土力学第七次作业 (2).docVIP

土坡稳定有何实际意义？影响土坡稳定的因素有哪些? 答： 山区的天然山坡，江河的岸坡以及建筑工程中因平整场地、开挖基坑而形成的人工斜坡，由于某些外界不利因素的影响，造成边坡局部土体滑动而丧失稳定性，边坡的坍塌常造成严重的工程事故，并危及人身安全，因此，应选择适当的边坡截面，采取合理的施工方法，必要时还应验算边坡的稳定性以及采取适当的工程措施，以达到保证土坡稳定。减少填挖土方量、缩短工期和安全节约的目的。? 影响土坡稳定的因素一般有一下几个方面：? ?? 1、外界荷载作用或土坡环境变化等导致土体内部剪应力加大，例如路堑或基坑的开挖，堤坝施工中上部填土荷重的增加，降雨导致土体饱和增加重度，土体内部水的渗透力。坡顶荷载过量或由于地震、打桩等引起的动力荷载等； 2、由于外界各种因素影响导致土体抗剪强度降低，促使土坡失稳破环，例如空袭水压力的升高，气候变化产生的干裂、冻融，黏土夹层因雨水等侵入而软化以及黏性土蠕变导致的土体强度降低等。 何为无黏性土坡的自然休止角？无黏性土坡的稳定性与哪些因素有关？ 答： 砂土堆积成的土坡，土坡稳定的极限坡脚等于无黏性土的内摩擦角，此坡角也称为自然休止角。 无黏土土坡的稳定性只和坡角、土的内摩擦角有关，与坡高无关，且只要坡角小于土的内摩擦角就稳定；当无黏土土坡有渗流时，除以上因素，还和土体本身的重度有关。 3.简述毕肖普条分法确定安全系数的试算过程。 答：（1）假定滑裂面为以O为圆心，r为半径的圆弧面，假定条间力的方向是水平的； （2）列出土条垂直方向力的平衡方程，代入切向反力公式得出有效法向力N`； （3）以O为圆心进行整体力矩平衡分析，综合得出Fs的计算公式； （4）采用试算的方法迭代求解，先假定Fs=1.0，计算mα值，代入上式得安全系数Fs； （5）若Fs不等于1.0，则用计算出来的Fs求出新的mα值，代入得出新的安全系数 Fs； （6）如此反复迭代，直至前后两次计算的安全系数满足规定的精度要求为止。 4.试比较土坡稳定分析瑞典条分法、规范圆弧条分法、毕肖普条分法及杨布条分法的异同。 答： （1）根据滑裂面形状：四种方法都适用于形状为圆弧状的滑裂面，而杨布条分法适用于任意形状； （2）根据假设条件：瑞典条分法是假设刚性滑动体在滑动面上极限平衡，规范圆弧条分法假设忽略全部条间力，毕肖普条分法忽略条间切向力，杨布条分法假设条间力作用点位置； （3）根据适用性：瑞典条分法适用于饱和软黏土，规范圆弧条分法和毕肖普条分法适用于一般均质土，杨布条分法适用于任意土质； （4）根据精度：规范圆弧条分法误差偏小，约10%，毕肖普条分法误差在20%~70%，杨布条分法难以确定； （5）根据平衡条件：都使用了整体力矩平衡和各条垂向力平衡，杨布条分法和瑞典条分法也使用了各条力矩平衡和各条水平力平衡，规范圆弧条分法和毕肖普条分法未使用； （6）根据土条极限平衡条件：除了瑞典条分法，其余都有使用。 简述杨布(Janbu)条分法确定安全系数的步骤。 答： 假设土条间法向作用力E的作用点位置（推理线）已知，在地面以上1/3高度处，假设△X=（XL-XR）=0，假定Fs=1,算出mα代入得Fs，利用迭代法得出Fs值满足精度要求； 根据土条水平方向力的平衡、对土条地面中点取力矩平衡，从土条最左面逐条分别求出每一土条的△E、ER及XR，并计算出新的△X； 用新求出的△X重复步骤（1）求出Fs的第二次近似值，并以此值重复上述计算每一土条的N、T、E、X，直到前后计算的Fs值达到某一要求计算精度。 6.某砂土场地经试验测得砂土的自然休止角，若取稳定安全系数K=1.2，问开挖基坑时土坡坡角应为多少？若取，则K又为多少？ 7.已知某挖方土坡，土的物理力学指标为=18.9，若取安全系数,试问： (1)将坡角做成时边坡的最大高度； (2)若挖方的开挖高度为6m ，坡角最大能做成多大？