巖土支擋與錨固工程論述題

1、1論述重力式擋土墻的選型主要依據(jù)是什么？答題要點：1、按土壓力理論，仰斜墻背的主動土壓力最小，而俯斜墻背的主動土壓力最大，垂直墻背承受的土壓力位于兩者之間。2、若擋土墻修建時需要開挖，因仰斜墻背可與開挖的臨時邊坡相結合，而俯斜墻背后需要回填土，則對于支擋挖方工程的邊坡，以仰斜墻背為好，反之，如果是填方工程，則宜采用俯斜墻背或垂直墻背，以便填土夯實。3、當墻前原有地形比較平坦，采用仰斜墻背比較合理，若原有地形較陡，用仰斜墻背會使墻身增高很多，此時宜采用垂直墻或俯斜墻。2某深基坑邊坡支護結構的變形和內(nèi)力實測結果比按朗肯主動土壓力理論計算的設計值小。試分析引起實測結果與設計計算值之間不一致的原因可能

2、有哪些？答題要點：目前設計中常用來計算土壓力的朗肯理論或庫倫理論,二者均假定土壓力按三角形分布c值用擾動土的室內(nèi)試驗方法或原位測試方法得到這種假定和參數(shù)取值與實際情況不盡相符是造成內(nèi)力實測值與理論值有很大出入的重要原因。朗肯土壓力理論所針對的擋土墻問題是平面問題，而深基坑開挖支護問題實際上是空間問題，朗肯土壓力理論適用于重力式擋土墻，即先筑墻，然后在墻后填土，土體的破壞面假定為平面。而基坑擋土結構是先在土中設置擋墻，然后在挖土，墻背后是原狀土，土體的破壞面是曲面。因此，基坑擋土結構的結構形式、墻后土的性質、施工次序、變形的發(fā)生、土中應力路徑等都與朗肯土壓力理論前提假定有很大差異。土壓力隨開挖和

3、支護的進行是一個動態(tài)變化過程，用朗肯土壓力理論無法計算出這以動態(tài)過程中相應的土壓力。3論述抗滑樁的設計步驟和要求答題要點：（1）設計要求：抗滑樁提供的阻滑力要使整個滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性，即滑坡體的穩(wěn)定安全數(shù)滿足相應規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠指標，同時保證坡體不從樁頂滑出，不從樁間擠出；抗滑樁樁身要有足夠的強度和穩(wěn)定性，即樁的斷面要有足夠的剛度，樁的應力和變形滿足規(guī)定要求；樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)；抗滑樁的埋深及錨固深度、樁間距、樁結構尺度和樁斷面尺寸都比較適當，安全可靠，施工可行、方便，造價較經(jīng)濟。（2）設計步驟：1首先弄清滑坡的原因、性質、范圍、厚度，分析滑坡的穩(wěn)定狀態(tài)、發(fā)展趨

4、勢。2根據(jù)滑坡地質斷面及滑動面處巖（土）的抗剪強度指標，計算滑坡推力。3根據(jù)地形、地質及施工條件等確定設樁的位置及范圍。4根據(jù)滑坡推力大小、地形及地層性質，擬定樁長、錨固深度、樁截面尺寸及樁間距。5確定樁的計算寬度，并根據(jù)滑體的地層性質，選定地基系數(shù)。根據(jù)選定的地基系數(shù)及樁的截面形式、尺寸，計算樁的變形系數(shù)（或卩）及其計算深度（h或卩h）,據(jù)以判斷是按剛性樁還是按彈性樁來設計。根據(jù)樁底的邊界條件采用相應的公式計算樁身各截面的變位，內(nèi)力及側壁應力等，并計算確定最大剪力、彎矩及其部位。校核地基強度。若樁身作用于地基的彈性應力超過地層容許值或者小于其容許值過多時，則應調(diào)整樁的埋深或樁的截面尺寸，或樁

5、的間距，重新計算，直至符合要求為止。根據(jù)計算的結果，繪制樁身的剪力圖和彎矩圖。對于鋼筋混凝土樁，還需進行配筋設計。論述錨桿、錨索、土釘?shù)膮^(qū)別？答題要點：錨桿：將拉力傳至穩(wěn)定巖土層的構件。當采用鋼絞線或高強鋼絲束作桿體材料時，也可稱為錨索。土層錨桿：錨固于土層中的錨桿。由設置于鉆孔內(nèi)、端部伸入穩(wěn)定土層中的鋼筋或鋼絞線與孔內(nèi)注漿體組成的受拉桿體。巖石錨桿：錨固于巖層內(nèi)的錨桿。系統(tǒng)錨桿：為保證邊坡整體穩(wěn)定，在坡體上按一定格式設置的錨桿群。為使圍巖整體穩(wěn)定，在隧洞周邊上按一定格式布置的錨桿群。錨固：利用錨定在洞室圍巖或巖體邊坡中的錨桿來加固巖體的工程措施。錨桿擋墻：用水泥砂漿把鋼桿或多股鋼絲索等錨固在

6、巖土中作為抗拉構件以保持墻身穩(wěn)定，支擋土體的擋墻。土釘墻：采用土釘加固的基坑側壁土體與護面組成的支護結構。土釘：是一種基于新奧隧道法原理，在天然邊坡或開挖形成的邊坡、基坑原位巖土體中近于水平設置加筋桿件并沿坡面設置混凝土面層，使整體土工系統(tǒng)的力學性能得以改善從而提高邊坡、基坑穩(wěn)定性的原位加筋技術。土釘可被視為小尺寸的被動式錨桿部份類似于全長粘結型錨桿，分為鉆孔注漿釘與擊入釘兩種，土釘材料為角鋼、圓鋼、鋼筋或鋼管。如發(fā)現(xiàn)某邊坡可能不穩(wěn)定，你將選擇哪些處理方案使其穩(wěn)定性增加？答題要點：1延緩坡度，增加坡長斜坡度越平緩，則土坡越穩(wěn)定：斜坡度越陡，則土坡越易滑動。通過延緩坡度可以減小土坡的下滑力，使土

7、坡達到穩(wěn)定狀態(tài)。這是我們在施工中常采用的方法。但這種方法增加了工作量，適用于機械化施工作業(yè)，要求施工場地寬闊，多余的土方要隨時運走或有地方堆積。2在坡腳處砌擋土墻或打混凝土預制樁，增大抗滑力由于土坡的滑動都有一個滑動面，土坡滑動時沿滑動面向外推動坡腳處的土，當滑動面到地表面的距離較小時，可以砌擋土墻，使擋土墻的基礎超過滑動面。如果滑動面距地表面的距離較大，用人工砌擋土墻很難達到目的，采用打混凝土預制樁的辦法較好。3在土坡上用錨桿錨固將要滑動的土體當土坡的土質穩(wěn)定性較好，無地下水或滲透水量很少時，可將錨桿錨固在土層中，增加土體的整體性和土體的抗滑力，使土坡達到穩(wěn)定狀態(tài)。這種方法在滑動面很淺時，效

8、果明顯。4在坡頂裂縫處換填滲透性較小的粘性土當土坡滑動開始后，坡頂處通常有裂縫，當有地表水或下雨時，水從裂縫處滲入，潤滑了滑動面，減小了抗滑力，使土坡滑動加快。根據(jù)這種情況，應及時將裂縫處的原狀土挖除，換填滲透性較小的粘性土并碾壓夯實，阻止水的滲入；同時，在坡頂處挖排水溝，防止地面水沖刷土坡，使水從其他地方排下。論述擋土墻的變形及位移對土壓力有什么影響？要點：擋土墻在側向壓力作用下，產(chǎn)生離開土體的微小位移或轉動產(chǎn)生主動土壓力；當擋土墻的位移的移動或轉動擠向土體產(chǎn)生被動土壓力。擋土墻下端不動，上端外移，墻背壓力按直線分布，總壓力作用點位于墻底以上H/3；擋土墻上端不懂，下端外移，墻背填土不可能發(fā)

9、生主動破壞，壓力為曲線分布，總壓力作用點位于墻底以上約為H/2；擋土墻上端和下端均外移，位移大小未達到主動破壞時位移，壓力位曲線分布，總壓力作用點位于墻底以上約H/2，當位移超過某一值，填土發(fā)生主動破壞時，壓力為直線分布，總壓力作用點降至墻高1/3處。7論.述懸臂式擋土墻墻背土壓力的計算方法？答題要點:土壓力計算有庫倫土壓力理論和朗肯土壓力理論。用墻踵下緣與立板上邊緣連線作為假想墻背，按庫倫公式計算，滑動土楔和假想墻背之間的摩擦角值&應取土的內(nèi)摩擦系數(shù)Q。當墻后填土面水平時，可按朗肯理論計算，以通過墻踵的豎立面為假想墻背，計算主動土壓力。懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻的土壓力可按第二破裂面法計算，

10、當?shù)诙屏衙娌荒苄纬蓵r，可用墻踵下緣與墻頂內(nèi)緣的連線作為假想墻背進行計算，亦可用通過墻踵的豎直面為假想墻背進行土壓力計算。.試述你所知的一些擋土結構物的工程用途，他們有何特點？答題要點：路塹墻：穩(wěn)定路塹邊坡，使用于山坡陡峻處和地質不良地段，支撐滑坍的山坡土體。設置在路塹邊坡底部，主要用于支撐開挖后不能自行穩(wěn)定的山坡，同時可減少挖方數(shù)量，降低挖方邊坡的高度。路肩墻：用于支擋陡坡路堤下滑，收縮坡腳，抬高公路。路肩墻設置在路肩部位，墻頂是路肩的組成部分，其用途與路堤墻相同。它還可以保護臨近路線的既有的重要建筑物。沿河路堤，在傍水的一側設置擋土墻，可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕，也是減少壓縮河床的有效

11、措施。路堤擋墻：支撐路堤邊坡、墻頂以上尚有一定的填土，使用于陡坡路堤，收縮坡腳，保證沿河路堤不受水流沖刷。路堤墻設置在高填土路提或陡坡路堤的下方，可以防止路堤邊坡或路堤沿基底滑動，同時可以收縮路堤坡腳，減少填方數(shù)量，減少拆遷和占地面積。山坡?lián)鯄Γ河糜谥紊狡赂采w層或滑坡。山坡墻設置在路塹或路堤上方，用于支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層、破碎巖層或山體滑坡橋頭擋墻：支撐橋臺背后填土9.論述你認為按朗肯或庫倫土壓力理論來計算作用在支護結構上的土壓力是否合理？答題要點：朗肯理論和庫倫理論分別根據(jù)不同的假設，以不同的分析方法計算土壓力，只有在最簡單的情況下（a00）,用這兩種理論計算結果才相同。朗肯土壓力理

12、論應用半空間中的應力狀態(tài)和極限平衡理論，但為了使墻后的應力狀態(tài)符合半空間的應力狀態(tài)，必須假設墻背直立的，光滑的，墻后填土面是水平的。由于該理論忽略了墻背與填土之間的摩擦影響，使計算的主動土壓力增大，而計算的被動土壓力偏?。粠靷愅翂毫碚摳鶕?jù)墻后滑動土楔的靜力平衡條件得到計算公式，考慮了墻背與土之間的摩擦力，并可用于墻背傾斜，填土面傾斜情況，但由于該理論假設填土是無粘性土，因此不能用庫倫理論的原始公式直接計算粘性土的土壓力。庫倫理論假設墻后填土破壞時，破壞面是一平面，而實際確實一曲面，在計算主動土壓力時，只有當墻背的斜度不大，墻背與填土間的摩擦角較小時，破壞面才接近于一平面，計算結果與按曲線滑動

13、面計算的有出入。論述重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的土壓力計算理論的異同？答題要點：（1）相同點：兩者都普遍采用朗肯和庫倫土壓力理論來計算其各自的土壓力。（）不同點：重力式擋土墻的土壓力一般由墻背傾角、墻后土體的關系確定使用朗肯或者庫倫理論;懸臂式擋土墻當墻踵下緣與立板上邊緣連線作為假設墻背時按庫倫理論公式計算土壓力，當墻后填土面水平時可按朗肯土壓力理論計算其土壓力。另外當出現(xiàn)第二破裂面時，有國內(nèi)外模型試驗和現(xiàn)場測試的資料表明，按庫倫理論采用第二破裂面計算側向土壓力比較符合實際。11論論述抗滑樁是怎樣維持滑體穩(wěn)定的？如何確定抗滑樁的截面尺寸、樁間距和樁全長？答題要點：（1）抗滑樁又稱錨固樁。它是將

14、樁的下部埋于穩(wěn)定地層的巖床中，上部承受滑體傳來的滑坡推力，依靠下部錨固段及以上樁前抗力來維持樁身的穩(wěn)定，并阻止滑坡向下滑動。（2）截面尺寸的確定：樁的截面一般為矩形，從有利于受力考慮，長邊順滑動方向布置，短邊則相反。（3）樁的間距布置原則為：不能太疏以避免上方滑體從樁間滑走，但又不能至于過密造成工程造價增大。有現(xiàn)場滑體試驗資料時，應按試驗資料確定，否則只能近似按經(jīng)驗數(shù)據(jù)考慮。一般滑體較完整或土質較密實的地質條件，樁的間距可以大一些，反之，則要小一些。（4）抗滑樁的樁長度和錨固深度應按計算確定。樁長等于樁上部滑體厚度加上樁下部錨固深度?；w厚度可按樁位處的地勘資料查明。而錨固段深度的確定則需要考

15、慮多種因素，建立力學分析合理的計算后確定。12請.論述錨桿式擋土墻有什么優(yōu)點？這種結構與傳統(tǒng)的擋土墻結構有何區(qū)別？答案要點：錨桿擋土墻是利用錨桿技術形成的一種擋土結構物，利用錨桿與地層間的錨固力來維持結構物的穩(wěn)定，適用于低墻，地質情況較好地區(qū)；而傳統(tǒng)擋土墻是靠擋墻自重來承受土壓力，維持穩(wěn)定，適用于一般地區(qū)巖質或土質邊坡加固工程，為減少開挖量的挖方地區(qū)及石料缺乏地區(qū)，可采用單級或多級，總高度宜控制在18米左右。錨桿擋土墻的特點是：（1）結構質量輕，使擋土墻的結構輕型化，與重力式擋土墻相比，可以節(jié)約大量的圬工和節(jié)省工程投資；（2）利于擋土墻的機械化、裝配化施工，可以提高勞動生產(chǎn)率；（3）不需要開挖

16、大量基坑，能克服不良地基挖基的困難，并利于施工安全。但是錨桿擋土墻也有一些不足之處，使設計和施工受到一定的限制，如施工工藝要求較高，要有鉆孔、灌漿等配套的專用機械設備，且要耗用一定的鋼材。13論.述土坡穩(wěn)定有何實際意義？影響土坡穩(wěn)定的因素有哪些？如何預防土坡發(fā)生滑動？答案要點：土坡不穩(wěn)定會使地質體容易在重力地質作用下發(fā)生蠕動滑坡泥石流等災害。土坡穩(wěn)定能保障路面安全，行人安全，建筑安全。影響土坡穩(wěn)定有多種因素，包括土坡的邊界條件、土質條件和外界條件。具體因素分述如下：1、土坡坡度2、土坡高度H越小，土坡越穩(wěn)定；3、土的性質其性質越好，土坡越穩(wěn)定；4、氣象條件晴朗干燥土的強度大，穩(wěn)定性好；5、地下

17、水的滲透土坡中存在與滑動方向滲透力，不利；6、強烈地震在地震區(qū)遇強烈地震，會使土的強度降低，且地震力或使土體產(chǎn)生孔隙水壓力，則對土坡穩(wěn)定性不利。預防土坡發(fā)生滑動的方法：1延緩坡度，增加坡長斜坡度越平緩，則土坡越穩(wěn)定：斜坡度越陡，則土坡越易滑動。通過延緩坡度可以減小土坡的下滑力，使土坡達到穩(wěn)定狀態(tài)。這是我們在施工中常采用的方法。但這種方法增加了工作量，適用于機械化施工作業(yè)，要求施工場地寬闊，多余的土方要隨時運走或有地方堆積。2在坡腳處砌擋土墻或打混凝土預制樁，增大抗滑力由于土坡的滑動都有一個滑動面，土坡滑動時沿滑動面向外推動坡腳處的土，當滑動面到地表面的距離較小時，可以砌擋土墻，使擋土墻的基礎超

18、過滑動面。如果滑動面距地表面的距離較大，用人工砌擋土墻很難達到目的，采用打混凝土預制樁的辦法較好。3在土坡上用錨桿錨固將要滑動的土體當土坡的土質穩(wěn)定性較好，無地下水或滲透水量很少時，可將錨桿錨固在土層中，增加土體的整體性和土體的抗滑力，使土坡達到穩(wěn)定狀態(tài)。這種方法在滑動面很淺時，效果明顯。4在坡頂裂縫處換填滲透性較小的粘性土當土坡滑動開始后，坡頂處通常有裂縫，當有地表水或下雨時，水從裂縫處滲入，潤滑了滑動面，減小了抗滑力，使土坡滑動加快。根據(jù)這種情況，應及時將裂縫處的原狀土挖除，換填滲透性較小的粘性土并碾壓夯實，阻止水的滲入；同時，在坡頂處挖排水溝，防止地面水沖刷土坡，使水從其他地方排下。14

19、請.論述抗滑樁設計的基本假定?答案要點：（一）作用于抗滑樁的力系作用于抗滑樁的外力包括：滑坡推力、受荷段地層的抗力、錨固段地層的抗力、樁側摩阻力和粘著力以及樁底應力等。這些力均假設為均布力。（1）滑坡推力：滑坡推力作用于滑面以上部分的樁背上，可假定與滑面平行。一般假定每根樁所受的滑坡推力等于樁距（中至中）范圍之間內(nèi)的滑坡推力。（2根）據(jù)設樁的位置及樁前滑坡體的穩(wěn)定情況，抗滑樁可以分為懸臂樁式和全埋式兩種。當樁前滑坡體不能保持穩(wěn)定可能滑走時，抗滑樁應該按懸臂樁式考慮；而當樁前滑坡體能保持穩(wěn)定，抗滑樁將按全埋式樁考慮。（3）巖土抗力：埋于滑床中的樁將滑坡推力傳遞給樁周的巖土，樁的錨固段前、后巖土受

20、力后發(fā)生變形，從而產(chǎn)生由此引起的巖土抗力作用。（4）樁周摩阻力：抗滑樁截面大，樁周面積大，樁與地層間的摩阻力、粘著力必然也大，由于此產(chǎn)生的平衡彎矩對樁有利，但其計算復雜，一般不予考慮。（5）基底應力：抗滑樁的基底應力，主要是由自重引起的。而樁側摩阻力、粘著力有抵消了大部分自重。實測資料表明，樁底應力一般相當小，為簡化計算，樁底應力可忽略不計。（二）抗滑樁的計算寬度為了將空間的受力簡化為平面受力，并考慮樁截面形狀的影響，將樁的設計寬度換算成相當于實際工作條件下的矩形樁寬，即樁的計算寬度。（三）樁側巖土的地基系數(shù)樁側巖土的彈性抗力系數(shù)簡稱地基系數(shù)，是地基承受的側壓力與樁在該處產(chǎn)生的側向位移的比值。

21、（1）地基較為完整硬質巖層、未擾動的硬粘土或性質相近的半巖地層時認為地基系數(shù)是常數(shù)，即用“”法（2）地基為硬塑半堅硬的砂粘土、碎石土或風化破碎成軟質巖層以及重度隨深度增加的地層時，采用“”法。（四）剛性樁和彈性樁的區(qū)分抗滑樁受到滑坡推力后，將產(chǎn)生一定的變形。根據(jù)樁和樁周巖土的性質和樁的幾何性質，其變形可分為剛性樁和彈性樁兩種情況。請.論述用懸臂樁法設計計算剛性樁和彈性樁的內(nèi)力方法假設條件的異同?答題要點：剛性樁用懸臂樁法計算式的基本假設：滑面以上抗滑樁受荷段上所有的力均當做外荷載看待，樁前的滑體抗力按其大小從外荷載中予以折減，將滑坡推力和樁前滑面以上的抗力折算成在滑面以上的抗力折算成滑面上作用

22、的彎矩和剪力并作為外荷載。而抗滑樁的錨固段，則把樁周巖土視為彈性體計算側向應力和土的抗力，從而計算樁的內(nèi)力。彈性樁用懸臂樁法計算式的基本假設：將滑面以上抗滑樁受荷段上所有作用力均視為外荷載，根據(jù)樁周地層的性質確定彈性樁抗力系數(shù)即地基系數(shù)，建立樁的撓曲微分方程式，通過數(shù)學求解可得滑面以下樁身任一截面?zhèn)茸兾缓蛢?nèi)力計算的一般表達式。根據(jù)樁底邊界條件計算出滑面處的位移和轉角，計算樁身任一深度處的位移和變位。16抗滑樁的滑坡推力因樁身受力狀態(tài)的假設不同而有哪幾種假設破壞模式？在這些假設條件下如何確定其滑坡推力？答案要點：一般有三種假設：樁因剪切而破壞；樁因彎曲而破壞；將樁看成是埋設在巖體中的彈性地基梁。（1）樁因剪切而破壞樁體附近滑動面上下的巖體較堅硬完整，滑動面很薄，認為樁體只能被剪壞，樁體承受的最大滑坡推力就為。最大滑坡推力等于樁的容許抗剪強度乘以樁的計算抗剪面積