土坡和地基的穩(wěn)定性

　　一、知識(shí)要點(diǎn)：

　　1.無(wú)粘性土坡的穩(wěn)定性僅取決于土坡 坡角 ，其值越小，土坡的越 穩(wěn)定 。

　　2.無(wú)粘性土坡進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí)，常假設(shè)滑動(dòng)面為 斜平 面，粘性土坡進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí)，常假設(shè)滑動(dòng)面為圓筒 面。

　　3.無(wú)粘性土坡的坡角越大，其穩(wěn)定安全系數(shù)數(shù)值越 小 ，土的內(nèi)摩擦角越大，其穩(wěn)定安全系數(shù)數(shù) 值越 大 。

　　4.當(dāng)土坡坡頂開(kāi)裂時(shí)，在雨季會(huì)造成抗滑力矩 減小 ，當(dāng)土坡中有水滲流時(shí)，土坡穩(wěn)定安全系數(shù)數(shù)值 減小。

　　5.自然休止角：砂土堆積的土坡，在自然穩(wěn)定狀態(tài)下的極限坡角。

　　6.簡(jiǎn)單土坡：頂面和底面都是水平的，并延伸至無(wú)窮遠(yuǎn)，且由均質(zhì)土組成的土坡。

　　7.影響土坡穩(wěn)定的因素：(1)土的剪應(yīng)力增大：路塹或基坑的開(kāi)挖、堤壩施工中上部填土荷重的增加、土體重度增大、動(dòng)力荷載(滲流力、地震、打樁等)作用。

　　8.位于穩(wěn)定土坡坡頂上的建筑物，如何確定基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂邊緣線的水平距離：對(duì)于條形基礎(chǔ)，要求：a ≥ 3.5b-dtanβ; 對(duì)于矩形基礎(chǔ)，要求：a ≥ 2.5b-dtanβ式中：a為基礎(chǔ)底面外邊緣線至坡頂邊緣線的水平距離，b為垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)，d為基礎(chǔ)埋深，β為邊坡坡角。

　　二、練習(xí)題

　　1.某粘性土的內(nèi)摩擦角ϕ=5° ，坡角β與穩(wěn)定因數(shù)(Ns=γhcr/c)的關(guān)系如下

　　當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)土坡高度H=3.9m，內(nèi)聚力C=10kPa， 土的重度γ=20kN/m3，安全系數(shù) K=1.5，土坡穩(wěn)定坡角β為( )

　　(A)20°

　　(B)30°

　　(C)40°

　　(D)50°

　　正確答案：(A)

　　提示：泰勒?qǐng)D表法常用于分析簡(jiǎn)單土坡的穩(wěn)定性，為簡(jiǎn)化計(jì)算，引入了穩(wěn)定因數(shù) Ns，Ns=γHcr/C，式中：γ 為填土的重度， C為填土的粘聚力，Hcr 為土坡的極限高度。安全系數(shù)K=Hcr/H，式中：H為土坡高度。注 意有些教材的穩(wěn)定因數(shù)定義為Ns= C/γHcr，因此答案與此不同。

　　2.土坡高度為8 m，土的內(nèi)摩擦角ϕ=10°( Ns =9.2)，C=25kPa， γ=18kN/m 的土坡，其穩(wěn)定安全系數(shù)為()

　　(A)0.7

　　(B)14

　　(C)1.5

　　(D)1.6

　　正確答案：　(D)

　　提示：先根據(jù) Hcr =CNs/γ求出土坡的極限高度，然后再根據(jù) K=Hcr/H求出安全系數(shù)。

　　3.分析砂性土坡穩(wěn)定時(shí)，假定滑動(dòng)面為(　)

　　(A)斜平面;

　　(B)中點(diǎn)圓;

　　(C)坡面圓;

　　(D)坡腳圓

　　正確答案：

　　(A)提示：砂性土坡穩(wěn)定進(jìn)行分析時(shí)，假定滑動(dòng)面為斜平面。

　　4.若某砂土坡坡角為200，土的內(nèi)摩擦角為300，該土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)為( )

　　(A)1.59;

　　(B)1.50;

　　(C)1.20;

　　(D)1.48

　　正確答案：　(A)

　　提示：砂性土坡穩(wěn)定安全系數(shù)K=tanϕ/tanβ,式中：ϕ為土的內(nèi)摩擦角，β為土坡坡角。

　　5.分析均質(zhì)無(wú)粘性土坡穩(wěn)定時(shí)，穩(wěn)定安全系數(shù)K為(　)

　　(A)K=抗滑力/滑動(dòng)力;

　　(B)K=滑動(dòng)力/抗滑力;

　　(C)K=抗滑力距/滑動(dòng)力距;

　　(D)K=滑動(dòng)力距/抗滑力距

　　正確答案：

　　(A)提示：砂性土坡穩(wěn)定安全系數(shù)K=抗滑力/滑動(dòng)力。

　　6.分析粘性土坡穩(wěn)定時(shí)，假定滑動(dòng)面為( )

　　(A)斜平面;

　　(B)水平面;

　　(C)圓弧面;

　　(D)曲面

　　正確答案：(C)

　　提示：粘性土坡的滑動(dòng)面為曲面，為簡(jiǎn)化計(jì)算，粘性土坡進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí)，假定滑動(dòng)面為圓弧面(圓筒面)　。

　　7. 由下列哪一種土構(gòu)成的土坡進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí)需要采用條分法( )

　　(A)細(xì)砂土;

　　(B)粗砂土;

　　(C)碎石土;

　　(D)粘性土

　　正確答案：(D)

　　提示：粘性土坡進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí)，假定滑動(dòng)面為圓弧面，由于滑動(dòng)面上的力各點(diǎn)方向由斜平面均不同，為 簡(jiǎn)化計(jì)算，將滑動(dòng)土體分成若干土條，每一土條上的滑動(dòng)面近似為斜平面。

　　8.影響無(wú)粘性土坡穩(wěn)定性的主要因素為( )

　　(A)土坡高度;

　　(B)土坡坡角;

　　(C)土的重度;

　　(D)土的粘聚力

　　正確答案：(B)

　　提示：無(wú)粘性土坡穩(wěn)定性僅取決于土坡坡角β;粘性土坡穩(wěn)定性與土坡坡角β、坡高H、土的重度γ、土的 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)粘聚力C和土的內(nèi)摩擦角ϕ。

　　9.下列因素中，導(dǎo)致土坡失穩(wěn)的因素是( )

　　(A)坡腳挖方;

　　(B)動(dòng)水力減小;

　　(C)土的含水量降低;

　　(D)土體抗剪強(qiáng)度提高

　　正確答案：(A)

　　提示：影響土坡失穩(wěn)的不利因素有：

　　(1)土坡作用力發(fā)生變化;

　　(2)土體抗剪強(qiáng)度降低;

　　(3)靜水壓力作用;

　　4)動(dòng)水力增大;

　　(5)因坡腳挖方而導(dǎo)致土坡坡角增大。

　　10.地基的穩(wěn)定性可采用圓弧滑動(dòng)面法進(jìn)行驗(yàn)算，規(guī)范GB50007規(guī)定()

　　(A) MR / MS≥1.5;

　　(B) MR / MS≤1.5;

　　(C) MR / MS≥1.2;

　　(D) MR / MS≤1.2

　　正確答案(：C)

　　提示：地基的穩(wěn)定性可采用圓弧滑動(dòng)面法進(jìn)行驗(yàn)算，最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面上諸力對(duì)滑動(dòng)中心所產(chǎn)生的抗滑力矩 MR 與滑動(dòng)力矩MS 之比MR / MS≥1.2。

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