某挡土墙高5m,墙背直立、光滑,填土面水平,填土c=10kPa,ψ=20°,γ=18kN/m3。试求主动土压力及其作用点。
某挡土墙高H=6m,墙背倾角α=80°,填土面倾角β=10°,δ=15°,μ=0.4,填料为中砂,ψ=30°,γ=18.5kN/m3,砌体γ=22kN/m3,试设计该挡土墙。
(1)静止土压力
(2)主动土压力
(3)被动土压力
某挡土墙,墙背垂直,墙体γ=22kN/m3,墙填土水平,填土c=0,ψ=33°,γ=18kN/m3,填土与墙背间的摩擦角δ=10°,土对挡土墙基底的摩擦系数μ=0.45,试验算挡土墙的稳定性。
某挡土墙高4m,墙背倾角20°,填土面倾角β=10°,填土为中砂γ=20kN/m3,ψ=30°,c=0,填土与墙背摩擦角δ=15°,试求主动土压力。
ψ=40°+20°-9°=51°
某挡土墙,墙高5m,墙背倾角10°,填土为砂,填土面水平β=0,墙背摩擦角δ=15°,γ=19kN/m3,ψ=30°,c=0,试按库仑土压力理论和朗肯土压力理论计算主动土压力。
根据《地基基础设计规范》(GB 50007—2002)附录V,安全系数
路堤极限高度 H0=h0+0.5h=2.52+0.5×2=3.52m
某挡土墙,填土为砂土,墙高4m,试用《地基基础设计规范》(GB50007—2002)计算主动土压力。
某挡土墙,填土为砂土,墙高5m,试用《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)计算库仑主动土压力。
支护结构最大水平荷载标准值位于基坑底。
某基坑开挖深度4.5m,安全等级为一级,土层布:0~3m为黏土,γ=17.3kN/m3,固结不排水抗剪强度c=9.6kPa,ψ=9.1°;3~12m为粉质黏土,γ=18.9kN/m3,c=13.2kPa,ψ=15.1°。现采用悬臂式深层水泥土搅拌桩作为护结构,桩长7.5m,试计算水泥土墙的厚度。
某混凝土挡土墙墙高H=6m,α=80°,β=10°,墙背摩擦角δ=15°,填土为中砂,ψ=30°,γ=18.5kN/m3,地基承载力特征值fak=100kPa,试设计该挡土墙。
某砂土土坡,高10m,γ=19kN/m3,c=0,ψ=35°,试计算土坡稳定安全系数K=1.3时坡角β值,以及滑动面倾角α为何值时,砂土土坡安全系数最小。
某挡土墙高6m,用毛石和M5水泥砂浆砌筑,砌体重度γ=22kN/m3,抗压强度fy=160MPa,填土γ=19kN/m3,ψ=40°,c=0,基底摩擦系数μ=0.5,地基承载力特征值fa=180kPa,试进行挡土墙抗倾覆、抗滑移稳定性、地基承载力和墙身强度验算。
某基坑采用单层锚杆间隔支护结构,锚杆位于坑顶下1.01m,倾角15°,已知Ea1=47.25kN/m,Ea2=35.8kN/m,Ea3=74.5kN/m,Ea4=25.55kN/m。试计算锚杆拉力、支护结构嵌固深度(Kp=3.26,Ka=0.31)。
某地下连续墙支护结构,厚0.6m,钢筋混凝土地面下2.0m设水平支撑,支撑平面间距3.0m,土层为黏土,γ=18kN/m3,ψ=10°,c=10kPa,试计算每根支撑的轴力。
单根支撑轴力N=qL=164.7×3=494.1kN
某挡土墙基底宽b=3m,竖向力N=200 kN/m,作用点与基础轴线的距离e=0.2m,挡土墙主动土压力Ea=50kN/m,挡土墙重度γ=23kN/m3,地基承载力特征值fa=100kPa,试计算作用力偏心距和验算地基承载力。
挡土墙自重
G作用位置离O点距离 G作用位置离轴线距离 1.63-1.5=0.13m 基础偏心距
某挡土墙高度H=8.0m,墙背竖直、光滑,填土表面水平,墙后填土为中砂,γ=18.0kN/m3,γsat=20kN/m3,ψ=30°,试计算:
(1)总静止土压力p0,总主动土压力pa;
(2)墙后水位升至离墙顶4.0m时的总主动土压力pa与水压力pw。
(2)水位上升
总土压力 pa=pa1+pa2=48+122.5=170.5kN/m
总土压力作用点离墙底2.84m。
某混凝土挡土墙高6m,分两层土,第一层土,γ1= 19.5kN/m3,c1=12kPa,ψ1=15°;第二层土γ2=17.3kN/m3,c2=0,ψ2=31°。试计算主动土压力。
某挡土墙高7m,填土顶面局部作用荷载q=10kN/m2,试计算挡土墙主动土压力。
某挡土墙高6m,墙背填料γ=18kN/m3,γsat=20kN/m3 c=0,ψ=30°,地下水位在地面下2.0m,试计算主动土压力。
某路基挡土墙高8.0m,路面宽7.0m,填土γ= 18kN/m3,ψ=35°,c=0,,伸缩缝间距10m,汽车为-20级,试用《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)计算主动土压力。
某边坡,坡角β=60°,坡面倾角θ=30°,土的γ=20kN/m3,ψ=25°,c=10kPa,假设滑动面倾角α=45°,滑动面长度L=60m,滑动块楔体垂直高度h=20m,试计算边坡的稳定安全系数。
边坡稳定安全系数为抗滑力Tf与滑动力T之比
某地下连续墙支护结构,采用厚0.6m钢筋混凝土,墙深18m,基坑深8m,地面下2.0m设水平支撑,支撑平面间距3.0m土层为黏土,γsat=18kN/m3,ψ=10°,c=10kPa,地下水位在地面下1.5m,试计算连续墙最大弯矩(按水土合算)。
某挡土墙,假设滑动面为BC,填土ψ=30°,墙背与填土间摩擦角δ=20°,试绘出滑动面上的反力R和墙背上土压力E。
直立坡 β=90°,ψ=0
墙顶主动土压力强度
墙底主动土压力强度 静止土压力
所以墙后土体尚未达极限平衡状态。
边坡坡率为1:1,β=45°
某墙厚0.6m的钢筋混凝土地下连续墙支挡结构,基坑深8.0m,嵌固段10.0m,位于地面下2.0m处设置一道φ500×11钢管支撑,支撑平面间距5.0m,土层为黏质砂土,水位以上砂土重度γ=18kN/m3,水位以下砂土饱和重度γsat=20kN/m3,内摩擦角ψ=30°,c=10kPa,地下水位在地面下3.0m,试按朗肯土压力理论和《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99)计算地下连续墙最大弯矩。
基坑坑底下有承压含水层,如图所示,已知不透水层土的天然重度γ=20kN/m3,水的重度γw=10kN/m3,如要求基坑底抗突涌稳定系数K不小于1.1,试求基坑开挖深度h。
用砂性土填筑的路堤,高度为3.0m,顶宽 26m,坡率为1:1.5,采用直线滑动面法验算其边坡稳定性,ψ=30°,c=0.1kPa,假设滑动面倾角α=25°,滑动面以上土体重W=52.2kN/m,滑面长L=7.1m,试求抗滑动稳定性系数K。
根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002),采用平面滑动法时
基坑剖面如图所示,已知土层天然重度为 20kN/m3,有效内摩擦角ψ'=30°,有效黏聚力c'=0,若不计墙两侧水压力,试按郎肯土压力理论分别计算支护结构底部正点内外两侧的被动土压力强度ep及主动土压力强度ea(水的重度为γw=10kN/m3)。
某一墙面直立,墙顶面与土堤顶面齐平的重力式挡墙高3.0m,顶宽1.0m,底宽1.6m,已知墙背主动土压力水平分力Ex=175kN/m,竖向分力Ey=55kN/m,墙身自重W=180kN/m,试求挡墙抗倾覆稳定性系数。
设挡墙重度为了,体积为V,则
挡墙重心距O点的距离Ew为
挡墙倾覆稳定性系数K为
一锚杆挡墙肋柱的某支点处垂直于挡墙面的反力Rn=250kN,锚杆对水平方向的倾角β=25°,肋柱的竖直倾角α=15°,锚孔直径D=108mm,砂浆与岩层面的极限剪应力τ=0.4MPa,计算安全系数K=2.5,当该锚杆非锚固段长度为2.0m时,试求锚杆设计长度。
一均匀黏性土填筑的路堤存在如图圆弧形滑面,滑面半径R=12.5m,滑面长L=25m,滑带土不排水抗剪强度Cu=19kPa,内摩擦角ψ=0,下滑土体重W1=1300kN,抗滑土体重W2=315kN,下滑土体重心至滑动圆弧圆心的距离d1=5.2m,抗滑土体重心至滑动圆弧圆心的距离d2=2.7m,试求抗滑动稳定系数。
据《工程地质手册》第3版式(6-2-31),抗滑动稳定系数K为
根据勘察资料,某滑坡体正好处于极限平衡状态,且可分为2个条块,每个条块重力及滑面长度如题表所示,滑面倾角如题图所示,现设定各滑面内摩擦角ψ=10°,稳定系数 K=1.0,试用反分析法求滑动面黏聚力C值。
某滑坡需做支挡设计,根据勘察资料滑坡体分3个条块,如题图、表所示,已知 c=10kPa,ψ=10°,滑坡推力安全系数取1.15,试求第3块滑体的下滑推力F3。
由两部分组成的土坡断面如图所示,假设破裂面为直线进行稳定性计算,已知坡高为8m,边坡斜率为1:1,两种土的重度均为γ=20kN/m3,黏土的内聚力c=12kPa,内摩擦角ψ=22°,砂土内聚力c=0,ψ=35°,θ=30°,试求直线滑裂面对应的抗滑稳定安全系数。
一重力式挡土墙底宽b=4.0m,地基为砂土,如果单位长度墙的自重为G=212kN,对墙址力臂 x0=1.8m,作用于墙背主动土压力垂直分量Eaz=40kN,力臂xf=2.2m,水平分量Eax=106kN(在垂直、水平分量中均已包括水的侧压力),力臂zf=2.4m,墙前水位与基底平,墙后填土中水位距基底3.0m,假定基底面以下水的浮力为三角形分布,墙趾前被动土压力忽略不计,试求该墙绕墙趾倾覆的稳定安全系数。
某风化破碎严重的岩质边坡高H= 12m,采用土钉加固,水平与竖直方向均为每间隔1m打一排土钉,共12排,如图所示,按《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10025—2006)提出的潜在破裂面估算方法,试计算第2、4、6、8、10排土钉非锚固段长度l。
基坑剖面如图所示,板桩两侧均为砂土,γ=19kN/m3,ψ=30°,c=0,基坑开挖深度为1.8m,如果抗倾覆稳定安全系数K=1.3,试按抗倾覆计算悬臂式板桩的最小入土深度。
基坑被动土压力强度
被动土压力 基坑主动土压力强度
主动土压力
有一岩石边坡,坡率1:1,坡高12m,存在一条夹泥的结构面,如图所示,已知单位长度滑动土体重量为740kN/m,结构面倾角35°,结构面内夹层c=25kPa,ψ=18°,在夹层中存在静水头为8m的地下水,试求该岩坡的抗滑稳定性系数。
基坑剖面如图所示,已知砂土的重度γ=20kN/m3,ψ=30°,c=0,计算土压力时,如果C点主动土压力值达到被动土压力值的1/3,试求基坑外侧所受条形附加荷载q值。
永久性岩层锚杆采用三根热处理钢筋,每根钢筋直径d=10mm,抗拉强度设计值为fy=1000N/mm2,锚固体直径D=100mm,锚固段长度为4.0m,锚固体与软岩的黏结强度特征值为frb=0.3MPa,钢筋与锚固砂浆间黏结强度设计值fb=2.4MPa,已知夹具的设计拉拔力y=1000kN,根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002),当拉拔锚杆时,试计算锚杆轴向拉力设计值。
重力式挡土墙的断面如图所示,墙基底倾角6°,墙背面与竖直方向夹角20°,用库仑土压力理论计算得到单位长度的总主动土压力为Ea=200kN/m,墙体单位长度自重300kN/m,墙底与地基土间摩擦系数为0.33,墙背面与土的摩擦角为15°,试计算该重力式挡土墙的抗滑稳定安全系数。
由《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)知
某岩石滑坡代表性剖面如图所示,由于暴雨使其后缘垂直张裂缝瞬间充满水,滑坡处于极限平衡状态(即滑坡稳定系数Ks=1.0),经测算滑面长度L=52m,张裂缝深度d=12m,每延米滑体自重为G=15000kN/m,滑面倾角θ=28°,滑面岩体的内摩擦角ψ=25°,试计算滑面岩体的黏聚力(假定滑动面未充水,水的重度可按10kN/m3计)。
有一滑坡体体积为10000m3,滑体重度为20kN/m3,滑面倾角20°,内摩擦角ψ=30°,黏聚力c=0,水平地震加速度α=0.1g时,试用静力法计算稳定系数Ks。
水平地震力为
FEk沿滑动面和垂直滑动面分解,其值为FEkcos20°和FEksin20°。
无限长土坡如图所示,土坡坡角为30°,砂土与黏土的重度都是18kN/m3,砂土c1=0,ψ1=35°,黏土c2=30kPa,ψ2=20°,黏土与岩石界面的c3= 25kPa,ψ3=15°,如果假设滑动面都是平行于坡面,求最小安全系数的滑动面位置。
假设滑动面在砂层
假设滑动面在黏土层 假设滑动面在基岩界面
安全系数最小时滑动面在黏土与岩石界面处。
浅埋洞室半跨b=3.0m,高h=8m,上覆松散体厚度H=20m,重度γ=18kN/m3,黏聚力c=0,内摩擦角ψ=20°,用太沙基理论求AB面上的均布压力。
某Ⅱ类岩石边坡坡高22m,坡顶水平,坡面走向N10°E,倾向SE,坡角65°,发育一组优势硬性结构面,走向为N10°E,倾向SE,倾角58°,岩体的内摩擦角为ψ=34°,试按《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002)估算边坡坡顶塌滑边缘至坡顶边缘的距离L值。
现需设计一个无黏性土的简单边坡,已知边坡高度为10m,土的内摩擦角ψ=45°,黏聚力c=0,试求边坡坡角β为何值,其安全系数Ks=1.3。
某基坑潜水含水层厚度为20m,含水层渗透系数 k=4m/d,平均单井出水量q=500m3/d,井群的影响半径R0=130m,井群布置如图所示,试按行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—99)计算该基坑中心点水位降深S。
某悬臂支护结构,土层为砂土,c=0,ψ=30°,γ= 18kN/m3,试计算支护结构嵌固深度和最大弯矩。
外力对c点取矩
(2)剪力为零的位置
最大弯矩为剪力为零处
如图所示,某山区公路路基宽度b=20m,下伏一溶洞,溶洞跨度b=8m,顶板为近似水平厚层状裂隙不发育坚硬完整的岩层,现设顶板岩体的抗弯强度为4.2MPa,顶板总荷重为Q=19000kN/m,试问在安全系数为2.0时,按梁板受弯情况(设最大弯矩为)计算溶洞顶板的最小安全厚度是多少?
某悬臂式挡土墙,墙顶超载q=4kPa,墙后填土,γ=18kN/m3,ψ=30°,c=0,墙体为C25混凝土,试计算配筋量。
在某单斜构造地区,剖面方向与岩层走向垂直,煤层倾向与地面坡向相同,剖面上煤层露头的出露宽度为16.5m,煤层倾角45°,地面坡角30°,在煤层露头下方不远处的钻孔中,煤层岩芯长度为6.04m(岩芯采样率100%),计算煤层露头和钻孔中煤层实际厚度各为多少?
某一级基坑深6.5m,嵌固深度6.0m,采用悬臂式排桩结构支护,试分析抗隆起稳定性。
和题5-94条件同,悬臂式挡土墙,墙体、基础上覆土重和超载共77.2kN,主动土压力Ea1=30. 4kN,Ea2=4.25kN,其外荷载偏心距e=0.24m,试计算挡土墙基础配筋(混凝土强度等级为C25)。
某三级基坑深6m,嵌固深度3m,土的ψ= 30°,c=0,γ=18kN/m3,支护桩直径0.6m,前后排桩间距sy=1.5m(sy≥2d),排桩中心距sx=1.2m(sx≤2d),前、后排连梁宽bL=0.6m(≥1d),高度hL=0.5m(≥0.8d),试验算支护桩抗倾覆稳定性。
某均匀黏土地基,基坑开挖深度15m,采用悬臂桩支护,已知γ=19kN/m3,c=15kPa,ψ=26°,坑顶均布荷载q=48kPa,试计算弯矩零点距坑底距离。
某水泥土搅拌桩重力式支护结构,按水土合算计算主、被动土压力如图所示,基坑开挖时水泥土搅拌桩抗压强度设计值fcs=1.0hPa,试验算其抗滑移、抗倾覆,墙体拉应力、压应力和剪应力(二级基坑γ0=1.0)。
支护桩最大弯矩Mmax=316.2kN·m,排桩计算宽度be=sx=2.0m,所以最大弯矩为316.2×2=632.4kN·m。排桩桩径0.8m,混凝土保护层50mm,混凝土强度等级C30,配筋HPB235(fy=300MPa),试计算排桩的配筋。
某二级基坑深7.5m,采用土钉墙支护,土钉墙坡角85°,土钉与水平面夹角15°,土钉竖向和水平面间距均为1.49m,其直径d=0.1m,L=9.0m,地面超载 q=10kPa,土的γ=19kN/m3,ψk=22°,c=10kPa,qsik=40kPa,计算各道土钉的轴向拉力和抗拔力。
在图示的铁路工程岩石边坡中,上部岩体沿着滑动面下滑,剩余下滑力为F=1220kN,为了加固此岩坡,采用预应力锚索,滑动面倾角及锚索的方向如图所示,滑动面处的摩擦角为18°,试计算锚索的最小锚固力。
一个采用地下连续墙支护的基坑的土层分布情况如图所示,砂土与黏土的天然重度都是20kN/m3,砂层厚10m,黏土隔水层厚1m,在黏土隔水层以下砾石层中有承压水,承压水头8m。没有采取降水措施,为了保证抗突涌的渗透稳定安全系数不小于1.1,试计算该基坑的最大开挖深度H。
某土坝坝基由两层土组成,上层土为粉土,孔隙比0.667,比重2.67,层厚3.0m,第二层土为中砂,土石坝上下游水头差为3.0m,为保证坝基的渗透稳定,下游拟采用排水盖重层措施,如安全系数取2.0,根据《碾压式土石坝施工规范》(DL/T5395—2007),试计算排水盖重层(其重度为18.5kN/m3)的厚度。
原设计抗滑力
设需增加挡墙厚度为b,则
10m厚的黏土层下为含承压水的砂土层,承压水头高4m,拟开挖5m深的基坑,重要性系数γ0=1.0。使用水泥土墙支护,水泥土重度为20kN/m3,墙总高10m。已知每延米墙后的总主动土压力为800kN/m,作用点距墙底4m;墙前总被动土压力为1200kN/m,作用点距墙底2m。如果将水泥土墙受到的扬水压力从自重中扣除,计算满足抗倾覆安全系数为1.2条件下的水泥土墙最小墙厚度。
取一单元体,如图所示。
孔隙水压力 pw=4.68×10=46.8kPa
高速公路附近有一覆盖型溶洞(如图所示),为防止溶洞坍塌危及路基,按现行公路规范要求,溶洞边缘距路基坡脚的安全距离应为多少?(灰岩ψ取37°,安全系数K取1.25)。