图3－2 （单位：m） 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. 某渗透装置如图3-3所示。砂Ⅰ的渗透系数

；砂样断面积A=200

，试问：

；砂Ⅱ的渗透系数

(1)若在砂Ⅰ与砂Ⅱ分界面处安装一测压管，则测压管中水面将升至右端水面以上多高？

（2）砂Ⅰ与砂Ⅱ界面处的单位渗流量q多大？ 解：

(1)设所求值为故有

，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，

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即

(2)砂与砂界面处的单位渗流量q为：

4. 定水头渗透试验中，已知渗透仪直径头损失

解：

，在60s时间内的渗水量

，在

渗流直径上的水

，求土的渗透系数。

5.设做变水头渗透试验的粘土式样的截面积为的内径为

，实验开始时的水位差为

，经过

,厚度为

渗透仪细玻璃管

，

观察的水位差为

实验室的水温为20℃，试求式样的渗透系数。

解：

因为试验时的温度为标准温度，故不作温度修正。

6. 图3-4为一板桩打入透土层后形成的流网。已知透水土层深

板桩打入土层表面以下

，渗透系数

，板桩前后水深如图3-4所示。试求：(1)

图中所示a、b、c、d、e各点的孔隙水压力；(2)地基的单位透水量。

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图3－4 板桩墙下的渗流图 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.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。

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图3－5 解：

(1)

因为

，所以不会发生流砂。

(2)

第4章土中应力

一简答题

1． 何谓土中应力？它有哪些分类和用途？

土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。

土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形，因而仍将产生土体或地基的变形。附加应力它是地基产生变形的的主要原因，也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。

土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。它是控制土的体积（变形）和强度两者变化的土中应力。土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。

2． 怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？

我们把天然土体简化为线性弹性体。即假设地基土是均匀、连续、各向同性的半无限空间弹性体而采用弹性理论来求解土中应力。

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