高等土力学模拟考题6及答案

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satkN/m3,35c=ok=210-2cm/s墙前水位砂土satkN/m3,35c=o砂土satkN/m3,35c=ok=210-2cm/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h=0.27110×10=27.1kPa2．砂层水压力：pw=wh=10×10=100kPa3．10米处砂层的水土压力：p=127.1kPa4．粘土上层土压力：Ka=tg2(45-6/2)=0.81;pa=Kah－2cKa=0.8110×10-0.9220=81-36=45kPa5．粘土上层水压力：pw=wh=10×10=100kPa6．10米处粘土层的水土压力：145kPa7．粘土下层的土压力：pa=45＋Ka（＋j）h=45+0.81(10+10)5=126kPa8．粘土下层的水压力：pw=w（15-5）=10×10=100kPa9．15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（＋j）＝10－10＝0，所以被动土压力为常数：pp=2ctg(45+6/2)=2201.11=44.4kPa2．水压力：上部为pw=0；下部pw=w（15-5）=10×10=100kPa3．0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＝＝10kN/m3.i=1.0=icr=/w.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。5m粘土satkN/m3,6c=20kPak=310-6cm/s