完整版土力學(xué)第八章習(xí)題集及詳細(xì)解答分析

1、土力學(xué)第八章習(xí)題集及詳細(xì)解答-第8章土壓力一、填空題1. 擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產(chǎn)生的側(cè)向壓力稱?！就瑵?jì)大學(xué)土力學(xué) 99年試題】2. 朗肯土壓力理論的假定是、3. 人們常說朗肯土壓力條件是庫侖土壓力條件的一個特殊情況，這是因?yàn)榇藭r、4. 庫倫土壓力理論的基本假定為5. 當(dāng)墻后填土達(dá)到主動朗肯狀態(tài)時，填土破裂面與水平面的夾角為。6. 靜止土壓力 月屬于平衡狀態(tài)，而主動土壓力 亠及被動土壓力i屬于平衡狀態(tài)，它們?nèi)叽笮№樞驗(yàn)椤?. 地下室外墻所受到的土壓力，通常可視為 土壓力，拱形橋橋臺所受到的一般為 土壓力，而堤岸擋土墻所受的是土壓力。8. 朗肯土壓力理論的基本出發(fā)點(diǎn)是根據(jù)半無限

2、土體中各點(diǎn)應(yīng)力處于狀態(tài)，由平衡條件求解土壓力。9. 擋土墻達(dá)到主動土壓力時所需的位移 擋土墻達(dá)到被動土壓力時所需的位移。10. 在相同條件下，產(chǎn)生主動土壓力所需的墻身位移量a與產(chǎn)生被動土壓力所需的墻身位移量 p的大小關(guān)系是 ?！救龒{大學(xué)2006年研究生入學(xué)考試試題】二、選擇題1 在影響擋土墻土壓力的諸多因素中，()是最主要的因素。(B)擋土墻的剛度(A) 擋土墻的高度（D）擋土墻填土類型（C）擋土墻的位移方向及大小2用朗肯土壓力理論計(jì)算擋土墻土壓力時，適用條件之一是（）。(D)（A）墻后填土干燥（B）墻背粗糙（C）墻背直立墻背傾斜3. 當(dāng)擋土墻后的填土處于被動極限平衡狀態(tài)時，擋土墻 （）。（A

3、）在外荷載作用下推擠墻背土體（B）被土壓力推動而偏離墻背土體（C）被土體限制而處于原來的位置（D）受外力限制而處于原來的位置4. 當(dāng)擋土墻后的填土處于主動極限平衡狀態(tài)時，擋土墻 （）。（A）在外荷載作用下推擠墻背土體（B）被土壓力推動而偏離墻背土體（C）被土體限制而處于原來的位置（D）受外力限制而處于原來的位置5. 設(shè)計(jì)僅起擋土作用的重力式擋土墻時，土壓力一般按（）計(jì)算。（A）主動土壓力（B）被動土壓力（C）靜止土壓力（D）靜水壓力6 設(shè)計(jì)地下室外墻時，土壓力一般按（）計(jì)算。（A）主動土壓力（B）被動土壓力（C）靜止土壓力（D）靜水壓力7. 采用庫倫土壓力理論計(jì)算擋土墻土壓力時，基本假設(shè)之一是

4、（）。（A）墻后填土干燥（B）填土為無粘性土（ C）墻背直立（D）墻背光滑8. 下列指標(biāo)或系數(shù)中，哪一個與庫倫主動土壓力系數(shù)無關(guān)？（）。（A）（B）門（C）匚（D）9 當(dāng)擋土墻向離開土體方向偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力稱為（ ）（A）主動土壓力（B）被動土壓力（C）靜止土壓10.當(dāng)擋土墻向土體方向偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力稱為（B）被動土壓力（C）靜止土壓（A）主動土壓力力11. 當(dāng)擋土墻靜止不動，土體處于彈性平衡狀態(tài)時，土對墻的壓力稱為（）。（A）主動土壓力（B）被動土壓力（C）靜止土壓力12. 在相同條件下，三種土壓力之間的大小關(guān)系是（13. 產(chǎn)生

5、三種土壓力所需的擋土墻位移值，最大的是(A)產(chǎn)生主動土壓力所需的位移值(B) 產(chǎn)生靜止土壓力所需的位移值(C) 產(chǎn)生被動土壓力所需的位移值14. 按朗肯土壓力理論計(jì)算擋土墻的主動土壓力時，墻背是何種應(yīng)力平面？(B)小主應(yīng)力作用面(D)與大主應(yīng)力作用(A)大主應(yīng)力作用面(C)滑動面面呈45角15. 對墻背粗糙的擋土墻，按朗肯理論計(jì)算的主動土壓力將(A)偏大(B)偏小(C)基本相同16. 當(dāng)墻后填土處于主動朗肯狀態(tài)時，滑動面與水平面的夾角為(C)/(D)9017. 在粘性土中挖土，最大直立高度為(A) - - :,-(B) - i111 - il(C)-”:；.118.庫倫土壓力理論通常適用于(A

6、)粘性土(B)無粘性土(C)各類土19. 按朗肯土壓力理論計(jì)算擋土墻背面上的被動土壓力時，墻背是何種應(yīng)力平面？( )(A)大主應(yīng)力作用面(B)小主應(yīng)力作用面(C)滑動面20. 按庫侖理論計(jì)算作用在墻上的土壓力時，墻背面是粗糙的好還是光滑的好？()(A)光滑的好(B)都一樣(C)粗糙的好21. 符合朗金條件，擋土墻后填土發(fā)生主動破壞時，滑動面的方向如何？()(A)與水平面夾角呈 45 +(B)與水平面夾角呈 45 -(C)與水平面夾角呈 4522. 庫侖土壓力理論通常適于哪種土類？(A )粘性土( B )砂性土(C)各類土23. 擋土墻墻后填土的內(nèi)摩擦角，對被動土壓力的大小有何影響？()(A)越

7、大，被動土壓力越大(B)越大，被動土壓力越小(C)的大小對被動土壓力無影響24. 擋土墻后的填土應(yīng)該密實(shí)些好，還是疏松些好？為什么?()(A) 填土應(yīng)該疏松些好，因?yàn)樗赏恋闹囟刃?，土壓力就?B) 填土應(yīng)該密實(shí)些好，因?yàn)橥恋拇?，土壓力就?C) 填土的密實(shí)度與土壓力大小無關(guān)25. 若擋土墻的墻背豎直且光滑，墻后填土面水平，粘聚力 c=0,按庫侖土壓力理論，如何 確定主動狀態(tài)的滑動土楔范圍？( B )26. 擋土墻的墻背與填土的摩擦角對按庫侖主動土壓力計(jì)算的結(jié)果有何影響?()(A)越大，土壓力越小(B)越大，土壓力越大(C)與土壓力大小無關(guān)，僅影響土壓力作用方向27. 擋土墻墻后填土的內(nèi)摩擦角，

8、對主動土壓力的大小有何影響？()(A)越大，主動土壓力越大(B)越大，主動土壓力越小(C)的大小對土壓力無影響28. 三種土壓力的相對大小為：被動土壓力 靜止土壓力 主動土壓力，是否這三種土壓力都是極限狀態(tài)的土壓力？如果不是，哪種土壓力是屬于彈性狀態(tài)的土壓力?()(A)都是極限狀態(tài)(B) 主動土壓力是彈性狀態(tài)(C) 靜止土壓力是彈性狀態(tài)c=0,采用朗肯解和庫侖解，得29. 若擋土墻的墻背豎直且光滑，墻后填土面水平，粘聚力到的主動土壓力有何差異?()(B)庫侖解大(A)朗肯解大(C)相同30.如果在外力作用下,墻推擠土體，使土體達(dá)到極限平衡狀態(tài),這時作用在墻上的土壓力是何種土壓力？()(B)主動

9、土壓力(C)靜止土壓(A)被動土壓力力三、判斷改錯題1. 當(dāng)擋土墻向離開土體方向移動或轉(zhuǎn)動時，作用在墻背上的土壓力就是主動土壓力。2. 作用在地下室外墻上的土壓力也可以按被動土壓力計(jì)算。3. 按哪一種土壓力(主動、靜止或被動土壓力)計(jì)算完全取決于擋土墻的位移方向(向前、靜止不動或向后位移)。4. 靜止土壓力強(qiáng)度等于土在自重作用下無側(cè)向變形時的水平向自重應(yīng)力o5. 朗肯土壓力理論的基本假設(shè)是：墻背直立、粗糙且墻后填土面水平。6. 按朗肯土壓力理論計(jì)算主動土壓力時，墻后填土中破裂面與水平面的夾角為(。7. 墻后填土愈松散，其對擋土墻的主動土壓力愈小。8. 墻背和填土之間存在的摩擦力將使主動土壓力減

10、小、被動土壓力增大。9. 庫倫土壓力理論假設(shè)墻后填土填土中的滑動破裂面是平面，且通過墻踵。10. 庫倫土壓力理論可以計(jì)算墻后填土為成層土的情況。11. 擋土墻墻背傾角門愈大，主動土壓力愈小。12. 墻后填土的固結(jié)程度越高，作用在墻上的總推力就越大。13. 庫侖土壓力理論假定土體的滑裂面是平面，計(jì)算結(jié)果主動土壓力偏差較小而被動土壓力偏差較大。14. 庫侖土壓力理論的計(jì)算公式是根據(jù)滑動土體各點(diǎn)的應(yīng)力均處于極限平衡狀態(tài)而導(dǎo)出的。15. 墻后填土的固結(jié)程度越高，作用在墻上的總推力就越大。16. 朗肯土壓力理論是庫倫土壓力理論的一種特殊情況。17. 朗肯土壓力理論假定墻面光滑，其結(jié)果偏于保守。四、簡答題

11、1. 靜止土壓力的墻背填土處于哪一種平衡狀態(tài)？它與主動、被動土壓力狀態(tài)有何不同?2. 擋土墻的位移及變形對土壓力有何影響？3. 分別指出下列變化對主動土壓力和被動土壓力各有什么影響？ （1）內(nèi)摩擦角變大;（2）外摩擦角變??；（3）填土面傾角增大；（4）墻背傾斜（俯斜）角 二減小。4. 為什么擋土墻墻后要做好排水設(shè)施？地下水對擋土墻的穩(wěn)定性有何影響？5. 土壓力有哪幾種？影響土壓力的各種因素中最主要的因素是什么？計(jì)算題1試計(jì)算圖8-1所示地下室外墻上的土壓力分布圖、合力大小及其作用點(diǎn)位置。c5 kPa y=17.5 kN/m地下密維面圖8-12. 某擋土墻高5m墻背豎直光滑，填土面水平，一：八；

12、、卩二：、：二上廣三 試計(jì)算：該擋土墻主動土壓力分布、 合力大小及其作用點(diǎn)位置； 若該擋土墻在外力作用 下，朝填土方向產(chǎn)生較大的位移時， 作用在墻背的土壓力分布、合力大小及其作用點(diǎn)位置又 為多少？3. 某擋土墻墻后填土為中密粗砂，- 一 “；二=1*二-，墻高4.5m，墻背與豎直線的夾角 =-護(hù)，試計(jì)算該擋土墻主動土壓力碼值。4. 某擋土墻高6m墻背豎直光滑，填土面水平，并作用有連續(xù)的均布荷載？ =15kPa,墻后填土分兩層，其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖 8-2所示，試計(jì)算墻背所受土壓力分布、 合力及其作 用點(diǎn)位置。圖8-35. 某擋土墻高5m墻背直立、光滑、墻后填土面水平，填土重度 -=，試確定：

13、（1）主動土壓力強(qiáng)度沿墻高的分布；（2）主動土壓力的大小和作用點(diǎn)位置。6. 某擋土墻高4m，墻背傾斜角二，填土面傾角_ 1 ，填土重度_ ： J ，7 _ ，填土與墻背的摩擦角二 二，如圖8-3所示，試按庫侖理論求：（1）主動土壓力大小、作用點(diǎn)位置和方向；（2）主動土壓力強(qiáng)度沿墻高的分布。7. 某擋土墻高6m，墻背直立、光滑、墻后填土面水平，填土分兩層，第一層為砂土，第二層為粘性土，各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖8-4所示，試求：主動土壓力強(qiáng)度，并繪出土壓力沿墻高分布圖。圖8-58. 某擋土墻高6m，墻背直立、光滑、墻后填土面水平，填土重度 _：；廠一,:-，試確定：（1）墻后無地下水時的主動土

14、壓力；（ 2）當(dāng)?shù)叵滤浑x墻底 2m時，作用在擋土墻上的總壓力（包括水壓力和土壓力），地下水位以下填土的飽和重度為19kN/m3。9. 某擋土墻高5m，墻背直立、光滑、墻后填土面水平，作用有連續(xù)均布荷載土的物理力學(xué)性質(zhì)如圖8-5所示，試求主動土壓力。10. 如圖8-6所示擋土墻，高 4m,墻背直立、光滑，墻后填土面水平。試求總側(cè)壓力（主動土壓力與水壓力之和）的大小和作用位置。If 1 | aFlIn IE fN/ JP 1_L_L-iakp-ia0719kN/m,*圖8-611.高度為H的擋土墻，墻背直立、墻后填土面水平。填土是重度為：、內(nèi)摩擦角，、粘聚力為-的粘土，墻與土之間的粘聚力為，：，

15、外摩擦角-7 = ； O若忽略拉裂的可能性，試碼二一鞏乞證明作用于墻背的主動土壓力為：亠：12.某重力式擋土墻高6.1m，墻背垂直、光滑，墻后填土面水平。填土為中砂，其內(nèi)摩擦角為300，重度為-。試按楔體法求主動土壓力合力的大小。13.高度為6m的擋土墻，墻背直立、光滑，墻后填土面水平，其上作用有均布荷載填土分為兩層，上層填土厚2.5m, I ,1二一，口 -，地下水位在填土表面下2.5m處與下層填土面齊平，下層填土弘三。試作出墻背主動土壓力分布圖，并求作用在墻背上的總側(cè)壓力合力的大小和作用點(diǎn)位置。14.高度為8m的擋土墻，墻背直立、光滑，墻后填土面水平，填土面上有均布荷載-;填土分為兩層，地

16、表下3.5m范圍內(nèi)土層-，-，- -;3.58m內(nèi)土層-.廠，J二：上弋，匚一地下水位在土層分界處。試求：（1）為測量作用在墻背上的主動土壓力，土壓力盒的最小埋置深度應(yīng)是多少？（2）作用在墻背上的總側(cè)壓力及作用點(diǎn)位置。習(xí)題參考答案一、填空題1. 土壓力2. 墻背光滑、直立、填土面水平3. 二（墻背垂直）（墻背光滑）4. 墻后填土是理想的散粒體（粘聚力17 =-）視為剛體-（填土面水平）滑動破壞面為一平面滑動土楔體5.45 + /2 耳 E-6.彈性極限7.靜止被動主動8.極限平衡9. 小于10. a3 = 30.29靜止土壓力：靜止土壓力作用在距墻底的距離t為：x = = te3靜止土壓力分布

17、如圖 8-1所示。2. 解：主動土壓力系數(shù):忍=05 -） = 0.455在墻底處的主動土壓力強(qiáng)度為：%三対耳-k航=18 冥廳xO.4庁亍一 2xlTxJ5不3 = 20.71臨界深度：主動土壓力:Ea = (h -2a) = lx 20.71 x(5- 2.47)二 2&20呦卿主動土壓力-作用在距墻底的距離 工為:5-2.473=0.84/k被動土壓力系數(shù):% = tana (45 +-) = tau (-45 +-) = 2 20在墻底處的被動土壓力強(qiáng)度為：f+ 2= 18x5x2 20 + 2x15 x7120被動土壓力：耳二g貯K八2昂応二丄 x18k52x2.20 + 2k15x

18、5x/T202495 + 222E1被動土壓力：距墻底距離二為：1 (55、x 495x-+ 222x = 1.92717132)土壓力分布圖如圖 8-2、8-3所示。4l.50kPa242.50kPame-320 8-23. 解：y= y述（1 +二 16.8匯（1 + 0）二 18V8上Mw?主動土壓力系數(shù)：F_cos aco5(: J090= 32.51第二層底部土壓力強(qiáng)度為：=？ + Fi衣i)疋冊並 J瓦 N-(15+18.64 +19.5 X 3：) xO 490-2x37490=61.27 區(qū)臨界深度二的計(jì)算：由：h - 1_：苗；_即.(1518.6x)x0.422-2x12.

19、0x7422 = 0 解得:-1：墻后總側(cè)壓力為： = 1 x22 14x(4-118) + 32.61x3+丄 x (6127-32.61) x 32 2=31 22 + 97 83+42 99723慕帕其作用點(diǎn)距墻踵的距離為:117204+ 37.g?x442.99x-23=一1一123.01 + 14反巧斗 42 99172.04L=1.82?5. 解：在墻底處的主動土壓力強(qiáng)度按朗肯土壓力理論為-2c? tan | 45 -號30-2xlQxtan 45= 2QJ2主動土壓力為-2c H tan 2丿 2丿Ea 二丄珥tan2臨界深度=-xl9x5atana(4522c fb -2xl0

20、x5ten 45 -2= 2x10/ 19xtan 452x10十19主動土壓力Ea作用在離墻底的距離為:(-20)/3=(5-1.82)/3=16. 解：根據(jù)匚-：、：、_、一 I 、t 一 一， 查表得由二一一 一 :-二-,土壓力作用點(diǎn)在離墻底土壓力強(qiáng)度沿墻高成三角形分布，墻底處耳=卑芒丄=20xx0.560 = 14.87.解：計(jì)算第一層填土的土壓力強(qiáng)度=045 -1= 18x2xtan2 45 - 二 12如 I 2 丿I 2 )第二層填土頂面和底面的土壓力強(qiáng)度分別為 20 1 (= 18x2xtan3 45- -2xl0tan 45-220八=3.745。- 2U-2 xlOtan

21、P-20a1 2 ;I2丿= (18k2 + 19x4)x tan1-2%tan(4字= 40.9/tFflf8解：(1)墻后無地下水時臨=y2tan=-xlS63 tan2z3Q、45。- 302I 2丿=10細(xì)斥(2)當(dāng)?shù)叵滤浑x墻底50- 0if+ 一I2 J2(2m時E = 1/3? tan2(2 + yX)45- 1 亠一r(2cl3xl4-(19-10)x4)tana+ 10x2； 2丿2 2 /x21 $=_xlgxl tan2= 48 + 56=122/9.解：將地面均布荷載換算成填土的當(dāng)量土層厚度為7= = 1Um在填土面處的土壓力強(qiáng)度為耳=+R)tai450 號卜 2q t

22、an| 45( 20 45- 20- 2 x 12 衣 tan厶一四、2丿=18x(11,十5農(nóng)愉/= 37.12臨界點(diǎn)距離地表面的深度0.79w* ( 20-A = 2x12/ 18xtan 45總土壓力毋二 (片一孔)二 X 37.12X & 0.79)= 73.U2T/酬= tan3 4寧32= 0.307片=匕跡一人=20 10= 10上刃琬tan22-tan1尹=0.528l 2丿1応=0-727在 A 點(diǎn)：土 L. I 一 一 L上層土在B點(diǎn)處：cr =詛 + b訥=0 + F禹)疋山 + 廠熱=(10 + lCx2)x0.307 +10x2 = 29.2kPa下層土在B點(diǎn)處：H = 口詛+氐= (10+10x2)x0.528-2x10x0.727 + 10x2=21艮甩在C點(diǎn)處：% = % +J= 104-10x 2+9x2)x0.528-2x10x0.727 + 10x4=50.弘甩= lx(3.1-h29.2)x2 + 1x(213+50.8)x2= 1M4則腮合力：:-二作用點(diǎn)距墻