1、专业案例-16 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、计算题(总题数：40，分数：100.00)1.某挡土墙高 5m，墙背垂直光滑，墙后填土为砂土，=18kN/m 3 ，=40，c=0，填土表面水平，试比较静止、主动和被动土压力值大小。 （分数：2.50）_2.锚杆挡墙高 5m(见图)，肋柱宽 a=0.5m，厚 b=0.2m，三层锚杆，锚杆反力 R n =150kN，锚杆对水平方向的倾角 0 =10，肋柱竖向倾角 =5，肋柱重度 =25kN/m 3 ，试计算肋柱基底压应力 (不考虑肋柱所受到的摩擦力和其他阻力)。 （分数：2.50）_3.某铁路路堤挡土墙高 6m，墙背倾角
2、=9，墙后填土 =18kN/m 3 ，=40，=20，填土破裂角=3108“(见图)，填土表面水平且承受均布荷载，换算成土柱高 h 0 =3m。试按库仑理论计算其墙背水平方向主动土压力 E x 。 （分数：2.50）_4.某沿河铁路路堤边坡受水冲刷地段进行护坡设计时，在主流冲刷及波浪作用强烈的路堤，试选用护坡方案。 （分数：2.50）_5.某铁路路堤边坡高度 H=22m，填料为细粒土，道床边坡坡率 m=1.75，沉降比 C=0.015，试确定路堤每侧应加宽的尺寸。 （分数：2.50）_6.某重力式挡墙，墙重 G=180kN，墙后主动土压力水平分力 E x =75kN，垂直分力 E v =12k
3、N/m，墙基底宽B=1.45m，基底合力偏心距 e=0.2m，地基容许承载力=290kPa，试计算地基承载力安全系数。 （分数：2.50）_7.如图所示，某挡土墙高 5m，墙背直立、光滑，填土面水平，填土 c=10kPa，=20，=18kN/m 3 。试求主动土压力及其作用点。 （分数：2.50）_8.某挡土墙，墙背垂直，墙体重度 =22kN/m 3 ，墙填土水平，填土 c=0，=33，=18kN/m 3 ，填土与墙背间的摩擦角 =10，土对挡土墙基底的摩擦系数 =0.45，试验算挡土墙的稳定性。 （分数：2.50）_9.某挡土墙高 6m，填土 =34，c=0，=19kN/m 3 ，填土面水平
4、，顶面均布荷载 q=10kPa，试求主动土压力及作用位置。 （分数：2.50）_10.某挡土墙高 4m，墙背倾角 20，填土面倾角 =10，填土为中砂 =20kN/m 3 ，=30，c=0，填土与墙背摩擦角 =15，试求主动土压力。 （分数：2.50）_11.某挡土墙，墙背填土为砂土，试用水土分算法计算主动土压力和水压力。 （分数：2.50）_12.某挡土墙，墙高 5m，墙背倾角 10，填土为砂，填土面水平 =0，墙背摩擦角 =15，=19kN/m 3 ，=30，c=0，试按库仑土压力理论和朗肯土压力理论计算主动士压力。 （分数：2.50）_13.某拱桥，高 6m，土层分布和土指标如图所示，试
5、计算墙背静止土压力和被动土压力(K 0 =0.5)。 （分数：2.50）_14.位于干燥场地的重力式挡土墙，墙重 G=156kN，对墙趾的力臂 z w =0.8m；主动土压力垂直分力 E v =18kN，对墙趾的力臂 z v =1.2m；水平分力 E X =36kN，对墙趾的力臂 z X =2.4m。试验算挡墙的倾覆稳定性(忽略被动土压力)。 （分数：2.50）_15.某铁路挡土墙墙背倾斜角 =9，墙后填土，=40，墙背与填土间摩擦角 =20，当墙后填土表面为水平连续均布荷载时，试按库仑理论计算破裂角 。 （分数：2.50）_16.某厚度 25m 淤泥黏土地基之上覆盖有厚 2m 的强度较高粉质
6、黏土层，现拟在该地基上填筑路堤，路堤填料压实后 =18.6kN/m 3 ，淤泥质黏土不排水抗剪强度 C u =8.5kPa，试估算该路堤极限高度(N s =5.52，覆盖 2m 厚粉质黏土等效于将路堤增高 0.5h)。 （分数：2.50）_17.某基坑土层为软土，基坑开挖深度 h=5m，支护结构入土深度 l d =5m，坑顶地面荷载 q 0 =20kPa，土重度 =18kN/m 3 ，c=10kPa，=0，设 N c =5.14，N q =1.0，试计算坑底土抗隆起稳定安全系数。 （分数：2.50）_18.某挡土墙，填土为砂土，墙高 5m，试用建筑地基基础设计规范(GB 500072011)计
7、算库仑主动土压力。 （分数：2.50）_19.某悬臂支护结构如图所示，砂土的 =18kN/m 3 ，c=0，=30，试验算支护结构抗嵌固稳定安全系数。 （分数：2.50）_20.某基坑深 6.0m，采用悬臂桩，土层分布：02m 填土，=18kN/m 3 ，c=10kPa，=12；27m 砂土，=18kN/m 3 ，c=0kPa，=20；714m 黏土，=18kN/m 3 ，c=20kPa，=30。试求基坑外侧主动土压力引起的支护结构水平荷载标准值的最大值。 （分数：2.50）_21.某砂岩边坡高 10m，砂岩密度 2.5g/cm 3 ，=35，c=16kPa，试计算岩体等效内摩擦角。 （分数：
8、2.50）_22.某路堤边坡，高 10m，边坡坡率 1:1，填料 =20kN/m 3 ，c=10kPa，=25，试求直线滑动面的倾角=32时，边坡稳定系数 K。 （分数：2.50）_23.某砂土土坡，高 10m，=19kN/m 3 ，c=0，=35，试计算土坡稳定安全系数 K=1.3 时坡角 值，以及滑动面倾角 为何值时，砂土土坡安全系数最小。 （分数：2.50）_24.某挡土墙高 6m，用毛石和 M5 水泥砂浆砌筑，砌体重度 =22kN/m 3 ，抗压强度 f y =160MPa，填土=19kN/m 3 ，=40，c=0，基底摩擦系数 =0.5，地基承载力特征值 f a =180kPa，试进
9、行挡土墙抗倾覆、抗滑移稳定性、地基承载力。 （分数：2.50）_25.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，=18.0kN/m 3 ， sat =20kN/m 3 ，=30。试计算：(1)总静止土压力 p 0 ，总主动土压力 p a ；(2)墙后水位升至离墙顶4.0m 时的总主动土压力 p a 与水压力 p w 。 （分数：2.50）_26.某挡土墙高 12m，材料参数和地下水位如图，试计算档土墙所受的总压力。 （分数：2.50）_27.如图，某挡土墙高 6m，材料参数如图所示，试计算墙所受到的主动土压力。 （分数：2.50）_28.某混凝土挡土墙高 6m，
10、分两层土，第一层土， 1 =19.5kN/m 3 ，c 1 =12kPa， 1 =15；第二层土 2 =17.3kN/m 3 ，c 2 =0， 2 =31。试计算主动土压力。 （分数：2.50）_29.某挡土墙高 7m，填土顶面局部作用荷载 q=10kN/m 2 ，试计算挡土墙主动土压力。 （分数：2.50）_30.某挡土墙高 7m，距墙背 3m 作用均布荷载 q=10kN/m 2 ，试计算主动土压力。 （分数：2.50）_31.某路基挡土墙高 8.0m，路面宽 7.0m，填土 =18kN/m 3 ，=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(JT
11、G D632007)计算主动土压力。 （分数：2.50）_32.某挡土墙高 6m，墙背填料 =18kN/m 3 ， sat =20 kN/m 3 ，c=0，=30，地下水位在地面下2.0m，试计算作用在墙上的总压力。 （分数：2.50）_33.挡土墙高 6m，填土由三层土组成，试计算主动土压力。 （分数：2.50）_34.某边坡，坡角 =60，坡面倾角 =30，土的 =20kN/m 3 ，=25，c=10kPa，假设滑动面倾角=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。 （分数：2.50）_35.某挡土墙，假设滑动面为 BC，填土 =30，墙背与填
12、土间摩擦角 =20,试绘出滑动面 上的反力 R 和墙背上土压力 E。 （分数：2.50）_36.某挡土墙高 4m，墙背直立，填土面水平，并有超载 q=20kPa，填土 =20kN/m 3 ，c=5kPa，=30，K 0 =0.55，实测墙后土压力合力为 64kN/m，试判断墙后土体是否已达极限平衡状态。 （分数：2.50）_37.按太沙基土体极限平衡理论，试求黏性土的直立坡极限高度。已知条件：黏性土，=5，c=10kPa，=19kN/m 3 (土体稳定性系数 N s =0.24)。 （分数：2.50）_38.已知某土坡边坡坡比为 1:1，土的黏聚力 c=12kPa，=20，=18kN/m 3
13、，试求土坡极限高度(土体稳定性系数 N s =0.065)。 （分数：2.50）_39.土层参数和基坑深度如图所示，试计算主动土压力。 （分数：2.50）_40.根据图中给的条件按建筑基坑支护技术规程(JCJ 1202012)计算主、被动土压力(水土分算)。 （分数：2.50）_专业案例-16 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、计算题(总题数：40，分数：100.00)1.某挡土墙高 5m，墙背垂直光滑，墙后填土为砂土，=18kN/m 3 ，=40，c=0，填土表面水平，试比较静止、主动和被动土压力值大小。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 (1)静止土压力 p
14、=HK 0 =185(1-sin40)=32.4kPa (2)主动土压力 e a1 =0 e a2 =HK a =1850.22=19.8kPa (3)被动土压力 e p1 =0 e p2 =HK p =1854.6=414kPa 2.锚杆挡墙高 5m(见图)，肋柱宽 a=0.5m，厚 b=0.2m，三层锚杆，锚杆反力 R n =150kN，锚杆对水平方向的倾角 0 =10，肋柱竖向倾角 =5，肋柱重度 =25kN/m 3 ，试计算肋柱基底压应力 (不考虑肋柱所受到的摩擦力和其他阻力)。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 N=3Rnsin( 0 -)+abH =3150sin5+25
15、0.50.25 =51.72kN 3.某铁路路堤挡土墙高 6m，墙背倾角 =9，墙后填土 =18kN/m 3 ，=40，=20，填土破裂角=3108“(见图)，填土表面水平且承受均布荷载，换算成土柱高 h 0 =3m。试按库仑理论计算其墙背水平方向主动土压力 E x 。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 B 0 =A 0 tan=36tan9=5.7 =40+20-9=51 4.某沿河铁路路堤边坡受水冲刷地段进行护坡设计时，在主流冲刷及波浪作用强烈的路堤，试选用护坡方案。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 根据铁路路基设计规范(TB 100012005)第 10.3.2 条
16、规定，对沿河铁路受主流冲刷及波浪作用强烈处的路堤边坡采用浆砌片石护坡或混凝土护坡。5.某铁路路堤边坡高度 H=22m，填料为细粒土，道床边坡坡率 m=1.75，沉降比 C=0.015，试确定路堤每侧应加宽的尺寸。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 根据铁路路基设计规范(TB 100012005)第 7.3.3 条规定，路堤边坡高度大于 15m 时，应根据填料、边坡高度等加宽路基面，每侧加宽 b。 b=CHm b=0.015221.75=0.58m6.某重力式挡墙，墙重 G=180kN，墙后主动土压力水平分力 E x =75kN，垂直分力 E v =12kN/m，墙基底宽B=1.45m
17、，基底合力偏心距 e=0.2m，地基容许承载力=290kPa，试计算地基承载力安全系数。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 根据铁路路基支挡结构设计规范(TB 100252006)3.3.6 条 基底压力 7.如图所示，某挡土墙高 5m，墙背直立、光滑，填土面水平，填土 c=10kPa，=20，=18kN/m 3 。试求主动土压力及其作用点。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 作用点 8.某挡土墙，墙背垂直，墙体重度 =22kN/m 3 ，墙填土水平，填土 c=0，=33，=18kN/m 3 ，填土与墙背间的摩擦角 =10，土对挡土墙基底的摩擦系数 =0.45，试验算挡土墙
18、的稳定性。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 (1)主动土压力 =90，=0，q=0，=33，=10 (挡土墙高度 58m) (2)抗滑移稳定性 (3)抗倾覆稳定性 由于楔形土块内砂粒间的拱作用，z f /H 值可能在 0.3330.667 之间，取 z f /H=0.4，Z f =60.4=2.4m。代入上式 9.某挡土墙高 6m，填土 =34，c=0，=19kN/m 3 ，填土面水平，顶面均布荷载 q=10kPa，试求主动土压力及作用位置。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 当量土重高 e a1 =hK a e a1 =hK a =qK a =100.283=2.8kP
19、a e a2 =(h+H)K a =(q+H)K a =(10+196)0.283=35.1kPa 作用点 10.某挡土墙高 4m，墙背倾角 20，填土面倾角 =10，填土为中砂 =20kN/m 3 ，=30，c=0，填土与墙背摩擦角 =15，试求主动土压力。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 查建筑地基基础设计规范(GB 500072011)图 L0.22，=70，=10，K a 0.56， (h5m) 11.某挡土墙，墙背填土为砂土，试用水土分算法计算主动土压力和水压力。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 O 点 e o =0 a 点 e a =hK a =1860.3
20、33=36kPa b 点 e b =36+“hK a =36+940.333=48kPa E a 作用点 水压力 E w 作用点 12.某挡土墙，墙高 5m，墙背倾角 10，填土为砂，填土面水平 =0，墙背摩擦角 =15，=19kN/m 3 ，=30，c=0，试按库仑土压力理论和朗肯土压力理论计算主动士压力。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 (1)按库仑土压力理论计算 =80，=0，=15，=0，=30，K q =1 主动土压力系数 E ax =E a cos25=950.91=86.1kN/m E ay =E a sin25=950.42=40kN/m (2)按朗肯土压力理论计算
21、 朗肯主动土压力适用于墙背竖直(墙背倾角为 0)、墙背光滑(=0)、填土水平(=0)的情况。该挡土墙墙背倾角为 10，=15，不符合上述情况。现从墙脚 B 作竖直线 BC，用朗肯主动土压力理论计算作用在BC 面上的主动土压力。近似地假定作用在墙背 AB 上的主动土压力为朗肯主动土压力 E a 与土体 ABC 重力G 的合力。 作用在 BC 上的朗肯主动土压力 土体 ABC 的重力 作用在 AB 上的合力 E 合力 E 与水平面夹角 13.某拱桥，高 6m，土层分布和土指标如图所示，试计算墙背静止土压力和被动土压力(K 0 =0.5)。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 (1)静止土压
22、力计算 a 点 p 0 =0 b 点 p 0 =K 0 h=0.5184=36kPa b 点黏土顶面 p 0 =0.5184=36kPa c 点 p 0 =0.5( 1 h 1 + 2 h 2 )=0.5(184+17.52)=53.5kPa 静止土压力 (2)被动土压力计算 a 点 b 点 b 点黏土层顶面 c 点 被动土压力 14.位于干燥场地的重力式挡土墙，墙重 G=156kN，对墙趾的力臂 z w =0.8m；主动土压力垂直分力 E v =18kN，对墙趾的力臂 z v =1.2m；水平分力 E X =36kN，对墙趾的力臂 z X =2.4m。试验算挡墙的倾覆稳定性(忽略被动土压力)
23、。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)第 6.7.5 条，抗倾覆稳定系数 15.某铁路挡土墙墙背倾斜角 =9，墙后填土，=40，墙背与填土间摩擦角 =20，当墙后填土表面为水平连续均布荷载时，试按库仑理论计算破裂角 。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 16.某厚度 25m 淤泥黏土地基之上覆盖有厚 2m 的强度较高粉质黏土层，现拟在该地基上填筑路堤，路堤填料压实后 =18.6kN/m 3 ，淤泥质黏土不排水抗剪强度 C u =8.5kPa，试估算该路堤极限高度(N s =5.52，覆盖 2m 厚粉质黏土等效于将路堤增高 0
24、.5h)。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 根据铁路工程特殊岩土勘察规程(TB 100382012)第 6.2.4 条条文说明 17.某基坑土层为软土，基坑开挖深度 h=5m，支护结构入土深度 l d =5m，坑顶地面荷载 q 0 =20kPa，土重度 =18kN/m 3 ，c=10kPa，=0，设 N c =5.14，N q =1.0，试计算坑底土抗隆起稳定安全系数。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202012)4.2.4 条 18.某挡土墙，填土为砂土，墙高 5m，试用建筑地基基础设计规范(GB 500072011)计算库仑主动
25、土压力。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 =70，=20，查规范 GB 500072011 附录 L，挡土墙主动土压力系数 K a =0.69， ，主动土压力 19.某悬臂支护结构如图所示，砂土的 =18kN/m 3 ，c=0，=30，试验算支护结构抗嵌固稳定安全系数。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202012)4.2.1 条 桩端主动土压力强度标准值 p ak = ak K a =h 1 K a =18200.333=120kPa 桩端被动土压力强度标准值 p pk = pk K p =h 2 K p =18103=540kPa
26、主动土压力标准值 被动土压力标准值 20.某基坑深 6.0m，采用悬臂桩，土层分布：02m 填土，=18kN/m 3 ，c=10kPa，=12；27m 砂土，=18kN/m 3 ，c=0kPa，=20；714m 黏土，=18kN/m 3 ，c=20kPa，=30。试求基坑外侧主动土压力引起的支护结构水平荷载标准值的最大值。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 21.某砂岩边坡高 10m，砂岩密度 2.5g/cm 3 ，=35，c=16kPa，试计算岩体等效内摩擦角。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 根据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)条文 4.5.5，岩体边
27、坡稳定性常用等效内摩擦角 d 评价。 22.某路堤边坡，高 10m，边坡坡率 1:1，填料 =20kN/m 3 ，c=10kPa，=25，试求直线滑动面的倾角=32时，边坡稳定系数 K。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)第 5.2.4 条 =32，=45，AOB=45-32=13 AC=sin13AO=0.2214.1=3.17m OC=cos13AO=0.9714.1=13.74m ， 沿换 AOB 重 23.某砂土土坡，高 10m，=19kN/m 3 ，c=0，=35，试计算土坡稳定安全系数 K=1.3 时坡角 值，以及滑动面倾
28、角 为何值时，砂土土坡安全系数最小。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 (1)砂土土坡稳定安全系数 (2)滑动面为 OB，土坡稳定安全系数 24.某挡土墙高 6m，用毛石和 M5 水泥砂浆砌筑，砌体重度 =22kN/m 3 ，抗压强度 f y =160MPa，填土=19kN/m 3 ，=40，c=0，基底摩擦系数 =0.5，地基承载力特征值 f a =180kPa，试进行挡土墙抗倾覆、抗滑移稳定性、地基承载力。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 挡土墙主动土压力 E a 作用点离墙底 挡土墙自重 作用点离 O 点 1.62m。 (1)抗倾覆稳定性 (2)抗滑移稳定性 (3)
29、地基承载力验算 偏心距 25.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，=18.0kN/m 3 ， sat =20kN/m 3 ，=30。试计算：(1)总静止土压力 p 0 ，总主动土压力 p a ；(2)墙后水位升至离墙顶4.0m 时的总主动土压力 p a 与水压力 p w 。 （分数：2.50）_正确答案：()解析：解 (1) K 0 1-sin=1-sin30=1-0.5=0.5 p 0 作用位置离墙底 。 p a 作用点离墙底 。 (2)水位上升 水上 水下 总土压力 p a =P a1 +p a2 =48+122.5=170.5kN/m 总土压力作用点离墙底 2.84m。 水压力 26.某挡土墙高 12m，材料参数和地下水位如图，试计算档土墙所受的总压力。 （分数：2.50）_
