土力学210章课后习题参考答案.pdf

1 / 23 2-10 章 第二章第二章 2-2、 有一饱和的原状土样切满于容积为 21.7cm 3的环刀内， 称得总质量为 72.49g， 经 105烘干至恒重为 61.28g，已知环刀质量为 32.54g，土粒比重为 2.74，试求 该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求汇出土的三相比例示意图，按三 相比例指标的定义求解） 。 解： 3 /84 . 1 7 . 21 54.3249.72 cmg V m = = %39 54.3228.61 28.6149.72 = = S W m m 3 /32 . 1 7 . 21 54.3228.61 cmg V mS d = = 069 . 1 49.10 21.11 = S V V V e 2-3、某原状土样的密度为 1.85g/cm 3，含水量为 34%，土粒相对密度为 2.71，试求 该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先推导公式然后求解） 。 解： （1） V Vm WVs sat + = WS mmm+= S W m m = 设1= S m + = 1 V WS S S V m d = WSWS S S dd m V = = 1 ()() () () () () 3 W S S W S S W W sat cm/87g . 1 1 71 . 2 0.341 171 . 2 85 . 1 d1 1d 1 1 d 1 1 1 d 1 1 11 1 =+ + =+ + = + + = + + = + + + = WS d 有 （2） () 3 /87 . 0 187 . 1 cmg V VV V VVVm V Vm Wsat WVS sat WVWVWSSWSS = + = + = = （3） 3 /7 . 81087 . 0 cmkNg=g 或 3 3 /7 . 810 7 . 18 / 7 . 181087 . 1 cmkN cmkNg Wsat satsat = = ggg g 2-4、某砂土土样的密度为 1.77g/cm 3，含水量 9.8%，土粒相对密度为 2.67，烘干 2 / 23 后测定最小孔隙比为 0.461， 最大孔隙比为 0.943， 试求孔隙比 e 和相对密实度 Dr， 并评定该砂土的密实度。 解： （1）设1= S V () e d e mm e mm V m WSSSWS + + = + + = + + = 1 1 11 整理上式得 ()() 656 . 0 1 77 . 1 167 . 2 098 . 0 1 1 1 = + = + = WS d e （2）595 . 0 461 . 0 943 . 0 656 . 0 943 . 0 minmax max = = = ee ee Dr（中密） 2-5、 某一完全饱和黏性土试样的含水量为 30%， 土粒相对密度为 2.73， 液限为 33%， 塑限为 17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出 该黏性土的分类名称和软硬状态。 解：819 . 0 73 . 2 30 . 0 = = S WS WSS WS WV d V Vd V V e 3 /50 . 1 819 . 0 1 173 . 2 1 cmg e d V m WSS d = + = + = ()() 3 /95 . 1 819 . 0 1 173 . 2 3 . 01 1 1 1 cmg e d e dd V Vm WSWSWSWVs sat = + + = + + = + + = + = 161733= PLp I 查表，定名为粉质粘土 81 . 0 16 1730 = = = p p L I I 查表，确定为软塑状态 第三章第三章 3-8、某渗透试验装置如图 3-23 所示。砂的渗透系数 scmk/102 1 1 =；砂的渗透系数scmk/101 1 2 =，砂样 断面积 A=200cm2，试问： （1）若在砂与砂分界面出安装一测压管，则测压管中水 面将升至右端水面以上多高？ （2）砂与砂界面处的单位渗水量 q 多大？ 解： （1）A L h kA L h k 2 2 2 1 2 1 60 = 整理得 2221 )60(hkhk= cm kk k h40 101102 1026060 11 1 21 1 2 = + = + = 3 / 23 所以，测压管中水面将升至右端水面以上：60-40=20cm （2）scmA L h kAikq/20200 40 40 101 31 2 2 2222 = = 3-9、定水头渗透试验中，已知渗透仪直径 D=75mm，在 L=200mm 渗流途径上的 水头损失 h=83mm，在 60s 时间内的渗水量 Q=71.6cm3，求土的渗透系数。 解：scm thA QL k/105 . 6 603 . 85 . 7 4 20 6 . 71 2 2 = = = 3-10、设做变水头渗透试验的黏土试样的截面积为 30cm2，厚度为 4cm，渗透仪细 玻璃管的内径为 0.4cm，试验开始时的水位差 145cm，经时段 7 分 25 秒观察水位 差为 100cm，试验时的水温为 20，试求试样的渗透系数。 解：scm h h ttA aL k/104 . 1 100 145 ln 44530 44 . 0 4 ln )( 5 2 2 1 12 = = = 3-11、图 3-24 为一板桩打入透水土层后形成的流网。已知透水土层深 18.0m，渗 透系数smmk/103 4 =， 板桩打入土层表面以下9.0m， 板桩前后水深如图中所示。 试求： （1）图中所示 a、b、c、d、e 各点的孔隙水压力； （2）地基的单位渗水量。 解： （1）kPaU Wa 00=g kPaU Wb 2 . 880 . 9=g kPaU Wc 2 . 137 8 19 418= =g kPaU Wd 8 . 90 . 1=g kPaU We 00=g （2）()smAikq/1012918 29 8 103 377 = = 第四章第四章 4-8、某建筑场地的地层分布均匀，第一层杂填土厚 1.5m， 3 /17mkN=g；第二层 粉质黏土厚 4m， 3 /19mkN=g，73 . 2 = s G，%31=，地下水位在地面下 2m 深 处；第三层淤泥质黏土厚 8m， 3 / 2 . 18mkN=g，74 . 2 = s G，%41=；第四层粉 土厚 3m， 3 / 5 . 19mkN=g，72 . 2 = s G，%27=；第五层砂岩未钻穿。试计算各 层交界处的竖向自重应力 c ，并绘出 c 沿深度分布图。 4 / 23 解： （1）求 g ()()()() () g gg gggggggg g + = + = + = = = 1 11 Gs G GG G WW G W VW V VW S WSWS SW WS WWSWSSWSS 由上式得： 3 2 /19 . 9 mkN=g， 3 3 /20 . 8 mkN=g， 3 4 /71 . 9 mkN=g， （2）求自重应力分布 kPah c 5 . 25175 . 1 111 =g kPah c 0 . 355 . 019 5 . 25h 211 =+=+= 水 gg ()kPa c 17.675 . 319 . 9 0 . 35h4 2c2 =+=+= 水 g kPa c 132.7788.2067.17h3 3c23 =+=+= g kPa c 90.161371 . 9 132.77h4 4c34 =+=+= g ()kPa 9 . 3063.08.03.5 Wc44 =+=g 不透水层 4-9、某构筑物基础如图 4-30 所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载 680kN，偏 心距 1.31m，基础埋深为 2m，底面尺寸为 4m2m。试求基底平均压力 p 和边缘最 大压力 pmax，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。 解： （1）全力的偏心距 e ()31 . 1 =+FeGF () me891 . 0 20224680 68031 . 1 = + = （2） + = l e A GF p 6 1 min max 因为()337 . 1 1 4 891 . 0 6 1 6 1= = l e 出现拉应力 故需改用公式 ()() kPa e l b GF p301 891 . 0 2 4 23 20246802 2 3 2 max = + = + = （3）平均基底压力 kPa A GF 125 8 1000 = + （理论上） kPa be lA GF 3 . 150 209 . 1 3 1000 2 3 1000 = = = + 或kPa p 5 . 150 2 301 2 max =（实际上） 5 / 23 4-10、某矩形基础的底面尺寸为 4m2.4m，设计地面下埋深为 1.2m（高于天然地 面 0.2m） ，设计地面以上的荷载为 1200kN，基底标高处原有土的加权平均重度为 18kN/m3。试求基底水平面 1 点及 2 点下各 3.6m 深度 M1点及 M2点处的地基附加 应力 Z 值。 解： （1）基底压力 kPa A GF p149202 . 14 . 241300=+= + = （2）基底附加压力 kPadpp m 131118149 0 =g （3）附加应力 M1点 分成大小相等的两块 8 . 1 2 6 . 3 2 . 1,2,4 . 2 = = b z b l mbml 查表得108 . 0 = C 则 kPa Mz 31.28131108 . 0 2 1 = M2点 作延长线后分成 2 大块、2 小块 大块 8 . 1 2 6 . 3 3,2,6 = = b z b l mbml 查表得143 . 0 = C 小块 8 . 1 2 6 . 3 8 . 1,2,6 . 3 = = b z b l mbml 查表 得 则 ()kPapp cccMMz 7 . 3131129 . 0 143 . 0 2(22 0022 = ） 小大 4-11、某条形基础的宽度为 2m，在梯形分布的条形荷载（基底附加压力）下，边 缘（p0）max=200kPa， （p0）min=100kPa，试求基底宽度中点下和边缘两点下各 3m 及 6m 深度处的 Z 值。 解：kPap150 2 100200 0 = + = 均 中点下 3m 处 5 . 10,3,0= b z b x mzmx，查表得 396 . 0 = c kPa z 4 . 59150396 . 0 = 129 . 0 = C 6 / 23 6m 处 30,6,0= b z b x mzmx，查表得 208 . 0 = c kPa z 2 . 31150208 . 0 = 边缘，梯形分布的条形荷载看作矩形和三角形的叠加荷载 3m 处 ： 矩形分布的条形荷载 1.5 2 3 b z 5 . 0 x =， b ，查表343 . 0= 矩形c 4kPa.33100334 . 0 z = 矩形 三角形分布的条形荷载 1.5 2 3 b z 10 l =， b ，查表938 . 0 ,734 . 0 21 = tt kPa34 . 7 100*0734 . 0 1 = 三角形z 38kPa . 9 100*9380 . 0 2 = 三角形z 所以，边缘左右两侧的 z 为 kPa z 74.4034 . 7 4 . 33 1 =+= kPa z 78.4238 . 9 4 . 33 2 =+= 6m 处 ： 矩形分布的条形荷载 3 2 6 b z 5 . 0 x =， b ，查表198 . 0 = 矩形c kPa 8 . 19100981 . 0 z = 矩形 三角形分布的条形荷载 3 2 6 b z 10 l =， b ，查表0511 . 0 ,0476 . 0 21 = tt kPa76 . 4 100*0476 . 0 1 = 三角形z kPa11 . 5 100*5110 . 0 2 = 三角形z 所以，边缘左右两侧的 z 为 kPa z 56.2476 . 4 8 . 19 1 =+= kPa z 91.2411 . 5 8 . 19 2 =+= 第六章第六章 6-11、某矩形基础的底面尺寸为 4m2m，天然地面下基础埋深为 1m，设计地面高 出天然地面 0.4m，计算资料见图 6-33（压缩曲线用例题 6-1 的） 。试绘出土中竖向 应力分布图（计算精度；重度（kN/m 3）和应力（kPa）均至一位小数） ，并分别按 分层总和法的单向压缩基本公式和规范修正公式计算基础底面中点沉降量 （ ak fp75 . 0 0 =；6m深处kPa C 48.15 4 . 772 . 02 . 0=， kPa z 48.15 0 . 11=，可以。 表 1 分层总和法单向压缩公式计算的沉降量 点深度 自重应力附加应力自重平均附加平均自重+附加 曲线 压前e1i压后e2i沉降量 0025.294.8 1 1.034.481.529.888.2118.00.821 0.76133 2 2.043.653.139.067.3106.30.8180.76927 3 3.052.833.448.243.391.50.8080.77419 4 4.061.022.056.927.784.60.8000.78210 5 5.069.215.265.118.683.70.7960.7837 6 6.077.411.073.313.186.40.7910.7816 土样 4-1 土样 4-2 （8）基础的最终沉降量如下： mmss n i i 1026710192733 1 =+= = 2、规范修正公式计算（分层厚度取 1m） （1）计算 0 p 同分层总和法一样，kPapp C 8 . 94 2 . 25120 00 = （2） 分层压缩模量的计算 分层深度自重平均附加平均自重+附加 曲线压前e1i压后e2i压缩模量 0 1.029.888.2118.00.821 0.7612.68 2.039.067.3106.30.8180.7692.50 3.048.243.391.50.8080.7742.30 4.056.927.784.60.8000.7822.77 5.065.118.683.70.7960.7832.57 6.073.313.186.40.7910.7812.35 土样 4-1 土样 4-2 9 / 23 （3） 计算竖向平均附加应力系数 当 z=0 时，z =0 计算 z=1m 时，基底面积划分为 四个小矩形，即 ()4*25 . 1 25 . 24= 6 . 125. 1/2/=bl，8 . 025 . 1 /1/=bz，查表 6-5 有2395 . 0 = 基底下 1m 范围内958 . 0 2395 . 0 *4= 详见下表。 Z(m) l/b z/b z (z )i-( z )i-1 Esi is is 1 1.6 0.8 0.958 0.958 0.958 2.68 34 34 2 1.6 1.6 0.8316 1.6632 0.705 2.50 27 61 3 1.6 2.4 0.7028 2.1084 0.445 2.30 18 79 4 1.6 3.2 0.5988 2.3952 0.287 2.77 10 89 5 1.6 4.0 0.5176 2.588 0.193 2.57 7 96 6 1.6 4.8 0.4544 2.7264 0.138 2.35 6 102 （4） 确定计算深度 由于周围没有相邻荷载，基础中点的变形计算深度可按下列简化公式计算： ()()mbbzn3 . 55 . 2ln4 . 05 . 25 . 2ln4 . 05 . 2= （5） 确定 s 计算 n z深度范围内压缩模量的当量值： 0 0 11 10211 0102101 12 0 / 0 n n nn siisi nn nn sssn pz EAAE pzpzzpzz EEE = = + 0 0 2.7264 2.55 0.9580.70520.44520.28680.19280.1384 2.682.52.32.772.572.35 p MPa p = + 查表（当 ak fp75 . 0 0 时）得：1 . 1= s （6） 计算地基最终沉降量 mmsss i n i ss 1121021 . 1 1 = = 10 / 23 6-12、由于建筑物传来的荷载，地基中某一饱和黏土层 产生梯形分布的竖向附加应力，该层顶面和底面的附加 应力分别为kPakPa zz 160240 = 和， 顶底面透水 （见 图6-34），土层平均 82MPa . 4 E39MPa . 0 a88. 0e ./2 . 0 S 1 = ，年，cmk。 试求：该土层的最终沉降量；当达到最终沉降量之 半所需的时间；当达到 120mm 沉降所需的时间；如 果该饱和黏土层下卧不透水层，则达到 120mm 沉降所需 的时间。 解：求最终沉降 mmH e a s z166400 2 160240 88 . 0 1 1039 . 0 1 3 = + + = + = %50= s s U t t （双面排水，分布 1） 查图 6-26 得 2 . 0= V T ()() 年/964 . 0 101039 . 0 1088 . 0 12 . 01 2 3 2 m a ek c W v = + = + = g 2 H tc T v v = 所以 )(83 . 0 964 . 0 2 4 2 . 0 2 年= = v V c HT t 当120mmst=时 %72= s s U t t 查图 6-26 得 42 . 0 = V T )(74 . 1 964 . 0 2 4 42 . 0 2 2 年= = v V c HT t 当下卧层不透水，120mmst=时 与比较，相当于由双面排水改为单面排水，即 年74 . 1 4 = t ，所以 年96 . 6 474 . 1 .=t 第七章第七章 7-8、某土样进行直剪试验，在法向压力为 100、200、300、400kPa 时，测得抗剪 强度 f 考分别为 52、83、115、145kPa，试求： （a）用作图法确定土样的抗剪强度 指标 c 和； （b）如果在土中的某一平面上作用的法向应力为 260kPa，剪应力为 11 / 23 92 kPa，该平面是否会剪切破坏？为什么？ 解： 20 （kPa） 抗剪强度 法向应力 （kPa） 18 （a）用作图法土样的抗剪强度指标 c=20kPa 和 0 18= （b）kPatgctg f 5 . 1042018260 0 =+=+= f kPa=92 所以， 为破坏。 7-9、某饱和黏性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度kPacu70=，如果对同 一土样进行三轴不固结不排水试验，施加周围压力kPa150 3 =，试问土样将在多 大的轴向压力作用下发生破坏？ 解： u c= + 2 31 kPacu2901507022 31 =+=+= 7-10、某黏土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，破坏时的孔隙水压力为 f u，两 个试件的试验结果为： 试件：kPaukPakPa f 140,350,200 13 = 试件：kPaukPakPa f 280,700,400 13 = 试求： （a）用作图法确定该黏土试样的 , ,cc cucu 和； （b）试件破坏面上的法向 有效应力和剪应力； （c）剪切破坏时的孔隙水压力系数 A。 解： （kPa） 60 0 420210 120 0 34 400350 200 （kPa） 法向应力 0 16 700 抗剪强度 （a）用作图法确定该黏土试样的 00 34, 016, 0=cc cucu 和 kPa f 12.186 2 34 452cos 2 120420 2 120420 2cos 22 0 3 1 3 1 = + + + = + + = 12 / 23 kPa f 36.124)622sin( 2 120420 2sin 2 0 3 1 = = = （c）在固结不排水试验中，0 3 =u，于是 () 311 =Auu ()() () 93 . 0 200400350700 140280 31 = = = u A 7-11、某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验，得 0 28, 0=c，如果这个 试件受到kPa200 1 =和kPa150 3 =的作用，测得孔隙水压力kPau100=，问该试 件是否会破坏？为什么？ 解：()49kPa.138 2 28 45tg100150 0 02 1 = += 极限 100kPa100200 1 = 实际 极限 实际11 ，所以，不会破坏。 7-12、某正常固结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验得kPacu u 20, 0=，对 同样的土进行固结不排水试验，得有效抗剪强度指标 0 30, 0=c，如果试样在 不排水条件下破坏，试求剪切破坏时的有效大主应力和小主应力。 解： （kPa）法向应力 40 0 2060 30 0 （kPa） 抗剪强度 40 2 30 45 3 1 0 02 3 1 = += tg 解得：kPakPa20,60 3 1 = 7-13、在 7-12 题中的黏土层，如果某一面上的法向应力突然增加到 200kPa，法 向应力刚增加时沿这个面的抗剪强度是多少？经很长时间后这个面抗剪强度又是 多少？ 解：当kPa200 时，瞬间相当于不排水条件 这时0 =，任何面的抗剪强度均为 当t时，kPa200 =，相当于排水条件 kPacu20= 13 / 23 该面 f 必然满足kPatgtg f 47.11530200 0 = 7-14、某黏性土试样由固结不排水试验得出有效抗剪强度指标 0 22,24=kPac， 如果该试件在周围压力kPa200 3 =下进行固结排水试验至破坏，试求破坏时的大 主应力 1 。 解： kPatgtg tgctg 76.510 2 22 45242 2 22 45200 2 452 2 45 0 0 0 02 0 02 31 = + += + += 第八章第八章 8-5、 某挡土墙高 5m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度 3 /19mkN=g， 0 30=，kPac10=，试确定： （1）主动土压力强度沿墙高的分布； （2）主动土压 力的大小和作用点位置。 解：在墙底处的主动土压力强度按郎肯土压力理论为 kPa cH a 12.20 2 30 45tan102 2 30 45tan519 2 45tan2 2 45tan 0 0 0 02 002 = = = g 主动土压力为 () ()()() mkN c cHHEa /3297.31 19 102 2 30 45tan5102 2 30 45tan519 2 1 2 2 45tan2 2 45tan 2 1 2 0 0 0 022 2 0022 = += + = g g 临界深度 ()mKcz a 82 . 1 2 30 45tan19/102/2 0 0 0 = =g 主动土压力 Ea作用在离墙底的距离为： ()()mzH06 . 1 3/82 . 1 53/ 0 = 8-6、某挡土墙高 4m，墙背倾斜角 0 20=，填土面倾角 0 10=，填土重度 3 /20mkN=g， 0 30=，0=c，填土与墙背的摩擦角 0 15=，如图 8-25 所示，试 按库仑理论求： （1）主动土压力大小、作用点位置和方向； （2）主动土压力强度沿 墙高的分布。 解：根据 0 15=、 0 20=、 0 10=、 0 30=， 14 / 23 查表得560 . 0 = a K， 由mkNKHE aa / 6 . 892/560 . 0 4202/ 22 =g 土压力作用点在离墙底 m H 33 . 1 3 4 3 =处 土压力强度沿墙高成三角形分布，墙底处 kPazKa a 8 . 44560 . 0 420=g 8-7、某挡土墙高 6m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土分两层，第一层为 砂土，第二层为粘性土，各层土的物理力学性质指标如图 8-26 所示，试求：主动 土压力强度，并绘出土压力沿墙高分布图。 解：计算第一层填土的土压力强度 0 2 45tan 1 02 10 = = gz a ()kPah a 12 2 30 45tan218 2 45tan 0 02 1 02 111 = = g 第二层填土顶面和底面的土压力强度分别为 ()()kPa ch a 7 . 3 2 20 45tan102 2 20 45tan218 2 45tan2 2 45tan 0 0 0 02 2 0 2 2 02 111 = = g () ()()()kPa chh a 9 . 40 2 20 45tan102 2 20 45tan419218 2 45tan2 2 45tan 0 0 0 02 2 0 2 2 02 22112 =+= += gg 8-8、某挡土墙高 6m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度 3 /18mkN=g， 0 30=，kPac0=，试确定： （1）墙后无地下水时的主动土压力； （2）当地下水 位离墙底 2m 时，作用在挡土墙上的总压力（包括水压力和土压力） ，地下水位以 下填土的饱和重度为 19kN/m3。 解： （1）墙后无地下水时 kPaH a 36 2 30 45tan618 2 45tan 0 0202 = = = g ()()()mkNHEa/108 2 30 45tan618 2 1 2 45tan 2 1 0 022022 = = g （2）当地下水位离墙底 2m 时 15 / 23 ()() ()()()()()() mkN hhhhhE wa /1225648 2210 2 30 45tan410194182 2 1 2 30 45tan418 2 1 2 45tan2 2 1 2 45tan 2 1 0 02 0 022 22 02 2 1 02 2 1 =+= += + + =g gg g 8-9、某挡土墙高 5m，墙背直立、光滑、 墙后填土面水平，作用有连续均布荷载kPaq20=，土的物理力学性质如图 8-27 所 示，试求主动土压力。 解：将地面均布荷载换算成填土的当量土层厚度为 m q h11 . 1 18 20 = g 在填土面处的土压力强度为 () ()kPa cHh a 12.37 2 20 45tan122 2 20 45tan511 . 1 18 2 45tan2 2 45tan 0 0 0 02 002 = += += g 临界点距离地表面的深度 ()mhKcz a 79 . 0 11 . 1 2 20 45tan18/122/2 0 0 0 = =g 总土压力 第九章第九章 9-1. 地基破坏模式有几种？发生整体剪切破坏时 p-s 曲线的特征如何？ 在荷载作用下地基因承载力不足引起的破坏，一般都由地基土的剪切破坏引起。试验表明，浅 基础的地基破坏模式有三种：整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏。 地基整体剪切破坏的主要特征是能够形成延伸至地面的连续滑动面。 在形成连续滑动面的过程 中，随着荷载(或基底压力)的增加将出现三个变形阶段：即弹性变形阶段、弹塑性变形阶段以 及破坏(或塑性流动)阶段。即地基在荷载作用下产生近似线弹性(p-s 曲线首段呈线性)变形； 当荷载达到一定数值时，剪切破坏区(或称塑性变形区)逐渐扩大，p-s 曲线由线性开始弯曲； 当剪切破坏区连成一片形成连续滑动面时，地基基础失去了继续承载能力，这时 p-s 曲线具有 明显的转折点。 16 / 23 9-2. 【答】 地基土中应力状态在剪切阶段，又称塑性变性阶段。在这一阶段，从基础两侧底边缘开始，局 部区域土中剪应力等于该处土的抗剪强度，土体处于塑性极限平衡状态，宏观上 p-s 曲线呈现 非线性的变化，这个区域就称为塑性变形区。随着荷载增大，基础下土的塑性变形区扩大，但 塑性变形区并未在基础中连成一片。 9-4. 一条形基础，款 1.5m，埋深 1.0m。地基土层分布为：第一层素填土，厚 0.8m，密度 ,含水量 35%；第二层黏性土，厚 6m，密度，含水量 38%，土粒相对密 度 2.72， 土的黏聚力 10kpa， 内摩擦角 13。 求该基础的临塑荷载， 临界荷载和。 若地下水上升到基础底面，假定土的抗剪强度指标不变，其，相应为多少？ 解： Kpa 当地下水位上升到基础底面时，持力层土的孔隙比和浮重度比分别为： 17 / 23 临塑荷载和临界荷载为： =86.9 9-7. 某条形基础宽 1.5m， 埋深 1.2m， 地基为黏性土， 密度 18.4， 饱和密度 1.88， 土的黏聚力 8,内摩擦角 15。试按太沙基理论计算： (1) 整体剪切破坏时地基极限承载力为多少？取安全系数为 2.5，地基容许承载力为 多少？ (2) 分别加大基础埋深至 1.6、2.0m，承载力有何变化？ (3) 若分别加大基础宽度至 1.8、2.1m，承载力有何变化？ (4) 若地基土的内摩擦角为 20，黏聚力为 12Kpa，承载力有何变化？ (5) 比较以上计算成果，可得出那些规律？ 解： (1) 由查表 8-1，得代入式得： 18 / 23 (2) 基础埋深为 1.6m 时： 基础埋深为 2.0m 时： (3) 基础宽度为 1.8m 时： 基础宽度为 2.1m 时： (4) 内摩擦角为 20，黏聚力为 12时： (5) 比较上述计算结果可以看出，地基极限承载力随着基础埋深、基础宽度和土的抗剪强 度指标的增加而增大，影响最大的是土的抗剪强度指标，其次是基础埋深。 第十章第十章 10-1. 土坡稳定有何实际意义？影响土坡稳定的因素有哪些? 山区的天然山坡，江河的岸坡以及建筑工程中因平整场地、开挖基坑而形成的人工斜坡，由于 某些外界不利因素的影响，造成边坡局部土体滑动而丧失稳定性，边坡的坍塌常造成严重的工 程事故，并危及人身安全，因此，应选择适当的边坡截面，采取合理的施工方法，必要时还应 验算边坡的稳定性以及采取适当的工程措施，以达到保证边坡稳定。减少填挖土方量、缩短工 期和安全节约的目的。 影响边坡稳定的因素一般有一下几个方面： （1）土坡作用力发生变化。例如由于在坡顶堆放材料或建造建筑物使坡顶受荷，或由于打 桩、车辆行驶、爆破、地震等引起的震动改变了原来的平衡状态。 （2）土体抗剪的强度的降低。例如土体中含水量或孔隙水压力的增加。 （3）静水压力的作用。例如雨水或地面水流入土坡中的竖向裂缝，对土坡产生侧向压力， 从而促进捅破的滑动。 （4）地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流常是边坡失稳的重要因素，这是因为渗流会引起 动水力， 同时土中的细小颗粒会穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去， 使土体的密实度下降。 （5）因坡脚挖方而导致土坡高度或坡脚增大。 19 / 23 10-2. 何为无黏性土坡的自然休止角？无黏性土坡的稳定性与哪些因素有关？ 砂土的自然休止角：砂土堆积成的土坡，在自然稳定状态下的极限坡脚，称为自然休止角，砂 土的自然休止角数值等于或接近其内摩擦角，人工临时堆放的砂土，常比较疏松，其自然休止 角略小于同一级配砂土的内摩擦角。 一般来讲，无黏土土坡的稳定性与坡高无关，只和坡角、土的内摩擦角有关，且只要坡角小于 土的内摩擦角就稳定；当无黏土土坡有渗流时，除以上因素，还和土体本身的重度有关。 10-4. 简述毕肖普条分法确定安全系数的试算过程？ 可用文字叙述之，下面以程序简图描述之。 10-5. 试比较土坡稳定分析瑞典条分法、规范圆弧条分法、毕肖普条分法及杨布条分法的异 同？ 几种方法的异同用表格简单表述如下： 20 / 23 10-7. 分析土坡稳定性时应如何根据工程情况选取土体抗剪强度指标和稳定安全系数？ 分析土坡稳定时的抗剪强度指标选用下表： 分析土坡稳定时的安全系数见（JTJD30-2004）和（JTJ01796），也可选用下表： 10-8. 地基的稳定性包括哪些内容？地基的整体滑动有哪些情况？应如何考虑？ 地基的稳定性包括以下主要内容: 承受很大水平力或倾覆力矩的建(构)筑物； 位于斜坡或坡顶上的建(构)筑物； 地基中存在软弱土层，土层下面有倾斜的岩层面、隐伏的破碎或断裂带，地下水渗流等。 地基的整体性滑动有以下三种情况： 21 / 23 挡墙连同地基一起滑动。可用抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数计算，也可用类 似土坡的条分法计算，一般要求 Kmin大于 1.2； 当挡土墙周围土体及地基土都比较软弱时， 地基失稳时可能出现贯入软土层深处的圆弧滑动面。 同样可采用类似于