第一章 土的物理性质
一、填空:(每空1分)
1. 受建筑物荷载影响的哪一部分地层称为 。 2. 基底面至地面的距离称为 。 3. 直接支承建筑物基础的地层叫 ;在其下方的地层叫 。 4. 基础按埋深可分为 和 。 5. 地基按是否处理可分为 和 。 6. 土是由 风化生成的松散沉积物。 7. 土中各土粒的相对含量可通过 试验得到。 8. 土中液态水分为结合水和 两大类。 9. 土的构造特征有 和 。 10. 二相土是指 和 。 11. 工程中采用 试验判别天然砂层的密实度。 12. 粘性土由可塑状态转到流动状态的界限含水量称为 ;由半固态转到可塑状态的界限含水量称为 。 13. 粘性土塑性指数的表达式是 。 14. 砂土是依据 进行工程分类的。 15. 渗透系数K的大小,反映了土的 强弱。 16. 常见渗流破坏的型式有 和 两种。 17. 发生流砂时,渗透力方向与重力方向 。且渗透力等于或大于土的 。 18 土的颗粒级配是指组成土颗粒组合的搭配比例,可以用颗粒级配曲线表示。其中 横坐标代表 ,纵坐标代表 。 19 工程中常把 的土称为级配良好的土,把 的土称为级配均匀的土,其中的评价指标叫 。 20 土的稠度状态依次可分为 、 、 、 ,其界限含水量依次是 、 、 。 21对于砂土密实度的判断一般可以采用以下三种方法 、 、 。 22 工程中总是希望在对土进行压实时所用的压实功最小,此时对应的含水量叫做 。当压实功增加时,最大干重度提高,而 下降。 23 不同的风化作用产生不同的土。风化作用有 、 、 。 24 土的天然容重、土粒相对密度、土的含水量由实验室直接测定,其测定方法分别是 、 、 。
25 黏性土的不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用 、 、 测定。
26 土的触变性是指 。 27 颗粒级配曲线越陡,不均匀系数越 ,颗粒级配越 。为了获得较大的密实度,应选择级配 的土料作为填方或砂垫层的土料。
28 黏粒含量越多,颗粒粒径越 。比表面积越 ,吸附弱结合水的能力越 ,黏土的塑性指数越 。
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29 塑性指数Ip= ,它表明黏性土处于可塑状态时 的变化范围。 《规范》规定,Ip= 为粉土,Ip= 为粉质黏土,Ip= 为黏土。
30 对于无黏性土,影响其工程性质最大的物理性质指标为 ,常用指标为 、 。 31 在黏性土的物理性质指标中,对其性质影响最大的是 ,衡量指标是 。 32 黏性土的液性指数IL= ,它的大小表征了黏性土的 ,《规范》按IL将黏性土的状态划分为 、 、 、 、 。
33 工程上常用 Cu表示土的颗粒级配,Cu= 时视为均匀的土,Cu= 时视为不均匀的土。
34 土中水由于其 ,按存在形态划分为 、 。 35 无黏性土基本呈 结构,而无黏性土呈 结构和 结构。 36 一无黏性样,颗粒分析结果如下表,该土定名为 。 37 砂粒粒径范围是 ,砂土是指大于 粒径累计含量 , 而大于大于 粒径累计含量 。 38 常见粘土矿物有 、 、 。其中亲水性最强的黏土矿物是 。 二、单项选择题:(每小题2分) 1. 若土的粒径级配曲线很陡,则表示( )。 A. 粒径大小较均匀 B. 不均匀系数较大 C. 级配良好 D. 填土易于夯实 2. 若土的粒径级配曲线较缓则表示( )。 A. 粒径大小均匀 B. 不均匀系数较小 C. 级配良好 D. 填土不易夯实 3. 属于计算推算出的物理性质指标是( )。 A. 土的密度 B. 土的含水量 C. 土的孔隙比 D. 土粒比重 4. 在土的三相比例指标中,直接通过试验测定的是( )。 A. ds (Gs).w.e B. ds (Gs).w.ρ C. ds (Gs).ρ.e D. ?. w. e 5. 对粘性土的特性影响最大的水是( )。 A. 强结合水 B. 弱结合水C. 重力水 D. 毛细水 6. 对无粘性土的工程性质影响最大的因素是( )。 A. 含水量 B. 密实 C. 矿物成分 D. 颗粒的均匀程度 7. 天然状态砂土的密实度采用( )测定。 A. 载荷试验 B. 现场十字板剪切 C. 标准贯入试验 D. 轻便触探试验
8. 砂类土重要的特征是( )。
A. 灵敏度与活动度 B. 塑性和液性指数C. 饱和度和含水量 D. 颗粒级配和密实度 9. 对土粒产生浮力的水是( )。
A. 毛细水 B. 重力水 C. 强结合水 D. 弱结合水
10. 某土样WL?32%,WP?14%,W?36%,e?1.2。该土定名为( )。 A. 粉土 B. 粘土 C. 粉质粘土 D. 淤泥质土
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11 在土的三相比例指标中,直接通过试验测定的是( )。
A ds,w,e B ds,?,e C ds,w,? D w,e,? 12 淤泥质土的含水量、孔隙比分别为( )。
A w?wL,1?e?1.5 B w?wL,e?1.5 C wp?w?wL,e?1 D w?wL,1?e?1.5
13 已知A和B两种土的物理指标如下表所列
下列说法正确的是( )。(1) A土含的黏粒比B土少 (2)A土的湿重度比B土大 (3) A土的干重度比B 土大( 4 ) A土的孔隙比比B土大
14 淤泥和淤泥质土的含水量( )。
(1)大于液限 (2)大于40% (3)大于50% (4)大于60% 15 软土的特性之一是( )。
(1)透水性较好 (2)强度较高 (3)天然含水量较少 (4)压缩性较高 16 若土的颗粒级配曲线很平缓,则表示( )。 (1)不均匀系数较小 (2)粒径分布不均匀 (3)粒径分布较均匀 (4)级配不好 17 若两种土的不均匀系数Cu相同,则两种土的( )。
(1)限定粒径相同 (2)有效粒径相同 (3)限定粒径与有效粒径之比相同 (4)颗粒级配曲线相同 18 杂填土的组成物质是()。 (1)由水力冲填泥砂形成 (2)含有大量工业废料、生活垃圾或建筑垃圾 (3)符合一定要求的级配砂土 (4)碎石土、砂土、薪性土等一种或数种 19 若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等,则该土( )。
(1)处于最疏松状态 (2)处于中等密实状态 (3)处于最密实状态 (4)处于高密实状态 20 某黏性土的液性指数IL=0.5,则该大的软硬状态为( )。 (1)硬塑 (2)可塑 (3)软塑 (4)流塑 21 某粘性土的塑性指数IP=19,该土的名称为( )。 (1)粉土 (2)粉质黏土 (3) 黏土 (4)砂土
22 从某淤泥质土测得原状土和重塑土的抗压强度分别为l0kPa和1kPa,该淤泥的灵敏度St为( )。 (1)9 (2) 11 (3)5 (4)10 23 下列说法中,错误的是( )。
(1) 土的自重应力一般不会引起地基变形 (2) 地基中的附加应力会引起地基变形
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(3) 饱和土中的总应力等于有效应力与孔隙水压力之和 (4)孔隙水压力会使土体产生体积变形
24 有一完全饱和土样切满环刀内,称得总质量为72.49g,经105oC烘至恒质量为61.28g,已知环刀质量为32.54g,土的相对密度为2.74。其天然孔隙比为( )。
(1)1 .088 (2)1.069 (3)1.000 (4)1.058
25 某原状土样处于完全饱和状态,测得含水量w=32.45%,土粒相对密度ds=2.65,液限wL=36 .4%,塑限wP=18.9%。此土样的名称及其物理状态是( )。
(1)粉质黏土,可塑 (2)粉质粘土,硬塑 (3)粉土,硬塑 (4)黏土,软塑
26 某土试样的天然密度为1740kg/m3,含水量为20%,土粒相对密度为2.65,最大干密度为1670kg/m3,最小干密度1390kg/m3,其相对密实度及密实程度为( )。 (1)Dr=0.28 松散状态 (2) Dr=0.35 中密状态 (3) Dr=0.25 松散状态 (4) Dr=0.68 密实状态
27 已知甲、乙两个土样的物理性质指标如下表所列。
试问下列结论中,错误的是( )。 (1) 甲土样比乙土样的黏粒含量多
(2) 甲土样的天然密度比乙土样的天然密度大了· (3)甲土样的干密度比乙土样干密度大
(4)甲土样的天然孔隙比小于乙土祥的天然孔隙比 28 一种土的?、?sat、??和?d数值大小依次为( )。 (1)
?d???????sat (2) ????d????sat (3) ?d???????sat (4) ??????d??sat
29 土的物理性质试验指标是( )。 (1)孔隙比、天然含水量和饱和度 (2) 孔隙率、土粒相对密度
(3) 密度、天然含水量和土粒相对密度 (4)饱和度、土粒相对密度和重度
30在工程上,对于粒径分别大于0.075mm及小于0.075mm的土,采用的颗粒级配试验方法为()。 (1)均为筛分法 (2)沉降分析法(3)前者为筛分法,后者为沉降分析法
31某饱和原状土样的天然含水量w=27.6%,液限含水量wL=35%,塑限含水量wp=17%,该土的名称和状态是( )。
(1)粉土,流塑状态 (2)粉质黏土,流塑状态 (3)黏土,可塑状态 (4)粉质黏土,硬塑状态 32 碎石土应为粒径大于2mm的颗粒含量超过总重的百分比为( )。 (1)20% (2)50% (3)70% (4)60%
33 粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重的50%,且粒径大于2mm的颗粒含量不足全重50%的土为( )。 (1)粗砂 (2)中砂 (3)细砂 (4)粉砂 34 天然状态砂土的密实度一般用( )来测定。
(1)载荷试验 (2)轻便触探试验 (3)现场十字板剪切试验 (4)标准贯人试验
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35 砂土的密实度应以( )指标来衡量。
(1)标准贯人试验锤击数N (2)孔隙比 (3)含水量w (4)抗剪强度指标c,? 37 指出下列何种土不以塑性指标Ip来定名( )。
(1)黏土 (2)粉质黏土 (3)粉土 (4)砂土 38 对于黏土的塑性指数IP,下列各项所列数值( )正确。 (1)IP<3 (2) 3<IP≤10 (3) 10
(1)含水量w越大 (2)黏粒含量越高 (3)粉粒含量越高 (4)塑限wP越高 41 勘察报告中对某土层提供的塑性指数平均值为18.9,液性指数平均值为0.49,该土层应命名为( )。 (1)塑性黏土 (2)散状粉土 (3)可塑状黏土 (4)软塑状粉质黏土 45 某原状土样,试验测得重度?=17kN/m3,含水量w=22.0%,土粒相对密度ds=2.72。该土样的孔隙率及有效重度分别为( )。
1) 48.8%,8.18kN/m3 (2) 0.66%,18.81kN/m3 (3) 1.66%,8.81kN/m3 (4) 48.8%,18.81kN/m3 46 某住宅地基勘察中,已知一个钻孔原状土试样结果为:土的密度?=1. 8g/cm3,土粒相对密度ds=2.70,土的含水量w=18.0%,则此试样的气体体积为( )。
(1) 0.12cm3 (2)0.19cm3 (3) 0.14cm3 (4 )0.16cm3 47 黏粒含量越多,土的塑性越( )。 (1)强 (2)弱 (3)无影响 49 用以划分砂土湿度状态的物理指标是( )。
(1)密度 (2)饱和度 (3)孔隙比 (4)干密度 50 黏性土软硬状态的划分依据是( )。
(1)含水量 (2)液限 (3)液性指数 (4)塑性指数 三、名词解释:(每小题3分) 1. 土的结构 2. 土的含水量 3. 土的饱和度 4. 液限 5. 土的渗透性 6. 塑限 7. 最优含水量 8. 冻胀 9. 土的孔隙化 10. 砂土的相对密实度 11. 液性指数 12. 灵敏度 13. 活动性 14. 承压水 15. 持力层 四、简答题:(每小题4分)
1. 什么叫颗粒级配曲线,如何定性和定量分析土的级配?
2. 什么叫粘性土的液性指数?如何应用液性指数评价土的工程性质。 3. 工程上把地基土分成哪几大类?依据是什么? 4. 什么叫粘性土的灵敏度和触变性?
5. 简述粘性土压实原理,影响压实性的因素有哪些? 6. 什么叫流土(流砂),如何判别?
7. 请你定性地分析饱和粘性土在固结过程中下列各指标如何变化。
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(1)重度? (2)孔隙比e (3)含水量w (4)饱和度Sr (5)塑性指数Ip (6)液性指数IL (7)塑限 (8)液限 8 什么是土的颗粒级配?什么是土的颗粒级配曲线? 9 土中水按性质可以分为哪几类?
10 什么是土的物理性质指标?哪些是直接测定的指标,哪些是计算指标? 11 甲土的含水量大于乙土,试问甲土的饱和度是否大于乙土?
12 什么是土的塑限、液限和缩限?什么是土的液性指数、塑性指数? 13 塑性指数IP对地基土性质有何影响? 14 什么是土的冻胀性?产生机理是什么? 15 说明细粒土分类塑性图的优点。
16 按《建筑地基基础设计规范》方法如何对建筑地基岩土进行分类? 17 甲、乙两土的天然重度和含水量相同,相对密度不同,谁的饱和度大? 18 简述用孔隙比e、相对密实度Dr判断砂土密实度的优缺点。 19 土是怎样生成的?有何工程特点? 20 简述野外判别碎石土密实度方法?
21 什么是土的灵敏度和触变性?试述其在工程中的应用。 22 什么是土的结构?其基本类型是什么? 23 什么是土的构造?其主要特征是什么?
24 说明虾图中各图的纵横坐标,同时标出单位。
25 影响土压实性的主要因素是什么? 26 什么是最优含水量和最大干密度? 27 为什么含水量w<最优含水量wop时,干密度?d随w增加而增大,w>wop时,?d随w增加而减小? 28 试述强、弱结合水对土性的影响。 29 试述毛细水的性质和对工程的影响。
30 概述土的三相比例指标与土的工程性质的关系。 31 土的结构分为哪几种?简述每种结构土体的特点。 32 试述弱结合水的性质及工程意义。
33 常见的黏土矿物有哪些?试述黏土矿物颗粒与粗颗粒土比较有哪些特点、特性。 34 按沉积条件不同,土体可分为哪些类别? 35 土体常见的构造有哪些? 36 试述残积土的特点。
37 什么是d10、d30、d60、Cu、Cc,Cu、Cc用途是什么?
38 什么是黏性土的界限含水量,它们与土中的哪一层水膜相对应,如何测定? 39 黏土颗粒表面哪一层水膜对土的工程性质影响最大?为什么?
40 说明土的天然重度?、饱和重度?sat、浮重度??和干重度?d的物理概念和相互关系,并比较同一种土的
?、?sat、??和?d大小。
41 为什么有的土会膨胀、收缩,而另一些土却无此现象,说明原因。
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五、计算题:
1. 一原状土样体积为50cm3,湿土质量为95.15g,烘干后质量75.05g,土粒比重为2.67;若液限为50%,塑限为25%。
① 求土的含水量、干重度和饱和度 ② 定出土名并指出土的状态
2. 一饱和粘性土??1.84g3. 地基土?d?1.54gcm3cm3,土粒比重为2.75,求土的含水量、孔隙比和干重度。
,w?19.3%,土粒比重为2.71,WL?28.3%,WP?16.7% (1)求土的Ip、IL,定土名及状态 (2)求土的孔隙比、孔隙率和饱和度。 4. 一土样比重为2.72、孔隙比为0.95,天然土饱和度为0.37,若把土样的饱和度提高至0.90,每立方米土需加水多少? 5. 一天然土样质量200g,含水量为15%,若要把此土的含水量提高到20%,需加水多少? 6. 采用体积为72cm3的环刀取原状土129.5g,烘干后为121.5g,土粒比重为2.70,求此土的w,e,Sr,?d。 7. 一土样孔隙体积为35cm3,土粒体积为40cm3,比粒比重为2.69,求土的孔隙比和干重度;若孔隙被水充满时,求土的饱和重度和含水量。 8. A、B两土样,测得如下指数值 WL(%) WP(%) W(%) ds(Gs) Sr A 30 12 45 2.70 1 B 29 16 26 2.68 1 问:(1)哪一土样粘粒含量多? (2)哪一土样饱和重度大? (3)确定两土样名称并指出状态? 9 已知土粒相对密度ds、含水量w、天然密度?。计算孔隙比e、饱和密度?sat、有效密度??、干密度?d、孔隙率n、饱和度Sr。 10 某烘干土样质量为200g,其颗粒分析结果如下表所列。试绘制颗粒级配曲线,求特征粒径,并确定不均匀系数以及评价级配均匀情况。
11 一地基土样,含水量w=18%,干密度?d=1.60g/cm3,相对密度ds=3.10,液限wL=29.1%,塑限wP=17.3%。求:(1)该土的孔隙比e、孔隙率n,饱和度Sr。 (2)塑性指数Ip、液性指数IL,并确定土的名称及状态。
12 从某土层中取原状土做试验,测得土样体积为50cm3,湿土样质量为98g,烘干后质量为77.5g,土粒相对密度为2.65。计算土的天然密度?、干密度?d,饱和密度?sat、有效密度??、天然含水w、孔隙比e、孔隙率n及饱和度Sr。
13 某地基土为砂土,取风干后土样500g,筛分试验结果如下表所列。试确定砂土名称。
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14 一已知土样相对密度为2.7,孔隙率为50%,含水量为20%,若将10m3该土体加水至完全饱和,需要加多少水?
15 一体积为50cm3的原状土样,其湿土质量为0.1kg,烘干后质量为0.07kg,土粒相对密度为2.7,土的液限为50%,塑限为30%。求:(1)土的塑性指数IP、液性指数 IL,并确定该土的名标和状态。(2)若将土样压密使其干密度达到1.7×103kg/m3,此时土样孔隙比减少多少?
16 已知某中砂层在地下水位以下的饱和重度?sat=20.8kN/m3,相对密度ds=2.73。求该砂层的天然孔隙比e。若该砂层的最松和最密孔隙比分别为0.64、0.56,求相对密实度Dr,并确定该土样的物理状态。
17 一侧限压缩土样,经试验测得土样原始高度为2.5cm,截面积为50cm2,试验前土样质量为180g,烘干后土样质量为160g,在l0N/cm2时正应力作用下,土样压缩稳定后高度为1.9cm,土质量为170g。求:(1)试验前和压缩稳定后土样的密度和含水量。(2)设土粒相对密度为2.7,求土样压缩稳定后的孔隙比和饱和度。
18 一砂土试样经筛析后各颗粒粒组含量如下表所列。试确定该砂土名称。
19 甲、乙两土样的物理性质试验结果见下表所列。试问下列结论哪几个正确,理由是什么?
A. 甲土样比乙土样的黏粒(d < 0. 005mm颗粒)含量多。
B. 甲土样的天然密度大于乙土样。 C. 甲土样的干密度大于乙土样。 D. 甲土样的天然孔隙比大于乙土样。
20 实验室中一湿土试样质量是100g,含水量为16%,若要制备含水量为25%的试样,需要加多少水? 21 一体积为50cm3的原状土样,其湿土质量为0.lkg,烘干后质量为0.072kg,土粒相对密度为2.69,土的液限为35%,塑限为19%。试求:
(1) 土的塑性指数、液性指数,并确定该土的名称和状态。
(2) 若将土样压密使其干密度达到1.72×103kg /m3,此时土样的孔隙比减少多少? 22 某饱和土的饱和重度?sat=15.8kN/m3,含水量w=65%。试求其土粒相对密度及孔隙比。
23 一黏性土相对密度为2.75,重度为16.5kN/m3,饱和度为85%,液限为52%,塑限为37%。求其液性指数、塑性指数,判断其物理状态。
24 用环刀取一土样,干重度?d=17kN/m3,孔隙比e=0.55。求饱和度Sr=50%和Sr=100%时土的湿重度各是多少?
25 某砂样,原取样位置处于水下,取样时已有部分流失,此时测得土样重度?=18kN/m3,含水量w=20%,
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土粒相对密度ds=2.7。试计算该砂样的孔隙比、失水后的饱和度和原砂土的天然含水量?
26 某土料场土料,ds=2.71,w=20%,室内标准功能击实试验测得的最大干密度为?dmax=1.85g/cm3,设计中取压实度?c=95%,要求压实后土的饱和度Sr<85%,问土料的天然含水量是否适于填筑?
27 有一砂层,其天然饱和重度?sat=20.3kN/m3,土粒相对密度为2.7,试验测得此砂最松时装满1000cm3容器需干砂1450kg,最密实状态时需干砂1750kg,求相对密实度是多少?
28 完全饱和土样,厚2.0cm,环刀面积30cm2,在压缩仪上做压缩试验。试验结束后称土质量为100g,烘干后土质量为80g,设土粒相对密度为2.65。求
(1)压缩前的土质量; (2)压缩前后土样孔隙比改变了多少? (3)压缩量共有多少? 29 证明:土体处于饱和状态时,含水量与干重度之间存在以下关系:w??w1?。 ?dds30 厚度为5m的砂层在天然状态时其孔隙比为0.72,室内试验测得emin=0.52,emax=0.75,经振动压实,砂面平均下沉30cm。求此时的相对密实度是多少? 31 某黏土的干重度为12.0kN/m3,含水量为45%,土粒相对密度为2.70。求1m3土中土粒、水和气体所占的体积和重力。 32 用相对密度为2.70,天然孔隙比为0.8的土体做路基填料,要求填筑干密度达到1.7×103kg /m3。求填筑1m3土需原状土体的体积? 33 绘出三相图,并证明: (1)????sat??w (2)??ds?Sre?w 1?e34 用三相比例图推导压缩试验沉降量公式?s?e1?e2H。 1?e135 一体积为50cm3的土样,湿土质量为0.09kg,烘干后质量为0.068kg,土粒相对密度ds=2.69,求其孔隙比,若将土样压密,使其干密度达到1.61×103kg/m3,土样孔隙比将减少多少? 36 施工一砂垫层,施工用料的含水量为6%,砂的比重为2.65,经过试验测得最大孔隙比0.80,最小孔隙比为0.60,问当垫层施工相对密实度Dr=0.80时,每1m3所需湿砂量多吨? 37 某港回淤的淤泥的土性指标为?sat=15.7kN/m3,w=74%,ds=2.70,现欲用挖泥船清淤,需用水将淤泥混成10%浓度(土粒占泥浆总重的10%)的泥浆才能输送,问:欲清除100km3的淤泥共需输送多少泥浆?
38 某土坝施工中,上坝材料的土粒相对密度为2.70,天然含水量为10%,上坝时的虚土干重度为12.7kN/m3,要求辗压后饱和度达到95%,干重度达到16.8kN/m3,如每日填筑坝体5000m3,问每日上坝多少虚土?共需多少水?
39 欲对某黏性土料进行分层压实,经试验测得其土性指标为:土粒相对密度为2.75,天然重度为16.5kN/m3,饱和度为85%,液限为52%,塑限为37%。当经过压密后,刚好达到完全饱和但又没有排出水,试求此时的液性指数。
第二、三章土的应力与变形
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一、填空:(每空1分)
1. 由土的自重在地基内所产生的应力称为 ; 由建筑物或其它外荷在地基中产生的应力称为 。
2. 在土层中,通过土粒(或土骨架)传递的粒间应力称之 。 3. 在饱和土中,总应力等于 和有效应力之和。 4. 计算地下水位以下的自重应力时,应采用 重度计算。
5. 通过基底传递到地基表面的压力称为 ,由建筑物荷载在基底处产生的压力增量称为 。
6. 计算基础及其上回填土总重量时其平均重度一般取 。 7. 在双层地基中,若上层坚硬、下层软弱则附加应力将产生 现象。 8. 在完全侧限条件下,土的压缩性可用 和 的关系曲线表示。 9. 目前计算地基固结沉降量的方法有 和 两种。 10. 地基在任一时间的 和 之比称为固结度。 11. 土的压缩随时间变化的过程称为 。 12. 天然土层在历史上所经受过的最大固结压力称为 。 13. 土的变形模量一般通过 试验确定。 14. 分层总和法的压缩层厚度采用 确定,规范法的压缩层厚度采用 确定。 15. 地基土受荷体积压缩原因是 。 16. 室内压缩试验、土样在 条件下受压,试验目的是测定土的 和土的变形模量。 17 土中应力按起因分为 和 ,按作用原理或传递方式可分为 和 。 18 有效应力指 。 19 土中孔隙压力指 。 20 附加应力计算的假定条件是 。 21 应力引起土体压缩, 应力影响土体的抗剪强度。 22 土中竖向附加应力Q:的影响深度与r\相比,。:的影响深度范围(),rxz~ 在()处最大。 23 附加应力自 起算,自重应力自 起算。 24因外荷引起的孔隙水压力叫 。 25土的固结指 。 26 地基的最终沉降量指 。 27应力历史指 。 28 超固结比指 。 29土的弹性模量指 。 30土体受外力引起的压缩包括三部分 、 、 。 31 在基底宽度b相同、附加压力p0相同时,条形荷载的影响深度比矩形荷载 ,?z=0.1p0的影响深度分别为 和 。
32 附加应力自 起算,随深度呈 。自重应力自 起算,随深度呈 。
10
33 压缩系数 ,压缩模量 ,则土的压缩性越高,这两个指标通过室内 试验,绘出 曲线得到。
34 超固结比OCR指的是 和 之比,根据OCR大小可把黏性土分为 、 、 三类。OCR<1的黏性土属于 。
35 土的压缩试验是在 条件下完成的。
36 某土层在自重应力作用下已固结稳定,且它自形成到现在没有受到过地质的剥蚀作用,那么这一层土属于 固结土。
37 竖向固结系数Cv是 。
38 时间因素Tv= ,公式中符号H是指 。
39 地基土沉降与时间有关,砂土沉降在加荷后可认为完成了最终沉降量的 。 二、单项选择题:(每小题2分)
1. 计算自重应力时,对地下水位以下土层采用( )。
A. 湿重度 B. 有效重度 C. 饱和重度 D. 天然重度 2. 只有( )才能引起地基的附加应力和变形。
A. 基底压力 B. 基底附加压力 C. 基底反力 D. 基底净反力 3. 通过土粒承受和传递的应力称为( )。
A. 有效应力 B. 总应力 C. 附加应力 D. 孔隙水压力 4. 在双层地基中,若上层软弱、下层坚硬竖向附加应力与均质地基相比发生( )。 A. 应力集中 B. 应力扩散 C. 应力不变 D. 都不是 5. 当地基中附加应力分布为矩形时则地面荷载的形式为( )。
A. 条形均布荷载 B. 矩形均布荷载 C. 圆形均布荷载 D. 无穷均布荷载 6. 前期固结压力小于现有土的自重应力的土叫( )。
A. 久固结土 B. 正常固结土 C. 次固结土 D. 超固结土 7. 室内侧限压缩试验得e-P曲线愈陡,表示该土的压缩性( )。
A. 越高 B. 越低 C. 越均匀 D. 越不均匀 8. 土的( )系数是一个评价地基土压缩性高低的重要指标。
A. 压缩 B. 固结 C. 渗透 D. 沉降影响 9. 室内压缩试验的排水条件属于( )。
A. 单面排水 B. 双面排水 C. 不排水 D. 先固结,后排水 10. 在饱和土固结过程中,随着有效应力的增加,( )。
A. 孔隙水压力相应增加 B. 孔隙水压力相应减少 C. 总应力相应增加 D. 总应力相应减少 11. 土的变形模量可通过( )试验测定。
A. 压缩 B. 载荷 C. 渗透 D. 剪切 12. 在( )试验中,采用原状土和扰动土得到试验结果相同。
A. 室内压缩 B. 直接剪切 C. 无侧限压缩 D. 塑、液限
13某基础的埋深d=1.5m,基础面积为b×l=1. 25m×2m,地面处由上部结构传来荷载200kN,基底上下均为黏土,土的重度?=18.1kN/m3,饱和重度为19.1kN/m3,地下水位于基底下1.0m处。基底中心点下面3.0m处的自重应力、附加应力分别为( )。
(1)84.65kPa,2.44kPa (2)63.45kPa,9.61kPa
11
(3)54.65kPa,4.44kPa (4)74.65kPa,8.74kPa 14计算自重应力时,地下水位以下的土层应采用( )
(1)湿重度 (2)饱和重度 (3)有效重度 (4)天然重度 15下列说法中,哪一条是错误的( )。
(1) 地下水位的上升使土中自重应力减小 (2)地下水位下降会使土中自重应力增大 (3) 地下水位升降对土中自重应力无影响
16 基底压力直线分布的假设适用于( )。
(1) 深基础的结构计算 (2)浅基础的结构计算 (3) 沉降计算 (4)基底尺寸较小的基础结构计算 17 利用角点法及角点下的附加应力系数表仅可求得( )。 (1)基础投影范围内地基中的附加应力 (2)基础投影范围外地基中的附加应力 (3)地基中任意点的附加应力 (4)基础中心点下地基中的附加应力 18 有两个不同的方形基础,其基底平均压力相同。问在同一深度处,哪个基础在地基中产生的附加应力大?( )。1)宽度大的基础产生的附加应力大 (2)宽度小的基础产生的附加应力大 (3)两个基础产生的附加应力相等
19 某场地自上而下的土层分布为:第一层粉土,厚3m, ?=18kN/m3 ;第二层粘土,厚5m, ?=18.4kN/m3,
饱和重度?sat=19kN/m3,地下水位距地表5m,地表下6m深处的竖向自重应力为( )。 (1)99.8kPa (2)108kPa (3)110.4kPa (4)109.8kPa 20 在上题中,若黏土层的静止侧压力系数k0=0.35,地表下6m深处土的侧向(水平向)自重应力为( )。 (1)34.93kPa (2)64.87kPa (3)49.9kPa (4)99.8kPa 21 轴心荷载作用下基底平均压力的计算公式是( )。 (1)pk?F?GFF?GF??md (4)pk??G (2)pk? (3)pk?AAAA22 在基底平均附加压力计算公式p0?pk??md中,d为( )。 (1)基础平均埋深 (2)从室内地面算起的埋深 (3)从室外地面算起的埋深 4)从天然地面算起的埋深,对于新填土场地应从天然地面起算 23 某柱下方形基础边长2m,埋深d= 1.5m,柱传给基础的竖向力F=800kN,地下水位在地表下0.5m处。则基底平均压力p0为( )。 (1) 220kPa (2) 230kPa (3)200kPa (4)215kPa 24 在上题中,设地基为黏土,重度?=18kN/m3,饱和重度 ?sat=19kN/m3,则基底平均附加压力p0为( )。
(1)202kPa (2)220kPa (3)193kPa (4)191.5kPa 25 在上题中,基底中心点下2m深处的竖向附加应力?z为( )。 (1)67.87kPa (2)16.97kPa (3)35.39kPa (4)141.08kPa 26 条形基础的地基主要受力层深度为( )。
(1)lb(b为基础宽度) (2)2b (3)3b (4)6b 27 当双层地基上硬下软时()。
(1)产生应力扩散现象 (2)产生应力集中现象
(3)附加应力不随深度变化 (4)附加应力分布与双层地基无关 28 地下水位升高会引起自重应力( )。
12
(1)增大 (2)不变 (3)减小 29 自重应力在均匀土层中呈( )分布。
(1)折线分布 (2)曲线分布 (3)直线分布
30 某基础底面面积为2m×6m,作用于基底中心竖向荷载F=6000kN,弯距M= 2400kN·m,合力作用点在过基底中心的短轴方向上。则基底边缘pmax为()。
(1)500kPa (2)700kPa (3)1100kPa (4)1111.1kPa
31 矩形均布荷载下,当z=0时,中点下的附加应力?中与角点下的附加应力?角的关系是( )。 (1)?中=4?角(2)?中=2?角(3)
?中=?角(4) ?中=0.5?角
32 土中控制体积和强度变化的应力是( )。 (1)孔隙应力 (2)有效应力 (3)自重应力
33 当地下水位从地表处下降至基底平面处,对有效应力有何影响?( )。 (1)有效应力不变 (2)有效应力增加 (3)有效应力减小 34 地基中附加应力?x的影响范围( )。
(1)在基础的边缘 (2)在基础两侧 (3)较深 (4)较浅 35 当地基中附加应力随深度呈矩形分布时,则地面的荷载形式为( )。 (1)无穷均布荷载 (2)矩形均布荷载 (3)条形均布荷载 36 一矩形基础,短边b=3m,长边l=5m,在长边方向作用一偏心荷载F+G=1000kN。偏心距为多少时,基底不会出现拉压力( )?
(1)0.83m (2)1m (3 )1.2m
37 绝对刚性基础,在中心荷载作用下,基底压力分布为()。 (1)均匀分布 (2)中间大、两侧小 (3)中间小、两侧大
38 土体自重应力是否会产生地基沉降?()。 (1)否 (2)会 (3)不一定 39下列说法中,错误的是( )。 (1)土在压力作用下体积会缩小 (2)土的压缩主要是土中孔隙体积的减小 (3)土的压缩与土的透水性有关 (4)饱和土的压缩主要是土中气体被挤出 40 土的压缩性指标包括( )。
(1)a,Cc,ES,E0 (2) a,Cc,ES,e (3) a,ES,E0 ,Sr 41 土的压缩系数a越大,表示( )。
(1)土的压缩性越高 (2)土的压缩性越低 (3)e-p曲线越平缓 (4) e-lgp曲线越平缓 42 a1-2=0.8MPa-1,则该土属于( )。
(1)低压缩性土 (2)中压缩性土 (3)高压缩性土 43 下列说法中,错误的是( )。
(1) 压缩试验的排水条件为双面排水 (2)压缩试验不允许土样产生侧向变形
13
(3) 在压缩试验中土样既有体积变形,也有剪切变形 (4)载荷试验允许土样产生侧向变形
45 当地基为高压缩性土时,分层总和法确定地基沉降计算深度的标准是( )。 (1)?z≤0.3?c (2)?z≤0.2?c(3)?z≤0.1?c(4)?z≤0.05?c
46 某饱和黏土层的厚度为l0m,在大面积荷载p0=150kPa作用下,设压缩模量Es=l0MPa,黏土层的最终沉降量是( )。
(1)l00mm (2)150mm (3)200mm (4)250mm
47 某柱下方形刚性基础边长为4m,基底平均附加压力p0=128kPa,地基土的变形模量E0=2.2MPa,泊松比。 ?=0.35,按弹性力学公式计算基础的沉降量是( )
(1)140mm (2)160mm (3)180mm (4)200mm 48 某场地地表土被人为挖去了5m,则该场地土成为( )。 (1)正常固结土 (2)超固结土 (3)欠固结土
49 设地基(完全饱和)中某点的附加应力为100kPa,在荷载作用一段时间后,测得该点的孔隙水压力为30kPa,则此时由附加应力引起的有效应力为()。
(1)30kPa (2)50kPa (3)70kPa (4)l00kPa 50 设地基的最终沉降量为l00mm,则当沉降量为50mm时,地基的平均固结度为( )。 (1)30% (2)50% (3)80% (4)100%
51 某饱和黏土层厚度为l0m,竖向固结系数Cv=12m2 /年,排水条件为双面排水,则在大面积荷载作用下,一年后地基的平均固结度为( )。
(1)39.7% (2)75.2% (3)50% (4)80% 52 按规范法规定,地基沉降计算深度符合要求的是( )。 (1)?z?0.2?c (2) ?z?0.1?c n??0.025 (3)?sn??s?(4)zii?1n?b(2.5?0.4lnb)
53 用规范法计算沉降量时,下列说法中错误的是( )。 (1)可按天然土层分层(2) Es按实际应力范围取值
(3)Es取Es1-2 (4) 沉降计算经验系数可根据地区沉降观测资料及经验确定 54 在土的压缩性指标中()。
(1) 压缩系数a与压缩模量Es成正比 (2) 压缩系数a与压缩模量ES成反比 (3) 压缩系数越大,土的压缩性越低 (4) 压缩模量越小,土的压缩性越低
55 基础底面下土的压缩模量ES(单层土时)和Es(多层土时)分别有如下几种算法:
hiAi1?e01?e0?? (a)Es? (b)Es?(c)Es?(d)Es?
aa1?2h/EA/E?isi?isi式中e0 — 土的天然孔隙比
a — 土从自重应力至自重应力加附加应力段的压缩系数
14
a1-2土的压力为100kPa至200kPa固结压力段的压缩系数 hi—第i层土的厚度 Esi—第i层土的压缩模量
Ai—第i土附加应力系数沿土层厚度的积分值
试问,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)计算地基变形时,应采用下列ES和Es的何项组合()?
(1)a,c (2)a,d (3)b,c (4)b,d
57 室内压缩试验中,当土样承受p1=100kPa时,其孔隙比e1=0.628,土样承受竖向压应力p2 = 200kPa时,其孔隙比e2二0.568,则该土属于( )。
(1)高压缩性土 (2)中压缩性土 (3)低压缩性土
58 指出下列不属于土的压缩性指标的是()。 (1)a1-2(2)Es (3)E0 (4)G 59 某房屋场地土持力层为黏性土,其压缩系数al-2=0.56MP-1,该土层应属于( )。 (1)非压缩性 (2)低压缩性 (3)中压缩性 (4)高压缩性 60 在e-p压缩曲线中,压力p为( )。
(1)自重应力 (2)有效应力 (3)总应力 (4)孔隙水压力 61 某地基土的压缩模量Es=17MPa,此土为( )。
(1)高压缩性土 (2)中压缩性土 (3)低压缩性土 (4)一般压缩性土 62 土的压缩变形中,主要是()。
(1)弹性变形 (2)残余变形 (3)固结变形 (4)蠕动变形 63 中压缩性土地基在建筑物的施工期间完成的沉降量是最终沉降量的()。 (1)5%~20% (2)20%~50% (3)50%~80% (4)90%以上 64 低压缩性粉土地基上的建筑物,施工期完成的沉降量可认为是( )。 1)基本完成最终沉降 (2)最终沉降量的20%~40% (3)最终沉降量的50%~80%(4)最终沉降量的5%~20% 65 砂土地基在建筑物施工期间完成的沉降量是( )。
(1)基本完成最终沉降 (2)最终沉降量的50%~80% (3)最终沉降量的20%~50% (4)最终沉降量的5%~20%
66 在预估一般建筑物在施工期间和使用期间地基变形值之比时,可认为砂土地基比黏土地基上( )。 (1)大 (2)小 (3)按砂土的密实度而定 (4)按豁性土的压缩性而定
67 一般建筑物,当地基主要受力层范围内土层的压缩系数a1-2≥0.5MPa-1,且为黏性土时,在施工期间完成最终沉降量的百分数为( )。
(1)5%~20%(2)20%~50%(3)50~80%(4)基本完成 68 地基沉降计算深度zn指( )。
(1)主要受力层深度 (2)压缩层厚度 (3)持力层厚度 (4)>5m 69 下列何因素对地基沉降计算深度的影响最为显著()? (1)基底附加应力 (2)基础底面尺寸 (3)土的压缩模量 (4)基础埋置深度 70 下列说法正确的是( )。
(1)基底平均附加压力相同的两个建筑物,建在同样的地基上,其沉降量不一定相同
15
(2)地基土受压时间越长,变形越大,孔隙水压力也越大 (3)在任何情况下,自重应力都不会产生地基沉降 (4)地基土达到固结稳定,说明土内不再有水
71 在基底平均压力和其他条件均相同的条件下,条形基础的沉降比矩形基础的沉降()。 (1)大 (2)小 (3)相同 (4)无法比较
72 超固结土的e-lgp曲线是由一条水平线和两条斜线构成,现有覆土重p1和土的先期固结压力pc之间的斜线斜率为( )。
(1)压缩系数 (2)压缩指数 (3)回弹指数
73 某住宅楼工程地质勘察,取原状土进行压缩试验,试验结果如下表所示。此试样的压缩系数al-2为( ),属( )压缩性土。 (1) 0.14MPa-1,低压缩性土 (2) 0.16MPa-1,中压缩性土 (3 )0.21MPa-1,中压缩性土 (4)0.51MPa-1,高压缩性土 74 下列说法错误的是( )。 (1)瞬时沉降仅包括剪应变,无体积应变 (2)沉降速率取决于孔隙水的排出速率 (3)次固结沉降变形速率与孔隙水排出的速率无关 (4)瞬时沉降、沉降速率、次固结沉降是在不同时间截然分开发生的 75 使土体积减小的最主要的因素是( )。 (1)土孔隙体积的减小 (2)土粒的压缩 (3)土中密封气体的压缩 (4)土中水的压缩 1??276 在地基沉降计算的弹性力学公式s??bp0中,矩形基础角点沉降影响系数?c与中点沉降影响系E0数?0的关系是( )。 (1)?0??c (2) ?c?2?0 (3) ?0?2?c (4) ?0?4?c 77 土的自重应力在任何情况下()引起建筑物的沉降。 (1)不会 (2)一定会 (3)不一定 78 土的一维固结微分方程表示了( )。 (1)土的压缩性大小与固结快慢(2)固结度与时间和深度的关系 (3)孔隙水压力与时间和深度的关系 (4)孔隙水压力与时间的关系
79 地基中的超静孔隙水压力由( )引起。
(1) 地下水 (2) 土自重 (3) 地下水与外加荷载 (4) 外加荷载
三、名词解释:(每小题3分)
1. 基底压力 2. 基底附加压力 3. 自重应力 4. 土的固结 5. 压缩系数 6. 压缩模量
16
7. 前期固结压力 8. 固结度 9. 超固结比 10. 超固结土 四、简答题:(每小题4分)
1. 地下水位下降时,对地基沉降有什么影响?
2. 以条形基础作用均布荷载为例,说明土中竖向附加应力分布的规律? 3. 试比较分层总和法和规范法计算原理的异同点。 4. 表征土的压缩性参数有哪些?如何定性评价土的压缩性? 5. 试述分层总和法计算的步骤和内容。
6. 甲为条形基础,乙为正方形基础,两者基础宽度相同,埋深相同,基底附加压力也相同,地基土完全相同,两基础沉降量是否相同?为什么? 7. 饱和土单向固结属于单面排水情况,试确定固结微分方程Cv和边界条件。 8. 变形模量和压缩模量有何关系和区别? 9 什么是自重应力和附加应力? 10地下水位升降对土中自重应力的分布有何影响?对工程实践有何影响? 11试述条形荷载下地基竖向附加应力分布特点? 12 影响基底压力分布的因素有哪些?在什么情况下可将基底压力简化为直线分布? 13 由于开挖基坑面积很大,且开挖后又搁置较长时间才建基础,此时应如何考虑基底附加压力的影响? 14简要说明饱和土的有效应力原理。 15为什么在自重应力作用下土体只产生竖向变形? 16地基土的非匀质性和各向异性对土中应力分布有何影响? 17双层地基对土中应力分布有何影响? 18矩形基础的长宽比(l /b),深宽比(z/b)对地基中附加应力分布有何影响? 19比较刚性基础、柔性基础的基底反力及变形情况有何异同?刚性基础基底反力分布图有几种情况? 20均质地基上,当基础底面压力相等、埋深相等时,基础宽度相同的条形基础和正方形基础,哪个沉降大?为什么?
21怎样简化土中应力计算模型? 22指出下图 (a)、(b)、(c)中的?cz和?z分布图中哪个是正确的?为什么
?2u?z2??u的初始条件 ?t 17
23 简要说明下列各种情况的原因:
(1)在局部荷载作用下,附加应力?z随深度减少;
(2)在大面积均布荷载下,附加应力?z的分布不随深度而改变; (3)自重应力?cz随深度增加。 24 说明在偏心荷载下,基底压力分布规律。
25 甲基础的底面积比乙基础的底面积大一倍,其他条件均相同。试问在甲、乙两基础中点下同一深度处的附加应力是否也相差一倍?
26 绘图说明下图所示的两种荷载作用下,M点处附加应力?z随深度的变化曲线。
27 以条形均布荷载为例,说明附加应力在地基中传播扩散的规律。
28土不是连续体,但在研究土体的应力、变形时,可否将土作为连续体考虑?为什么? 29基础下哪一部分土体易发生剪切破坏?为什么?
30试述地基在局部荷载作用下总沉降由几部分组成?写出各自定义。 31什么是先期固结压力?依据先期固结压力划分几类沉积土层? 32在大面积开挖基坑中,如何考虑坑底回弹对基础沉降量的影响? 33什么是地基压缩层深度?如何确定? 34为什么理论公式E0??Es与实际不符?
35什么是土的压缩性?为什么说土的压缩变形实际上是土的孔隙体积的减小? 36写出分层总和法的表达形式。 37压缩系数与压缩模量之间有何关系?
18
38说明固结度的物理意义?
39饱和土在单向固结过程中,土的有效压力和孔隙水压力如何变化?’
40一维渗流固结中,渗流路径H、压缩模量Es、渗透系数k分别对固结时间有何影响?为什么? 41不同的无限均布荷载骤然作用于某一土层,要达到同一固结度所需时间有无区别? 42计算基础沉降随时间的变化在工程实践中有何意义? 43试述分层总和法的假定条件。· 44土的压缩性有何特点?
45工程上为何用al-2划分土的压缩性?
46什么是压缩模量Es,与变形模量E0相互间有何关系? 47土的压缩性指标有哪些?
48在分层总和法中,为什么用基础底面中心点下附加应力计算地基最终沉降量。 49试述用规范法和分层总和法计算沉降量的区别?
50已知甲、乙两基础如下图所示2F1=F2,b2=2b1,dl=d2,试比较两个基础沉降量大小,并说明原因。
51 a1-2和a有何区别?对某一土而言,二者均为常量吗?
52 A , B两种土的荷载试验方法相同,试验结果绘出p-s曲线如下图所示。哪种土的压缩模量大?哪种土的压缩性大,为什么?
53 大的建筑物常有主楼和翼楼,主楼往往比较高大,从沉降角度考虑,应先施工哪一部分比较合理,为什么?
54试说明“沉降主要发生在浅层”这句话的含义。
55在厚度相同的正常固结土和超固结土上,施加同样大小的压力增量,土层压缩量是否相同,为什么? 56计算时间因数Tv时,如何确定排水距离H? 57什么情况下不可忽略瞬时沉降?
58在砂土和软黏土地基上建造同样建筑物,在施工期和使用期内,哪种地基上建筑物沉降大?为什么? 59 简述太沙基的有效应力原理,土中有效应力的含义是什么?
19
60 试说明“沉降主要发生在浅层”的含义。
61 何谓固结沉降,说明并比较黏性土、无黏性土固结沉降的特点。 62 何谓地基的固结度,分别用沉降量和有效应力写出其表达式。 63 证明:Es?1?e1。 a65 已知甲乙两基础如下图所示,F1?F2,B1?B2,d1?d2。则基础沉降量s1?s2,试说明其原因。
66 为何在土坝坝头与岸边岩石边坡较陡处的坝面上经常出现横向裂缝? 五、计算题: 1. 正方形基础,边长为4m,基础埋深为1m,地面荷载F=1536KN,地质条件如下: 地表下为3.4m的粘土层,??16KN点下竖向附加应力系数?c。 ;第二层为厚1.6m的粉质粘土层,Es=6Mpa,当L?1时,均布荷载角bm3L b?c 1.2 0.1516 1.4 0.1308 1.6 0.1123 1.8 0.0909 2.0 0.084 请你求出粉质粘土层的压缩量。 2. 从厚度为6m的粘土层中部取土样,土样高度为19.05mm,直径为75mm,湿土质量为164.7g,土粒比重为2.75,在侧限条件下压缩试验,在P=200KPa作用下土样高度为18.5mm,若在现场对粘土层施加200Kpa大面积均布荷载,则粘土层最终沉降量为多少? 3. 地质条件见下图,请你画出土的自重应力分布图。
4. 一饱和粘土ds=2.74,在侧限条件下压缩试验,环刀高20mm,面积为30cm2,荷载由P1=100Kpa增加到P2=200Kpa,相应的土样高度由19.20mm减少到18.60mm,土样烘干后质量为82.20g,求以上的a1?2和ES1?2并评价其压缩性。
5. 如图:粘土层上新填土5m,??16KNm3,Es?2MPa,填土面上又作用大面积均布荷载P=24Kpa,若
粘土层在自重作用下已固结完成,求填土面下降了多少?
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