根据分层总和法、《工程地质手册》(第五版)第719页。
降水后地下水位在地面下25.8m。
(1)降水在砂土层中引起的附加应力
18.9m处:Δp=(18.9-3.2)×10=157kPa
25.8m处:Δp=22.6×10=226kPa
39.6m处:Δp=226kPa
18.9~25.8m中点处的平均附加应力为:(157+226)/2=191.5kPa。
25.8~39.6m中点处的平均附加应力为226kPa。
(2)由砂土沉降量反算变形模量
砂土层沉降量s=550-220.8=329.2mm,则:
s∞=(1/E)ΔpH
即329.2=(1/E)×191.5×6.9+(1/E)×226×13.5
解得:E=13.5MPa
【说明】本题争议的地方是变形模量要不要换算成压缩模量,根据土力学中压缩固结理论,压缩模量是不能在侧向变形条件下得到的,即只能发生竖向变形;变形模量是有侧向变形条件下,竖向应力与竖向应变之比,变形模量可通过公式
计算,编者认为这里是不需要把变形模量换算成压缩模量的,因为大面积降水引起的变形不仅有竖向变形还有侧向变形,并且手册公式中用的是弹性模量。弹性模量是在弹性范围内,竖向应力与应变的比值,也是在侧向有变形的条件下得到的。对本题而言,如果砂土层中水位上升,砂土层的变形是可恢复的,砂土的变形模量等于弹性模量。