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郑州大学现代远程教育-地基基础-答案

郑州大学现代远程教育《地基基础》课程考核要求说明:本课程

考核形式为提交作业,完成后请保存为WORD2003格式的

文档,登陆学习平台提交,并检查和确认提交成功(能够下载,并

且内容无误即为提交成功)。

一.作业要求

1.简答题部分:每模块选作1题,共5题。

2.计算题部分:模块一~三,每模块选作1题,模块五选作2题,

共4题。

3.先写题目,再写答题内容;简答语句要通顺,不能仅有关键词;

计算题要有

步骤,不能仅给出答案。

4.请独立自主按照要求完成作业内容。

二.作业内容

1.简答题

(1)模块一:

1)土中的液态水分哪几类?对土的性质各有什么影响?

答:土中的液态水分为强结合水、弱结合水、自由水、重力水,

对土的性质

三相体、碎散性、透水性、多孔性、自然变异性或不均匀性、易

变性的影响。2)反映无粘性土密实度状态的指标有哪些?各有什么优

缺点?

答:孔隙比、孔隙率、干密度、相对密实度、动力触探锤击数、

等。

优点:判断密实度最简便的方法是用孔隙比e来描述,但e未能

考虑级配的因素,故引入密实度。

缺点:天然状态砂土的孔隙比e值难测定,此外按规程方法室内

测定孔隙比

最大值和孔隙比最小值时,人为误差也较大

3)简述达西定律及其适用范围。实验室如何测定渗透系数k?

答:达西定律描述:

Q=K3h/L=K3I(达西公式)

式中:Q—渗透流量(出口处流量,通过砂柱各断面的流量);

3—过水断面(在实验中相当于砂柱横断面积);

h—水头损失(h=H1-H2,即上下游过水断面的水头差);

L—渗透途径(上下游过水断面的距离);

I—水力梯度(相当于h/L,即水头差除以渗透途径);

K—渗透系数。

由水力学可知,通过某一断面的流量Q等于流速V与过水断面3

的乘积,即:Q=3V即V=Q/3

则可得达西定律可以写为另一种形式,即:V=KI

水在多孔介质中的渗透流速与水力梯度的一次方成正比--达西定

律(线性渗

透定律)。

水力梯度I的定义:沿渗透途径水头损失与相应渗透途径长度的比

值。适用范围:渗透流速V与水力梯度I的一次方成正比,故达西定律

又称线性渗透定律。

但多次实验表明,只有雷诺数(Re)w1-10之间某一数值的层流

运动才服从达西定律,超过此范围,V与I不是线性关系。

绝大多数情况下,地下水的运动都符合线性渗透定律,因此,达西

定律适用范围很广。它不仅是水文地质定量计算的基础,还是定性分

析各种水文地质过程的重要依据。深入掌握达西定律的物理实质,灵

活的运用它来分析问题,是水文地质工作者应当具备的基本功。

达西定律具体适用范围为:

存在一个临界雷诺数Re临(1~10),Re临是达西定律成立的上

限,当RevRe临,即低雷诺数时,属低速流,这时该区域内达西定

律适用。

当Re临vRev20?60时,出现一个过渡带,从层流运动过渡到

非线性层流运动。高雷诺数时为紊流,达西定律失效。实验室测量方

法有常水头法和变水头法。

4)动水力如何计算?渗透变形有几种形式?各有什么特征?

答:J=yml按照渗透水流所引起的局部破坏的特征,渗透变形可

分为流土和管涌两种基本形式。流土是指在渗流作用下局部土体表面

隆起,或土粒群同时起动而流失的现象,它主要发生在地基或土坝下

游渗流出处。管涌是指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土粒形成的

孔隙通道中发生移动并被带出的现象,主要发生在砂砾土中。

5)按国标GB50007,建筑物的地基岩

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