3土的压实性

压实的机理：压实使土颗粒重新组合，彼此挤紧，孔隙减少，孔隙水排出，土体的单位重量提高，形成密实的整体。同时，内摩阻力和粘聚力大大增加，从而使土体强度增加，稳定性增强。同时，因压实使土体透水性明显降低、毛细水作用减弱，因而其水稳性也大大提高。因此，对地基土压实并达到规定的密实度，是保证各级道路路基和建筑人工地基获得足够强度和稳定性的根本技术措施之一。
地基土压实的效果受很多因素影响，归类分析有内因和外因两个方面。内因主要包括土质类型和含水量，外因则主要包括压实能量、压实机具和压实方法等。

土力学与基础工程练习2
1 概 念
（1）达西渗流定律及其影响因素。

（2）土的渗透系数及其影响因素。
（3）流砂和管涌的基本概念、发生的条件和判别方法。注意流砂现象发生在土体表面渗流逸出处，不发生于土体内部，而管涌可以发生在渗流逸出处，也可能发生在土体内部。
（4）动水力的概念。
（5）渗透系数的试验方法。

2 关于土的渗透性
影响土的渗透性的因素必须掌握，影响因素包括：土的粒度成分与矿物成分；结合水膜的厚度；土的结构和构造；水的粘滞度；土中气体。
特别值得注意的是：从现场取得的土样进行室内试验测定的渗透系数与现场的实际情况差异很大，往往相差几个数量级，这主要与土的结构的破坏有关。所以，必要时必须进行现场抽水试验。

3 例题解析
[例1] 设做变水头渗透试验的粘土试样的截面积为30cm2，厚度为4cm，渗透仪细玻璃管的内径为0.4cm，试验开始时的水位差为145cm，经时段7分25秒观察得水位差为130cm，试验时的水温为20?c，试求试样的渗透系数。
[解] 已知试样的截面积a=30cm2，渗径长度l=4cm，细玻璃管的内截面积a=?d2/4=3.14?(0.4)2 / 4=0.1256cm2, h1=145cm, h2=130cm, t1=0, t2=7?60+25=445s 。
则可得试样在20℃时的渗透系数为
      cm/s

[例2] 简要回答影响土的渗透性的因素主要有那些。
[答]：（1）土的粒度成分及矿物成分。土的颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙大小及其形状，因而影响土的渗透性。土颗粒越粗，越浑圆、越均匀时，渗透性就大。砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时，其渗透系数就大大降低。（2）结合水膜厚度。粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时，会阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。（3）土的结构构造。天然土层通常不是各向同性的，在渗透性方面往往也是如此。如黄土具有竖直方向的大孔隙，所以竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。层状粘土常夹有薄的粉砂层，它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。（4）水的粘滞度。水在土中的渗流速度与水的容重及粘滞度有关，从而也影响到土的渗透性。

[例3] 设有如图所示的多层地基，各土层的厚度及重度示于图中，试求各土层交界面上的自重应力并绘出自重应力沿深度的分布图。



[解] 根据图中所给资料，各土层交界面上的自重应力分别计算如下：
     =0
     =?1 h1=18?2=36kpa
     =?1 h1+?2 h2=36+19?2=74kpa
     =?1 h1+?2 h2+??3 h3=74+9.5?2=93kpa
     =?1 h1+?2 h2+??3 h3+??4 h4=93+9.8?2.5=117.5kpa
由于自重应力计算公式中每项都是深度的一次函数，所以各土层交界面之间的自重应力分布可用直线连接，该地基自重应力分布如图。

[例4] 土中应力计算的基本假定及理由有那些。
目前土中应力的计算方法，主要是采用弹性力学公式，也就是把地基土视为均匀的、各向同性的半无限弹性体。其计算结果能满足实际工程的要求，其原因有：（a）建筑物基础底面尺寸远远大于土颗粒尺寸，同时考虑的也只是计算平面上的平均应力，而不是土颗粒间的接触集中应力。因此可以近似地把土体作为连续体来考虑，应用弹性理论。（b）土在形成过程中具有各种结构与构造，使土呈现不均匀性。同时土体也不是一种理想的弹性体。但是，在实际工程中土中应力水平较低，土的应力应变关系接近于线性关系。因此，当土层间的性质差异并不大时，采用弹性理论计算土中应力在实用上是允许的。（c）地基土在水平方向及深度方向相对于建筑物基础的尺寸而言，可以认为是无限延伸的，因此可以认为地基土是符合半无限体的假定。

土力学与基础工程练习3

1 固结与沉降计算
[例1] 某土层厚5m，原自重压力p1=100kpa。今考虑在该土层上建造建筑物，估计会增加压力?p=150kpa。求该土层的压缩变形量为多少。
取土作压缩试验结果如下：

p (kpa)        0        50        100        200        300        400
e           1.406     1.250      1.120      0.990      0.910      0.850

[解] 已知 p1=100kpa   ?p=150kpa      h= 5m
  那么             p2= p1+?p=250kpa
  由压缩试验结果可得：
e1=1.120   e2=0.95
则         m=40cm
可见，估算得该土层的压缩变形量大致为40cm。