土力學(xué)習(xí)題集答案第十章參考

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評與關(guān)注！ 第10章 土坡和地基的穩(wěn)定性  1.簡答題1.     土坡穩(wěn)定有何實(shí)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(guān)？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.    

2、分析土坡穩(wěn)定性時應(yīng)如何根據(jù)工程情況選取土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)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(yīng)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。 2.填空題1.黏性土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的表達(dá)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  自然休止角 。3.瑞典條分法穩(wěn)定安全系數(shù)

3、是指              和              之比。4.黏性土坡的穩(wěn)定性與土體的              、       

4、       、              、              和              等5個參數(shù)有密切關(guān)系。5.簡化畢肖普公式只考慮

5、了土條間的          作用力而忽略了           作用力。 3.選擇題1.無粘性土坡的穩(wěn)定性，（  B  ）。 A.與坡高無關(guān)，與坡腳無關(guān)               B.與坡高無關(guān)，與坡腳有關(guān) 

6、0;C.與坡高有關(guān)，與坡腳有關(guān)               D.與坡高有關(guān)，與坡腳無關(guān) 2.無黏性土坡的穩(wěn)定性（  B  ）。A.與密實(shí)度無關(guān)            B.與坡高無關(guān)C.與土的內(nèi)摩擦角無關(guān)       D.與坡角無關(guān)3.某無黏性土坡坡角=24&#

7、176;，內(nèi)摩擦角=36°，則穩(wěn)定安全系數(shù)為( C  )A.K=1.46             B. K=1.50C.K=1.63             D. K=1.704. 在地基穩(wěn)定性分析中，如果采用分析法，這時土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)該采用下列哪種方法測定？（  C  ）A.三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)

8、        B.直剪試驗(yàn)慢剪C.現(xiàn)場十字板試驗(yàn)            D.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)5. 瑞典條分法在分析時忽略了（ A   ）。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（ C   ）。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 4.判斷改錯題1.  

9、60;  黏性土坡的穩(wěn)定性與坡高無關(guān)。X2.     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(zhì)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(yīng)力法。 5.計算題1.一簡單土坡，。(1)如坡角，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，安全系數(shù)仍為1.5，試確定最大穩(wěn)定坡

10、角；(3)如坡高，坡角，試確定穩(wěn)定安全系數(shù)K。2. 某砂土場地經(jīng)試驗(yàn)測得砂土的自然休止角，若取穩(wěn)定安全系數(shù)K=1.2，問開挖基坑時土坡坡角應(yīng)為多少？若取，則K又為多少？3. 某地基土的天然重度，內(nèi)摩擦角，黏聚力， 當(dāng)采取坡度11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(xué)指標(biāo)為=18.9，若取安全系數(shù),試問：(1)將坡角做成時邊坡的最大高度；(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，邊坡高度為12，土的內(nèi)摩擦角，黏聚力，重度，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) 按比例繪出該土坡的截面圖，如圖10-1

11、所示，垂直界面方向取1m長進(jìn)行計算（作圖時宜畫大一些，圖10-1已縮小）。(2) 由土坡坡度 12查表9-1得角，作圖得E點(diǎn)?，F(xiàn)假定E點(diǎn)為滑動圓弧的圓心，EA常作為半徑r，從圖上量得，作假設(shè)圓弧滑動面AC。(3) 取土條寬度，共分為15個土條。取E點(diǎn)豎直線通過的土條為0號，右邊分別為，左邊分別為。(4) 計算各土條的重力。,其中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”）的寬度與不同，故要換算成同面積及同寬度b時的高度。換算時土條-5和9可視為三角形，算得其面積分別為和，得到土條-5和9的相應(yīng)高度分別為：   圖10-1 第9章 

12、 參考答案1                    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(yán)重的工程事故，并危及人身安全，因此，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)倪吰陆孛?，采取合理的施工方法，必要時還應(yīng)驗(yàn)算邊坡的穩(wěn)定性以及采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?，以達(dá)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

13、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(qiáng)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中的豎向裂縫，對土坡產(chǎn)生側(cè)向壓力，從而促進(jìn)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?yàn)闈B流會引起動水力，同時土中的細(xì)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(shí)度下降。  （5）因坡腳挖方而導(dǎo)

14、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(guān)，只和坡角、土的內(nèi)摩擦角有關(guān)，且只要坡角小于土的內(nèi)摩擦角就穩(wěn)定；當(dāng)無黏土土坡有滲流時，除以上因素，還和土體本身的重度有關(guān)。3. 【答】可用文字?jǐn)⑹鲋?，下面以程序簡圖描述之。              4. 【答】

15、幾種方法的異同用表格簡單表述如下：5. 【答】分析土坡穩(wěn)定時的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)選用下表：分析土坡穩(wěn)定時的安全系數(shù)見（JTJD30-2004）和（JTJ01796），也可選用下表：6. 【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(gòu))筑物； 位于斜坡或坡頂上的建(構(gòu))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?？捎每够睾突瑒恿氐谋戎底鳛榘踩禂?shù)計算，也可用類似土坡的條分法計算，一般要求Kmin大于1.2； 當(dāng)擋土墻周圍土體及

16、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(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)Kmin，一般要求Kmin1.2；當(dāng)擋墻位于超固結(jié)堅硬黏性土層中時，其滑動面可沿著近似水平面的軟弱結(jié)構(gòu)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Kmin1.3。7. 【答】土坡穩(wěn)定分析的條分法的基本原理是：假定土坡沿著圓弧面滑動、將圓弧滑動體若干豎直的土條，計算各土條對圓弧圓心的抗滑動力矩與滑動力矩，由抗滑動力矩與滑動力矩之比（穩(wěn)定安全系數(shù)）來判別土坡的穩(wěn)定性。這時需要選擇多個

17、滑動圓心，分別計算相應(yīng)的安全系數(shù)，其中最小的安全系數(shù)對應(yīng)的滑動面為最危險的滑動面。最小安全系數(shù)K<1為不穩(wěn)定，K=1為極限平衡，工程上要求的最小穩(wěn)定安全系數(shù)為Kmin=1.11.5，重要工程的Kmin取較高值。  根據(jù)大量的實(shí)際資料，簡單土坡的最危險滑動面的圓心在圖10-6中確定的DF線上的E點(diǎn)附近， D點(diǎn)的位置在坡腳A點(diǎn)下面h再向右取4.5h處（h為坡高）；E點(diǎn)的位置與坡腳有關(guān)的兩個角度1和2的邊線的交點(diǎn)，角1和2的數(shù)值見教材P259表10-6.當(dāng)土的內(nèi)摩擦角=0時，圓弧的圓心在E點(diǎn)；>0時，圓心在E點(diǎn)的上方，試算時可在DE的延長線上取幾個圓心O1,O2,，計算相應(yīng)的穩(wěn)

18、定安全系數(shù)，在垂直DE的方向按比例繪出各線段來代表各安全系數(shù)的數(shù)值，然后連成K值曲線，在該曲線最小的K值處做垂直線FG，然后在FG線上另取若干個圓心01',O2'，計算出相應(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)，同樣可作出K'值曲線，并以K'值曲線上的最小值作為Kmm，而相應(yīng)的O為最危險滑動面的圓心。8. 【答】一般來講可按下述三步進(jìn)行：(1)先假設(shè)Hi=0；并假定Fs=1，算出mi帶入（式中）算出值和原前一值比較，迭代直到滿足精度要求；(2)再用力和極限平衡方程及力矩方程的公式，分別求出每一土條的Tfi，Pi及Hi，并計算出 Hi；(3)用新求出的 Hi重復(fù)步驟1，求出Fs的第二次

19、近似值，并以此值重復(fù)步驟2計算每一土條的Tfi，Pi， Hi，直到前后計算的Fs達(dá)到某一精度要求。 2                    填空題1.      2.    3.     抗滑力矩，滑動力矩4.     抗剪強(qiáng)度

20、指標(biāo)、，重度，土坡的坡角 ，坡高5.     法向，切向 3                    選擇題1.B  2.B  3.C  5.C  6.A  7.C 4           &

21、#160;        判斷改錯題1. ，只有黏性土坡的穩(wěn)定性才與坡高無關(guān)。2. ，只有最小安全系數(shù)所對應(yīng)的滑動面才是最危險的滑動面。 3. ，只適用于均質(zhì)土坡。4. 5. ，畢肖普條分法也適用于總應(yīng)力法。 5                    計算題1. 解：   （1）由、查Ns-S圖(見下圖10-

22、2)得，代入式（10-6），得：                  圖10-2                   (2)           

23、60;        由、查Ns-S圖得。(3)由、查Ns-S圖得,代入式（10-6），得：                    2. 解：           3. 解：由、，查Ns-S圖得，代入式（10-6），得：  

24、60;               4. 解：(1)由、查Ns-S圖得，代入式（10-6），得：                               &

25、#160;   (2)                             由、查Ns-S圖得。5. 解：列表計算各土條的、和，見下表所示，其中              &#

26、160;                        (1) 量出AC弧的圓心角，計算AC弧長：        (2) 計算穩(wěn)定安全系數(shù)。由于、為常量，同時坡頂作用由荷載Q,故可將式（10-9）改寫成如下形式，并代入各值進(jìn)行計算：