1、答案第8章 土壓力一、簡做題1 .靜止土壓力的墻背填土處于哪一種平衡狀態它與主動、被動土壓力狀態有何不同2 .擋土墻的位移及變形對土壓力有何影響3 .分別指出以下變化對主動土壓力和被動土壓力各有什么影響1內摩擦角研變大；2外摩擦角萬變?。?填土面傾角燈增大；4墻背傾斜俯斜角 定減小.4 .為什么擋土墻墻后要做好排水設施地下水對擋土墻的穩定性有何影響5 . 土壓力有哪幾種影響土壓力的各種因素中最主要的因素是什么6 .試闡述主動、靜止、被動土壓力的定義和產生的條件,并比擬三者的數值大小.【湖北工業大學2005年招收碩士學位研究生試題、長安大學2005、2006年碩士研究生入學測試試題A卷】7 .庫

2、侖士壓力理論的根本假定是什么【長安大學2005、2006、2007年碩士研究生入學測試試題A卷】8 .比擬朗肯士壓力理論和庫侖士壓力理論的根本假定及適用條件.9 .何為重力式擋土墻10 .在哪些實際工程中,會出現主動、靜止或被動土壓力的計算試舉例說明.【華南理工大學2006年攻讀碩士學位研究生入學測試試卷】二、填空題1 .擋土墻后的填土因自重或外荷載作用對墻背產生的側向壓力稱 .【同濟大學 士力學99年試題】2 .朗肯士壓力理論的假定是 、.3 .人們常說朗肯士壓力條件是庫侖土壓力條件的一個特殊情況,這是由于此時 、三者全為零.4 .庫倫士壓力理論的根本假定為 、.5 .當墻后填土到達主動朗肯

3、狀態時,填土破裂面與水平面的夾角為 .6 .靜止土壓力總口屬于 平衡狀態,而主動土壓力 說及被動土壓力以.屬于平衡狀態,它們三者大小順序為 .7 .地下室外墻所受到的土壓力,通?？梢暈?土壓力,拱形橋橋臺所受到的一般為 土壓力,而堤岸擋土墻所受的是 土壓力.8 .朗肯士壓力理論的根本出發點是根據半無限土體中各點應力處于 狀態,由平衡條件求解土壓力.9 .擋土墻到達主動土壓力時所需的位移 擋土墻到達被動土壓力時所需的位移.10 .在相同條件下,產生主動土壓力所需的墻身位移量Aa與產生被動土壓力所需的墻身位移量Ap的大小關系是【三峽大學2006年研究生入學測試試題】三、選擇題1 .在影響擋土墻土壓

4、力的諸多因素中,是最主要的因素.A擋土墻的高度B擋土墻的剛度C擋土墻的位移方向及大小D擋土墻填土類型2 .用朗肯士壓力理論計算擋土墻土壓力時,適用條件之一是 .A墻后填土枯燥 B墻背粗糙C墻背直立D墻背傾斜3 .當擋土墻后的填土處于被動極限平衡狀態時,擋土墻 .A在外荷載作用下推擠墻背土體B被土壓力推動而偏離墻背土體C被土體限制而處于原來的位置D受外力限制而處于原來的位置4 .當擋土墻后的填土處于主動極限平衡狀態時,擋土墻 .A在外荷載作用下推擠墻背土體B被土壓力推動而偏離墻背土體C被土體限制而處于原來的位置D受外力限制而處于原來的位置5 .設計僅起擋土作用的重力式擋土墻時,土壓力一般按計算.

5、6 .設計地下室外墻時,土壓力一般按計算.A主動土壓力B被動土壓力C靜止土壓力D靜水壓力7 .采用庫倫士壓力理論計算擋土墻土壓力時,根本假設之一是.A墻后填土枯燥B填土為無粘性土C墻背直立D墻背光滑8 .以下指標或系數中,哪一個與庫倫主動土壓力系數無關.A 丁 B二 C D匕9 .當擋土墻向離開土體方向偏移至土體到達極限平衡狀態時,作用在墻上的土壓力稱為.A主動土壓力B被動土壓力C靜止土壓力10 .當擋土墻向土體方向偏移至土體到達極限平衡狀態時,作用在墻上的土壓力稱為 .A主動土壓力B被動土壓力C靜止土壓力11 .當擋土墻靜止不動,土體處于彈性平衡狀態時,土對墻的壓力稱為.A主動土壓力B被動土

6、壓力C靜止土壓力12 .在相同條件下,三種土壓力之間的大小關系是.A -1B - r 'Eo < E. < E,.Eq < Ej. < E.CJD"13 .產生三種土壓力所需的擋土墻位移值,最大的是.A產生主動土壓力所需的位移值B產生靜止土壓力所需的位移值C產生被動土壓力所需的位移值14 .按朗肯土壓力理論計算擋土墻的主動土壓力時,墻背是何種應力平面.A大主應力作用面B小主應力作用面C滑動面D與大主應力作用面呈 450角15 .對墻背粗糙的擋土墻,按朗肯理論計算的主動土壓力將.A偏大 B偏小 C根本相同16 .當墻后填土處于主動朗肯狀態時,滑動面與水平

7、面的夾角為().(A) 1,(B) L (C)- 心(D) -17 .在粘性土中挖土,最大直立高度為().(A) 一二：一 (B):'-： " ： '："'>(C)" 1 '：-'18 .庫倫士壓力理論通常適用于().(A)粘性土(B)無粘性土(C)各類土19 .按朗肯土壓力理論計算擋土墻反面上的被動土壓力時,墻背是何種應力平面(A)大主應力作用面(B)小主應力作用面(C)滑動面20 .按庫侖理論計算作用在墻上的土壓力時,墻反面是粗糙的好還是光滑的好()(A)光滑的好(B)都一樣(C)粗糙的好21 .符合朗金條件,擋土

8、墻后填土發生主動破壞時,滑動面的方向如何()(A)與水平面夾角呈 45+(B) 與水平面夾角呈 45-(C)與水平面夾角呈 45°22 .庫侖士壓力理論通常適于哪種土類()(A)粘性土(B)砂性土(C)各類土23 .擋土墻墻后填土的內摩擦角,對被動土壓力的大小有何影響()(A) 越大,被動土壓力越大(B)越大,被動土壓力越小(C)的大小對被動土壓力無影響24 .擋土墻后的填土應該密實些好,還是疏松些好為什么?()(A)填土應該疏松些好,由于松土的重度小,土壓力就小(B)填土應該密實些好,由于土的大,土壓力就小(C)填土的密實度與土壓力大小無關c=0 ,按庫侖土壓力理論,如何25 .假

9、設擋土墻的墻背豎直且光滑,墻后填土面水平,粘聚力確定主動狀態的滑動土楔范圍( B )一26.擋土墻的墻背與填土的摩擦角步對按庫侖主動土壓力計算的結果有何影響?()(A) 越大,土壓力越小(B) 越大,土壓力越大(C)與土壓力大小無關,僅影響土壓力作用方向27 .擋土墻墻后填土的內摩擦角,對主動土壓力的大小有何影響()(A) 越大,主動土壓力越大(B)越大,主動土壓力越小(C)的大小對土壓力無影響28 .三種土壓力的相對大小為：被動土壓力> 靜止土壓力 > 主動土壓力,是否這三種土壓力都是極限狀態的土壓力 如果不是,哪種土壓力是屬于彈性狀態的土壓力?()(A)都是極限狀態(B)主動土

10、壓力是彈性狀態(C)靜止土壓力是彈性狀態29.假設擋土墻的墻背豎直且光滑,墻后填土面水平,粘聚力c=0 ,采用朗肯解和庫侖解,得到的主動土壓力有何差異?()(A)朗肯解大(B)庫侖解大(C)相同30.如果在外力作用下,墻推擠土體,使土體到達極限平衡狀態, 這時作用在墻上的土壓力是何種土壓力()(A)被動土壓力(B)主動土壓力(C)靜止土壓力四、判斷改錯題1,當擋土墻向離開土體方向移動或轉動時,作用在墻背上的土壓力就是主動土壓力.2.作用在地下室外墻上的土壓力也可以按被動土壓力計算.3,按哪一種土壓力主動、靜止或被動土壓力計算完全取決于擋土墻的位移方向向前、靜止不動或向后位移.4 .靜止土壓力強

11、度 /等于土在自重作用下無側向變形時的水平向自重應力氣.5 .朗肯士壓力理論的根本假設是：墻背直立、粗糙且墻后填土面水平.6 .按朗肯土壓力理論計算主動土壓力時,墻后填土中破裂面與水平面的夾角為45° 的.7,墻后填土愈松散,其對擋土墻的主動土壓力愈小.8 .墻背和填土之間存在的摩擦力將使主動土壓力減小、被動土壓力增大.9 .庫倫士壓力理論假設墻后填土填土中的滑動破裂面是平面,且通過墻踵.10 .庫倫士壓力理論可以計算墻后填土為成層土的情況.11,擋土墻墻背傾角 鼻愈大,主動土壓力愈小.12,墻后填土的固結程度越高,作用在墻上的總推力就越大.13 .庫侖士壓力理論假定土體的滑裂面是平

12、面,計算結果主動土壓力偏差較小而被動土壓力偏差較大.14 .庫侖士壓力理論的計算公式是根據滑動土體各點的應力均處于極限平衡狀態而導出的.15,墻后填土的固結程度越高,作用在墻上的總推力就越大.16 .朗肯士壓力理論是庫倫士壓力理論的一種特殊情況.17 .朗肯士壓力理論假定墻面光滑,其結果偏于保守.五、計算題1,試計算圖8-1所示地下室外墻上的土壓力分布圖、合力大小及其作用點位置.E地下篁嚙面口與 kPa *7.5 KN/m圖8-12.某擋土墻高5m ,墻背豎直光滑,填土面水平,V “ W " 22"、" 151tB3試計算：該擋土墻主動土壓力分布、合力大小及其作用

13、點位置；假設該擋土墻在外力作用下,朝填土方向產生較大的位移時,作用在墻背的土壓力分布、合力大小及其作用點位置又為多少3 .某擋土墻墻后填土為中密粗砂,尸16一就加物10=10% , "36" , 5=1即,=15° ,墻高4.5m ,墻背與豎直線的夾角 比士一鏟,試計算該擋土墻主動土壓力 就值.4 .某擋土墻高6m ,墻背豎直光滑,填土面水平,并作用有連續的均布荷載=15kPa ,墻后填土分兩層,其物理力學性質指標如圖8-2所示,試計算墻背所受土壓力分布、合力及其作用點位置.利綺日口耳巾圖8-3圖8-25 .某擋土墻高5m,墻背直立、光滑、墻后填土面水平,填土重度

14、¥ = 赴用/,三Q , C=1址Rs,試確定：1 主動土壓力強度沿墻高的分布；2主動土壓力的大小和作用點位置.6 .某擋土墻高4m ,墻背傾斜角厘=20口,填土面傾角, 10.,填土重度而, 伊三,白二° ,填土與墻背的摩擦角 色二150,如圖8-3所示,試按庫侖理論求：1 主動土壓力大小、作用點位置和方向；2主動土壓力強度沿墻高的分布.7 .某擋土墻高6m ,墻背直立、光滑、墻后填土面水平,填土分兩層,第一層為砂土,第二層為粘性土,各層土的物理力學性質指標如圖8-4所示,試求：主動土壓力強度,并繪出土壓力沿墻高分布圖.8 .某擋土墻高6m,墻背直立、光滑、墻后填土面水平

15、,填土重度產31潴加冽嚴梵, .二口尸口,試確定：1墻后無地下水時的主動土壓力；2當地下水位離墻底 2m時,作用在擋土墻上的總壓力包括水壓力和土壓力,地下水位以下填土的飽和重度為19kN/m 3.9 .某擋土墻高5m ,墻背直立、光滑、墻后填土面水平,作用有連續均布荷載q 二 20七尸,土的物理力學性質如圖 8-5所示,試求主動土壓力.10 .如圖8-6所示擋土墻,高4m ,墻背直立、光滑,墻后填土面水平.試求總側壓力主 動土壓力與水壓力之和的大小和作用位置.¥、內摩擦角中二°、粘聚力為匕的粘土,墻與土之間的粘聚力為 % ,外摩擦角5=0.假設忽略拉裂的可能性,試證實作用于

16、墻背的主動土壓力為：.：,12 .某重力式擋土墻高 6.1m ,墻背垂直、光滑,墻后填土面水平.填土為中砂,其內摩擦 角為300,重度為、73心小區.試按楔體法求主動土壓力合力的大小.13 .高度為6m 的擋土墻,墻背直立、光滑,墻后填土面水平,其上作用有均布荷載a = 2.上Fu.八斗皿口匚由"c廣 X = 6死2/渥 ct = 12kPa 取=20°/.填土分為兩層,上層填土厚2.5m,門,1二 ,地下水位在填土外表下2.5 m 處與下層填 土面齊平,下層填土效三時O試作出墻背主動土壓力分布圖,并求作用在墻背上的總側壓力合力的大小和作用點位置.14 .高度為8m 的擋土

17、墻,墻背直立、光滑,墻后填土面水平,填土面上有均布荷載中.填土分為兩層,地表下 3.5m 范圍內土層 門,1,"3.58m內土層處,之產 ,地下水位在土層分界處.試求：(1)為測量作用在墻背上的主動土壓力,土壓力盒的最小埋置深度應是多少(2)作用在墻背上的總側壓力及作用點位置.習題參考答案一、簡做題1 .【答】靜止土壓力時墻背填土處于彈性平衡狀態,而主動土壓力和被動土壓力時墻背填 土處于極限平衡狀態.2 .【答】擋土墻在側向壓力作用下,產生離開土體的微小位移或轉動產生主動土壓力；當 擋土墻的位移的移動或轉動擠向土體產生被動土壓力.3 .【答】序號影響因素主動土壓力被動土壓力1內摩擦角

18、中變大減小增大2外摩擦角§變小增大減小3填土面傾角*增大增大減小4墻背傾斜俯斜角口減小減小增大4 .【答】如果擋土墻墻后沒有考慮排水設施或因排水不良,就將使墻后土的抗剪強度降低,導致土壓力的增加. 此外,由于墻背積水,又增加了水壓力.這是造成擋土墻倒塌的主要原因.5 .【答】1主動土壓力、靜止土壓力、被動土壓力；2擋土墻的位移方向及大小.6 .【答】主動土壓力是擋土墻在土壓力作用下向前轉動或移動,墻后土體向下滑動,達一定位移時,墻后土體處于主動極限平衡狀態,此時墻背上作用的土壓力,用表示.土體處于靜止的彈性平衡狀態靜止土壓力是當擋土墻在土壓力作用下無任何移動或轉動, 時,此時墻背所受

19、的士壓力為靜止土壓力,用 2口表示.被動土壓力是擋土墻的在外部荷載作用下向填土方向移動或轉動時,墻擠壓土體,墻后土壓力逐漸增大,到達某一位移量時,墻后土體開始上隆,作用在擋土墻上的土壓力達最大值,此時作用在墻背的土壓力稱為被動土壓力V.,一7 .【答】庫倫士壓力理論的根本假定有：墻后的填土是理想的散粒體粘聚力° = 0 ；滑動破壞面為一平面；滑動土楔體視為剛體.8 .【答】朗肯理論假定擋土墻的墻背豎直、光滑,墻后填土外表水平且延伸到無限遠處,適用于粘性土和無粘性土. 庫侖理論假定滑裂面為一通過墻踵的平面,滑動土楔體是由墻背和滑裂面兩個平面所夾的土體所組成,墻后填土為砂土.適用于各類工

20、程形成的不同的擋土墻,應用面較廣,但只適用于填土為無粘性土的情況.9 .【答】一般由塊石、毛石或混凝土材料砌筑,強身截面較大,依靠墻身自重反抗土壓力引起的傾覆彎矩.10 .【答】堤岸擋土墻所受的是主動土壓力；地下室外墻所受到的土壓力,通?？梢暈殪o止土壓力；拱形橋橋臺所受到的一般為被動土壓力,二、填空題1 . 土壓力2 .墻背光滑、直立、填土面水平3 .北墻背垂直$ 墻背光滑產填土面水平4 .墻后填土是理想的散粒體粘聚力二二口滑動破壞面為一平面滑動土楔體視為剛體.45口 + 班6 .彈性 極限7 .靜止被動 主動8 .極限平衡9 .小于10 . Aa< Ap三、選擇題題號123456789

21、101112131415答案CCABACBAABCACBA題號161718192021222324252627282930答案CABACABABBABCCA四、判斷改錯題1. X,只有在位移量大到使墻后土體到達極限平衡狀態時,作用在墻背的才是主動土壓力.2. X,地下室外墻受樓蓋和根底底板的約束,位移很小,故一般按靜止土壓力計算.3. X,不僅與位移方向有關,還與位移大小或墻后土體所處的應力狀態有關.4. Vo5. X ,改“粗糙為“光滑.6. X,夾角應為口,班.7. X,與密實填土相比,松散填土雖然重度會小一些,但抗剪強度指標減小更多,故總得 來看會使主動土壓力增大.8. 19.10. X

22、,庫侖士壓力理論在理論上只適用于均勻的無粘性填土.30 加kFaS8-111. x,壯愈大,&愈大.12. x,改“越大為“越小.五、計算題1 .解：地下室外墻按靜止土壓力計算局二1-血戒為1一而250 = 0.577在墻底的靜止土壓力強度為：% =局z = 0.577xl7 5>3 = MMkFa靜止土壓力:lCjnA = -x30T29x3 =2 02靜止土壓力 片0作用在距墻底的距離 式為:靜止土壓力分布如圖 8-1所示.2 .解：主動土壓力系數:匕=工9 "45° -() = 0.455在墻底處的主動土壓力強度為:q =的此口 - 瓦=18.0x5x0

23、,z|55-2x15x70.455 = 20 71臨界深度:2c _2x15y8 Igx也先-2.47/«主動土壓力:= 1x20 71x(5-2.47) = 26 20到附主動土壓力 也作用在距墻底的距離 或為:被動土壓力系數:/ = t - (45.+令=t- (45.+ 等=2.20在墻底處的被動土壓力強度為：% =+ 2c7 = 13x5x2,20 + 2x15 x7l20 = 242.被動土壓力：=Axisx52 X 2.20 + 2x15x5x/720 2= 495 + 222= 7YlkNm7被動土壓力聲距墻底距離或為：1 (55、x = 495x-+ 222x = 1

24、.92m717132)土壓力分布圖如圖 8-2、8-3所示.3.解:44.50kPa圖N3y=16.區發口 4 0一1)= 1&4E比初wj主動土壓力系數:cos2( a)2 r* Jj 3U1,S十必 3111(一功cos ass(6 + 幽 1 + J-»CQ式J十號) CQS(t向g/06f)co£3()cosa80- 8°)lsia(180+36()sm(36c -150)Vos(180-80)cos(-80-150)= 0.219主動土壓力:= -x1S.4Sxl.5ax0.2192=4.9初事4.解：因墻背豎直、光滑,填土面水平,符合朗肯土壓力

25、條件,故有:/ 口 房) /0 20°)= tan 45°= tan 45°= 0.490I £ 1/ /填土外表土壓力強度為：= 2c 14 = 15M 0 422 - 2x12 0 x Vo.422 = -9 26七F0第一層底部土壓力強度為：仃點=9 + y兩)4u 4J勺1= (15+12,6x4)x0.422-2x12.0x7y422= 22.14第二層頂部土壓力強度為：口1% = q + 丫監匕心 2% /左蝗= B+ 18-6,4工0.4如 - 2父 8"0函.二326%8第二層底部土壓力強度為:4m = C1 +片跖+ /向)武

26、聰一=(15+18.64 +19.5 x3J)xO.49C)-2x3>t 7490= .27kPa臨界深度近的計算：由：: 一 上"工-即： L到/日 zn -解得：,墻后總側壓力為:£ =-X 22.14x(4-113)-1-32.61 x 3-b-x(6127- 32.61)x322= 31.22 + 97 83+42.99= V7Ng 1tM'溶其作用點距墻踵的距離 正為：=5 31工2/3 + +978黜3+42,99 乂三172.04 L k 3 23=123,01 十 146.75+ 42 99172.04L=1.82?5.解：在墻底處的主動土壓力

27、強度按朗肯土壓力理論為/70°、(彳.、二 19x3xtan= 45c-2xWxtan 43. 2川2k網I 2 ) I 2 J主動土壓力為十.司二31 97藩32詡f海/二叼卜氏臨界深度= 2x10/ 19xtan 450主動土壓力Ea作用在離墻底的距離為:(Z/-0)/3=(5-1 32)/3= l.Ofiw6 .解：根據了二15.、7 = 20°、產三1.、亞三300查表得耳=0.560由現二加士=20乂4'.560/2二版成前1惻土壓力作用點在離墻底=1.33pm處土壓力強度沿墻高成三角形分布,墻底處q =蘆胃口 = 20其4黑0 560 = 44 8七產療

28、7 .解：計算第一層填土的土壓力強度.=了聲= QI2 /cral = tan3 45Q - - = 18x 2 xtan3 450= 2kPa2 /I 2 )第二層填土頂面和底面的土壓力強度分別為% = /圖 t45° - % E細 45°-曳f7no '(pa=18x2xtan3 45° - 2xlOtan 45“ -I2 JI2=3.7kPa%二伍南 +為%由等-必tan 45.粵=18x 2+19x 4)x tan45°7al (-2xWtafi 45"220.、T,-40.9石%8.解：1墻后無地下水時% =俎加5, 一日4

29、='陽'an 彳45 口2當地下水位離墻底 2m日紇=- 1破口4卬-¥+2 112I,*= _xl8x42tan3 450 -(30°、=18x 6 x tan 450= 36kFxI 2 J如 122( a 式°1=x 18 x6 tan 45| 二 lOSZ/V的2)2I2 )寸:他網 + ,%)tar?(45.- 3+*/%駝吟 1 ,?00、+-(2式曲4+(19-1心4即 45口+10x2 x2= 48+56 = 1221力店9 .解：將地面均布荷載換算成填土的當量土層厚度為,q 20h = 1.1127 18在填土面處的土壓力強度為c

30、ra = y(h -hJftr)tan2 45° - 2c tan| 5CI -(20° )=18x(1.11 +5)乂taj? 45°- -2x1 x2 )= 37.121tHs臨界點距離地外表的深度沏= 2c/(7疸)-方=2x12/；8k' 45.-總土壓力/ = j(-)=1x37.12x(5-079) =K&1 = tan 2 450 - - = taa2 45° -Ij匕10 .解：、上)Jf)2" 45.-竺I 2 4 1-1.11= 0.79w78.3=0.3072 J乂二匕由一九二20 -10 = 10極伽45

31、口-絲2)-tan1 qQ、45°= 0.5282反=0-727 ?月=九= 19 -10= 9jW/小在a點"=叱0-307 = 3.1日上層土在B點處:cr£ = b皿+.岫=(0+ *瓦)匕i +瓦= (10 + 1x2)x0.307 + 10x2 = 29 筮戶口下層土在B點處: 仃上=仃5+仃1岫二k+ ¥ 1%火瓊一公士、!玄心+ y留(4+用)= (10+10x2)x0.528-2x10x0.727 + 10x2=21一球外在C點處：=b + y；瓦+*舟)長以一 2勺巡二十九(瓦十生)=(10-F10x2 + 91x 2)x0.523-2x10x0.727+ 10x4=