請問施國欽的大地工程學(一) 地下水位下降問題 (P4-20頁)

[TYD]

加入土木人討論區粉絲團

例題4.6 地下水位下降問題中

在P4-20頁討論(5)中提到：
在黏土層，為何超額孔隙水壓為10t/m^2，而有效應力增量才8.4t/m^2呢？ (想不出.來不解？？)

這邊我一直想不透為啥超額孔隙水壓是10...？？
降水後短期所推算出黏土層上下的孔隙水壓才8.4(b點)和10.4(c點)

討論(4)中有提到總應力變化有限下，黏土滲透性低仍留原來的水壓..
如果照討論(4)中所說..那降水後的短期孔隙水壓不就應該是10(b點)和12(c點)..
這邊感覺上又跟答案矛盾...

這邊的邏輯..自己一直想不出來...有哪位高手可以指點一下啊..感謝

[seedliu]

例題4.6 地下水位下降問題中

在P4-20頁討論(5)中提到：
在黏土層，為何超額孔隙水壓為10t/m^2，而有效應力增量才8.4t/m^2呢？ (想不出.來不解？？)

這邊我一直想不透為啥超額孔隙水壓是10...？？
降水後短期所推算出黏土層上下的孔隙水壓才8.4(b點)和10.4(c點)

討論(4)中有提到總應力變化有限下，黏土滲透性低仍留原來的水壓..
如果照討論(4)中所說..那降水後的短期孔隙水壓不就應該是10(b點)和12(c點)..
這邊感覺上又跟答案矛盾...

這邊的邏輯..自己一直想不出來...有哪位高手可以指點一下啊..感謝

地下水位面已降至 - 10 m 了
所以在砂土中無水壓，
也不會有超額孔隙水壓。
所有因水位面下降所產生的影響，
全部直接反應在有效應力上。

但當水位面快速下降時，
clay 中的水壓不會馬上消散，
所以，當上層的總應力改變時，
(相當於有效應力增加)
為承受增加的應力，
短期中會由產生超額孔隙水壓承受，
長期，則超額孔隙水壓消散，
才會恢復為正常的靜水壓。

[TYD]

樓上所講解的部分..我能理解.
只是..對於例題討論(5)的提問..能不能順道講解一下..

我也是以seedliu大 的邏輯來看題目..所以才會對討論(4)中所提到總應力變化有限下，黏土滲透性低仍留原來的水壓..而照討論(4)中所說..那降水後的短期孔隙水壓不就應該是10(b點)和12(c點)..
這邊感覺上又跟答案矛盾... ..這邊能不能解釋一下..我是那邊弄錯..


不知道我對題目的疑問是不是說的夠詳細..

[seedliu]

討論5是因為，
砂土是溼土，其溼土單位重= 1.8 t/m3

原來b點的總重是 1.96 * 10 = 19.6 t/m2
靜水壓是 1 * 10 = 10 t/m2
所以原來b點的 有效應力是 19.6 - 10 = 9.6 t/m2

後來b點的總重是 1.8 * 10 = 18.0 t/m2
靜水壓是 0 t/m2
所以後來b點的 有效應力是 18.0 - 0 = 18.0 t/m2

所以，b點以及其下方的點應力增量為 18.0 - 9.6 = 8.4 t/m2

樓上所講解的部分..我能理解.
只是..對於例題討論(5)的提問..能不能順道講解一下..

我也是以seedliu大 的邏輯來看題目..所以才會對討論(4)中所提到總應力變化有限下，黏土滲透性低仍留原來的水壓..而照討論(4)中所說..那降水後的短期孔隙水壓不就應該是10(b點)和12(c點)..
這邊感覺上又跟答案矛盾... ..這邊能不能解釋一下..我是那邊弄錯..


不知道我對題目的疑問是不是說的夠詳細..

[oppi]

討論5是因為，
砂土是溼土，其溼土單位重= 1.8 t/m3

原來b點的總重是 1.96 * 10 = 19.6 t/m2
靜水壓是 1 * 10 = 10 t/m2
所以原來b點的 有效應力是 19.6 - 10 = 9.6 t/m2

後來b點的總重是 1.8 * 10 = 18.0 t/m2
靜水壓是 0 t/m2
所以後來b點的 有效應力是 18.0 - 0 = 18.0 t/m2

所以，b點以及其下方的點應力增量為 18.0 - 9.6 = 8.4 t/m2

樓上所講解的部分..我能理解.
只是..對於例題討論(5)的提問..能不能順道講解一下..

我也是以seedliu大 的邏輯來看題目..所以才會對討論(4)中所提到總應力變化有限下，黏土滲透性低仍留原來的水壓..而照討論(4)中所說..那降水後的短期孔隙水壓不就應該是10(b點)和12(c點)..
這邊感覺上又跟答案矛盾... ..這邊能不能解釋一下..我是那邊弄錯..


不知道我對題目的疑問是不是說的夠詳細..

原來b點的總重是 1.96 * 10 = 19.6 t/m2
靜水壓是 1 * 10 = 10 t/m2 照圖看 這不是超額孔隙水壓嗎 討論(5) 10是說這個??
所以原來b點的 有效應力是 19.6 - 10 = 9.6 t/m2

原po問者 討論(4)中所提到總應力變化有限下，黏土滲透性低仍留原來的水壓
指黏土層自己的靜水壓2??
原po想解釋成 是不是仍留原來的孔隙水壓??
但短期減少了阿 怎叫原來
這是原po想問的問題嗎??

[seedliu]

盡信書不如無書，
超額孔隙水壓的定義為何?!
有效應力的定義為何?!
降水前後的b點在總應力、有效應力及水壓力的變化為何?!
想一下相信原po版大會有答案的…

討論5是因為，
砂土是溼土，其溼土單位重= 1.8 t/m3

原來b點的總重是 1.96 * 10 = 19.6 t/m2
靜水壓是 1 * 10 = 10 t/m2
所以原來b點的 有效應力是 19.6 - 10 = 9.6 t/m2

後來b點的總重是 1.8 * 10 = 18.0 t/m2
靜水壓是 0 t/m2
所以後來b點的 有效應力是 18.0 - 0 = 18.0 t/m2

所以，b點以及其下方的點應力增量為 18.0 - 9.6 = 8.4 t/m2

樓上所講解的部分..我能理解.
只是..對於例題討論(5)的提問..能不能順道講解一下..

我也是以seedliu大 的邏輯來看題目..所以才會對討論(4)中所提到總應力變化有限下，黏土滲透性低仍留原來的水壓..而照討論(4)中所說..那降水後的短期孔隙水壓不就應該是10(b點)和12(c點)..
這邊感覺上又跟答案矛盾... ..這邊能不能解釋一下..我是那邊弄錯..


不知道我對題目的疑問是不是說的夠詳細..

原來b點的總重是 1.96 * 10 = 19.6 t/m2
靜水壓是 1 * 10 = 10 t/m2 照圖看 這不是超額孔隙水壓嗎 討論(5) 10是說這個??
所以原來b點的 有效應力是 19.6 - 10 = 9.6 t/m2

原po問者 討論(4)中所提到總應力變化有限下，黏土滲透性低仍留原來的水壓
指黏土層自己的靜水壓2??
原po想解釋成 是不是仍留原來的孔隙水壓??
但短期減少了阿 怎叫原來
這是原po想問的問題嗎??

[Kick-Ass]

回答施老大的(4)
大面積抽水可以視為無限面積加載，
所以抽掉10m的水，短期 超額孔隙水壓=10 t/m^2 尚未消散，

回答施老大的(5)
但是你要注意的這樣還沒完原本 b總應力19.6，抽水後b總應力18，變化不可以忘記
根據skempton參數B SUU情況下， B=1
土壤總應力變化所激發ue則為 B(18-19.6)=-1.6 t/m^2
所以整個uw=10-1.6=8.4 t/m^2

所以施老師(5)說:
在黏土層，為何超額孔隙水壓為10 t/m^2，而有效應力才增量8.4 t/m^2 ?

有沒有注意，結束的時候他打了問號，他是要我們去想，
[有效應力的增量]就是[孔隙水壓消散轉嫁成有效應力]的這件事實，
所以真正的ueㄧ直都等於8.4 t/m^2

[marx1212]

關於這題今年103年施老師在上課時，有提出修正唷~降低水位並不適合用活塞系統來說明
簡單來說就是降低地下水位對黏土層會產生三角形的超額孔隙水壓分布並非原來的矩形，而降水導致單位重的改變會使有效應力增量為負值-1.6 t/m^2，故本題及部份第六章習題有關降水部份均有修正。

[easylunch]

關於這題今年103年施老師在上課時，有提出修正唷~降低水位並不適合用活塞系統來說明
簡單來說就是降低地下水位對黏土層會產生三角形的超額孔隙水壓分布並非原來的矩形，而降水導致單位重的改變會使有效應力增量為負值-1.6 t/m^2，故本題及部份第六章習題有關降水部份均有修正。

今天剛好聽到這捲帶子，還是不了解其中的含意。
重複聽了又聽

降低地下水位為什麼會對黏土層產生倒三角形的超額孔隙水壓分佈呢？
又為什麼是倒三角形？
這部分還是不太清楚。

因為第六章的p6-33頁例題6.4也要算黏土層的有效應力增量
這部分卡了很久
可能是我的觀念還不夠完整...
不知道有沒有比較白話的解說>"<

如果今天題目沒給濕土單位重，只有給飽和單位重的話
課本上的解法是不是就成立了呢？

[eroseros]

請問有人可以提供相關修正的部分嗎?

加入土木人討論區粉絲團