一层厚 9 m 的正常固结黏土(γsat = 18 kN/m³,Cc = 0.5,e₀ = 0.9)位于 5 m 厚的砂层(γ = 18.5 kN/m³)之下。地下水位在黏土层顶面;取 γw = 9.81 kN/m³。大面积填土使整个黏土层的竖向应力增加 95 kPa。 将该土层视为一个分层,采用其中点深度处的应力。求主固结沉降 S,以 mm 计。
固结沉降练习卷(附答案)
1.简单
砂: Hs = 5 m, γ = 18.5 kN/m³黏土: H = 9 m, γsat = 18 kN/m³γw = 9.81 kN/m³Cc = 0.5e0 = 0.9Δσ = 95 kPa
S = mm
2.简单
一层厚 7.5 m 的正常固结黏土(Cc = 0.45,e₀ = 1.2)在其中点深度处的竖向有效应力为 40 kPa。大面积填土使黏土层中的竖向应力增加 55 kPa。 将该土层视为一个分层,采用其中点深度处的应力。求主固结沉降 S,以 mm 计。
H = 7.5 mCc = 0.45e0 = 1.2σ′0 = 40 kPaΔσ = 55 kPa
S = mm
3.中等
一层厚 6.5 m 的超固结黏土,Cc = 0.5,Cr = 0.03,e₀ = 0.8。其中点深度处的竖向有效应力为 70 kPa ,先期固结压力为 150 kPa。 一栋新建筑使中点深度处的竖向应力增加 150 kPa。求主固结沉降 S,以 mm 计。
H = 6.5 mCc = 0.5Cr = 0.03e0 = 0.8σ′0 = 70 kPaσ′p = 150 kPaΔσ = 150 kPa
S = mm
4.中等
一层厚 3.5 m 的超固结黏土,Cc = 0.4,Cr = 0.05,e₀ = 1.1。其中点深度处的竖向有效应力为 105 kPa ,先期固结压力为 135 kPa。 一栋新建筑使中点深度处的竖向应力增加 10 kPa。求主固结沉降 S,以 mm 计。
H = 3.5 mCc = 0.4Cr = 0.05e0 = 1.1σ′0 = 105 kPaσ′p = 135 kPaΔσ = 10 kPa
S = mm
5.困难
一层厚 2 m 的黏土,固结系数 cv = 1.5 m²/year。 它位于两层砂之间,所以水从顶部和底部排出。 平均固结度为 90% 时,时间因数 Tv = 0.848。该土层需要多少年 t 才能达到 90% 固结度?
H = 2 mcv = 1.5 m²/年份U = 90%Tv = 0.848双面排水
t = 年
6.困难
在室内固结仪试验中,一个厚 20 mm、上下两面排水的黏土试样在 15 min 内达到 50% 固结度。在现场,同一种黏土形成一层厚 4.5 m 的土层。 它位于不透水岩层上,上方为砂层,所以水只从顶部排出。 现场土层需要多少天 t 才能达到 50% 固结度?
hlab = 20 mmtlab = 15 minH = 4.5 m现场:单面排水
t = 天
答案
- 1. S = 566.4 mm
- 2. S = 576.3 mm
- 3. S = 336.2 mm
- 4. S = 3.292 mm
- 5. t = 0.5653 年
- 6. t = 2109 天
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