土力學(xué)考試考試集答案

1、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. 分析土坡穩(wěn)定性時(shí)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(dòng)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(xiǎn)的圓弧滑動(dòng)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 AT = tan 0伽 02.

2、 自然休止角3. 抗滑力矩，滑動(dòng)力矩4. 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、丨，重度，土坡的坡角，坡高；5. 法向，切向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 。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(gè)參數(shù)有密切關(guān)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。3.選擇題1. B2.B3.C5.C6.A7.C1. 無粘性土坡的穩(wěn)定性，（A. 與坡高無關(guān)，與坡腳無關(guān)C.與坡高有關(guān)，與坡腳有關(guān)2. 無黏性土坡的穩(wěn)定性（ BA. 與密實(shí)度無關(guān)C.與土的內(nèi)摩擦角無關(guān)B ）。B. 與坡咼無關(guān)，與坡

3、腳有關(guān)D.與坡高有關(guān)，與坡腳無關(guān)）。B. 與坡高無關(guān)D.與坡角無關(guān)14 / 103. 某無黏性土坡坡角3=24,內(nèi)摩擦角0=36，則穩(wěn)定安全系數(shù)為（ C ）A.K=1.46B. K=1.50C.K=1.634.在地基穩(wěn)定性分析中，如果采用D. K=1.70/11分析法，這時(shí)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)該采用下列哪 種方法測定？ （ C ）B.直剪試驗(yàn)慢剪D.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)A ）。C ）。A.三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)C. 現(xiàn)場十字板試驗(yàn)5. 瑞典條分法在分析時(shí)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（A. 土條間的作用力B. 土條間的法向作用力C. 土

4、條間的切向作用力4.判斷改錯(cuò)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(dòng)面才是最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面。3. ，只適用于均質(zhì)土坡。4. V5. :,畢肖普條分法也適用于總應(yīng)力法1. 黏性土坡的穩(wěn)定性與坡高無關(guān)。2. 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。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(jì)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(jì)算題1. 一簡單土坡，一一。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 一， 安全系數(shù)仍為1.5，試確定最大穩(wěn)定坡角；（3

5、）如坡高，坡角V二，：，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(shí)土坡坡角應(yīng)為多少？若取卩一 ，則K又為多少？3. 某地基土的天然重度內(nèi)摩擦角二 .，黏聚力一 一匚丿,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？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) 4L5 ,試問： 將坡角做成二時(shí)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1 : 2，土的內(nèi)摩擦角，黏聚力一：；：，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

6、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.；二廠：二J -，作圖得E點(diǎn)?，F(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)面八 AG取土條寬度. - . i - .，共分為15個(gè)土條。取E點(diǎn)豎直線通過的土條為 0號(hào)，右邊分別為.,左邊分別為! ：.：J-（4）計(jì)算各土條的重力 -：。一 ：- ,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B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

7、視為三角形，算得其面積分別為和心生2叭=如=2.8淤，得到土條-5和9的相應(yīng)高度分別為：d Q圖 10-1第9章參考答案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(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

8、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(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。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(shí)堆放的

9、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(shí)，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旅嬉猿绦蚝唸D描述之。山0/【答】45圓心6串輕REND分析土坡穩(wěn)定時(shí)的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)選用下表:計(jì)算E幾種方法的異同用表格簡單表述如下:No ,SF嚴(yán)F：F,&一 i 方法整體圓張法簡單條分汰畢肖普法簡布法池裂咖形狀圓*圓弧圓弧任就假設(shè)剛性淆動(dòng)體 滑動(dòng)而上極 限平衙袈略金部條 間力忽略條佃切向 力條廊力作用點(diǎn)位置適用性飽利軟粘 土.滬n一般均質(zhì)土一殻

10、均質(zhì)I:任意M/t1偏小10崎tt 20*70%難以確定條.棒休力矩7寸I備篆力矩rt各爆垂向力I/寸1各離水平力X寸土條級(jí)隈甲韻條件WVI寸【答】定情況35i .吐超柝翊初 一J：i.做普水平區(qū)土屮1：*臥一徘不粕冰晉濤孔盤應(yīng)力堪和懂大于:.cfllF . 鼻H W% %串軸:釉|:問:上.te詞站不tn乘艸樹*.瞳坨力分析土坡穩(wěn)定時(shí)的安全系數(shù)見（JTJD30-2004 ）和（JTJ017 96），也可選用下表:分執(zhí)方連安全廉魏舂許 值暑a總JS力注快LIO+* 1.2 ;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)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

11、公式， 以抗滑力和滑動(dòng)力的比值計(jì)算，一般要求 Km 1.3。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(dòng)、將圓弧滑動(dòng)體若干豎直的土條，計(jì)算各土條對圓弧圓心的抗滑動(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E點(diǎn)的上方，試算時(shí)可在 DE的延長線上取幾個(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

12、取若干個(gè)圓心0i,O 2，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O為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的圓心。8. 【答】一般來講可按下述三步進(jìn)行：Z【必+ (硏+曲,)參F 二(1) 先假設(shè) Hi=0;并假定Fs=1,算出帶入(式膏1 +遜中一)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(jì)算出厶Hi；(3) 用新求出的 Hi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Tfi, Pi, Hi，直到前后計(jì)算的 Fs達(dá)到某一精度要求。2 填空題1広二 t

13、an 0伽 02. 自然休止角3. 抗滑力矩，滑動(dòng)力矩4. 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、丨，重度，土坡的坡角f，坡高；5. 法向，切向3 選擇題1. B2.B3.C5.C6.A7.C4 判斷改錯(cuò)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(dòng)面才是最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面。3. ，只適用于均質(zhì)土坡。4. V5. :,畢肖普條分法也適用于總應(yīng)力法。5 計(jì)算題1. 解：（1 ）由A二唄、丁 -廠查NS-S圖（見下圖10-2）得丄I - 11;，代入式（10-6 ），得:圖 10-2鞏 18x0.09911.22= 748 堀:-：上r2IJ= 18x12.75 = 0 087由、查NS-

14、S圖得“。由A二 2、了 -查NS-S圖得-,代入式（10-6 ），得:c 20 =-二 889zm 魂 18x0.1252. 解:0 = arctan=arctantanffl_tan30tan 0 tan 203. 解：由匚 、二 一，查2-S圖得丄I，代入式(10-6 )，得:=6.0 用他 18.6x0.1084. 解:(1)由卜二燦、“查NS-S圖得丄I ，代入式(10-6 )，得:5m18.9x0.141K 1.5打=lf=15x6 = 9w312J = A7= 18,9x9 = 0 071P=10查NS-S圖得一 。5. 解:列表計(jì)算各土條的表所示，其中血坷、恥血徐九口咽、乂恥和

15、另業(yè)0鳴，見下sin =ii/r = 0.1ir(r = 0.1rcosat-二 Jl sin2(1)量出八AC弧的圓心角5 = 90.5 ，計(jì)算八AC弧長:3.14x90.x157180(2)計(jì)算穩(wěn)定安全系數(shù)。由于】、丄、I為常量，同時(shí)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(jì)算:tan就q + Qjcos角+匸天厶z(q+Qj他陽tan吃 Gj cos. +另hsin 砌 +Q$in a6 tan 就 問】cosa:三憐劃$in內(nèi)+ Q sin %tan卩足 珈】cos（7; +Qg嗎）十g4（?爐則 sin 嗎 +2sin a6tan 19很（172燈刃 X95.6 + 1005 呂）+10x248172x1 57x2443+100x0.6= 1.62以上是滑動(dòng)圓心位于 E點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果。實(shí)際上 E不一定為最危險(xiǎn)的滑動(dòng)圓心， K=1.62也不 一定為最小穩(wěn)定安全系數(shù)。故應(yīng)再假定其他滑動(dòng)圓心（一般可按0.2h的距離在DE的延長線 上移動(dòng)）進(jìn)行計(jì)算，方法與上述相同，本例從略。土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的計(jì)算表分條號(hào)ih i （ m）sinai=o.iicosahisinaihi cosa-53.2-0.50.866-1.602.77-44.1-0.40.917-1.643.7635.4-0.30.954-1.625