3）对某砂土土样进行直剪试验，当法向压力?=100kPa时，测得抗剪强度?f问小主应力?3满足什么条件土样才不会发生剪切破坏？ 解：由于砂土的粘聚力c = 0
所以内摩擦角??52kPa。已知同种土制备的土样承受大主应力?1?120kPa，
?arctan?f52?arctan?27.47o ?100在极限平衡状态下且?1?120kPa时， ?3应满足
?3p27.47o??1tan(45?)?120tan(45?)?44.24kPa
222o?2o所以当?3p
4）条形荷载作用下地基中某点的应力经计算得：?x=120 kPa，?z=60 kPa，?xz=50 kPa。若地基土的抗剪强度指标分别为? = 18°，c = 20 kPa，那么该点是否已被被剪坏？ 解：?1,3??x??z2?148.3????z?2??xkPa ???xz??2???31.72
?1f??3tan2?450??/2??2ctan?450??/2??115.1kPa
由于?1f??1，所以该点已被剪坏
5）某饱和软粘土用十字板作剪切试验，已知十字板宽度（直径）D=70mm，十字板高度H=100mm，十字板转动时，地面上给杆轴施加的力偶矩M=0.015kN·m。假设所有点竖直面和水平面上的抗剪强度均相等，试计算测点土的抗剪强度?f。 解：该土的抗剪强度为：
?f?2M2?0.015??15.81kPa 22?D(H?D/3)??0.07?(0.1?0.07/3)6）有一饱和粘性土，已知其有效粘聚力c’=0，有效内摩擦角??=20o，取该土试样在围压?3=100kPa下固结，然后在不排水的条件下增加竖向压力至破坏，测得破坏时的孔隙水压力为35kPa，试求孔隙水压力系数A。 解：依题意得：uf?35kPa，则有：
???3?uf?100?35?65kPa ?3
???3?tan2?450???/2??65tan2(45?20/2)?132.6kPa ?1??uf?132.6?35?167.6kPa ?1??1孔隙水压力系数
A??u35??0.52
??1???3167.6?100
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第六章 土压力、地基承载力和土坡稳定
1、名词解释：
挡土墙上的土压力：土体作用在挡土墙上的压力。P192
主动土压力：若挡土墙在墙后填土压力作用下，背离填土方向移动或绕墙根转动，这时作用在墙背上的土压力将逐渐减小，当墙后土体达到主动极限平衡，并出现连续滑动面使土体下滑，这时作用在墙上的土推力减至最小值，称为主动土压力。P193
被动土压力：若挡土墙在外力作用下，向着填土方向移动或转动，这时作用在墙背上的土压力将逐渐增大，一直到土体达到被动极限平衡状态，并出现连续滑动面，墙后土体向上挤出隆起，这时作用在墙上的土抗力增至最大值，称为被动土压力。P193
静止土压力：若挡土墙具有足够的刚度，且建立在坚实的地基上，墙体在墙后土体的推力作用下，不产生任何移动或转动，则墙后土体处于弹性平衡状态，这时作用在墙背上的土压力称为静止土压力。P192 整体剪切破坏：
地基承载力：指地基土单位面积所能承受荷载的能力。 临塑荷载：地基发生局部剪切破坏时的压力被称为临塑荷载
地基的极限承载力：地基土从局部剪损破坏阶段进入整体破坏阶段，这时基础下滑动边界范围内的全部土体都处于塑性破坏状态 天然休止角： 2、填空：
1）均质砂土坡稳定的极限坡角，称为_____天然休止角______。P224
2）根据挡土墙可能的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可以分为 主动土压力 、静止土压力和被动土压力三种。P192-193 3）用荷载试验确定地基承载力时，对同一土层，选择的试验点不宜少于 3 个。P222
4）库伦土压力理论的基本假定是墙后填土是均匀的无粘性土，滑动破坏面为通过墙踵的 平面 。P201 5）当作用于挡土墙上的土压力为静止土压力时，墙后填土处于 弹性平衡 状态。P192 6）计算地基极限承载力的太沙基理论假定基础底面是 粗糙 的。P214 3、选择题：
1）（ A ）粘性土坡的稳定安全系数定义为P226
A．抗滑力矩与滑动力矩之比 B．滑动力矩与抗滑力矩之比 C．坡角与内摩擦角之比 D．内聚力与滑动力之比 2）（ C ）下列因素中，与挡土墙上的土压力大小无关的是P192
A．墙体的位移方向 B．墙体的高度 C．墙底面的粗糙程度 D．墙体的位移大小 3）（ D ）费里纽斯法分析粘性土的土坡稳定性时，土条两侧条间力之间的关系假定为P226
A．大小相等、方向相同、作用线重合 B．大小不等、方向相反、作用线重合 C．大小相等、方向相反、作用线距土条底部三分之一土条高度 D．大小相等、方向相反、作用线重合
4）（ A ）对于浅基础，一般发生整体剪切破坏的地基是P211
A．硬粘性土地基 B．中等密实的砂土地基 C．松砂地基 D．软土地基
5）（ A ）当地基土的内摩擦角大于零时，增大基础宽度，下列承载力值不发生变化的是P212
A．pcr B．p1/4 C．p1/3 D．pu 6）（ B ） 当p-s曲线上具有明显的拐点时，地基可能发生的破坏型式是P210
A．冲剪破坏 B．整体剪切破坏 C．局部剪切破坏 D．刺入破坏 7）（ A ）干燥的均质无粘性土简单边坡的稳定性与之无关的指标是P224
A．坡高 B．坡角 C．内摩擦角 D．自然休止角
8）（ B ）某场地三个地基载荷试验测得的比例界限荷载p1分别为160kPa，180kPa，200kPa，则该场地的地基承载力特征值fak最接近下列哪个数值？
A．160kPa B．180kPa C．200kPa D．90kPa 9）（ D ）地下室的外墙受到的土压力可视为P192
A．主动土压力 B．被动土压力 C．静止土压力 D．静止水压力
10）（ D ）用条分法对粘性土坡进行稳定性分析，有可能出现滑动的四个面的安全系数分别为F1则最危险的滑动面可能为P226
10
?1.5，F2?2.0，F3?1.0，F4?0.8，
A．F1对应的面 B．F2对应的面 C．F3对应的面 D．F4对应的面 11）（ C ）下列因素中，与挡土墙上的土压力大小无关的因素是
A．土颗粒大小 B．土颗粒表面粗糙度 C．土粒比重 D．土的密实度 12）（ B ）对于同样的土体，静止土压力E0、主动土压力Ea和被动土压力Ep的关系为P193 A．E0 13）（ B ）挡土墙与岩石地基联结牢靠，墙体不可能发生位移和转动，此时作用在墙背上的土压力应按P192 A．主动土压力计算 B．静止土压力计算 C．被动土压力计算 D．土体达到极限平衡状态计算 4、简答题： 1）土压力有哪几种？影响土压力的最重要因素是什么？ 2）试阐述主动、静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小。 3）试比较朗金土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。 4）墙背的粗糙程度、填土排水条件的好坏对主动土压力有何影响？ 5）地基的剪切破坏有哪些形式？发生整体剪切破坏时p-s曲线的特征如何？ 6）试比较临塑荷载、界限荷载、地基极限承载力的物理概念、影响因素。 7）土坡稳定分析中的圆弧条分法原理是什么？ 5、计算题： 1）已知某挡土墙高5 m，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土的物理力学性质指标如图所示。试计算作用在该挡土墙墙背上的主动土压力合力及其作用点位置，并绘出主动土压力分布图。 5 m? = 18.0 kN/m??= 20?c = 12.0kPa3 解：因为墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，符合朗肯土压力条件，故有朗肯主动土压力系数： 200Ka?tan(45?)?tan(45?)?0.49 2220?20填土表面土压力强度为： pa0??2cKa??2?12?0.7??16.80kPa 设临界深度为z0，即 可得 pa??z0Ka?2cKa?0 z0?1.90m 在墙底处主动土压力强度为： pa1??hKa?2cKa?18?5?0.49?2?12?0.7?27.3kPa 主动土压力合力为 Ea? 1?27.3?(5?1.9)?42.32kN/m 211 其作用点离墙底的距离为 h?z0?1.03m 3主动土压力分布如图所示： 05 m1.9mEa=42.32kN/m127.30kPa1.03m 2）如图所示挡土墙高7 m，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，各填土层物理力学性质指标如图所示。试计算作用在该挡土墙墙背上的主动土压力合力，并绘出主动土压力分布图。 5 m?1 = 18 kN/m?1?= 20?37 mc1 = 10kPa3?2 = 19 kN/m?2?= 30?2 mc2 = 0 解：因为墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，符合朗肯土压力条件，故有主动土压力系数为： 200Ka1?tan(45?)?tan(45?)?0.49 2220?120 Ka23001?tan(45?)?tan(45?)? 22320?220填土表面的土压力强度： pa0??2c1Ka1??2?10?0.7??14kPa <0 设临界深度为z0，则 z0?2c1?1Ka1?2?10?1.59m 18?0.7第一层底部土压力强度为： pa1上??1h1Ka1?2c1Ka1?18?5?0.49?2?10?0.7?30.1kPa 第二层顶部土压力强度为： pa1下??1h1Ka2?18?5?第二层底部土压力强度为： 1?30kPa 312