影响粘性土固结系数因素
土力学与地基基础试题
全国2007年1月高等教育自学考试土力学及地基基础试题一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)1．评价粘性土软硬状态的物理指标是（）A．含水量B．孔隙比C．液性指数D．内聚力2．颗粒级配曲线较平缓的土，表示（）A．颗粒大小相差悬殊B．颗粒大小相差不多C．颗粒级配不好D．不均匀系数较小3．在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是（）A．均匀的B．曲线的C．折线的D．直线的4．一般认为土体在外荷载作用下产生沉降的主要原因是（）A．土中水和气体的压缩变形B．土中水和气体的减少C．土中颗粒的压缩变形D．土中气体的排出5．在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是（）A．附加应力的变化B．总应力的变化C．有效应力的变化D．自重应力的变化6．设计地下室外墙时，常常需要考虑水平向土压力的作用，应采用的土压力是（）A．主动土压力B．静止土压力C．被动土压力D．介于静止土压力与被动土压力之间的压力7．砌体承重房屋设计中，应控制的地基变形特征是（）A．沉降量B．沉降差C．倾斜D．局部倾斜8．相邻建筑物之间应有一定距离，决定相邻建筑物基础的净距的主要因素是影响建筑物的预估沉降量和被影响建筑物的（）A．沉降量B．基底压力C．刚度D．平面形式9．确定单桩的承载力时，在同一条件下，进行静载荷试验的桩数不宜少于总桩数的l％，且不应少于（）A．3根B．5根C．7根D．10根10．对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是（）A．减小液化的可能性B．减小冻胀C．提高地基承载力D．消除湿陷性二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)11．土中自由水按其移动时所受作用力的不同，可分为重力水和____________。
12．工程中按____________的大小对粘性土进行分类。
13．在计算土体中的自重应力时，对于地下水位以下的土层，其重度应取____________。
14．在建筑物荷载作用下，地基中的应力将发生改变，由建筑物等荷载在土体中引起的应力增量称为____________。
水平固结系数统计表
水平固结系数统计表（最新版）目录1.介绍水平固结系数统计表2.水平固结系数的定义和意义3.水平固结系数的测量方法和数据来源4.水平固结系数的统计结果5.分析和讨论水平固结系数的统计结果6.结论正文1.介绍水平固结系数统计表水平固结系数统计表是一种用于记录和展示土壤水平固结系数的表格。
水平固结系数是指土壤在外力作用下，其颗粒结构发生变形和紧密程度的能力。
它是土壤力学性质的重要指标，对于土壤的工程性质和土壤改良有着重要的意义。
2.水平固结系数的定义和意义水平固结系数是指土壤在受到水平压力后，颗粒结构发生紧密程度的能力。
这个指标反映了土壤颗粒之间的接触和排列情况，是土壤的重要力学性质之一。
水平固结系数的大小直接影响土壤的承载力、压缩性和抗剪强度等工程性质，因此在土壤工程设计和土壤改良中具有重要的意义。
3.水平固结系数的测量方法和数据来源水平固结系数的测量方法通常采用实验室试验和现场试验两种方式。
实验室试验主要包括简支梁法、直剪试验等；现场试验主要包括标准贯入试验、静载试验等。
水平固结系数的数据来源主要是实验室和现场试验的数据。
4.水平固结系数的统计结果根据大量的实验室和现场试验数据，我们可以得出以下统计结果：不同类型土壤的水平固结系数存在较大差异，一般来说，粘性土的水平固结系数较大，砂质土的水平固结系数较小；不同地区的土壤水平固结系数也存在差异，这与土壤的成因和地质条件有关。
5.分析和讨论水平固结系数的统计结果根据水平固结系数的统计结果，我们可以发现土壤的水平固结系数与土壤类型、土壤成分、土壤结构和地质条件等因素密切相关。
这些因素对土壤的力学性质和工程性质产生了重要影响。
因此，在进行土壤工程设计和土壤改良时，需要充分考虑这些因素，以提高土壤的工程性能和使用寿命。
6.结论水平固结系数统计表是一种重要的土壤力学性质指标，反映了土壤颗粒结构在外力作用下的紧密程度。
水平固结系数的大小直接影响土壤的承载力、压缩性和抗剪强度等工程性质，因此在土壤工程设计和土壤改良中具有重要意义。
土力学与地基基础复习题
土力学与地基基础复习题一、选择题1.地基中的超静孔隙水压力由引起。
(a)地下水 (b)土自重与外加荷载(c)地下水与外加荷载(d)外加荷载2.土的压缩性越小，则(a)土越软(b)土塑性指数越大(c)土渗透性越差(d)地基固结越快3.在欠固结土上建造建筑物，其沉降由引起。
(a)土自重应力(b)土自重和建筑物荷载(c)建筑物荷载(d)土自重应力和地下水4.土的天然抗剪强度可由测定。
(a)三轴排水剪切试验 (b)现场静载试验(c)固结试验(d)无侧限强度试验5.在理论上，土体的变形模量E0。
总是压缩模量Z。
(a)大于 (b)小于 (c)等于6.利用库仑公式计算挡土墙土压力时，所需的墙后填土强度指标是。
(a)内摩擦角 (b)内聚力 (c)内摩擦角和内聚力7.土的压缩性越大，则。
(a)固结越快 (b)固结越慢 (c)与固结无关8.地下水位下降将引起。
(a)超静孔压减小 (b)房屋倾斜 (c)地面沉降9.压实能量越小，则。
(a)土越容易压实 (b)最优含水量越大(c)土的最大干密度越大10.某土的天然含水量为40％，液限38％，塑性指数18，孔隙比1．51，则该土应定名为。
(a)淤泥 (b)淤泥质粘土 (c)粉质粘土11.土的渗透性越好，则。
(a)强度越小(b)变形稳定越快 (c)有效应力增长越慢12.土的塑性指数越小说明。
(a)土的变形越大 (b)土的渗透性越好 (c)土的粘性越差13.无侧限抗压强度试验，可以测定土的。
(a)灵敏度 (b)压缩模量 (c)固结不排水抗剪强度14.某土天然含水量为65%，液限42%，塑限22%，孔隙比为1.6，该土定名为。
(a)粘土(b)淤泥 (c)淤泥质粘土（d）粉质粘土15.在疏浚河道形成的新充填土上建造建筑物，其沉降由引起。
(a)原地基的自重应力 (b)冲填土自重(c)冲填土自重及建筑物荷载（d）建筑物荷载16.均质地基中的固结系数越大，则。
(a)土越软 (b)地基固结越慢(c)土渗透性越差（d）低级固结越快17.砂土和碎石土的主要结构形式是（）A、单粒结构B、蜂窝结构C、絮状结构18.土的三项基本物理指标是--------A、孔隙比、天然含水量和饱和度B、孔隙比、相对密度和密度C、天然重度、天然含水量和相对密度D、相对密度、饱和度和密度19、一个土样含水量W＝15％，干密度γd＝16 KN/m3，孔隙率n＝0.35，γw＝10 KN/m3，试问该土样的饱和度为多少？（）A、70.2％B、68.5％C、65.3％20、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21、用于配制1.5m3土样，要求土样的重度为17.5 KN/m3，含水量为30％。
土力学例题及解答解读
Tv H 2 0.205 4.82 单面排水： t 13.69y cv 0.345 Tv H 2 0.205 2.42 双面排水： t 3.42y cv 0.345
沉降量、固结度计算法 课堂讨论题1：
在如图所示的厚10m的饱和粘土层表面瞬时大面积均匀堆载p0， 若干年后用测压管分别测得土层中的孔隙水压力uA=51.6kPa、 uB=94.2kPa、uC=133.8kPa、uD=170.4kPa，uE=198.0kPa
s 120 e2 e1 (1 e1 ) 0.8 (1 0.8) 0.789 3 H 20 10 Δe e1 e2 0.8 0.789 1.375 104 k Pa1 Δp Δp 80
例题 8
某基础埋置深度为1m，地下水位位于地表处，土的 饱和重度γsat=18kN/m3，孔隙比与应力之间的关系为 e=1.15-0.00125p。若在基底下4m和6m处的附加应力分别 为80kpa，70kpa，试问在基底下4~6m间土层的压缩变形 量是多少？
sat
ds e 2.46 0.49 γw 10 19.4kN / m 3 1e 1 0.49
例题 3 已知某土的天然密度ρ=1.7t/m3，土粒相对密度 ds=2.70，将该土运到某工地进行填筑施工，要求填筑后 土的干密度达到1.65t/m3，则填筑1000m3需要在取土处 挖多少方土？ 解：原状土体积： V Vs (1 e) 填筑土体积：V1 Vs (1 e1 )
A1 ① b1
A2 b2
②
N
l/b 1.5
z/b 4 c1 0.038
zM 4c1p1 4 0.038 180 27.36kPa zN zM p2 / p1 27.36 72 / 180 10.94kPa
土力学简答题
粘性土颗粒为什么会带电答：粘性土颗粒带电的原因有：（1）离解：指晶体表面的某些矿物在水介质中产生离解，离解后阳离子扩散于水中，阳离子留在颗粒表面。
（2）吸附作用：指晶体表面的某些矿物把水介质中一些带电荷的离子吸附到颗粒的表面。
（3）同象置换：指矿物晶格中高价的阳离子被低价的阳离子置换，产生过剩的未饱和负电荷。
毛细现象对工程有何影响答：毛细水的上升对建筑物地下部分的防潮措施和地基土的浸湿和冻胀等有重要影响。
此外，在干旱地区，地下水中的可溶盐随毛细水上升后不断蒸发，盐分便积聚于靠近地表处而形成盐渍土。
什么是土的灵敏度和触变性其在工程中有何应用答：土的灵敏度是以原状土的强度与同一土经重塑后的强度之比来表示的，它反映了土的结构性对强度的影响。
土的灵敏度愈高，结构性愈强，受扰动后土的强度降低的越多，所以在基础施工中应注意保护基槽，尽量减少土结构的扰动。
土的触变性是指黏性土结构受到扰动，强度降低，当扰动停止后，土的强度又随时间而逐渐增大，这种抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质，即为土的触变性。
例如：在黏性土中打桩，可利用土的灵敏度，将桩打入；利用土的触变性，可保证桩的承载力满足要求。
为什么细粒土压实时存在最优含水量答：当含水量很小时，颗粒表面的水膜很薄，要使颗粒相互移动需要克服很大的粒间阻力，因而需要消耗很大的能量。
这种阻力可那来源于毛细压力或者结合水的剪切阻力。
随着含水量的增加，水膜加厚，粒间阻力必然减小，水起润滑作用，使土粒易于移动而形成最优的密实排列，压实效果就变好；但当含水量继续增大，以致土中出现了自由水，压实时，孔隙水不易排出，形成较大的孔隙压力，势必阻止土粒的靠拢，所以压实效果反而下降砂土、粉土、粘性土的工程分类时，采用的指标为什么不一样答：影响土的工程性质的三个主要因素是土的三相组成、物理状态、结构性。
对粗粒土，其工程性质主要取决于颗粒及其级配。
对细粒土，其工程性质主要取决于土的吸附结合水的能力，因而多采用稠度指标来反映。
土力学—填空题
第一章1、土就是由固体颗粒、水与气体组成的三相体。
2、土颗粒粒径之间大小悬殊越大,颗粒级配曲线越平缓 ,不均匀系数越大 ,颗粒级配越好。
为了获得较大的密实度,应选择级配良好的土料作为填方或砂垫层的土料。
3、塑性指数就是指粘性土处于可塑状态时的含水量变化范围。
4、根据液性指数可将粘性土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、与流塑五种不同的软硬状态。
5、反映无粘性土工程性质的主要指标就是土的密实度 ,工程上常用指标孔隙比结合指标相对密实度来衡量。
6、在土的三相指标中,可以通过试验直接测定的指标有比重、含水量与密度 ,分别可用比重瓶法、烘干法与环刀法测定。
7、土的物理状态,对于无粘性土,一般指其密实度 ;而对于粘性土,则就是指它的稠度。
8、土的结构就是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其连接关系等因素形成的综合特征,一般分为单粒结构、蜂窝结构与絮状结构三种基本类型。
9、土的灵敏度越高,结构性越强,其受扰动后土的强度降低就越多。
10、工程上常用不均匀系数表示土的颗粒级配,一般认为,不均匀系数小于5 的土属级配不良,不均匀系数大于10 的土属级配良好。
有时还需要参考曲率系数值。
11、土的含水量为土中水的质量与土固体颗粒的质量之比。
12、某砂层天然饱与重度为20KN/m3,土粒比重为2、68,并测得该砂土的最大干密度为1、71g/cm3,最小干密度为1、54g/cm3,则天然孔隙比为 0、68 ,最大孔隙比为 0、74 ,最小孔隙比为 0、57 。
13、岩石按风化程度划分为微风化 , 中等风化 , 强风化 ;按其成因可分为岩浆岩 , 沉积岩 , 变质岩 ;按坚固程度可划分为硬质岩石 , 软质岩石。
14、砂土就是指粒径大于 2 mm的颗粒累计含量不超过总质量的 50％ ,而粒径大于 0、075 mm的颗粒累计含量超过总质量的 50％的土。
15、土由可塑状态转到流动状态的界限含水量叫做液限 ,可用锥式液限仪或碟式液限仪测定;土由半固态转到可塑状态的界限含水量叫做塑限 ,可用搓条法或液、塑限联合测定法测定。
土的固结系数经验值
土的固结系数经验值土的固结系数经验值是土力学中一个重要的参数，用于描述土壤在固结过程中的变形特性。
在工程实践中，了解土的固结系数经验值对于土壤固结性质的研究和工程设计具有重要意义。
本文将对土的固结系数经验值进行全面评估，并从简到繁、由浅入深地探讨该主题，以帮助读者更加深入地理解。
1. 什么是土的固结系数土的固结系数是描述土壤颗粒重新排列和变形的一种物理量。
它反映了土壤在受到外力作用时，颗粒之间的排列状态发生变化，导致土体体积和结构的变化情况。
土的固结系数通常使用lambda (λ) 表示，它具体包括两个方面的参数——压缩系数和收缩系数。
2. 压缩系数与土体压缩性压缩系数是描述土壤在垂直方向上受到外力作用时体积变化的一个参数。
它反映了土壤颗粒间的排列状态发生变化时产生的垂直压缩量。
压缩系数可以通过试验测定得到，也可通过经验公式计算。
然而，由于土壤的复杂性，压缩系数并没有一个普适的经验值，它受到土壤类型、含水量和应力状态等因素的影响。
3. 收缩系数与土体收缩性收缩系数是描述土壤在受到干湿循环或水分变化影响时体积变化的一个参数。
它反映了土壤在干燥过程中由于含水量减少而产生的体积变化量。
收缩系数的大小与土壤颗粒间的结构和含水量密切相关，不同类型的土壤具有不同的收缩系数。
通常，粘性土的收缩系数较大，砂土和砾石土的收缩系数较小。
4. 土的固结系数经验值的研究方法为了确定土的固结系数经验值，研究者通常通过野外和室内试验来获取数据。
野外试验是通过在实际工程现场进行土体采样和试验，获取土体变形和应力变化的数据。
室内试验则是通过对采集的土样进行室内试验，研究土壤的固结行为。
这些试验数据将作为土的固结系数经验值的基础，为工程设计提供参考。
5. 对土的固结系数经验值的个人观点和理解在我个人看来，土的固结系数经验值的研究是一项重要的工作。
通过了解土的固结系数经验值，可以更好地预测土壤的变形行为，从而在工程设计和施工中更加准确地评估土壤的稳定性和可靠性。
土力学 课后习题与答案
土力学课后习题与答案土力学课后习题与答案第一章思考题11-1 什么叫土,土是怎样形成的,粗粒土和细粒土的组成有何不同, 1-2 什么叫残积土,什么叫运积土,他们各有什么特征,1-3 何谓土的级配,土的粒径分布曲线是怎样绘制的,为什么粒径分布曲线用半对数坐标, 1-4 何谓土的结构,土的结构有哪几种类型,它们各有什么特征, 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示,它们定义又如何, 1-6如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏, 1-7 什么是吸着水,具有哪些特征,1-8 什么叫自由水,自由水可以分为哪两种, 1-9 什么叫重力水,它有哪些特征, 1-10 土中的气体以哪几种形式存在,它们对土的工程性质有何影响, 1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的,其中哪三个是基本指标, 1-12 什么叫砂土的相对密实度,有何用途,1-13 何谓粘性土的稠度,粘性土随着含水率的不同可分为几种状态,各有何特性, 1-14 何谓塑性指数和液性指数,有何用途, 1-15 何谓土的压实性,土压实的目的是什么,1-16 土的压实性与哪些因素有关,何谓土的最大干密度和最优含水率, 1-17土的工程分类的目的是什么,1-18 什么是粗粒土,什么叫细粒土,习题11-1有A、B两个图样，通过室 1.土样A的密度比土样B的大; 2.土样A的干密度比土样B的大;?干密度3?湿密度…-?浮密度1-8 在图中，A土的液限为16.0%，塑限为13.0%;B土的液限为24.0%，塑限为14.0%，C土为无粘性土。
图中实线为粒径分布曲线，虚线为C土的粗粒频率曲线。
试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。
1-9 某碾压土坝的土方量为20万方，设计填筑干密度为1.65限为20.0%，土粒比重为2.72。
问:?为满足填筑土坝需要，料场至少要有多少方土料,?如每日坝体的填筑量为3000?土坝填筑的饱和度是多少,g/cm3。
料的含水率为12.0%，天然密度为1.70 g/cm3，液限为32.0%，塑m3，该土的最优含水率为塑限的95%，为达到最佳碾压效果，每天共需要加多少水, 第二章思考题22-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种,怎么定义,2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力,计算自重应力应注意些什么,2-3 何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量,计算附加应力时对地基做了怎样的假定,2-4 什么叫柔性基础,什么叫刚性基础,这两种基础的基底压力有何不同,2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律,相邻两基础下附加应力是否会彼此影响,2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么,2-7 什么是有效应力,什么是孔隙应力,其中静孔隙应力如何计算,2-8 你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗,会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗,习题22-1 如图所示为某地基剖面图，各土层的重度及地下水位如图，试求土的自重应力和静孔隙水应力，并绘出它们的分布图。
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浅析影响粘性土固结系数的因素
摘要：通过对两组不同特征各16个性状类似的土体的对比，分析天然含水率、压缩系数和渗透系数对土体固结产生的影响。
得出对土体固结产生影响的主要因素有土体的压缩系数和渗透系数，并与天然含水率有直接相关。
关键词：固结系数、压缩系数、天然含水率、渗透系数
正文
我国东南沿海地区广泛分布海相沉积土，其特点为沉积物成分单一，颗粒差别不大。
宁波附近地区以灰色饱和粘性土和粉土较为多见，饱和粘性土具有天然含水率大、孔隙比大、饱和度高等特点；粉土可细分为粘质粉土和砂质粉土等，其颗粒成分相对粘土较粗。
由于两者土体天然结构不同，造成很多物理性质上的差异，如土体压缩性质的截然不同。
东钱湖河道节制闸工程位于宁波东钱湖旅游度假区新城核心区内。
该工程以粘性土地基为主，大多为饱和度大于1的淤泥质粘土和淤泥。
工程土质特性见表2-1(压缩固结均为0.1～0.2mpa)。
表2-1
由上表可见，东钱湖河道节制闸工程地基以淤泥质粘土和淤泥为主，其特点为含水率较高，普遍大于40%；孔隙比较大，均大于1；但渗透系数相对较小，在1.7e-7至3.0e-6之间。
土体天然含水率较大，土体力学性质较差，压缩系数较大。
见图2-1，2-2。
图2-1 图2-2
由上表可见，含水率与压缩系数基本上呈线性关系：由于粘性土饱和程度较高，均达到99%以上，因此土体中孔隙处于饱和状态，孔隙中充满水，孔隙体积=水体积，因此经外力施压，土体积变化=孔隙体积的变化=流出的水量差。
因此垂直压缩系数的大小基本上由孔隙比决定，因此与含水率基本成线性关系。
固结系数与含水率关系较为离散，本次试验采用侧限垂直加压，不同级别荷载独立一次施加，土体上下用各用一块透水石，孔隙水仅能从土体上下面排出。
土体体积：孔隙体积：，dt时间内，孔隙的体积变化=流出的水量：
dt时间内：
由于孔隙水流动较为缓慢，符合达西定律。
根据达西定律；其中u为超静孔隙水压力，为孔隙水的比重。
根据压缩定律：；
有效应力原理：。
得出
所以得出得出
因此固结系数。
由此可见，固结系数与压缩和渗透系数共同有关。
选取慈溪市郑徐水库工程为对比土样，慈溪市郑徐水库工程建于慈溪市郑家浦与徐家浦围涂区内，南至九塘，北至十塘，东靠徐家浦西直堤，西至郑家浦隔地。
该工程地基以粘质粉土为主，工程
土质特性见表2-2(压缩固结均为0.1～0.2mpa)。
表2-2
由表2-2见，该工程地基土性较为单一，颗粒级配较为相似，其中粘粒含量在10%～20%之间，粉粒含量较高，普遍在80%以上，含水率比较接近，在27%～33%之间，压缩系数较小，均在0.2以下。
由于含水率较为接近；加之粉土的颗粒级配略有差异，因此压缩系数与含水率的相关性不强。
见图2-3。
图2-3
粉土的渗透系数相对较大，在1.0e-05～1.0e-03之间，郑徐水库工程16个粘质粉土平均渗透系数为7.6e-05；平均垂直压缩系数为0.154mpa-1；平均固结系数4.144(10-3cm2/s)。
东钱湖河道节制闸工程淤泥质粘土平均渗透系数1.48e-06cm/s；平均垂直压缩系数为1.22mpa-1；平均固结系数0.492(10-3cm2/s)。
平均渗透系数郑徐水库工程约为东钱湖河道节制闸的100倍，平均垂直压缩系数郑徐水库工程约为东钱湖河道节制闸工程的10倍。
根据上文固结系数，固结系数与渗透系数成正比，与压缩系数成反比。
平均固结系数，郑徐水库工程平均垂直固结系数为4.144(10-3cm2/s)约为东钱湖河道节制闸工程平均固结系数0.492(10-3cm2/s)的10倍。
根据对东钱湖河道节制闸工程地基粘性土和郑徐水库工程地基粘质粉土的试验成果对比分析，含水率较高的粘性土（尤其是淤泥
质粘土甚至是淤泥）经常伴随着高压缩性，但由于土体颗粒较细，粘粒含量高，渗透系数小，土体排水较为困难，固结缓慢，与粉土呈完全不同的压缩特性。
如果地基处理不当在项目建成后产生的不均匀沉降将对已建成的建筑物产生破坏。
饱和粘性土具有压缩性大，固结较缓慢的特点，土体压缩性与土的天然含水率有直接关系，地基处理时应尽量排出孔隙水，消散孔隙水压力；固结系数与土体的透水能力有很大关系，由于无法改变土体渗透系数，可以减少土体最大排水距离，提高土体排水能力，如采用塑料排水带等方法。
参考文献
厦门大学《建筑与土木工程》刘淼
东南大学学报《土中孔隙分布的分形特征研究》刘松玉
清华大学《土力学地基基础》陈希哲
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。