的孔隙被水充满时，该土体为（）。

①非饱和土②饱和土③干燥土④淤泥2.土方工程中控制填土质量常用的指标是（）。

①γd②D r③e ④ω3.已知某砂土的天然孔隙比为e=0.7，e max=1.0，e min=0.4，其物理状态为（）①密实②中密③松散④坚硬固态4.累计曲线法土分析的粒组，级配良好的土是指（）。

①Cu>5，Cc=2~3 ②Cu<5，Cc=2~3 ③Cu>5，Cc=1~3④Cu<5，Cc=1~35.《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）规定划分粘土和粉质粘土的指标是（）。

①液限②塑限③液性指数④塑性指数6.影响粘性土工程性质最大的是土中的（）。

①孔隙水②毛细水③重力水④结合水7.理论上评价砂性土物理状态最合理的指标是（）。

①γd②D r③e ④ω8.下列反映土体重度的指标中，最大的是（）①γd②γs③γ④γsat9.下列指标中常用于土质命名的是（）。

《土质学与土力学》习题库（A）习题一．填空题1．土粒粒径越，颗粒级配曲线越，不均匀系数越，颗粒级配越。

为了获得较大密实度，应选择级配的土粒作为填方或砂垫层的材料。

2．粘土矿物基本上是由两种原子层(称为品片)构成的，一种是，它的基本单元是Si—0四面体，另一种是，它的基本单元是A1—OH八面体。

3．土中结构一般分为、和三种形式。

4．衡量天然状态下粘性土结构性强弱的指标是，其定义是值愈大，表明土的结构性，受扰动后土的强度愈多。

5．土中主要矿物有、和。

它们都是由和组成的层状晶体矿物。

6．饱和细砂土和干细砂土都无法形成直立边坡，而非饱和细砂土则可以，这是因为在起作用。

二．选择题1．在毛细带范围内，土颗粒会受到一个附加应力。

这种附加应力性质主要表现为( )(A)浮力； (B)张力； (C)压力。

2．对粘性土性质影响最大的是土中的( )。

(A)强结合水； (B)弱结合水； (C)自由水； (D)毛细水。

3．砂类土的重要特征是( )。

(A)灵敏度与活动度； (B)塑性指数与液性指数；(C)饱和度与含水量； (D)颗粒级配与密实度。

4．土中所含“不能传递静水压力，但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水，称为( )。

(A)结合水； (B)自由水； (C)强结合水； (D)弱结合水。

5．软土的特征之一是( )。

(A)透水性较好； (B)强度较好； (C)天然含水量较小； (D)压缩性较高。

6．哪种土类对冻胀的影响最严重?( )(A)粘土； (B)砂土； (C)粉土。

7．下列粘土矿物中，亲水性最强的是( )。

(A)高岭石； (B)伊里石； (C)蒙脱石8．对土粒产生浮力的是( )。

（A）毛细水； (B)重力水； (C)强结合水， (D)弱结合水。

(9)毛细水的上升，主要是水受到下述何种力的作用？( )(A)粘土颗粒电场引力作用； (B)孔隙水压力差的作用(C)水与空气交界面处的表面张力作用。

(10)软土的特征之一是( )。

高教授：您好。

首先向您请教关于土饱和的概念。

饱和粘性土是指饱和度Sr>80%的土，还是位于地下水位以下的土？我上学时一本老教材中说0<Sr<50%的土为稍湿，50%≤Sr≤80%的土为很湿，Sr>80%的土为饱和，若根据此定义，则一般粘性土基本上都是饱和的。

后来的土力学和有关规范中则均无此定义，不知如何判别土的饱和与非饱和？第二，非饱和粘性土须做无侧限抗压强度试验，则其υ=0，而一般认为只有饱和软粘土的υ=0（土力学教材），非饱和粘性土υ=0（做无侧限抗压求得）学生感到疑惑，不知该如何去理解？第三，用理论公式计算地基承载力时，Ck,υk的取值，规范规定应根据基底下地层组合并结合地区经验综合确定。

当基础持力层为多层土时（这种情况较为普遍）Ck,υk该如何取值？我查过多本土力学教材，均未找到明确答案。

只记得有一本书中说可以用加权平均法取值。

请教高教授，此种情况Ck,υk到底该如何取值？加权平均是按土层厚度加权平均吗？盼望高教授指点迷津。

1.地下水位以下的土肯定是饱和的，饱和度应当是100％，但实际取土样试验的结果往往达不到100％，一般98％或99％，这主要是取土卸荷过程中，土样的体积膨胀，孔隙中进了空气所致，如果饱和度非常低，这可能那个环节上存在问题，需要分析处理；2.在地下水位以上的土，如处在毛细饱和带内，则也是饱和的，饱和度不一定是100％，而且饱和度随据地下水面距离的增大而降低；3.在实用层面上，规范将饱和度大于一定数值的土称为饱和土；4.在试验的层面上，如果对饱和土做试验，要求将土样饱和，达到100％的饱和度，然后进行固结不排水剪或者不固结不排水剪，其目的是为了恢复到土的原位物理状态和原位应力状态；5.如果达不到饱和的要求，则不固结不排水剪的摩尔包线就不是水平的，这个倾角并不是内摩擦角，因为在不同的周围压力下，由于土孔隙水中的气泡压缩而使土样的体积压缩，几个试样的物理状态已经发生了变化，由不同状态的摩尔圆的连线不是摩尔包线，由此引起的强度提高反映了土的物理状态的影响；6.从上述观点出发，对于非饱和土，不能套用饱和土的概念，固结这个词就不适用了，三轴试验时，固结不排水剪和不固结不排水剪都不适用于非饱和土。

地基变形[填空题]1两个基础的底面面积相同，但埋置深度不同，若低级土层为均质各向同性体等其他条件相同，试问哪一个基础的沉降大？为什么？参考答案：引起基础沉降的主要原因是基底附加压力，附加压力大，沉降就大。

因而当基础面积相同时，其他条件也相同时。

基础埋置深的时候基底附加压力大，所以沉降大。

当埋置深度相同时，其他条件也相同时，基础面积小的基底附加应力大，所以沉降大。

[填空题]2简述有效应力原理的基本概念。

在地基土的最终变形量计算中，土中附加应力是指有效应力还是总应力？参考答案：饱和土中任一点的总应力总是等于有效应力加上孔隙水压力；或是有效应力总是等于总应力减去孔隙水压力。

此即饱和土中的有效应力原理。

土中的附加应力是指有效应力。

[填空题]3饱和土的有效应力原理为：（），土的（）和（）只随有效应力而变。

地下水位上升则土中孔隙水压力（）有效应力（）。

参考答案：总应力σ=有效应力σˊ+孔隙水压力u、变形、强度、增大、减小[单项选择题]4、超固结比OCR>1的土属于（）。

A.正常固结土B.超固结土C.欠固结土D.非正常土参考答案：B[单项选择题]5、计算时间因数时，若土层为单面排水，则式中的H取土层厚度的（）。

A.一半B.1倍C.2倍D.4倍参考答案：B[单项选择题]6、采用弹性力学公式计算地基瞬时沉降时，式中的模量应取（）。

A.变形模量B.压缩模量C.弹性模量D.回弹模量参考答案：C[单项选择题]7、土层的固结度与所施加的荷载关系是（）。

A.荷载越大，固结度也越大B.荷载越大，固结度越小C.固结度与荷载大小无关参考答案：C[判断题]8、按分层总和计算法计算地基最终沉降时，通常取基础角点下的地基附加应力进行计算。

参考答案：错参考解析：改“角点”为“中心点”[判断题]9、规范公式确定地基沉降计算深度的标准是参考答案：对[判断题]10、饱和黏性土地基在外荷载作用下所产生的起始孔隙水压力分布与附加应力分布是相同的参考答案：对[判断题]11、当土层的自重应力小于先期固结压力时，这种土称为超固结土参考答案：对[填空题]12某饱和黏土层厚度6m，压缩模量E5MPa试计算在大面积何载p=100kPa作用下的最终沉降量。

土的先期固结压力与超固结比研究夏謇;陈小萍;邬江【摘要】超固结比OCR是工程地质中用于评价土体固结类型的一个指标，通过计算土自重应力P0和先期固结压力试验中得到先期固结压力Pc 2个参数计算求得。

文章通过对这2个参数的可靠性进行分析，认为：鉴于自重土应力的计算模型尚不够完善，以及先期固结压力试验的误差，导致超固结比计算结果的不准确，容易造成固结类型的误判。

%The over-consolidation ratio (OCR) is an indicator used to evaluate the soil consolidation type in engineering geology, which is calculated from gravity stress P0 and soil preconsolidation pressure Pc gained from the test. Through the analysis of the reliability of these two parameters above, given the gravity of soil stress calculation model is still not perfect, and the error of the preconsolidation pressure test leading to inaccurate results of the calculation of over-consolidation ratio, the paper concludes it is easy to cause miscalculation of consolidation types.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】4页(P72-75)【关键词】先期固结压力;自重土应力;有效自重土应力;超固结比【作者】夏謇;陈小萍;邬江【作者单位】江苏省水文地质海洋地质勘察院，江苏淮安 223005;江苏省水文地质海洋地质勘察院，江苏淮安 223005;江苏省水文地质海洋地质勘察院，江苏淮安 223005【正文语种】中文在岩土工程勘察中，通常需要对场地区域内土层固结类型进行评价，主要依据就是超固结比OCR指标，OCR>1为超固结；OCR=1为正常固结；OCR<1为欠固结。