图3－4 板桩墙下的渗流图 7.如图3-5所示，在长为10cm，面积
的圆筒内装满砂土。经测定，粉砂的
，
筒下端与管相连，管内水位高出筒5cm(固定不变)，流水自下而上通过试样后可
溢流出去。试求(1)渗流力的大小，判断是否会产生流砂现象；(2)临界水利梯度
值。
图3－5
第3章 参考答案 二、 填空题
1. 渗透性或透水性
2. 土的粒度成分及矿物成分、土的密实度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度 3. 常水头法、变水头法 4. 流砂(土)、管涌 5. 层流、渗透系数
三、 选择题 五、 计算题
1.解：
如图3-1，本题为定水头实验，水自下而上流过两个土样，相关几何参数列于图中。 （1）以c-c为基准面，则有：zc=0，hwc=90cm，hc=90cm
（2）已知?hbc=30%??hac，而?hac由图2-16知，为30cm，所以 ?hbc=30%??hac=0.3?30=9cm ∴ hb=hc-?hbc=90-9=81cm
又∵ zb=30cm，故hwb=hb- zb=81-30=51cm
32
（3）已知k2=0.05cm/s，q/A=k2i2= k2??hbc/L2=0.05?9/30=0.015cm/s/cm=0.015cm/s
（4）∵ i1=?hab/L1=（?hac-?hbc）/L1=（30-9）/30=0.7，而且由连续性条件，q/A=k1i1=k2i2 ∴ k1=k2i2/i1=0.015/0.7=0.021cm/s 2. 解：
分析：如图3-2，砂土为透水土层，厚6m，上覆粘土为不透水土层，厚5m，因为粘土层不透水，所以任意位置处的过水断面的高度均为砂土层的厚度，即6m。题目又给出了r1=15m，r2=30m，h1=8m，h2=8.5m。
由达西定律的公式知，，可改写为：
带入已知条件，得到：
本题的要点在于对过水断面的理解。另外，还有个别同学将ln当作了lg。 3. 解： (1)设所求值为
，砂样Ⅰ和砂样Ⅱ的高度分别为和。因各断面的渗流速度相等，故有
即
(2)砂与砂界面处的单位渗流量q为：
4. 解：
5. 解：
因为试验时的温度为标准温度，故不作温度修正。
6. 解：
(1)a、e点位于水面，故
b、d位于土层表面，其孔隙压力分别为：
C点位于板桩底部，该点的水头损失为：
该点的孔压为：
(2)地基的单位渗水量：
7. 解：
(1)
因为
，所以不会发生流砂。
(2)
第4章土中应力
二填空题
1.土中应力按成因可分为 和 。
2.土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为 和 。 3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力 。 4.计算土的自重应力应从 算起。
5. 计算土的自重应力时，地下水位以下的重度应取 。 五计算题
1．某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚1.5m，=17KN/4m,=19KN/=18.2KN/
,,
；第二层粉质黏土厚
=2.73,w =31%,地下水位在地面下2m深处；第三层淤泥质黏土厚8m，=2.74,w=41%;第四层粉土厚3m,=19.2KN/
，并绘出
,
=2.72,w=27%;第五层
砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力沿深度分布图。（答案：第
四层底=306.9KPa）
2．某构筑物基础如图4-1所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸为4m2m。试求基底平均压力偏心方向的基底压力分布图。（答案：
=301KPa）
和边缘最大压力
，并绘出沿
图4-1
3．某矩形基础的底面尺寸为4m2.4m,设计地面下深埋为1.2m(高于天然地面0.2m),设计地面以上的荷载为1200KN,基底标高处原有土的加权平均重度为18KN/1点及2点下各3.6m深度点处
=28.3KPa）
点及
点处的地基附加应力
。试求基底水平面
值（见图4-2）。（答案：
图4-2
4．某条形基础的宽度为2m，在梯形分布的条形荷载（基底附加应力）下，边缘（200KPa,(
=100KPa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m及6m深度处值的
分别为59.4及31.2KPa）
,=
值。（答案：中点下3m及6m处
5．某路基的宽度为8m(顶)和16m（底），高度H为2m（图4-3），填土重度为18KN/试求路基底面中心点和边缘点下深度位m处地基附加应力处
=35.41KPa）
值。（答案：中心点下2m深
图4-3
6． 按图4—4中给出的资料，计算地基中各土层分界处的自重应力。如地下水位因某种原因骤然下降至▽35.0高程，细砂层的重度为=18.2kN/m3，问此时地基中的自重应力有何改变？
图4—4
7．某场地自上而下的土层分布为：杂填土，厚度1m，=16kN/m3；粉质黏土，厚度5m，=19kN/m3，/=10kN/m3，K0=0.32；砂土。地下水位在地表以下2m深处。试求地表下4m深处土的竖向和侧向有效自重应力，竖向和侧向总应力。