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最新清华版土力学与基础工程优质课课件第三章土的压缩性

第3章土的压缩性

主要内容:

?土的压缩变形特性;侧限压缩试验方法;基底压力;地基中的应力分布。

重点:

?掌握地基中的应力分布。

3.1 概述

地基土层产生变形因素:

内因:土具有压缩性;

外因:建筑物荷载的作用。

?建筑物的建造将改变地基中原有的应力状态,在地基中产生附加压力;致使地基产生压缩变形,出现基础沉降。

?计算地基变形时,假定地基是均质的线性变形体,直接应用弹性理论公式计算地基中的附加应力。

?利用土工试验测定的土的变形参数计算。

?地基土的变形从开始到稳定需要有一个时间过程,这是土力学中固结理论的研究内容。

分析思路

地基变形分析思路:

材料力学计算变形公式:E—土的变形性质参数;σ—地基中的应力增量。

σεE =

s

s

s?

=

?

=

?Eσ

ε

土层的自重应力

3.2.1 土层的自重应力

土体本身自重作用而引

起的应力,σc 。

1. 基本假定

假定天然地面是一个无限

大的水平面,因而在任

意竖直面和水平面上均

无剪力存在,即不能有

侧向变形及剪切变形,

只能产生竖直变形。即

u=v=0,τxy =τyz =τzx 。

2.自重应力大小

?竖向应力:

?侧向应力:?

?式中:γ——土的重度,kN/m 2;

?

Z ——垂直深度,m ;?k 0——侧压系数

z A Z A cz γγσ=??=cz

cy cz k σσσ0==

?3.成层土体竖向自重应

力计算

?对于由不同重力密度组

成的成层土,任意深度

Z 深度处的土层自重应

力cz ,可按下式计算:

?若有地下水存在,地下

水位以下各层土的重力

密度应以浮重度代替。

i

n i i n

n cz h h h h h ∑==+???+++=1

332211γγγγγσ土的自重应力分布

3.2.1 土层的自重应力——4

?若地下水位以下存在不透水层,在不透水层顶面处的自重应力等于全部上覆的水、土总重。

4.几点说明

?土粒间的应力是引起土体变形的真正原因,故称为有效应力。因此,把土中的自重应力定义为土自身有效应力在土体中引起的应力。

?自然界中的土层在自重应力作用下所引起的变化可认为已经完成,因此,自重应力不会引起地基沉降。

?一些外因作用(如降水)将导致地层沉降和建筑物破坏。

?例3-1

3.2.2 基底压力(接触应力)——1

概念:

1.在传递地基中的附加应力分布以及设计基础结构时,都必须研究基底反力的大小与分布规律。

2.基底压力分布与基础的大小与刚度,作用于基础上荷载的大小与分布、地基土的力学性质以及基础的埋深等许多因素有关。

3.根据弹性力学中圣维南原理,在地表下一定深度处,土中应力分布与基础底面上荷载分布的影响并不显著,而只决定于合力的大小与作用点的位置。因此,对于具有一定刚度以及尺寸较小的柱下单独基础和墙下条形基础,其基底压力可近似地按直线分布图形计算,并按材料力学公式进行简化计算。

?1定义

?基础与地基的接触应力。建筑物通过基础底面

传递给地基的压力,也是地基反作用于基础的力。

?2基底压力地简化计算

⑴中心荷载下地基底压力

?中心荷载作用下的基础,其所受荷载的合力通

过基底的形心,基底压力可假定为均匀分布:

式中p ——基础底面的平均压力,kPa ;

N ——上部结构传至基础顶面的竖向力荷载,kN ;

G ——基础及其部分填土的总重力,kN ;G=γG ?A ?d

A ——基础底面面积,m 3。

A

G N p +=b l A ?=

土力学与基础工程习题及答案

《土力学与基础工程》复习题 一、单项选择题 1、在均质土层中,土的竖向自重应力沿深度的分布规律是(??)? A.均匀的? B.折线的?C.曲线的? D.直线的? 2、在荷载作用下,土体抗剪强度变化的原因是(??)? A.附加应力的变化?? B.总应力的变化?? C.有效应力的变化? ?D.自重应力的变化 3.在土中对土颗粒产生浮力作用的是????(????)? A.强结合水????B.弱结合水??C.毛细水??????D.重力水 4、原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土的????(????)?。 A.液化指标????B.强度提高系数????C.固结系数????D.灵敏度 5、刚性基础台阶允许宽高比的大小除了与基础材料及其强度等级有关外,还与????(????)?。 A.基底压力有关????????? ?B.地基土的压缩模量有关 ?C.基础的底面尺寸有关??? ?D.持力层的承载力有关? 6、在荷载分布范围内,地基中附加应力随深度愈向下()。 A、始终不变 B、愈大 C、愈小 D、而无法确定 7、土体中一点的最危险破坏面为()度。 A、45 B、45+ψ/2 C、60 D、90 8、一般在密砂和坚硬的粘土中最有可能发生地基破坏模式是()。 A、整体剪切破坏模式 B、局部剪切破坏模式 C、冲切剪切破坏模式 D、延性破坏模式 9、某场地人为地被挖走了5米,则该场地为()土。 A、正常固结土 B、超固结土 C、软固结土 D、欠固结土 10、基础下垫层的厚度一般为()㎜。 A、150 B、200 C、100 D、50 11、衡量土的颗粒级配是否良好,常用(?????)指标判定。? A、不均匀系数??????? B、含水量?????? C、标贯击数??????? D、内摩擦角? 12、中心荷载作用的条形基础底面下地基土中最易发生塑性破坏的部位是?(????)。? A、中间部位?????????????????????? B、边缘部位? C、距边缘1/4基础宽度的部位????????? D、距边缘1/3基础宽度的部位? 13、下列因素中,与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是(?????)。? A、滑动圆弧的圆心位置????????? B、滑动圆弧的半径? C、土坡的坡高????????????????? D、土坡的坡角? 14、钢筋砼柱下条形基础的肋梁高度不可太小,一般宜为柱距的(?????)?

土力学与基础工程复习重点

土力学与基础工程复习重点 第一章绪论 (1)地基:支承基础的土体或岩体。 (2)天然地基:未经人工处理就可以满足设计要求的地基。 (3)人工地基:若地基软弱、承载力不能满足设计要求,则需对地基进行加固处理。(4)基础:将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分。 第二章土的性质及工程分类 (1)土体的三相体系:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(气体)三部分组成。 (2)粒度:土粒的大小。 (3)界限粒径:划分粒组的分界尺寸。 (4)颗粒级配:土中所含各粒组的相对量,以土粒总重的百分数表示。 (5)土的颗粒级配曲线。 (6)土中的水和气(p9)

(7)工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒级配的不均匀程度。 1060d d C u = 60 102 30d d d C c ?=) ( 的粒径,称中值粒径。 占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径,称有效粒径;占总质量小于某粒径的土粒质量—的粒径,称限定粒径;占总质量小于某粒径的土粒质量—%30%10%60301060d d d 不均匀系数u C 反映了大小不同粒组的分布情况,曲率系数c C 描述了级配曲线分布整体形态。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断: 1.对于级配连续的土:5>u C ,级配良好:5u C 和3~1=c C 两个条件时,才为级配良好,反之则级配不良。 颗粒分析实验:确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验。对于粒径大于0.075mm 的粗粒土,可用筛分法。对于粒径小于0.075mm 的细粒土,则可用沉降分析法(水分法)。 (7)土的物理性质指标 三个基本实验指标 1.土的天然密度ρ 土单位体积的质量称为土的密度(单位为3 3 //m t cm g 或),即V m = ρ。 (2.10)

051008[土力学与基础工程]

土力学与基础工程复习题 一、简答题 1、“甲土含水量比乙土大,则甲土的饱和度也比乙土的大”是否正确?说明理由。 2、简述有效应力原理的内容。 3、影响土压力的因素有哪些? 4、什么是地基承载力的特征值? 5、说明土的天然容重、饱和容重、浮容重、干容重的物理概念,试比较同一种土的数值大小? 6、何谓地基土的前期固结压力?如何根据其与地基土现有上覆荷重的大小比较来确定三种应力历史类型的地基土? 7、简要介绍莫尔—库伦强度理论。 8、什么是地基、基础?什么叫天然地基? 9、桩基础设计计算步骤如何 10、说明桩侧负摩阻力产生的条件和场合 11、浅基础埋深选择主要应考虑哪些条件? 12、试述地基特征变形的种类。 13、试述影响单桩轴向承载力的因素? 14、试述影响地基承载力的主要因素? 15、试述三轴剪切(压缩)试验的三种方法与实际中哪些条件相近。 16、地基土的破坏类型有哪几种?什么叫临塑荷载? 17、淤泥等软土的一般工程特征有哪些?换土垫层法中垫层的作用是什么?

答案: 1. “甲土含水量比乙土大,则甲土的饱和度也比乙土的大” 此种说法不正确,在理解这个问题的时候要注意含水量是质量之间的比值,而饱和度是体积之间的比值,在相同孔隙体积的情况下上述说法成立,假设在相同土粒质量的情况下甲土孔隙体积比乙土大得多的时候,孔隙水所占体积相对孔隙体积就很难确定大小关系。 2. 有效应力原理要点: (1)土中总应力σ等于有效应力'σ与孔隙压力u 之和。即:μσσ+=' (2)土中有效应力控制土的体积和强度的变化。 3. 影响土压力的因素包括:墙的位移方向和位移量,墙后土体所处的应力状态,墙体材料、高度及结构形式;墙后土体的性质,填土表面的形状,墙和地基之间的摩擦特性,地基的变形等。 4、地基承载力的特征值是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。 5.天然容重是天然状态下单位体积土的重量;饱和容重是土的孔隙中都充满水时的单位体积土的重量;浮容重是指扣除地下水对土的浮力以后的土体重量与土的总体积之比;干容重是土的固重量与土的总体积之比; 大小关系依次为:饱和容重>天然容重>干容重>有效容重。 6. 前期固结压力:天然土层在形成历史上沉积固结过程中受到过的最大固结压力 超固结比(OCR ):先期固结压力和现在所受的固结压力之比,根据OCR 值可将土层分为正常固结土,超固结土和欠固结土。 OCR =1,即先期固结压力等于现有的固结压力,正常固结土 OCR 大于1,即先期固结压力大于现有的固结压力,超固结土 OCR 小于1,即先期固结压力小于现有的固结压力,欠固结土。 7、莫尔认为材料的破坏是剪切破坏,当任一平面上的剪应力等于材料的抗

土力学与基础工程作业2016

土力学与基础工程作业 2015-2016学年度第一学期 一、选择题 1.对土骨架产生浮力作用的水是(A) (A)重力水(B) 毛细水 (C) 强结合水(D)弱结合水 2.土粒大小及级配,通常用颗粒级配曲线表示,土的颗粒级配曲线越平缓,则表示(C)。 (A)土粒大小均匀,级配良好;(B) 土粒大小不均匀,级配不良;(C) 土粒大小 不均匀,级配良好。 3.毛细水上升高度决定于土粒粒度,下列哪种土毛细水上升高度最大(B )。 (A)粘性土; (B)粉土; (C)砂土。 4有一非饱和土样,在荷载作用下,饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率怎样改变?( A) (A)γ增加,减小 (B) γ不变,不变(C)γ增加,增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率,下述说法哪种是对的?( C) (A)天然土的含水率最大不超过液限 (B) 液限一定是天然土的饱和含水率 (C)天然土的含水率可以超过液限,所以液限不一定是天然土的饱和含水率 6. 粘性土的塑性指数越大,表示土的(C )。 (A)含水量w越大; (B)粘粒含量越高; (C) 粉粒含量越高; (D) 塑限Wp越高。 7.下列哪一种土样更容易发生流砂?(B ) A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 8. 下列因素中,与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是(D ) (A)滑动圆弧的圆心位置 (B)滑动圆弧的半径 (C)土坡的高度(D)土坡的坡角 9.评价地基土压缩性高低的指标是(A) (A)压缩系数;(B)固节系数;(C)沉降影响系数; (D)参透系数10.所谓临界荷载,就是指:( C ) (A)地基持力层将出现塑性区的荷载; (B)地基持力层中出现连续滑动面时的荷载; (C)地基持力层中出现某一允许大小塑性区时的荷载 二、简答题 1.土是由哪几个部分组成的?各相变化对土的性质有什么影响? 答:土是由固体矿物、液体水和气体三部分组成的三相系。固相物质分无机

土力学与基础工程知识点考点整理汇总

一、绪论 1.1土力学、地基及基础的概念 1.土:土是连续、坚固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆 积物。 2.地基:地基是指支撑基础的土体或岩体。(地基由地层构成,但地层不一 定是地基,地基是受土木工程影响的地层) 3.基础:基础是指墙、柱地面下的延伸扩大部分,其作用是将结构承受的 各种作用传递到地基上的结构组成部分。(基础可以分为浅基础和深基 础) 4.持力层:持力层是指埋置基础,直接支撑基础的土层。 5.下卧层:下卧层是指卧在持力层下方的土层。(软弱下卧层的强度远远小 于持力层的强度)。 6.基础工程:地基与基础是建筑物的根本,统称为基础工程。 7.土的工程性质:土的散粒性、渗透性、压缩性、整体强度(连接强度) 弱。 8.地基与基础设计必须满足的条件:①强度条件(按承载力极限状态设计): 即结构传来的荷载不超过结构的承载能力p f ≤;②变形条件:按正常使 s≤ 用极限状态设计,即控制基础沉降的范围使之不超过地基变形的允许值[] 二、土的性质及工程分类 2.1 概述 土的三相组成:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成,简称为三相体系。 2.2 土的三相组成及土的结构 (一)土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。矿物颗粒的成分有两大类:(1)原生矿物:即岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母等。(2)次生矿物:系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物(如

粘土矿物)。它们的颗粒细小,呈片状,是粘性土固相的主要成分。次生矿物中粘性矿物对土的工程性质影响最大 —— 亲水性。 粘土矿物主要包括:高岭石、蒙脱石、伊利石。蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。它的亲水性特强工程性质差。伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。高岭石,它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞,属于1:1型结构单位层或者两层。它的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石,更小于蒙脱石,遇水稳定,工程性质好。 土粒的大小称为粒度。在工程性质中,粒度不同、矿物成分不同,土的工程性质也就不同。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。而划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称,再细分为六个粒组:漂石(块石)、卵石(碎石)、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。土的级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比,横坐标则是用对数值表示土的粒径。由曲线形态可评定土颗粒大小的均匀程度。若曲线平缓则粒径大小相差悬殊,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。 工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒的不均匀程度。 60 30u d C d = ()2301060c d C d d =? 10d —小于某粒径的土粒质量总土质量10%的粒径,称为有效粒径; 30d —小于某粒径的土粒质量总土质量30%的粒径,称为中值粒径; 60d —小于某粒径的土颗粒质量占总质量的60%的粒径,称限定粒径。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断 ① 对于级配连续的土: Cu 5,级配良好;5Cu ,级配不良。 ② 对于级配不连续的土,级配曲线上呈台阶状,采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏,需同时满足Cu 5和13Cu = 两个条件时,才为级配良好,反之级配不良。

土力学与基础工程课后答案

2.21 某办公楼工程地质勘探中取原状土做试验。用天平称50cm3湿土质量为95.15g,烘干后质量为75.05g,土粒比重为2.67。计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度。 【解】m = 95.15g,m s = 75.05g,m w = 95.15 - 75.05 = 20.1g,V = 50.0 cm3,d s = 2.67。 V s = 75.05/(2.67 1.0) = 28.1 cm3 取g = 10 m/s2,则V w = 20.1 cm3 V v = 50.0 - 28.1 = 21.9 cm3 V a = 50.0 – 28.1 – 20.1 = 1.8 cm3 于是, = m / V = 95.15 / 50 = 1.903g/ cm3 d= m s / V = 75.05 / 50 = 1.501g/ cm3 sat = (m s +w V v)/ V = (75.05 + 1.0 21.9) / 50 = 1.939g/ cm3 w = m w / m s = 20.1 / 75.05 = 0.268 = 26.8% e = V v / V s = 21.9 / 28.1 = 0.779 n = V v / V = 21.9 / 50 = 0.438 = 43.8% S r = V w / V v = 20.1 / 21.9 = 0.918 2.22 一厂房地基表层为杂填土,厚1.2m,第二层为粘性土,厚5m,地下水位深1.8m。在粘性土中部取土样做试验,测得天然密度 = 1.84g/ cm3,土粒比重为2.75。计算此土样的天然含水率w、干密度d、孔隙比e和孔隙率n。 【解】依题意知,S r = 1.0,sat = = 1.84g/ cm3。

土力学与地基基础课程标准

《土力学与地基基础》课程标准 课程名称:土力学与地基基础 适用专业:市政工程技术 开设学期:第二学年第一学期 学时:64 学分:4 一、课程性质及作用 《土力学与地基基础》课程是高职市政工程技术专业的一门实践性较强的技术基础课程,主要是为了培养本专业的高级实用型技术人才提供必要的地基与基础工程设计与计算的相关知识和基本技能训练。 本课程的教学目标是以土力学的基本理论为基础,并结合课间实验,培养学生运用国家或行业现行标准、规范及规程,解决路基、堤坝、码头、岸坡、房屋建筑物及桥梁基础设计与施工中有关土的工程技术问题的能力。同时,掌握常用基础类型的设计原则与计算方法,了解软弱地基的处理方法,具备进行地基基础初步设计的能力。 本课程的前续课程有:应用高等数学、土建力学、市政工程识图与绘图、市政工程材料等; 本课程的平行课程有:工程地质与水文勘测、结构设计原理、城市道路设计与施工、市政管道工程施工等; 本课程的后续课程有:桥梁工程施工、工程项目管理、市政工程计价、市政工程资料管理等。 二、课程设计思路 由学校专任教师、行业和企业专家合作选择课程内容。变学科型课程体系为任务引领型课程体系,紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容。变知识学科本位为职业能力本位,从“任务与职业能力”分析出发,设定课程能力培养目标。变书本知识的传授为动手能力的培养,创设工作情境,以“工作项目”为主线,结合职业技能证书考证,培养学生的实践动手能力。本课程以市政工程技术类专业学生的就业为导向,根据行业专家对市政工程技术类专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析,同时遵循高等职业院校学生的认知规律,紧密结合职业资格证书中相关考核要求,确定本课程的教学模块和课程内容。为了充分体现任务引领、实践导向的课程思想,本课程按照在道路、桥涵、管道工程设计和施工中应用的工作任务进行课程内容安排。 (1)设计八个学习情境即:①地基与基础认知;②土中应力计算;③土的压缩及沉降计算;④土的强度及地基承载力分析;⑤土压力与土坡稳定分析;⑥天然地基上的浅基础设计;⑦桩基础设计;⑧地基处理与加固。每个学习情境又分为若干个教学项目,围绕每个教学项目又选取若干个教学任务。打破传统的知识传授方式,以“学习情境”为主线,结合职业技能证书考证,培养学生的实践动手能力。 (2)采用灵活多样的教学方法。针对不同的教学任务可分别采用课堂讲授、行动导向教学法、多媒体教学、任务引领教学、理实一体化和案例教学等教学方法。 (3)教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,通过理论与实践相结合,重点评价学生对本课程基本知识和基本技能的掌握情况。 三、课程目标 1.认知目标 (1)掌握有关土的物理力学性质及工程性质,地基应力,应变,强度的基本概念、基本计算原理和实际计算; (2)学会一定埋置深度的基础下的地基应力计算及桥台后填土引起的基底附加应力计算;

土力学与基础工程(赵明华)精华版全解

名词解释 1?土力学一利用力学的一般原理,研究土的物理、化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素 作用下工程性状的应用科学。它是力学的一个分支。 2?地基:为支承基础的土体或岩体。在结构物基础底面下,承受由基础传来的荷载,受建筑物影响的那 部分地层。地基分为天然地基、人工地基。 3?基础:将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。基础依据埋置深度不同划分为浅基础、 深基础 2 土的性质及工程分类 1. 土的三相:水(液态、固态)气体(包括水气)固体颗粒(骨架) 2. 原生矿物。即岩浆在冷凝过程中形成的矿物。 3. 次生矿物。系原生矿物经化学风化作用后而形成新的矿物 4. 粘土矿物特点:粘土矿物是一种复合的铝 一硅酸盐晶体,颗粒成片状,是由硅片和铝片构成的晶胞所 组叠而成。 5. 粒组:介于一定粒度范围内的土粒。 界限粒径:划分粒组的分界尺寸称为 颗粒级配:土中各粒组的相对含量就称为土的颗粒级配。( d > 0.075mm 时,用筛分法;d <0.075,沉降 分析) 颗粒级配曲线:曲线平缓,表示粒径大小相差悬殊,土粒不均匀,即级配良好。 不均匀系数:C u =d 60/d 10 ,反映土粒大小的均匀程度,C u 越大表示粒度分布范围越大,土粒越不均 匀,其级配越 好。 曲率系数:C c =d 302/(d 60*d 10),反映累计曲线的整体形状, C c 越大,表示曲线向左凸,粗粒越多。 (d60为小于某粒径的土重累计百分量为 60%,d30 、d11分别为限制粒径、中值粒径、有效 粒径) ① 对于级配连续的土: Cu>5,级配良好;Cu<5级配不良。 ② 对于级配不连续的土,级配曲线上呈台阶状,采用单一指标 Cu 难以全面有效地判断 土级配好坏,需同时满足 Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好,反之则级配不良。 6. 结合水一指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水。 这种电分子吸引力高达几千到几万个大 气压,使水分子和土粒表面牢固地粘结在一起。结合水分为强结合水和弱结合水两种。 强结合水:紧靠于土颗粒的表面,受电场作用很大,无安全不能移动,表现出固态特性 弱结合水:强结合水外,电场作用范围内的水, 是一种粘质水膜,受力时可以从水膜厚处向薄处移 动,也可因电场引力从一个土粒周围转移到另一个土粒周围,担在重力作用下不会发生移动。 毛细水:受到水与空气交界面处表面张力的作用 ,存在于地下水位以上透水层中的自由水。 毛细现象:指土中水在表面张力作用下,沿细的孔隙向上及其它方向移动的现象。 重力水:地下水面以下,土颗粒电分子引力范围以外的水 ,仅受重力作用.传递静水压力产生浮托力. 7. 土的结构:指土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。土的结构和 构造对土的性质有很大影响。 (单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构) 土的构造:物质成分和颗粒大小等都相近的同一土层及其各土层之间的相互关系的特征称之。 理构 造、裂隙构造、分散构造) 8. 相对密实度:D r =「e 二] e m ax —e min \ d max — dmin [ d 界限含水量:粘性土由一种状态转到另外一种状态的分界含水量。 液限(? 'L ):粘性土由可塑状态转到流动状态的界限含水量。 塑限(「p ):粘性土由半固态转到可塑状态的界限含水量。 e max e (层

土力学与基础工程

一、单选( 每题参考分值2.5分) 1、若土体中的前期固结压力超过了现有的土自重应力,则该土为( ) 正常固结土 B. 高压缩性土 C. 超固结土 D. 欠固结土 错误:【C】 桩基础适用于地基上部土层土质太差而下层土质较好的情况 B.

桩基础适用于存在可液化土层的情况 C. 当上层软弱土层很厚,桩底不能达到坚实土层时,选择桩基础应考虑沉降问题。 D. 桥梁及港口工程多采用低承台桩基础 错误:【D】 3、以下四项特点中,属于三轴剪切试验缺点的是( ) 能严格控制排水条件和测定孔隙水压力 B. 剪切面不是人为固定 C. 应力状态比较明确 D.

主应力方向固定不变 错误:【D】 4、确定地基承载力的诸方法中,最可靠的方法是( ) 动力触探 B. 静载荷试验 C. 经验公式计算 D. 理论公式计算 错误:【B】

墙后填土是理想的散粒体 B. 滑动破坏面是通过墙踵的平面 C. 滑动土楔体是刚体 D. 墙背直立光滑 错误:【D】 6、太沙基提出的地基极限承载力公式是针对以下哪种情况推导的?() 中心受压矩形基础 B. 中心受压条形基础

C. 偏心受压矩形基础 D. 偏心受压条形基础 错误:【B】 7、以下工程问题中,不与土的抗剪强度直接相关的是() 砌体厂房的墙体因地基不均匀沉降而轻微开裂 B. 建筑物下的地基土产生整体滑动,造成上部结构破坏。 C. 土坝、路堤等填方边坡出现滑坡 D.

挡土墙墙背后土体滑动,导致挡土墙倾覆。 错误:【A】 对经常受水平荷载作用的高层建筑和高耸建筑,应验算其基础的稳定性。 B. 对建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,应验算其基础的稳定性。 C. 以上两种情况验算基础稳定性时,只需考虑基础是否沿基底滑动或倾覆,不必考虑基础是否和地基一起滑动而丧失稳定性。 D. 对地下水埋藏较浅的建筑物地下室,应进行抗浮稳定性验算。 错误:【C】 9、工程中用来评价砂土密实程度的指标是( )

《土力学与基础工程》复习资料和答案--计算题

44.地基土呈水平成层分布,自然地面下分别为粉质粘土、细砂和中砂,地下水位于第 一层土底面,各层土的重度见图。试计算图中1点、2点和3点处的竖向有效自重应力。(8分) 题 44 图 解: 0'1=cz σ kPa cz 2.285.18.18'2=?=σ 3'2/6.9106.19m kN =-=γ kPa cz 2.525.26.95.18.18'3=?+?=σ 45. 已知某土样 18=?,c =15kPa ,承受的大小主应力分别为1σ=400kPa ,3σ=180kPa ,试 判断该土样是否达到极限平衡状态?(8分) 解: 已知土的抗剪强度指标φ、c 及最小主应力σ3 假定土体处于极限平衡状态,根据极限平衡条件: )2/45tan(2)2/45(tan 231??σσ+++= c f )2/1845tan(152)2/1845(tan 1802 +?++= 3.382= kPa 因为f kPa 11400σσ>=,所以土体处在破坏状态。 46. 某柱下方形底面基础,底面边长2.8 m ,基础埋深1.8 m ,柱作用在基础顶面的轴心荷载标准组合值F k =1250KN,第一层土为粘土,厚度3.8 m ,天然重度γ=18 kN/m 3;地基承载力特征值f ak =160 kPa,深度修正系数ηd =1.6;粘土层下为淤泥层,天然重度

γ=17kN/m 3;地基承载力特征值f ak =80 kPa ,深度修正系数ηd =1.0,取地基压力扩散 角θ=22°。试分别验算地基持力层及下卧层是否满足承载力要求。(14分) 题 46 图 解: (1) 验算持力层承载力 kPa d f f m d ak a 4.197)5.08.1(186.1160)5.0(=-??+=-+=γη a k k k f kPa A G F P <=????+=+= 4.1958 .28.28 .18.28.2201250 求故持力层承载力满足要 (2) 验算软弱下卧层承载力 软弱下卧层顶面附加应力: ) tan 2)(tan 2() (θθγz l z b d P bl P m k z ++-= ,5.65) 22tan 228.2() 8.1184.195(8.28.22 kPa =??+?-??= 软弱下卧层顶面自重应力: kPa z d p m cz 4.688.318)(=?=+=γ 软弱下卧层承载力特征值: kPa d f f m d ak a 4.139)5.08.3(180.180)5.0(=-??+=-+=γη分) 3/18m kN m =γ其中 kPa f kPa P az z cz 4.1399.1335.654.68P =<=+=+ 软弱下卧层承载力亦满足要求。

最新清华大学版土力学课后答案资料

第一章1-1: * r m 心 r :g g = v “ m s 121.5 “ 3 V s s 45cm s 心 2.7 “': i sat - w =20.6 -10 =10.6KN /m 3 斗 m s 121.5 3 d s g *10=16.9KN/m V 72 则 sat ? d 1-2: 已知:G s =2.72 设 V s =1cm 3 ,s =2.72g/cm 3 m s = 2.72g d = 'd g =匹 g 二272 *? =16KN / m 3 d d V 1.7 贝U = - w =20.1-10 = 10.1KN /m 3 当0二75%时, m w = :W V V S -1.0*0.7*75% -0.525g m w m s 0.525 2.72 = 19.3% =:? g V 0.525 2.72 *10 -19.1KN /m 3 1.7 已知: 3 V=72cm 3 m=129.1g m s =121.5g G s =2.70 则: m _m s w m s 129 f6.3% 121.5 129 1 *10 =17.9KN / 72 V/ 二v -V s = 72-45 = 27cm 3 sat = '"sat g 1.0* 27 121.5 *10 二 20.6KN / m 3 72 V 1.7 *10 =20.1KN /m 3

1-3: 3 4 7 mu = 6V =1.70*10 *8*10 =13.6*10 kg m w =m s w =13.6*107 *20% =2.72*107 kg 1-4: 甲: I p = W[_ —Wp = 40 —25 = 15 设V s =1则 m s 「「V s =2.7g m w =2.7*30% -0.81g 又因为S r =100% V V 4。81 w = 19.4KN /m 3 d =讥=14.8 KN /m 3 十0.81 乙: m s d _ V s V w 1.81 2.7 3 1.48g / cm m s m w P 13.6*107 2.72*107 1.92*103 85000m 3 P = V s 叫斗2^! 伽 V w 1 0.81

土力学与基础工程

考试科目:《土力学与基础工程》第一章至第三章(总分100分)时间:90分钟 学习中心(教学点)批次:层次:专业:学号:身份证号: 姓名:得分: 一、填空题(每空1分,共10分) 1、粘性土的不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用、、测定。 2、土的灵敏度越高,其结构性越强,受扰动后土的强度降低越。 3、作为建筑地基的土,可分为岩石、碎石土砂土、、粘性土和人工填土。 4、碎石土是指粒径大于mm的颗粒超过总重量50%的土。 5、土的饱和度为土中被水充满的孔隙与孔隙之比。 6、液性指数是用来衡量粘性土的状态。 7、地下水位下降则原水位出处的有效自重应力。 二、单项选择题(每题1分,共10分) 1、对无粘性土的工程性质影响最大的因素是()。 A、含水量 B、密实度 C、矿物成分 D、颗粒的均匀程度 2、处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定()。 A、载荷试验 B、十字板剪切试验 C、标准贯入试验 D、轻便触探试验 3、某粘性土的液性指数=0.6,则该土的状态()。 A、硬塑 B、可塑 C、软塑 D、流塑 4、粘性土的塑性指数越大,表示土的()。 A、含水量w越大 B、粘粒含量越高 C、粉粒含量越高 D、塑限W p越高 5、淤泥属于()。 A、粉土 B、粘性土 C、粉砂 D、细砂 6、粘性土的塑性指数越大,说明()。 A、土粒比表面积越小 B、土粒吸附能力越弱 C、土的可塑范围越大 D、粘粒、胶粒、粘土矿物含量越低 7、已知某种土的密度ρ=1、8g/cm3,土粒相对密度ds=2、70,土的含水量w=18、0%,则每立方土体中气相体积为( ) A、0.486m3 B、0.77m3 C、0.16m3 D、0.284m3 8、在土的三相比例指标中,直接通过室内试验测定的是()。

土力学与基础工程课后思考题答案

土力学与基础工程课后思考题答案 第二章 2、1土由哪几部分组成?土中水分为哪几类?其特征如何?对土的工程性质影响如何? 土体一般由固相、液相与气相三部分组成(即土的三相)。 土中水按存在形态分为:液态水、固态水与气态水(液态水分为自由水与结合水,结合水分为强结合水与弱结合水,自由水又分为重力水与毛细水)。 特征:固态水就是指存在于颗粒矿物的晶体格架内部或就是参与矿物构造的水,液态水就是人们日常生活中不可缺少的物质,气态水就是土中气的一部分。 影响:土中水并非处于静止状态,而就是运动着的。工程实践中的流沙、管涌、冻胀、渗透固结、渗流时的边坡稳定问题都与土中水的运用有关。 2、2土的不均匀系数Cu及曲率系数Cc的定义就是什么?如何从土的颗粒级配曲线形态上,Cu与Cc数 值上评价土的工程性质。 不均匀系数Cu反映了大小不同粒组的分布情况。 曲率系数Cc描述了级配曲线分布的整体形态,表示就是否有某粒组缺失的情况。 评价:(1)对于级配连续的土:Cu>5,级配良好;Cu<5,级配不良。 (2)对于级配不连续的土:同时满足Cu>5与Cc=1~3,级配良好,反之则级配不良。 2、3说明土的天然重度、饱与重度、浮重度与干重度的物理概念与相互联系,比较同一种土各重度数值 的大小。 天然重度、饱与重度、浮重度与干重度分别表示单位体积的土分别在天然、饱与、湿润、干燥状态下的重量,它们反映了土在不同状态下质量的差异。 饱与重度>天然重度>干重度>浮重度 2、4土的三相比例指标有哪些?哪些可以直接测定?哪些通过换算求得?为换算方便,什么情况下令V=1, 什么情况下令Vs=1? 三相比例指标有:天然密度、含水量、相对密度、干密度、饱与密度、有效密度、孔隙比、孔隙率、饱与度。 直测指标:密度、含水量、相对密度。换算指标:孔隙比、孔隙率、饱与度。 当已知相对密度ds时令Vs=1,当已知天然密度时令V=1,如若两者都已知,设V=1或Vs=1都行 2、5反映无黏性土密实度状态的指标有哪些?采用相对密实度判断砂土的密实度有何优点?而工程上为 何应用得并不广泛? 指标:孔隙比、最大孔隙比、最小孔隙比。 优点:判断密实度最简便的方法就是用孔隙比e来描述,但e未能考虑级配的因素,故引入密实度。 应用不广泛的原因: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与孔隙比最小值时,人为误差也较大。 2、6下列物理指标中,哪几项对黏性土有意义?哪几项对无黏性土有意义? 塑性指数、液性指数对黏性土有意义。粒径级配、相对密实度对无黏土有意义。 2、7简述渗透定理的意义,渗透系数K如何测定?动水如何计算?何谓流砂现象?这种现象对工程有何 影响? 渗透定理即达西定律V=ki,其反映土中水渗流快慢。 室内测定渗透系数有常水头法与变水头法,也可在现场进行抽水实验测定。 流砂现象:当动水为GD数值等于或大于土的浮重度时,土体发生浮起而随水流动。 影响:基础因流砂破坏,土粒随水流走,支撑滑落,支护结构移位,地面不均匀沉降,引起房屋产生裂缝及地下管线破坏,严重时将导致工程事故。 2、8土发生冻胀的原因就是什么?发生冻胀的条件就是什么? 原因:在气温降低以及浓度变化产生渗透压两种作用下,下卧未冻结区的水被吸引到冻结区参与冻结,使冰晶体不断扩大,在土层中形成冰夹层,土体随之发生隆起。 发生冻胀条件:(1)土的因素:冻胀通常发生在细粒土中 (2)水的因素:土层发生冻胀就是由水分的迁移与积聚所致

土力学与基础工程作业题二(含答案)

土力学与基础工程作业题二(含答案) 一、判断题:下列陈述是否正确,正确打√,错误打×。 1.随深度增加,土的附加应力越来越大。 (×) 2.土的质量密度与土的比重不是同一概念. (√) 3.当e=b/6时,基底应力为三角形分布。 (√) 4.土的压缩变形主要是土中孔隙内的气体和水被挤出而产生的。 (√) 5.在荷载作用下,地基中只会产生附加应力,不会产生剪力。 (×) 6.标准贯入试验触探杆的直径为42mm 。 (√) 7.工程地质勘察报告内容不包括图表。 (×) 8.一般把埋置深度在5m 以内的基础称为浅基础。 (√) 9.当建筑结构或基础类型不同时要设置沉降缝。 (√) 10.土的压缩模量越大,土的工程性能越差。 (√ ) 二、单项选择: 1.粘性土的塑性指数为大于 的土。 A.17 B.10 C.7 D.3 (B) 2. 当液性指数小于0时,粘土的状态为: A.坚硬 B.硬塑 C.可塑 D.流塑 (A) 3. 我们把灵敏度大于 的土称为高灵敏度土。 A.4 B.3 C.2 D.1 (A) 4.对于淤泥,它的孔隙比有可能是: A. e =0.5 B. e =0.7 C. e =1.2 D. e ﹤0 (C) 5.当基础宽度大于 m ,或埋置深度大于 m 时,地基承载力f a 要进行修正。 A.0.5,2 B.2,0.5 C. 3,0.5 D0.5, 3 (C) 6. 工程地质钻探中采用的落锤质量为: A.50㎏ B.60㎏ C.70㎏ D. ABC 都不是 (D) 7.土的抗剪强度关系式为: 的说明是粘土。 A.?στtg f = B. c tg f +=?στ C.στ=f D. c f =τ (B) 8. 标贯实验时,当钻杆长度大于 m 时,应进行长度修正。 A.9 B.6 C.3 D.1 (C) 9.当上层土与下卧软弱土层的压缩模量比大于 时,要进行软弱下卧层验算。 A.1 B.2 C.3 D.4 (C) 10. 单桩静载试验预制桩在打入粘性土后不得少于 天才能进行验桩试验。 A.7天 B.15天 C.25天 D.45天 (B) 三、简述题 1、减轻不均匀沉降的措施有哪些? 1、答1.建筑物的体型应力求简单 建筑物的体型指的是其在平面和立面上的轮廓形状。体型简单的建筑物,其整体刚度大,抵抗变形的能力强。因此,在满足使用要求的前提下,软弱地基上的建筑物应尽量采用简单的体型,如等高的“一”字形。 平面形状复杂的建筑物(如“L ”、“T"、“H ”形等),由于基础密集,地基附加应力互相重叠,在建筑物转折处的沉降必然比别处大。加之这类建筑物的整体性差,各部分的刚度不

土力学与基础工程复习重点

土力学与基础工程复习重点 第一章 绪论 (1)地基:支承基础的土体或岩体。 (2)天然地基:未经人工处理就可以满足设计要求的地基。 (3)人工地基:若地基软弱、承载力不能满足设计要求,则需对地基进行加固处理。 (4)基础:将结构承受的各重作用传递到地基上的结构组成部分。 第二章 土的性质及工程分类 (1)土体的三相体系:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(气体)三部分组成。 (2)粒度:土粒的大小。 (3)界限粒径:划分粒组的分界尺寸。 (4)颗粒级配:土中所含各粒组的相对量,以土粒总重的百分数表示。 (5)土的颗粒级配曲线。 (6)土中的水和气(p9) (7)工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒级配的不均匀程度。 不均匀系数u C 反映了大小不同粒组的分布情况,曲率系数c C 描述了级配曲线分布整体形态。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断: 1.对于级配连续的土:5>u C ,级配良好:5u C 和3~1=c C 两个条件时,才为级配良好,反之则级配不良。 颗粒分析实验:确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析实验。对于粒径大于的粗粒土,可用筛分法。对于粒径小于的细粒土,则可用沉降分析法(水分法)。 (7)土的物理性质指标 三个基本实验指标 1.土的天然密度ρ 土单位体积的质量称为土的密度(单位为33//m t cm g 或),即V m =ρ。 () 2.土的含水量w 土中的水的质量与土粒质量之比(用百分数表示)称为土的含水量,

土力学与基础工程PPT上大部分名词解释

土体在压力作用下体积减小的特性称为土的压缩性 压缩曲线上任一点的切线斜率a的值,称为土的压缩系数。 压缩模量Es:土在完全侧限条件下竖向应力与相应的应变增量的比值。 土的变形模量是指土体在无侧限条件下的应力与应变的比值. 土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力. 土的强度是指一部分土体相对于另一部分土体滑动时的抵抗力,实质上就是土体与土体之间的摩擦力。 当土体中某点任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时,该点处于破坏的临界状态称为“极限平衡状态”. 测定土抗剪强度指标的试验称为剪切试验 1.地基—支撑建筑物荷载、且受建筑物荷载影响的那一部分地层称为地基。地基有天然地基和人工地基之分。 2.基础--建筑物向地基传递荷载的下部结构就是基础。基础有浅基础和深基础两种类型。 3.土—地壳表面的岩石经风化、搬运、沉积而形成的松散颗粒的集合体,在建筑工程中,称为土。 土力学--研究土的应力、变形、强度、稳定、渗透等特性以及这些特性随时间变化规律的一门力学学科,称为土力学。 土的三相组成:土是由固体土颗粒(固相)、水(液相) 和气体(气相)所组成的三相体系。 结合水是指受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水 强结合水是指紧靠土粒表面的结合水 弱结合水紧靠于强结合水的外围形成一层结合水膜。 自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的水。 重力水是存在于地下水位以下的透水层中的地下水,它是在重力或压力差作用下运动的自由水,对土粒有浮力作用。 毛细水是受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水. 粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量,叫做界限含水量。 液性指数是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比。 塑性指数是指液限和塑限的差值(省去%符号),即土处在可塑状态的含水量变化范围。 粘性土的这种抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质称为土的触变性。 土的渗透性一般是指水流通过土中孔隙难易程度的性质,或称透水性。 挡土墙--防止土体坍塌的构筑物。 土压力--挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力。 地基承载力--地基承受建筑物荷载的能力。 土坡—有一定倾角的天然土坡和人工土坡。 绕墙趾的抗倾覆力矩与倾覆力矩之比称为抗倾覆安全系数 抗滑力与滑动力之比称为抗滑安全系数 简单土坡系指土坡的顶面和底面都是水平的,并伸至无穷远,土坡由均质土所组成。

土力学与基础工程作业二答案

单项选择题 第1题太沙基的地基极限承载力理论假设基础底面是 ( )。 A、粗糙的条形面积 B、光滑的条形面积 C、粗糙的矩形面积 D、光滑的矩形面积 答案:A 第2题确定地基承载力的诸方法中,最可靠的方法是 ( )。 A、动力触探 B、静载荷试验 C、经验公式计算 D、理论公式计算 答案:B 第3题如果矩形底面基础的尺寸为1xb=10mx8m,在进行地基承载力特征值修正时,公式中b应取( )。 A、3m B、4m C、6m D、8m 答案:C 第4题用静载试验确定单桩承载力时,如果Q-s曲线呈缓变型,则常取桩顶总沉降量为一定值时所对应的荷载为单桩竖向极限承载力,该沉降量宜取( )。 A、10mm B、40mm C、100mm D、150mm

答案:B 第5题土中某点处于极限平衡状态时,剪切破坏面与大主应力作用面所成的角度是 ( )。 A、(45°+φ/2) B、(45°-φ/2) C、45° D、(45°+φ) 答案:A 第6题土体受三轴压力作用时,其破裂面与大主应力的夹角为()。 A、45 B、45+φ/2 C、45-φ/2 D、φ/2 答案:B 第7题地基荷载增长速度较慢,地基土的排水条件较好时,则可以采用的试验方法是()。 A、不固结不排水 B、固结排水 C、快剪 D、无侧限强度试验仪 答案:B 第8题下面对土坡稳定分析方法的说法错误的是()。 A、土坡稳定分析方法有瑞典条分法和毕肖普法 B、瑞典条分法和毕肖普法都假定滑动面为圆柱面、滑动面以上的土体为刚体、每一土条上的安 全系数相同并等于整个滑动面上的平均安全系数 C、条分法考虑了土的应力应变关系 D、条分法不计条间力,毕肖普法考虑了条间力 答案:C

土力学与基础工程试题集

1.若土的颗粒级配累计曲线很陡,则表示() A 土粒较均匀 B 不均匀系数较大 C 级配良好 D 填土易于夯实 2. 由某土的颗粒级配累计曲线获得d60=12.5,d10=0.03,则该土的不均匀系数为() A 416.7 B 4167 C 2400 D 12.53 3.若甲、乙两种土的不均匀系数相同,则两种土的()。 A 颗粒级配累计曲线相同 B 有效粒径相同 C 限定粒径相同 D 限定粒径与有效粒径之比值相同 4.在土的三相比例指标中,直接通过试验测定的是() A , w, e B , w, ρ C , e, ρ D ρs, w, e 5.若某砂土的天然孔隙比与其所能达到的最大孔隙比相等,则该土() A 处于最密实状态 B 处于最松散状态 C 处于中等密实状态 D 相对密实度1 6.对无粘性土的工程性质影响最大的因素是() A 含水量 B 密实度 C 矿物成分 D 颗粒的均匀度 7.处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验来测定? A 载荷试验 B 现场十字板剪切试验 C 标准贯入试验 D 轻便触探试验 8. 某粘性土的液性指数0.6,则该土的状态为()。 A 硬塑 B 可塑 C 软塑 D 流塑 9. 粘性土的塑性指数越大,表示土的()。 A 含水量w越大B粘粒含量越高 C 粉粒含量越高 D 塑限越高 10. 淤泥属于()。 A粉土 B 粘性土 C 粉砂 D 细砂 1.下列有关流土与管涌的概念,正确地说法是() A 发生流土时,水流向上渗流;发生管涌时,水流向下渗流 B 流土多发生在粘性土中,而管涌多发生在无粘性土中 C 流土属突发性破坏,管涌属渐进性破坏 D 流土属渗流破坏,管涌不属渗流破坏 2.反应土透水性质的指标是() A 不均匀系数B相对密度 C 压缩系数 D 渗透系数 3.土透水性的强弱可用土的哪一个指标来反应? A 压缩系数B固结系数 C 压缩模量D渗透系数 4.发生在地基中的下列现象,哪一种不属于渗透变形?() A坑底隆起 B 流土 C 砂沸D流砂 5.下述关于渗流力的描述不正确的是()。 A 其数值与水力梯度成正比,其方向与渗流方向一致 B 是一种体积力,其量纲与重度的量纲相同 C 流网中等势线越密的区域,其渗流力也越大 D 渗流力的存在对土体稳定总是不利的 6.下列哪一种土样更容易发生流砂?( ) A 砾砂或粗砂B细砂或粉砂 C 粉质粘土D粘土 7.成层土水平方向的等效渗透系数与垂直方向的等效渗透系数的关系是() A > B C < D 不确定

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