高等土力学模拟考题6及答案.doc

模拟考题6及答案1. 一个基坑开挖10米，采用悬臂式（不透水）板桩支护结构，地基是均匀的砂土以下存在5米厚的粘土夹层。（1）计算墙后15米和墙前5米的主动、被动土压力和水压力。（2）这个基坑在施工时可能发生什么问题？ 墙后水位与地面齐平 10m 砂土 gsat=20kN/m3, j=35 c=o k=210-2 cm/s 5m 粘土 gsat=20kN/m3, j=6 c=20kPa k=310-6cm/s 墙前水位 砂土 gsat=20kN/m3, j=35 c=o 砂土 gsat=20kN/m3, j=35 c=o k=210-2 cm/s 回答提示：该题的渗流水头损失可以认为全部发生在粘土层（渗透系数相差近万倍）。向下（墙后）及向上（墙前）的水力坡降为i=10/(5+5)=1.0(一) 墙后水土压力计算：1 砂层土压力：Ka=tg2(45-35/2)=0.271; pa= Ka gh=0.2711010=27.1 kPa2 砂层水压力：pw=gwh=1010=100 kPa3 10米处砂层的水土压力：p=127.1 kPa4 粘土上层土压力：Ka=tg2(45-6/2)=0.81; pa= Ka gh2cKa=0.811010-0.9220=81-36=45kPa5 粘土上层水压力：pw=gw h=1010=100 kPa6 10米处粘土层的水土压力：145kPa7 粘土下层的土压力：pa=45 Ka（gj）Dh=45+0.81(10+10)5=126kPa8 粘土下层的水压力：pw=gw（15-5）=1010=100 kPa9 15米处粘土层的水土压力：226kPa(二) 墙前的水土压力：1 土压力：由于这时（gj）10100，所以被动土压力为常数：pp=2ctg(45+6/2)=2201.11=44.4kPa2 水压力：上部为pw=0；下部pw=gw（15-5）=1010=100 kPa3 0米处粘土层的水土压力：p=44.4kPa4 5米处粘土层的水土压力：p=144.4kPa注意！该基坑在基坑侧可能发生流土因为j g10kN/m3.i=1.0=icr=g/gw.一旦发生流土，则以上计算的被动土压力可能由于粘土渗透变形而消失。