土力學習題集及詳細解答

1、土力學第十章習題集及詳細解答第10章土坡和地基的穩(wěn)定性1.填空題1 .黏性土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的表達式為 。2 .無黏性土坡在自然穩(wěn)定狀態(tài)下的極限坡角，稱為 。3 .瑞典條分法穩(wěn)定安全系數(shù)是指和 之比。4 . 黏 性 土 坡 的 穩(wěn) 定 性 與 土 體的、 和 等5個參數(shù)有密切關系。5 .簡化畢肖普公式只考慮了 土條間的 作用力而忽略了 作用力。2.選擇題1 .無粘性土坡的穩(wěn)定性，（A.與坡高無關，與坡腳無關C.與坡高有關，與坡腳有關2 .無黏性土坡的穩(wěn)定性（BA.與密實度無關C.與土的內(nèi)摩擦角無關3 .某無黏性土坡坡角3=24 ,A.K=1.46C.K=1.63B.與坡高無關，與坡腳有關D.與坡

2、高有關，與坡腳無關B.與坡高無關D.與坡角無關內(nèi)摩擦角檸36 ,則穩(wěn)定安全系數(shù)為（ C ）B. K=1.50D. K=1.70*二0分析法，這時土的抗剪強度指標應該采用下列哪B.直剪試驗慢剪D.標準貫入試驗A ）。4 .在地基穩(wěn)定性分析中，如果采用種方法測定？ （ C ）A.三軸固結不排水試驗C.現(xiàn)場十字板試驗5 .瑞典條分法在分析時忽略了（A. 土條間的作用力B.土條間的法向作用力C.土條間的切向作用力6 .簡化畢肖普公式忽略了（ CA. 土條間的作用力B.土條間的法向作用力C.土條間的切向作用力3判斷改錯題1. N,只有黏性土坡的穩(wěn)定性才與坡高無關。2. 工，只有最小安全系數(shù)所對應的滑動面

3、才是最危險的滑動面。3. X ,只適用于均質土坡。4. V5. 畢肖普條分法也適用于總應力法1 .黏性土坡的穩(wěn)定性與坡高無關。2 .用條分法分析黏性土的穩(wěn)定性時，需假定幾個可能的滑動面，這些滑動面均是最危險的滑動面。3 .穩(wěn)定數(shù)法適用于非均質土坡。4 .畢肖普條分法的計算精度高于瑞典條分法。5 .畢肖普條分法只適用于有效應力法。4.簡答題1 . 土坡穩(wěn)定有何實際意義？影響土坡穩(wěn)定的因素有哪些？2 .何為無黏性土坡的自然休止角？無黏性土坡的穩(wěn)定性與哪些因素有關？3 .簡述畢肖普條分法確定安全系數(shù)的試算過程？4 .試比較土坡穩(wěn)定分析瑞典條分法、規(guī)范圓弧條分法、畢肖普條分法及楊布條分法的異同？5 .

4、分析土坡穩(wěn)定性時應如何根據(jù)工程情況選取土體抗剪強度指標和穩(wěn)定安全系數(shù)？6 .地基的穩(wěn)定性包括哪些內(nèi)容？地基的整體滑動有哪些情況？應如何考慮？7 . 土坡穩(wěn)定分析的條分法原理是什么？如何確定最危險的圓弧滑動面？8 .簡述楊布（Janbu）條分法確定安全系數(shù)的步驟。5.計算題1 .一簡單土坡，A 2映P%圻三2 y三跳。如坡角燈=600，安全系數(shù)K=1.5，試用穩(wěn)定數(shù)法確定最大穩(wěn)定坡高；（2）如坡高卜=玄5幽，安全系數(shù)仍為1.5，試確定最大穩(wěn)定坡角；（3）如坡高卜=*叫 坡角,試確定穩(wěn)定安全系數(shù) Ko2 .某砂土場地經(jīng)試驗測得砂土的自然休止角二3?？?，若取穩(wěn)定安全系數(shù) K=1.2,問開挖基坑時土坡

5、坡角應為多少？若取 產(chǎn)=2?？?，則k又為多少？3 .某地基土的天然重度二1a6k蜘加，內(nèi)摩擦角色=1?？?黏聚力E = 1般尸鼻,當采取 坡度1 ： 1開挖坑基時，其最大開挖深度可為多少？4 .已知某挖方土坡，土的物理力學指標為=18.9板/裙吁12比無，若取安 全系數(shù)度- L5 ,試問：（1）將坡角做成 產(chǎn)=60時邊坡的最大高度；（2）若挖方的開挖高度為 6m ,坡角最大能做成多大?5 .某簡單黏性土坡坡高后二碗，邊坡高度為 1 ： 2, 土的內(nèi)摩擦角 伊=19口，黏聚力 。=1此產(chǎn)值，重度尸= 17.2比N7甥,坡頂作用著線荷載，試用瑞典條分法計算土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。解：(1)按比例繪出該

6、土坡的截面圖，如圖10-1所示，垂直界面方向取1m長進行計算(作圖時宜畫大一些，圖 10-1已縮小)。(2)由土坡坡度1 ： 2查表9-1得角=25% 2=35。，作圖得E點?，F(xiàn)假定E點為滑動圓弧的圓心，EA常作為半徑r,從圖上量得廣= 15.7海，作假設圓弧滑動面人 AG(3)取土條寬度右=。， =1,57附，共分為15個土條。取E點豎直線通過的土條為0號,右邊分別為=15 ,左邊分別為】二卜1)5)。(4)計算各土條的重力 代。5二地冷叮，其中也為各土條的中間高度，可從圖中按比例量出。其中兩端土條(編號為-5 ”和9”)的寬度與匕不同，故要換算成同面積及同寬度b時b 5 = 3一加# 晶=

7、 2.8切b 9 h的高度。換算時土條-5和9可視為三角形，算得其面積分別為=5*物 和和4 = 4.4腐、得到土條-5和9的相應高度分別為:圖 10-1第9章參考答案1 填空題1 二匚2 .自然休止角3 .抗滑力矩，滑動力矩4 .抗剪強度指標中、已，重度了，土坡的坡角足，坡高5 . 法向，切向2 選擇題1.B2.B3.C5.C6.A7.C3 判斷改錯題1 .又，只有黏性土坡的穩(wěn)定性才與坡高無關。2 .工，只有最小安全系數(shù)所對應的滑動面才是最危險的滑動面。3 .工,只適用于均質土坡。4 . V5 .工，畢肖普條分法也適用于總應力法。4 簡答題1 .【答】山區(qū)的天然山坡，江河的岸坡以及建筑工程中

8、因平整場地、開挖基坑而形成的人工斜坡，由于某些外界不利因素的影響，造成邊坡局部土體滑動而喪失穩(wěn)定性，邊坡的坍塌常造成嚴重的工程事故，并危及人身安全，因此，應選擇適當?shù)倪吰陆孛?，采取合理的施工方法，必?時還應驗算邊坡的穩(wěn)定性以及采取適當?shù)墓こ檀胧?，以達到保證邊坡穩(wěn)定。減少填挖土方量、縮短工期和安全節(jié)約的目的。影響邊坡穩(wěn)定的因素一般有一下幾個方面：(1) 土坡作用力發(fā)生變化。例如由于在坡頂堆放材料或建造建筑物使坡頂受荷，或由于打樁、車輛行駛、爆破、地震等引起的震動改變了原來的平衡狀態(tài)。(2) 土體抗剪的強度的降低。例如土體中含水量或孔隙水壓力的增加。(3)靜水壓力的作用。例如雨水或地面水流入土坡

9、中的豎向裂縫，對土坡產(chǎn)生側向壓力，從而促進捅破的滑動。(4)地下水在土壩或基坑等邊坡中的滲流常是邊坡失穩(wěn)的重要因素，這是因為滲流會引起動水力，同時土中的細小顆粒會穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流挾帶而去，使土體的密實度下降。(5)因坡腳挖方而導致土坡高度或坡腳增大。2 .【答】砂土的自然休止角：砂土堆積成的土坡，在自然穩(wěn)定狀態(tài)下的極限坡腳，稱為自然休止角，砂土的自然休止角數(shù)值等于或接近其內(nèi)摩擦角，人工臨時堆放的砂土， 常比較疏松，其自然休止角略小于同一級配砂土的內(nèi)摩擦角。一般來講，無黏土土坡的穩(wěn)定性與坡高無關，只和坡角、土的內(nèi)摩擦角有關，且只要坡角小于土的內(nèi)摩擦角就穩(wěn)定；當無黏土土坡有滲流時，除以上

10、因素，還和土體本身的重度有關。3 .【答】可用文字敘述之，下面以程序簡圖描述之。4.【答】幾種方法的異同用表格簡單表述如下:方法整體園弘法荷電條分法%甲n注法筒布法滑裂而形狀眈孤158孤Mil任趣隙設剛性用助體 滑動面上橫 陽平衡沼略全部條 同力忽略條匐切向 力條閶力作用點位置適圖性飽胤軟希 土 4=oTR 坳ft 土一段均質土任意糊變9偏小1cly誤看ZOTO%難以確定1整體力矩4)qJ1各條力矩IXq#條并向力I/q各條水平力1Kq士條嬲B1平衡條件-1qd5.【答】分析土坡穩(wěn)定時的抗剪強度指標選用下表:足情優(yōu)1強計 口疔金呆詡的強 境措標姍葡，榔院感iFM E而我圓X在竟*41三史巴L

11、f:.1.取土用室 我方巾辭F 審熟嘮凄.土蚌起第耙枕棗1抱和腹小fW1 MG直射匚二段:四；m.匍不捧水貨替孔融息力地fll度大于 俎咻喬打慢即代吊不排水噌陋石蹤M打價1t I： n性也他i嘉度桁土 粘性理道要期小于可茹 .O 1 D. 1 . . -快打Ml任利穆選罩駐制限期愚定 孽就唐效應 和法尤新恰七. 1政:整麻人同上.猾礴4*和攥水即!軸十在的慢再二；5周鼬而排小磯工寸.息川打心0* *分析土坡穩(wěn)定時的安全系數(shù)見（JTJD30-2004 ）和（JTJ017 96）,也可選用下表:分折方法抗聲輕度將片安金多致庠得 值備 注總應力住快算ije點用時根據(jù)不同 的什新方法改用卜中板巾t.1

12、0將效周緯后 力注*1.翔十字板嘲t. 30準畢由得法甫致或快盛t6.【答】地基的穩(wěn)定性包括以下主要內(nèi)容 ：承受很大水平力或傾覆力矩的建（構）筑物；位于斜坡或坡頂上的建（構）筑物；地基中存在軟弱土層，土層下面有傾斜的巖層面、隱伏的破碎或斷裂帶，地下水滲流等。 地基的整體性滑動有以下三種情況：擋墻連同地基一起滑動。可用抗滑力矩和滑動力矩的比值作為安全系數(shù)計算，也可用 類似土坡的條分法計算， 一般要求Knin大于1.2 ；當擋土墻周圍土體及地基土都比較軟弱 時，地基失穩(wěn)時可能出現(xiàn)貫入軟土層深處的圓弧滑動面。同樣可采用類似于土坡穩(wěn)定分析的條分法計算穩(wěn)定安全系數(shù)，通過試算求得最危險的圓弧滑動面和相應的穩(wěn)定安全系數(shù)Knin ,一般要求 Km1.2 ；當擋墻位于超固結堅硬黏性土層中時，其滑動面可沿著近似水平面 的軟弱結構面發(fā)生非圓弧滑動面。計算是采用主（被）動擋墻的壓力公式， 以抗滑力和滑動力的比值計算，一般要求 K方 1.3。 7.【答】土坡穩(wěn)定分析的條分法的基本原理