土力學(xué)與地基基礎(chǔ)習(xí)題集與答案

1、第10章土坡和地基的穩(wěn)定性（答案在最底端）.簡(jiǎn)答題土坡穩(wěn)定有何實(shí)際意義影響土坡穩(wěn)定的因素有哪些.【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(chǎng)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(dòng)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?時(shí)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)約的目的。影響邊坡穩(wěn)定的因素一般有一下幾個(gè)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

2、震等引起的震動(dòng)改變了原來(lái)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(duì)土坡產(chǎn)生側(cè)向壓力， 從而促進(jìn)捅破的滑動(dòng)。（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(huì)引 起動(dòng)水力，同時(shí)土中的細(xì)小顆粒會(huì)穿過(guò)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)致土坡高度或坡腳增大。何為無(wú)黏性土坡的自然休止角無(wú)黏性土坡的穩(wěn)定性與哪些因素有關(guān)簡(jiǎn)述畢肖普條分法確定安全系數(shù)的試算過(guò)程試比較土坡穩(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分析土坡穩(wěn)定性時(shí)

3、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)地基的穩(wěn)定性包括哪些內(nèi)容地基的整體滑動(dòng)有哪些情況應(yīng)如何考慮土坡穩(wěn)定分析的條分法原理是什么如何確定最危險(xiǎn)的圓弧滑動(dòng)面簡(jiǎn)述楊布（Janbu）條分法確定安全系數(shù)的步驟。填空題.黏性土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的表達(dá)式為_。.無(wú)黏性土坡在自然穩(wěn)定狀態(tài)下的極限坡角，稱為自然休止角一.瑞典條分法穩(wěn)定安全系數(shù)是指和 之比。. 黏 性 土 坡 的 穩(wěn) 定 性 與 土 體的、和 等5個(gè)參數(shù)有密切關(guān)系。.簡(jiǎn)化畢肖普公式只考慮了土條間的 作用力而忽略了 作用力。.選擇題1.無(wú)粘性土坡的穩(wěn)定性，（B ）。A.與坡高無(wú)關(guān)，與坡腳無(wú)關(guān)C.A.與坡高無(wú)關(guān)，與坡腳無(wú)關(guān)C.與坡高有關(guān)，與

4、坡腳有關(guān)2.無(wú)黏性土坡的穩(wěn)定性（BA.與密實(shí)度無(wú)關(guān)C.與土的內(nèi)摩擦角無(wú)關(guān)B.與坡高無(wú)關(guān)，與坡腳有關(guān)D.與坡高有關(guān)，與坡腳無(wú)關(guān)）。B.與坡高無(wú)關(guān)D.與坡角無(wú)關(guān)3.某無(wú)黏性土坡坡角8=24,內(nèi)摩擦角=36,則穩(wěn)定安全系數(shù)為（CB. K=D. K=.在地基穩(wěn)定性分析中，如果采用分析法，這時(shí)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)該采用下列哪種方法測(cè)定（C ）A.三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)B.直剪試驗(yàn)慢剪C.現(xiàn)場(chǎng)十字板試驗(yàn)D.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn).瑞典條分法在分析時(shí)忽略了（ A ）。土條間的作用力土條間的法向作用力土條間的切向作用力.簡(jiǎn)化畢肖普公式忽略了（C ）。土條間的作用力土條間的法向作用力土條間的切向作用力.判斷改錯(cuò)題黏性土坡的穩(wěn)定

5、性與坡高無(wú)關(guān)。X用條分法分析黏性土的穩(wěn)定性時(shí)，需假定幾個(gè)可能的滑動(dòng)面，這些滑動(dòng)面均是最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面。穩(wěn)定數(shù)法適用于非均質(zhì)土坡。畢肖普條分法的計(jì)算精度高于瑞典條分法。畢肖普條分法只適用于有效應(yīng)力法。.計(jì)算題.一簡(jiǎn)單土坡，。（1）如坡角，安全系數(shù)K=，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，試確定最大穩(wěn)定坡角；（3）如坡高，坡角，試確定穩(wěn)定安全系數(shù)K。.某砂土場(chǎng)地經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得砂土的自然休止角，若取穩(wěn)定安全系數(shù)K=，問開挖基坑時(shí)土坡坡 角應(yīng)為多少若取，則K又為多少.某地基土的天然重度，內(nèi)摩擦角，黏聚力，當(dāng)采取坡度1：1開挖坑基時(shí)，其最大開挖 深度可為多少.已知某挖方土坡，土的物理力

6、學(xué)指標(biāo)為二，若取安全系數(shù),試問：將坡角做成時(shí)邊坡的最大高度；若挖方的開挖高度為6m，坡角最大能做成多大.某簡(jiǎn)單黏性土坡坡高，邊坡高度為1：2, 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(jì)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所示，垂直界面方向取1m長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算（作 圖時(shí)宜畫大一些，圖10-1已縮?。＃?）由土坡坡度1 ：2查表9-1得角，作圖得E點(diǎn)。現(xiàn)假定E點(diǎn)為滑動(dòng)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(dòng)面7C。（3）取土條寬度，共分為15個(gè)土條。取E點(diǎn)豎直線通過(guò)的土條為0號(hào)，右邊分別為，左邊 分別為。（4）計(jì)算各土條的重

7、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(hào)為“-5”和“9”）的寬度與不同，故要換算成同面積及同寬度b時(shí)的高度。換算時(shí) 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章參考答案簡(jiǎn)答題.【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(chǎng)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(dòng)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?時(shí)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

8、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(gè)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(dòng)改變了原來(lái)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(duì)土坡產(chǎn)生側(cè)向壓力， 從而促進(jìn)捅破的滑動(dòng)。（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(huì)引 起動(dòng)水力，同時(shí)土中的細(xì)小顆粒會(huì)穿過(guò)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)致土坡高度或坡腳增大。.【答】砂土的自然休止

9、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(shí)堆放的砂土，常比較疏松，其自然 休止角略小于同一級(jí)配砂土的內(nèi)摩擦角。一般來(lái)講，無(wú)黏土土坡的穩(wěn)定性與坡高無(wú)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(wú)黏土土坡有滲流時(shí)，除以上因素，還和土體本身的重度有關(guān)。.【答】可用文字?jǐn)⑹鲋?，下面以程序?jiǎn)圖描述之。.【答】幾種方法的異同用表格簡(jiǎn)單表述如下:.【答】分析土坡穩(wěn)定時(shí)的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)選用下表:分析土坡穩(wěn)定時(shí)的安全系數(shù)見（JTJD30-2004）和（JTJ017 96）,也可選用下表：.【答】地基的穩(wěn)定性包括以

10、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(dòng)有以下三種情況：擋墻連同地基一起滑動(dòng)?？捎每够睾突瑒?dòng)力矩的比值作為安全系數(shù)計(jì)算，也可用 類似土坡的條分法計(jì)算，一般要求Kmin大于；當(dāng)擋土墻周圍土體及地基土都比較軟弱時(shí)， 地基失穩(wěn)時(shí)可能出現(xiàn)貫入軟土層深處的圓弧滑動(dòng)面。同樣可采用類似于土坡穩(wěn)定分析的條分 法計(jì)算穩(wěn)定安全系數(shù)，通過(guò)試算求得最危險(xiǎn)的圓弧滑動(dòng)面和相應(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)，一般 要求Km三；當(dāng)擋墻位于超固結(jié)堅(jiān)硬黏性土層中時(shí)，其滑動(dòng)面可沿著近似水平面的軟弱結(jié) in

11、構(gòu)面發(fā)生非圓弧滑動(dòng)面。計(jì)算是采用主（被）動(dòng)擋墻的壓力公式，以抗滑力和滑動(dòng)力的比值計(jì) 算，一般要求KminN。.【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(dòng)、將圓弧滑動(dòng)體若干豎直的 土條，計(jì)算各土條對(duì)圓弧圓心的抗滑動(dòng)力矩與滑動(dòng)力矩，由抗滑動(dòng)力矩與滑動(dòng)力矩之比（穩(wěn) 定安全系數(shù)）來(lái)判別土坡的穩(wěn)定性。這時(shí)需要選擇多個(gè)滑動(dòng)圓心，分別計(jì)算相應(yīng)的安全系數(shù)， 其中最小的安全系數(shù)對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)面為最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面。最小安全系數(shù)K0時(shí)，圓心在小點(diǎn)的上方，試算時(shí)可在DE的延長(zhǎng)線上取幾個(gè)圓心0/ 02,，計(jì)算相應(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)，在垂直DE的方向按比例繪出各線段來(lái)代表各安全系數(shù)的 數(shù)值，然后連成K值曲線，在

12、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(gè) 圓心。：，。：，計(jì)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0為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的圓心。.【答】mm，一般來(lái)講可按下述三步進(jìn)行：先假設(shè)H=0；并假定Fs=1,算出me.帶入（式中）算出值和原前一值比較，迭代直到 滿足精度要求；1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TfPj及斗，并計(jì)算 出4 H；1i用新求出的 H重復(fù)步驟1,求出Fs的第二次近似值，并以此值重復(fù)步驟2計(jì)算每一 土條的TfjPj4斗，直到前后計(jì)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(dòng)力矩抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、，重度，土坡的坡角，坡高法向，切向選擇題判斷改錯(cuò)題有黏性土坡的穩(wěn)定性才與坡高無(wú)關(guān)。.，只有最小安全系數(shù)所對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)面才是最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面。.，只適用于均質(zhì)土坡。. V.，畢肖普條分法也適用于總應(yīng)力法。計(jì)算題.解：（1）由、查N-S圖（見下圖10-2）得，代入式（10-6）,得: s圖 10-22）由、查N-S圖得。s由、查N-S圖得，代入式（10-6）,得:s解：解：由、，查N-S圖得，代入式（10-6）,得： s解：（1）由、查N-S圖得，代入式（10-6）,得: s（2）由、查N-S圖得。s解：列表計(jì)算各土條的