1、0803303班土力學作業（37章）第三章思考題3.1 土的自重應力分布有何特點？地下水位的升降對自重應力有何影響，如何計算？（肖煜07 ）答：在均質土層的自重應力是三角分部，Ccz=r z，在成土層中的自重應力是 折線分部的，（Tcz=rihi+r2h2+rihi，地下水位升降對自重應力的影響： 地下水位以下的土層因為受到地下水浮力的影響，其自重應力相應減少，所以地下水位以下的部分應扣除10KN/M的浮力。3.2在剛性基礎的基地壓力分部有何特征？工程中如何計算中心荷載及偏心荷 載的基底的受壓？（孫濤08 ）答：在中心荷載下，基底壓力呈馬鞍分布，中間小邊緣達，當基礎上的荷載較大時基礎邊緣由于壓

2、力很大，使土產生塑性變形，邊緣壓力不再增加，而使中央部分繼續增加，基底壓力重新分布呈拋物線形，荷載繼續增加，中部突出 部分呈鐘狀。中心荷載，P=,F是基礎頂面的豎向力值，G是基礎及回填土重，A 是基礎面積。偏心荷載P =e是偏心距。說明地基中附加應力的服不規3.4試以矩形面積上的均布荷載和條形荷載為例，（張凱07 ） 答：均布矩形：23越遠越小。條形基2律？1,附加應力（T z自基底算起，隨深度成曲線衰減。,C z具有一定的擴散性。，基底下任意深度水平面上的 g,軸線上最大，離中軸線1，其作用影響深度要比矩形基礎大得多。，基礎下地基的側向變形主要發生于淺層，基礎邊緣下的土容易發生剪切破壞。3.

3、6試簡述太沙基德有效應力原理。（李斌05 ）答：土顆粒間的接觸應力再截面積上的平均應力，稱為有效應力，用C表示,有效應力作用，會引起土顆粒的移動，使空隙體積改變，土體發生壓縮變 形，通過模型可建立平衡條件：（T A= （T SA3+卩sAi+卩aAa。飽和土中卩a，Aa為零, As/A 一般可以省略，這有T =T -卩，此式極為太沙基有效應力。習題3.1 （郭靜波）-3.2 （劉永良）（備注：上次已交）3.3某條形基礎如圖3.33所示，作用在基礎上的荷載為 250kn/m,基礎深度范 圍內土的重度r=17.5kn/m3,試計算03,4 7及5 5剖面的各點豎向附 加應力，并繪制曲線。（余曉航0

4、3）I * 9h J *- "fJ 丸* s* 十1 Lk咖解:P=(F+G)/A=250/A+20=145KPa 基底附加應力 Po=P-r 0d=145kpa-17.5kpa=127.5kpa 計算結果如下表：點號Z (mX(m)x/bz/bCSzT z000001.00127.5120010.54869.87240020.30438.76360030.2126.784021000522110.1924.23642120.2025.50762130.1721.688210.510.4152.283.4試用最簡單方法計算圖3.33所示荷載下，m點下深度Z=2.0m處得附加應力。 （

5、湯樂昌02 ）解：1,基礎本身的影響：a c= (2x0.175+2x0.120 ) =0.590 旁邊基礎的影響：a C =2 (0.2015-0.175 ) =0.053 g=(a+a )x200=128.6kpa,m點出的z/b=4/3 , l/b=2，利用內插法得a c=0.17-(T z3.7如圖3.35所示矩形面積（ABCD上作用均布荷載p=100kap,試用角點法計 算G點深度6m處得附加應力值T z。（蔣藩01 ）：Z = 0Z(AEGH ) + oz(CFGI)-oz (EGIB)荷載作用面積l/bz/bAEGH1.50.750.215CFGI1.530.064EGIB430

6、.093FGHD420.135解：-oz （FGHD） 計算結果故：bz=100*(0.215+0.064-0.093-0.135)=5.1 kPa第四章4.1壓縮系數a和壓縮指數Cc的物理意義是什么？ a是否為一個定值？工程上為 何用 a1-2 進行土 層壓縮性能的劃分？（蔣藩 01）答：a和Cc都是用來確定土的壓縮性，Cc越大，土的壓縮性愈高，a1-2的劃分：a1-2<0.1時，為低壓縮性土；0.1 a1-2<0.5時，為中壓縮性土；a1-20.5時，為高壓縮性土。4.2壓縮模量Es與變形模量Eo有何異同？相互間有何關系？它們與材料力學中 的 楊 氏 模 量 有 什 么 區 別

7、？（湯樂昌 02）_ :土的變形模量和壓縮模量，是判斷土的壓縮性和計算地基壓縮變形 量的重要指標。由于兩者在壓縮時所受的側限條件不同，對同一種土在相 同壓應力作用下兩種模量的數值顯然相差很大。壓縮模量是在室內有側限 條件下的一維變形問題，變形模量則是在現場的三維空間問題。在土的壓密變形階段，假定土為彈性材料，則可根據材料力學理論，推導出變形模量 E0和壓縮模量 Es之間的關系。令 A 1-2卩2/（1-卩則Eo Es 當 尸00.5時，注10，即Eo/Es的比值在 01之間變化，即一般 Eo小于Es。但很多情況下 Eo/Es都大于1。其原因為：一方 面是土不是真正的彈性體，并具有結構性；另一方

8、面就是土的結構影響； 三是兩種試驗的要求不同。壓縮模量、變形模量中的應變包括彈性可恢復應變和塑性不可恢復應變。而彈性模量中只包括彈性應變。彈性模量和楊氏模量很相似，彈性模量有拉伸和剪切的 兩個方向，楊氏主要指的是拉伸的。4.3 土的壓縮指標有哪些？它們之間有何關系？（余曉航 03）答：土的壓縮性指標有哪些？他們之間有何關系？ 答1）壓縮系數，2）壓縮指數，3）壓縮模量壓縮系數 a二de/dp tana=（e1-e2）/（p2-p1） a土的壓縮系數/ kPa-1或MPa-1 ；P1 一般指地基某深度處土中豎向自重應力/ P2 地基莫深度處自重應力與附加應力之和/ e1相應與P1作用下壓縮穩定后

9、土的空隙比； e2-相應與P2作用下壓縮穩定后土的空隙比。 壓縮指數采用e-lgP曲線，它的后段接近直線，=（e1-e2）/lg / p2/p1） 壓縮模量Es=（1+e1）/a4.4計算地基沉降的分層總和法與 從計算原理、計算公（劉永良04） 答：計算地基沉降的分層總和法與 從計算原理、計算公式、分層厚度、kPa)； kPa)；其斜率 Cc=(e1-e2)/(lgp2/lgp1)建筑地基基礎設計規范式、分層厚度等方法有何異同? 加以比較方法有何異同?（試）。（試建筑地基基礎設計規范Zn確定、修正系數等加以比較），若以基底中心下截面答：分層總和法是先將地基土分為若干水平土層（見圖） 面積A.、

10、高度Hi的第i層小土柱為例（見78頁圖），此時土柱上作用有自重應 力和附加應力。但這時的ei應是自重應力pi作用下相應的孔隙比；ezi應是壓力 從pi1增大到pi2時，壓縮穩定后的孔隙比。按計算公式可得該土層的壓縮變形 量也s為：也s= /ei1-ei2） *hi/ / 1+ei1） 可求的各分土層的變形后，再累積起來得到最后的沉降量：s= Z As=S As= /ei1-ei2) *hi/ / 1+ei1)分層：1.厚度h<0.4b（b為基礎密度）;2.天然土層分界處；3.地下水位處 確定沉降計算深度Zn。按“應力比”法確定。即：一般土 b zn/b czn < 0.2軟土 bz

11、n/bcz n<0.1建筑地基基礎設計規范/GB50007-2002）提出的地基沉降計算方法，是一種簡化并經修正了的分層總和法，其關鍵在于引入了平均附加應力系數的概念，并在總結了大量的經驗的基礎上，重新規定了地基沉降計算深度的標準及地基沉降 計算經驗系數。計算原理：設地基土層均勻、壓縮模量 Es不隨深度的變化，根據式有：S=s bzi*hi/Esi上式中b zi*h等于第i層土附加應力曲線所包含的面積， 用符號A3456表示，而且有：A3456=A1234-A1256而應力面積A= f z b zdz=p0 f z a dz0 0為了方便計算，規范法按等面積化為同樣深度范圍內矩形分布時應

12、力的大小，而引入平均附系數a ,即：A1234=a p0*z貝a i=A234/ p0*z再按上面公式代入 規范引入了經驗系數屮S 規范法通過“變形比”法計算確定的，而要求滿足:As<0.0252 A si 4.5簡述有效應力原理的基本概念，在地基土的最終沉降量計算中，土中附加應 力 是 指 有 效 應 力 還 是 總 應 力？ （李斌05 ）答：土體的重力，靜水壓力級外荷載產生的壓力稱為總壓力。，而由顆粒間的接 觸而承擔的這部分，稱為有效應力。地基土的最終沉降量計算中，土中附加應力 是指總應力。4.6什么叫正常固結土、超固結土和欠固結土？ 土的應力歷史對土的壓縮性有何 影響？（郭靜波0

13、6 ）答：正固結土指是土層在歷史上最大固結壓力作用下壓縮穩定，但沉降后土層厚度無大變化，以后也沒有受過其他荷載的繼續作用。超固結土指天然土層在地質歷史上受到過固結壓力Pc大于目前的上覆壓力Pi,即OCR>1.欠固結土指土層逐漸沉降到現在地面，但沒達到固結穩定狀態。同一土層，由于應力歷史不同，則土的壓縮特性完全不同，因而在工程中務必考 慮天然的土層應力歷史對地基沉降的影響。4.7在飽和土一維固結過程中，土的有效應力和孔隙水壓力是如何變化的？（湯樂昌02 ）答：外力（T z,有效應力C冷孔隙水壓力Uo與時間的關系是：a, t=0,u= （T z , （T，=0 b, 0<t<+

14、X, u Mc，= c zc, t=+ X, u=0, T = T z4.8 土的最終沉降量是由那幾部分組成？各部分意義如何？（劉永良04 ）答：土的最終沉降量由瞬時沉降，固結沉降，次固結沉降三部分組成。瞬時 沉降是指加荷瞬間土孔隙中水來不及排出，孔隙體積尚未發生變化，地基土在荷 載作用下僅發生剪切變形時的地基沉降。固結沉降是指在荷載作用下，隨著土孔 隙水分的逐漸擠出，孔隙體積相應的減少，土體逐漸壓密而產生的沉降，通常采 用分層總和法計算。次固結沉降是指土中孔隙水已經消散，有效應力增長基本不 變之后仍隨時間而緩緩增長所引起的沉降。壓力(Kpa)050100200300400孔隙比1#土樣0.9

15、820.9640.9520.9360.9240.9192#土樣1.1901.0650.9950.9050.8500.810習題4.1某孔土樣的壓縮試驗記錄如表4.10所示，試繪制壓縮曲線和計算各土層的ai-2及相應的壓縮模量 Es，并評定各土層的壓縮性。(蔣藩01 )Es=1+q / a解：ai-2 =ei - 02 /p2 - pi =(0.952-0.936)/100=0.16MPa =(1+0.952)/0.16=12.2Mpa土樣一為中壓縮性土。同理，2# a 1-2 =0.90Mpa" , Es=2.22Mpa,為高壓縮性土 4.2某方形基礎，其壓縮試驗結果如上題所示，試按

16、分層總和法計算地基的最終 沉降量。(肖煜07 )解：點深分自應力附加平平均+2)孔隙比分號度層重系數應力均附加層厚應自應力沉度力重降應量力000.0.26.0.89144.24.153.6177.80.9730.9391.066729155621.0.31.0.6098.729.121.8151.00.9710.9440.82688255220.38.0.3354.635.76.65111.80.9690.9500.78662572.0.45.0.2032.442.43.5485.741.0851.0401.788808233.0.530.1321.449.26.9476.341.0671.0

17、281.5682414.0.60.0.0914.956.18.1574.751.0561.0301.04822615.0.67.0.0611.063.12.9576.751.0461.0270.72848846.0.74.0.058.6719.780.71.0351.0220.50862636.0.81.0.036.478.7.485.61.0231.0150.3888922S=E (s 1 +S2 +S9 )=8.45cm4.3 、某矩形基礎及地質資料，試用建筑地基基礎設計規范方法計算地基的沉降量。解：(孫濤 08 )1、求基底壓力和基底附加壓力P=(F+G)/A=150k pa 基底附加壓

18、力 P0=P-(T2、 確定沉降量計算深度Zn=b (2.5-0.4Inb ) 但是4m處有基巖，所以 Zn=4m=4.5m3沉降計算(如表)點號Zi(m)a iZi*a001.013.00.1533x41839.601839.6023.70.1341x41984.68145.0834.00.1271x42033.6048.92P0/Esi=0.15/EsiA si0.02545.990.0628.990.0623.0358.01基礎最終沉降量i (mm Zi*S=W 2 A s4.4某柱基礎底面尺寸為a i-Zi-1* a i-12.0m X 3.0m，地基為均質的粉質粘土，試用建筑地基基礎

19、審計規范方法計算地基的最終沉降量。(郭靜波06 )解：(1)求基地壓力和基礎附加應力基礎底面土的自重應力(2) 沉降計算表用規范法計算基礎最終沉降量占八、Zil/bz/b001.501014.21.54.20.49122063.042063.040.02449.5124.51.54.20.46732102.8529.810.0240.7250.53則基礎最終沉降量S=fs送ASi =1.0x50.53 = 50.53mm4.5已知兩方形基礎及其地質剖面如圖 4.36所示，作用在每一基礎上上部結構荷 載為587.0kN，試用規范法計算基礎I中心店的最終沉降量， 并考慮基礎n的影 響。(余曉航03

20、)解：(1)求基底壓力和基底附加壓力：P= (F+G ) /A= (587+2*2*20*1.6 ) / (2*2) =178.75kPaP0= acz=178.75-18*1.6=149.95k PaP I 0=P n 0=P0=149.95kPa(2 )沉降計算占八、位Ziz/bZi aiZi ai -Zi-1 ai _1P0/ES i=0.1495/Es iA si0001+0.0014=1.0014011.41.40.8172+0.00141146.041146.040.04146.9923.83.80.4632+0.0098=0.4731797.4651.360.04126.7131

21、1.511.50.01804+0.0149=0.19532245.95448.550.03616.15411.811.80.1766+0.015=0.19162260.8814.930.0360.54點位Z Asn (mm)0123490.390.0059計算ES值:一 送 A-1Es =3.73 MpaZ (Ai|Es_i)Ws值確定；假設P0=fak，內插可得：Ws=1.318故基礎最終沉降量：S=W S 送 isi=1.318*90.39=119.1mm4.6設厚度為10m的黏土層的邊界條件如圖4.37所示，上下層面處均為排水砂 層，地面上作用著無限均布荷載P=196.2kPa。已知黏土

22、層的初始孔隙比eo=O.9， 滲透系數 k=2.0cm/a=6.3*10 -8cm/s，壓縮系數 a=0.025*10 -2kPa-1.試求：（1 ）荷 載加上1a后，地基沉降量是多少厘米？ （ 2）加荷后歷時多久，黏土層的固結 度達到90% （張凱 09）（1）求t=1a時沉降量無限均布荷載，黏土層中附加應力沿深度均布分布，即：5= Po=196.2kpa黏土層最終沉降量：豎向固結系數：因上下層面處均為排水砂層，則為雙面排水。 時間因數： 由教材圖4.30中查的5 =82% , 1a的沉降量:（2）當黏土層的固結度達到90%，由圖4.30仍按a=1查得匚=0.85，則在雙面排水條件下：4.7

23、 土層條件及土性指標同4.6題，但黏土層底面是不透水層。是問：加荷1 a后地基的沉降量多少？地基固結度達到90%寸需要多少時間？并將計算結果與4.6題做比較。（何思翰10）解：單面排水，Tv=Cv.t/H =15.2/100=0.152（1） 1a 后的沉降量：S=V X 258=0.443 X 258=11.56cm V t=90% Tv=0.84T v= Cv.t/H 2 t=5.51a第五章思考題5.1么是土的抗剪強度？什么是土的抗剪強度指標？試說明土的抗剪強度來源。對一定的土類，其抗剪強度指標是否為一個定值？為什么？ （蔣藩 01）答：土的抗剪強度是指土體抵抗剪切破壞的極限能力。土的抗

24、剪強度指標是 土力學有關穩定性計算分析的工作中最重要的計算參數。抗剪強度來源是土 之間的粘結力。土的抗剪強度指標不是一個定值，土分砂土壤土黏土，由-庫侖強度理論推求土的 表 達 式？不同顆粒組成，抗剪強度當然隨組成不同而不同。5.2何謂土的極限平衡狀態和極限平衡條件？試用莫爾極 限 平 衡 條 件 的（湯樂昌 02）答：當土體的某點任一平面上的剪應力等于土的抗剪強度時，將該點即介于 破壞的臨界狀態稱為“極限平衡狀態”表征該狀態下的各種應力狀態下的各 種應力之間的關系稱之為“極限平衡條件”。土的極限平衡條件的表達式 Sin=（C 1-（T 3） /（T 1 + c 3+2COT?）5.3 土中首

25、先發生剪切破壞的平面是否為剪應力最大的平面？為什么？在何種情況下，剪切破壞面和最大應力面是一致的？在通常情況下，剪切破壞面與大主應力 面之間 的夾角 是多少？ （湯樂昌 02）答：根據摩爾-庫侖理論：土體處于極限平衡狀態時，剪切面上的剪應力應等 于該面上土的抗剪強度，該剪應力不一定是這點的最大剪應力，其剪應力狀 態可按大、小主應力來確定。最大剪應力時，土的內摩擦角=45度。5.4分別簡述直剪試驗和三軸壓縮試驗的原理。比較二者之間的優缺點和試用范 圍。（余曉航 03）答：直剪試驗：一、由杠桿系統通過活塞對試樣施加垂直壓力，水平推力則由 等速前進的輪軸施加與下盒，使試樣在沿上、下盒水平接觸面產生剪

26、切位移。剪應力大小 則根據量力環上的測微表，由測定的量力環變形值經換算確定。 活塞上的測微表用于測定 試樣在法向應力作用下的固結變形和剪切過程中試樣的體積變化。三軸壓縮試驗：軸向加壓系統用以對試樣施加軸向附加壓力，并可以控制 軸向應變的速率；周圍壓力系統則通過液體對試樣施加周圍壓力； 試樣為圓柱形， 并用橡皮膜包裹起來，以使試樣中的空隙水與膜外液體完全隔開。試樣中的空隙水通過其底部的透水面與空隙水壓力測量系統連通，并由空隙水壓力閥門控制。直剪試驗缺點：（1）剪切過程中試樣內的剪應變和剪應力分布不均勻。（2）剪切面人為地限制在上、下盒的接觸面上，而該平面并非是試樣抗剪最弱 的剪切面。（3）剪切過

27、程中試樣面積逐減小，且垂直荷載發生偏心，但計算抗剪強度時卻 按受剪面積不變和剪應力均勻分布計算。（4）不能嚴格控制排水條件，因而不能測量試樣中的空隙水壓力。（5）根據試樣破壞時的法向應力和剪應力，雖可算出大、小主應力 的數值，但主應力cr2無法確定。三軸試驗的有點：（1）試驗中能嚴格控制試樣的排水條件，準確測定試樣在 剪切過程中空隙水壓力變化，從而可定量獲得土中有效應力變化情況；（2）與直剪試樣對比起來，試樣中的應力狀態相對地較為明確和均勻，不硬 性指定破裂面位置：（3）除抗剪強度指標外，還可測定如土的靈敏度、側壓力系數、空隙水壓力 系數等力學指標。5.7試說明在飽和粘性土的不固結不排水試驗結

28、果中不管用總應力還是有效應力 表示其莫爾應力園的半徑為何都不變？（劉永良04）答：不管是不固結不排水實驗中總應力還是有效應力表示，體積總是保持不 變，所以莫爾應力圓的半徑保持不變。習題5.1某砂土試樣在法向應力 C =100kPa作用下進行直剪試驗，測得其抗剪強度 Tf=60kPa.求：（a）用作圖方法確定該土樣的抗剪強度指標 巾值；（b）如果試樣的法向應力增至 C=250k Pa,則土樣的抗剪強度時多少？（蔣藩01 ）解：因為該土樣為砂土，所以c=0（1）f=b60=100=0.6=31（2）=250*0.6=150 Kpa5.2對飽和黏土試樣進行無側限抗壓試驗，測得其無側限抗壓強度qu=1

29、20k Pa。求：（a）該土樣的不排水抗剪強度；（b）與圓柱形試樣軸成60。交角面上的 法 向 應 力 CT 和 剪 應 力（余曉航03）解：（a） Cu=qu/2=120/2=60kPa（b） T =（qu/2） *sin60 ° =52kPab=qu+qu*sin30 ° =90kPaQ- 3 =2002 25.4對內摩擦角W =30。的飽和砂土試樣進行三軸壓縮試驗。首先施加口 1的增量始 "的增量的S值。（劉永良04）kPa圍壓，然后使最大主應力 L與最小主應力cr3同時增加，且使 終為4倍，試驗在排水條件下進行。試求該土樣破壞時的解：由于內摩擦角 *=30

30、°， sin*= (CT 1-cr3) / (CT 3+cr1) =0.5匚1的增量也b1始終為b 3的增量也b 3的4倍sin*= ( CT 1-cr 3+3A CT 3) / ( cr 3+cr1+5Acr3) =0.5A b3=400kpaCT 1=4* i CT 3+cr 3=1800kpa第六章思考題6.1 土壓力有哪幾種？影響土壓力的各種因素中最主要的因素是什么？（李斌05）答:有3種，1主動土壓力2被動土壓力3靜止土壓力 影響土壓力各種因數中的最主要因數是擋土墻的位移方向和位移量。6.2試闡述主動土壓力、靜止土壓力、被動土壓力的定義和產生的條件，并比較 三者的數值大小。

31、（郭靜波06 ）答：1、主動土壓力：當擋土墻向離開土體方向偏移至墻后土體達到極限平衡狀 態時，作用在墻背上的土壓力稱主動土壓力，一般用 E a表示。2、被動土壓力：當擋土墻在外力作用下，向土體方向偏移至墻后土體達到 極限平衡狀態時，作用在墻背上的土壓力稱被動土壓力，一般用Ep表示。3、靜止土壓力：當擋土墻靜止不動，墻后土體處于彈性平衡狀態時，作用 在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力，用 Eo表示。在相同的墻高和填土條件下，主動土壓力小于靜止土壓力，而靜止土壓力又小于 被動土壓力，即：Ea CE。CEp6.3試比較朗金土壓力理論和庫倫土壓力理論的基本假定及適用條件。（肖煜07）答：朗金土壓力理論假定

32、擋土墻墻背豎直、光滑，填土面水平，可用于 黏性填土和五黏性填土，在工程中應用廣泛。庫侖土壓力理論的假設為：墻后填土是理想的散粒體（黏聚力C=0）;滑動破裂面為通過墻踵的平面，庫侖理論適用于砂土或碎石填料的擋土墻計算。6.8 地基的剪切破壞有哪些形式？發生整體剪切破壞時P - S曲線的特征如何？（肖煜 07）答：其破壞形式有整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖剪破壞三種。整體剪切破壞地基變形的發展可分為三哥階段：當荷載較小時，基底壓力P沉降S基本成直線關系，屬線性變形階段，臨塑荷載以 Per表示；當荷載增加到 某一數值時，基礎邊緣處土體開始發生剪切破壞， 隨著荷載的增加，剪切破壞區 逐漸擴大，土體開始

33、向周圍擠出，P - S曲線不再保持直線，屬彈塑性變形階段， 極限荷載以pu表示；如果荷載繼續增加，剪切破壞區不斷擴大，最終在地基中形成一連續的滑動面，基礎急劇下沉或向一側傾斜，同時土體被擠出，基礎四 周底面隆起，地基發生整體剪切破壞，P -S曲線陡直下降，通常稱為完全破壞階段。6.9什么是塑性變形區？地基的FCr和P?的物理概念是什么？在工程中有何意義 （孫濤 08）答：局部剪切破壞的介于整體破壞和沖剪破壞之間的一種破壞形式。隨著荷 載的增加，剪切破壞區從基礎邊緣開始，發展到地基內部某一區域，但滑動面并 不延伸到地面，基礎四周地面雖有隆起跡象，但不會出現明顯的傾斜和倒塌。 若Zmax =0,則

34、表示地基中將要出現但尚未出現塑性變形區，其相應的荷載即為 臨塑荷載Per。一般認為，在中心垂直荷載下，塑性區的最大發展深度Zmax可控制在基礎寬度的1/4，相應的荷載用P?表示。Per作為地基的承載力偏于保守，即使地基發生局部剪切破壞，只要塑性區范圍 內部超過一定范圍，就不影響建筑物的安全和正常使用，取P?可以提高地基的承載能力。6.10什么是地基土的極限荷載Pu ？其與那些因素有關？ （孫濤 08）答：地基的極限承載力Pu是地基承受基礎荷載的極限壓力。有關因素：土的內摩擦角，基礎的埋置深度，基礎形狀，荷載的傾斜程度及大小 有關。6.11 土坡穩定有何實際意義？影響土坡穩定的因素有哪些？如何防

35、止土坡滑動 （張凱09 ）答：山區的天然山坡，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而喪 失穩定性，邊坡的坍塌常造成嚴重的工程事故，并危及人身安全，因此，應選擇 適當的邊坡截面，采取合理的施工方法，必要時還應驗算邊坡的穩定性以及采取 適當的工程措施，以達到保證邊坡穩定。減少填挖土方量、縮短工期和安全節約 的目的。影響邊坡穩定的因素一般有一下幾個方面：? （1） 土坡作用力發生變化。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、地震等引起的震動改變了原來的平衡狀態。?（2） 土體抗剪的強度的降

36、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，對土坡產生側向壓力，從而促進捅破的滑動。?（ 4）地下水在土壩或基坑等邊坡中的滲流常是邊坡失穩的重要因素，這是因為滲流會引起動水力，同時土中的細小顆粒會穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流挾帶 而去，使土體的密實度下降。?（ 5）因坡腳挖方而導致土坡高度或坡腳增大。在土方開挖或高填方的工程施工中，經常遇到邊坡滑動的現象，給正常的工程帶 來很多困難，如果不及時采取有效的處理措施， 將會造成施工難度增大，影響工 程質量和工期不能正常完成的后果。因此，必須及時解決好預防土坡滑動和阻止 土坡繼續滑動的問題。?

37、吐坡的滑動是由于促使土坡運動的滑動力與滑動面上的抗滑力相互之間發生變化的結果。土體的容重、土坡的地質條件以及氣候溫度因素的變化都將直接 影響土坡的穩定狀態。所以，在工程施工中，我們應根據影響土坡穩定的原因采 取相應的措施，預防和阻止土坡的滑動，保證正常施工。筆者根據多年的施工實 踐，總結出以下幾種比較成功的方法，可供業內同行參考。?1 ?延緩坡度，增加坡長?斗坡度越平緩，則土坡越穩定：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，使土坡達到穩定狀態。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，要求施工場地寬闊，多 余的土方要隨時運走或有地方堆

38、積。?2 ?在坡腳處砌擋土墻或打混凝土預制樁，增大抗滑力?抽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，使土坡達到穩定狀態。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

39、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。?在工程施工中，應根據實際情況決定采用何種辦法，或幾種辦法同時采用， 以保證工程質量和工程時間。6.12何謂無黏性土坡的自然休止角？無黏性土坡穩定性與哪些因素有關（何思翰10）答：土坡穩定的極限坡角等于砂土的內摩擦角 時，此坡角稱為自然休止角。影響因素：土坡作用力發生變化土坡的抗剪強度降低水壓力的作用。6.13 土坡穩定分析的條分發原理是什么？如何確定最危險圓弧滑動面? （何思翰10

40、）答：靜力平衡的原理假定幾個可能的滑動面，分別計算相應的Ks值，其中Ksmin所對應的滑動 面則為最危險滑動面。習題6.1試計算6.47所示地下室外墻上的土壓力分布、合力大小及其作用的位置。 （李斌05）解：2 2E =0.5Yh k =0.5x17.5咒3 咒0.577 = 45.47KN /m作用位置h/ 3= m故作用在墻底上1m的地方。6.2某擋土墻高5m，墻背豎直光滑，填土面水平，Y =18.0KN/m3，W=22lc=15KPa，試計算：該擋土墻主動土壓力分布、合力大小及其作用點位置；若該擋土墻在外力作用下，朝填土方向產生較大位移時，作用在墻背的 土壓力分布、合力大小及其作用位置又

41、是多少？（郭靜波06）解：墻背豎直光滑，填土面水平，滿足朗金條件，故可以按下列公式計算 沿墻高的土壓力強度半=220,貝U Ka =tan2(450 - 2八2丿1 2丿=tan2 34° =0.455，Ka =tan2 450 -又c=15kPa,為黏性土，且滿足朗金條件， 故地面處，墻底處，總主動土壓力為：主動土壓力作用點距離墻底的距離為：_0 220、因填土為黏性土，故須計算臨界深度Z0=tan2 56° =2.20fcp、=tan2 450 + !=tan2 450 + I2丿Ic=15K Pa,為黏性土，且條件滿足朗金條件，由題中條件計算被動土壓力。 地面處應力，

42、墻底處應力，1 Ep =-'ih2K p +2ch7K7 =總應力，180Mi£j20+2xi5.0X5x、£0 = 717.49KN/m被動土壓力作用點距離墻底的距離為: 6.6某重力式擋土墻如圖所示，砌體重度 =22.0KN /m，基地摩擦系數卩= 0.5,作用在墻背上的主動土壓力為51.60KN/m。試驗算該墻體的抗滑和抗傾覆穩定性。 （張凱09）解：土壓力計算擋土墻自重_ 0.72 21 十50.5嗨 5m. 2-(0.72.5) 52". 傾覆穩定性驗算故抗傾覆性滿足要求 滑動穩定性驗算故抗滑動性也滿足要求第七章思考題7.2淺基礎有哪些類型和特點

43、？（蔣藩 01）答：類型：無筋擴展基礎，特點是抗壓性能較好，而抗拉、抗剪性能較差的材料建造的基礎，基礎需具有非常大的截面抗彎剛度，受荷后基礎不容許曲變形 和開裂，所以，過去慣稱其為“剛性基礎”。擴展基礎，特點是抗彎和抗剪性能 好。柱下條形基礎，特點是縱橫兩向勻具有一定的剛度， 當地基柔軟且在兩個方 向的荷載和土質不均勻時，交叉條形基礎具有良好的調整不均勻沉降的能力。 7.4確定基礎置深度要考慮哪些因素？（湯樂昌 02）答：1.建筑結構條件與場地環境條件。2. 工程地質條件。3.水文地質條件。3.地基凍融條件.7.5什么是地基承載力特征值？其內涵是什么？（余曉航 03）答：在發揮正常使用功能時所

44、允許采用的抗力設計值稱為地基承載力特征 值，內涵是地基容許承載力。7.6確定地基承載力的方法有哪些？我國現行不同 行業規范是否統一？ 答：地基承載力可以按三種不同的設計原則進行，即總安全系數設計原則，容許承載力設計原則和概率極限狀態設計原則。不同的設計原則遵循各自的安全準 則，按不同的規則和不同的公式進行設計。7.6確定地基承載力的方法有哪些？我國現行不同行業規范是否統一？（劉永良04）答：地基承載力可以按三種不同的設計原則進行，即總安全系數設計原則， 容許承載力設計原則和概率極限狀態設計原則。 不同的設計原則遵循各自的安全 準則，按不同的規則和不同的公式進行設計。7.7基礎底面尺寸如何確定？

45、為什么要驗算軟弱下臥層的強度？（李斌 05）答:中心荷載作用下的基礎底面積A的計算公式：A二詁二 軟弱下臥層是指在持力層下，成層土地基受力層范圍內，承載力顯著低于持力層 的高壓縮性土層。若按前述持力層土的承載力計算得出基礎底面所需的尺寸后，還存在軟弱下臥層，就必須對軟弱下臥層進行驗算，要求傳遞到軟弱下臥層頂面 處的附加應力與自重應力之和不超過軟弱下臥層的承載力7.8建筑物地基變形特征的意義，確定因素是什么？（郭靜波 06）答：由于不同建筑物的結構類型、整體剛度、使用要求的差異，對地基變形的敏 感程度、危害、變形要求也不同。因此，對于各類建筑結構，如何控制對其不利 的沉降形式-稱"地基變形特