《土力学》第八章习题集及详细解答分析.docx

1、土力学第八章习题集及详细解答分析土力学第八章习题集及详细解答-第8章土压力一、 填空题1.挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力称 。【同济大学土力学99年试题】2.朗肯土压力理论的假定是 、 。3.人们常说朗肯土压力条件是库仑土压力条件的一个特殊情况，这是因为此时 、 三者全为零。4.库伦土压力理论的基本假定为 、 、 。5.当墙后填土达到主动朗肯状态时，填土破裂面与水平面的夹角为 。6.静止土压力属于 平衡状态，而主动土压力 及被动土压力属于 平衡状态，它们三者大小顺序为 。7.地下室外墙所受到的土压力，通常可视为 土压力，拱形桥桥台所受到的一般为 土压力，而堤岸挡土墙所受的

2、是 土压力。8.朗肯土压力理论的基本出发点是根据半无限土体中各点应力处于 状态，由平衡条件求解土压力。9.挡土墙达到主动土压力时所需的位移 挡土墙达到被动土压力时所需的位移。10.在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量 a与产生被动土压力所需的墙身位移量Ap的大小关系是 。【三峡大学2006年研究生入学考试试题】二、 选择题1 在影响挡土墙土压力的诸多因素中， （）是最主要的因素。（A）挡土墙的高度 （B）挡土墙的刚度（C）挡土墙的位移方向及大小 （D）挡土墙填土类型2.用朗肯土压力理论计算挡土墙土压力时，适用条件之一是 （）。（A）墙后填土干燥 （B）墙背粗糙 （C）墙背直立 （D）墙

3、背倾斜3.当挡土墙后的填土处于被动极限平衡状态时，挡土墙 （）。（A）在外荷载作用下推挤墙背土体 （B）被土压力推动而偏离墙背土体（C）被土体限制而处于原来的位置 （D）受外力限制而处于原来的位置4.当挡土墙后的填土处于主动极限平衡状态时，挡土墙 （）。（A）在外荷载作用下推挤墙背土体 （B）被土压力推动而偏离墙背土体（C）被土体限制而处于原来的位置 （D）受外力限制而处于原来的位置5.设计仅起挡土作用的重力式挡土墙时，土压力一般按 （）计算。（A）主动土压力 （B）被动土压力 （C）静止土压力 （D）静水压力6 设计地下室外墙时，土压力一般按 （）计算。（A）主动土压力 （B）被动土压力 （

4、C）静止土压力 （D）静水压力7.采用库伦土压力理论计算挡土墙土压力时，基本假设之一是（ ）。（A）墙后填土干燥 （B）填土为无粘性土 （C）墙背直立 （D）墙背光滑8.下列指标或系数中，哪一个与库伦主动土压力系数无关？（ ）。（A）： （B卢 （C）匸 （D产9.当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时，作用在墙上的土压力称为（）（A）主动土压力 （B）被动土压力 （C）静止土压力10.当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时， 作用在墙上的土压力称为 （）。（A）主动土压力 （B）被动土压力 （C）静止土压力11.当挡土墙静止不动，土体处于弹性平衡状态时，土对墙的压力称为（

5、 ）。（A）主动土压力 （B）被动土压力 （C）静止土压力12.在相同条件下，三种土压力之间的大小关系是（ ）。（A）一 r （B）S - .： -（C.r （D）： - 13.产生三种土压力所需的挡土墙位移值，最大的是（ ）。（A） 产生主动土压力所需的位移值（B） 产生静止土压力所需的位移值（C） 产生被动土压力所需的位移值14.（A）大主应力作用面（C）滑动面按朗肯土压力理论计算挡土墙的主动土压力时，墙背是何种应力平面？（ ）。（B）小主应力作用面（D）与大主应力作用面呈 45角15.对墙背粗糙的挡土墙，按朗肯理论计算的主动土压力将（A）偏大 （B）偏小 （C）基本相同16.当墙后填土处

6、于主动朗肯状态时，滑动面与水平面的夹角为（ ）（A）八 （B） 一： （C）（D）-.117.在粘性土中挖土，最大直立高度为（ ）（A） ” _ 广； ； - （B） - - . - / /： :. l（C） - : ，：/ :：1. 118.库伦土压力理论通常适用于（ ）（A）粘性土 （B）无粘性土 （C）各类土19.按朗肯土压力理论计算挡土墙背面上的被动土压力时，墙背是何种应力平面？ （）（A）大主应力作用面 （B）小主应力作用面 （C）滑动面20.按库仑理论计算作用在墙上的土压力时，墙背面是粗糙的好还是光滑的好？ （）（A）光滑的好 （B）都一样 （C）粗糙的好21.符合朗金条件，挡土墙

7、后填土发生主动破坏时，滑动面的方向如何？ （）（A）与水平面夹角呈 45 + （B）与水平面夹角呈 45 -（C）与水平面夹角呈 4522.库仑土压力理论通常适于哪种土类？ （）（A）粘性土 （B）砂性土 （C）各类土23挡土墙墙后填土的内摩擦角 ，对被动土压力的大小有何影响？ （）（A）越大，被动土压力越大 （B）越大，被动土压力越小（C）的大小对被动土压力无影响24.挡土墙后的填土应该密实些好，还是疏松些好 ？为什么?（）（A） 填土应该疏松些好，因为松土的重度小，土压力就小（B） 填土应该密实些好，因为土的 大，土压力就小（C） 填土的密实度与土压力大小无关25.c=0 ,按库仑土压力理

8、论，如何若挡土墙的墙背竖直且光滑，墙后填土面水平，粘聚力 确定主动状态的滑动土楔范围？ ( B )26.挡土墙的墙背与填土的摩擦角(C)与土压力大小无关，仅影响土压力作用方向27.挡土墙墙后填土的内摩擦角 ，对主动土压力的大小有何影响？ ()(A)越大，主动土压力越大 (B)越大，主动土压力越小(C)的大小对土压力无影响28.三种土压力的相对大小为： 被动土压力 静止土压力 主动土压力，是否这三种土压力都是极限状态的土压力？如果不是，哪种土压力是属于弹性状态的土压力 ?()(A)都是极限状态 (B)主动土压力是弹性状态(C)静止土压力是弹性状态29.若挡土墙的墙背竖直且光滑，墙后填土面水平，粘

9、聚力 c=0,采用朗肯解和库仑解，得到的主动土压力有何差异 ?()(A)朗肯解大 (B)库仑解大 (C)相同30.如果在外力作用下，墙推挤土体，使土体达到极限平衡状态，这时作用在墙上的土压力 是何种土压力？()(A)被动土压力 (B)主动土压力 (C)静止土压力三、判断改错题1.当挡土墙向离开土体方向移动或转动时，作用在墙背上的土压力就是主动土压力。2.作用在地下室外墙上的土压力也可以按被动土压力计算。3.按哪一种土压力（主动、静止或被动土压力）计算完全取决于挡土墙的位移方向（向前、 静止不动或向后位移）。4.静止土压力强度 等于土在自重作用下无侧向变形时的水平向自重应力 -o5.朗肯土压力理

10、论的基本假设是：墙背直立、粗糙且墙后填土面水平。6.按朗肯土压力理论计算主动土压力时，墙后填土中破裂面与水平面的夹角为 （。7.墙后填土愈松散，其对挡土墙的主动土压力愈小。8.墙背和填土之间存在的摩擦力将使主动土压力减小、被动土压力增大。9.库伦土压力理论假设墙后填土填土中的滑动破裂面是平面，且通过墙踵。10.库伦土压力理论可以计算墙后填土为成层土的情况。11.挡土墙墙背倾角 二愈大，主动土压力愈小。12.墙后填土的固结程度越高，作用在墙上的总推力就越大。13.库仑土压力理论假定土体的滑裂面是平面，计算结果主动土压力偏差较小而被动土压力 偏差较大。14.库仑土压力理论的计算公式是根据滑动土体各

11、点的应力均处于极限平衡状态而导出的。15.墙后填土的固结程度越高，作用在墙上的总推力就越大。16.朗肯土压力理论是库伦土压力理论的一种特殊情况。17.朗肯土压力理论假定墙面光滑，其结果偏于保守。四、 简答题1.静止土压力的墙背填土处于哪一种平衡状态？它与主动、被动土压力状态有何不同？2.挡土墙的位移及变形对土压力有何影响？3.分别指出下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响？ （ 1）内摩擦角变大；（2）外摩擦角匚变小；（3）填土面倾角增大；（4）墙背倾斜（俯斜）角 门减小。4.为什么挡土墙墙后要做好排水设施？地下水对挡土墙的稳定性有何影响？5.土压力有哪几种？影响土压力的各种因素中最主要

12、的因素是什么？五、 计算题1.试计算图8-1所示地下室外墙上的土压力分布图、合力大小及其作用点位置。2.图8-13.某挡土墙高5m,墙背竖直光滑，填土面水平I、 一一一二.；。试计算：该挡土墙主动土压力分布、 合力大小及其作用点位置； 若该挡土墙在外力作用下，朝填土方向产生较大的位移时， 作用在墙背的土压力分布、合力大小及其作用点位置又为多少？4.某挡土墙墙后填土为中密粗砂，；、：=*，一7 ，二，= ，墙高4.5m，墙背与竖直线的夹角 护，试计算该挡土墙主动土压力 码值。5.某挡土墙高6m,墙背竖直光滑，填土面水平，并作用有连续的均布荷载 ? =15kPa,墙后填土分两层，其物理力学性质指标

13、如图 8-2所示，试计算墙背所受土压力分布、合力及其作用点位置。6.某挡土墙高5m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度_ 1 ，一 1丄二，试确定：（1）主动土压力强度沿墙高的分布；（ 2）主动土压力的大小和作用点位置。7.某挡土墙高4m，墙背倾斜角，填土面倾角-，填土重度_ ，J 一亠，：，填土与墙背的摩擦角厶-，如图8-3所示，试按库仑理论求：（1）主动土压力大小、作用点位置和方向；（ 2）主动土压力强度沿墙高的分布。8.某挡土墙高6m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土分两层，第一层为砂土，第二9.层为粘性土，各层土的物理力学性质指标如图8-4所示，试求：主动土压力强度，并绘出土

14、压力沿墙高分布图。10.某挡土墙高6m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，填土重度- J ，7 =二汙二，试确定：（1）墙后无地下水时的主动土压力；（ 2）当地下水位离墙底 2m时,作用在挡土墙上的总压力（包括水压力和土压力），地下水位以下填土的饱和重度为 19kN/ m3。11.某挡土墙高5m，墙背直立、光滑、墙后填土面水平，作用有连续均布荷载土的物理力学性质如图 8-5所示，试求主动土压力。12.如图8-6所示挡土墙，高4m,墙背直立、光滑，墙后填土面水平。试求总侧压力（主动土压力与水压力之和）的大小和作用位置。13.高度为H的挡土墙，墙背直立、墙后填土面水平。填土是重度为1、内摩擦角二-粘

15、聚力为-的粘土，墙与土之间的粘聚力为匸卫，外摩擦角 - O若忽略拉裂的可能性，试证明作用于墙背的主动土压力为： 二 14.某重力式挡土墙高 6.1m，墙背垂直、光滑，墙后填土面水平。填土为中砂，其内摩擦角为30，重度为。试按楔体法求主动土压力合力的大小。15.高度为6m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，其上作用有均布荷载，地下水位在填土分为两层，上层填土厚 2.5m, 一- 一心八，：.匸:,_填土表面下 2.5m处与下层填土面齐平，下层填土=35 O试作出墙背主动土压力分布图，并求作用在墙背上的总侧压力合力的大小和作用点位置。16.高度为8m的挡土墙，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，

16、填土面上有均布荷载。 填土分为两层，地表下 3.5m范围内土层一 ：1 亠 ;3.5 8m内土层： a ，二 一二， 一，地下水位在土层分界处。试求：(1)为测量作用在墙背上的主动土压力，土压力盒的最小埋置深度应是多少?(2)作用在墙背上的总侧压力及作用点位置。习题参考答案、填空题1.土压力2.墙背光滑、直立、填土面水平3.-（墙背垂直） -（墙背光滑） -（填土面水平）4.墙后填土是理想的散粒体 （粘聚力-） 滑动破坏面为一平面 滑动土楔体视为刚体5.： - 6.弹性 极限 ：7.静止被动主动8.极限平衡9.小于10.Aa3 = 30 29比静止土压力:45.4吐伽静止土压力.作用在距墙底的

17、距离-为:x = = Im3静止土压力分布如图 8-1所示。2解：主动土压力系数:tafta(45-)=画4 史-)=0.4552在墙底处的主动土压力强度为:% =號札一皿底=18.0x5x0.z|55-2x15x70.455 = 20.712x15临界深度:-二厂 二 2.47w辰 18x705主动土压力:(h -2a) = 1X 20.71 x(5- 2.47)二 2&20呦卿主动土压力-作用在距墙底的距离 工为:被动土压力系数:在墙底处的被动土压力强度为：f + 2c= 18x5x2 20+ 2x15 x720 =242被动土压力:1 3爲二一附十2碍厘2 /二丄xl8x52x 2.20

18、 + 2xl5x5x/T20 2= 495 + 2221x = 717被动土压力距墙底距离芒为:495x + 222 x-1 = 1.92 3 2)土压力分布图如图 8-2、8-3所示。44.5DkM3解：产二尸沁(1 +)二16烹汇(1 + A1)二18.48主动土压力系数：K 閃“ 口匕心 gi+严P十皿倍还 y GQ3(近十GOS(X向lsin(18+36sui(36c -15)Vos(180-80)cos(-80-15)q52(36 + 30)coe-JcosOS0-)= 0.219主动土压力：二丄 xl&48x墙后总侧压力为： = 1 x22 14x(4-118) + 銘61x3+丄

19、 x(6L 前一验 61)x3 2=31 22 + 97 83+42 99其作用点距墙踵的距离：为：1 4-1.10 3 3x -K?1 22x34+97.83x- 42 99x-172.04I 3 j1 2 3 J=一1一123.01 + 14&巧斗 42 172.04 L=1.82w?5解：在墙底处的主动土压力强度按朗肯土压力理论为19x5xtan主动土压力为土压力强度沿墙高成三角形分布，墙底处巧=曲也=20xx0.560 = 14 87解：计算第一层填土的土压力强度主动土压力Ea作用在离墙底的距离为:(-20)/3=(5-1.82)/3=1 0&w6解：根据 i 一一，一、一、一查表得

20、r 一?由- - - - - -% =甘叫亦-牛=0cral = /Atan2 45 = 18x2xtan2 45 二 12肪口I 2 / I 2 )第二层填土顶面和底面的土压力强度分别为I 70y 1 ( 70=18x2xtan2 45 - 2xl0tan 45-=31 kPa= 40.98.解：（1）墙后无地下水时(2xlEx.4 4(19-10)x4)ta!? 4亍。一= 48 + 56=122/9解：将地面均布荷载换算成填土的当量土层厚度为巾=邑=凹=1 11刖y 18在填土面处的土压力强度为= yfe+/f)tan3 45= 13x（11十5）乂愉？ 4宁学 x 2 ）= 37.12

21、临界点距离地表面的深度引=2c /（X J忍）-h - 2x1218x tan总土压力1=x237.12x(5-0.79)= 7S.l/m%2号卜4八丁卜喻X =匾- = 20-10- M1町択必二3心切沪在A点：-!- 弓1 .八厂 1:?上层土在B点处:cr = cr诅+ b讷=+ 艸為)乜 1 + 产热= (10 + 10x2)x0.307 + 10x2 =下层土在B点处:6 = Q逊+ b讪= +丛）耳-込曲出+几（檢+屍）= （10+10x2）x0.528-2x10x0.727 + 10x2=21一壮畑在C点处：% = % +心乂 +兀 + MJK必-2巾应+%（加+阳= C10-h

22、lOx2 + 9x 2）x0.523-2x10x0.727+ 10x4=50.弘甩总二丄x（3.1+292）兀2 +1x（21 卫+508）x2 二 104.4/ 合力： - -二作用点距墙底的距离：， 丄“。11.解：设破坏滑动面为平面，过墙踵，与水平面的夹角为 则作用于滑动楔体上的力有：G=册妙日（1） 土楔体的自重u，- ，方向向下；（2） 破坏面上的反力 二，其大小未知，作用方向为破坏面的法线方向；（3） 破坏面上的粘聚力，其值为 ，作用方向为破坏面的切线方向；（4） 墙背对土楔体的反力 E，方向水平，其最大值即为主动土压力 J -；（5） 墙背与土之间的粘聚力，其值为 丿，方向向上。由静力平衡条件可得:=0 = 泅0 =1 斗乞令 ，可导得 , ，代入上式，得氏二+筒-汕jl +严45- = 45 - = 3012.解：破坏滑动面与墙背的夹角为： -