土坡和地基的稳定性

　　一、知识要点：

　　1.无粘性土坡的稳定性仅取决于土坡 坡角 ，其值越小，土坡的越 稳定 。

　　2.无粘性土坡进行稳定分析时，常假设滑动面为 斜平 面，粘性土坡进行稳定分析时，常假设滑动面为圆筒 面。

　　3.无粘性土坡的坡角越大，其稳定安全系数数值越 小 ，土的内摩擦角越大，其稳定安全系数数 值越 大 。

　　4.当土坡坡顶开裂时，在雨季会造成抗滑力矩 减小 ，当土坡中有水渗流时，土坡稳定安全系数数值 减小。

　　5.自然休止角：砂土堆积的土坡，在自然稳定状态下的极限坡角。

　　6.简单土坡：顶面和底面都是水平的，并延伸至无穷远，且由均质土组成的土坡。

　　7.影响土坡稳定的因素：(1)土的剪应力增大：路堑或基坑的开挖、堤坝施工中上部填土荷重的增加、土体重度增大、动力荷载(渗流力、地震、打桩等)作用。

　　8.位于稳定土坡坡顶上的建筑物，如何确定基础底面外边缘线至坡顶边缘线的水平距离：对于条形基础，要求：a ≥ 3.5b-dtanβ; 对于矩形基础，要求：a ≥ 2.5b-dtanβ式中：a为基础底面外边缘线至坡顶边缘线的水平距离，b为垂直于坡顶边缘线的基础底面边长，d为基础埋深，β为边坡坡角。

　　二、练习题

　　1.某粘性土的内摩擦角ϕ=5° ，坡角β与稳定因数(Ns=γhcr/c)的关系如下

　　当现场土坡高度H=3.9m，内聚力C=10kPa， 土的重度γ=20kN/m3，安全系数 K=1.5，土坡稳定坡角β为( )

　　(A)20°

　　(B)30°

　　(C)40°

　　(D)50°

　　正确答案：(A)

　　提示：泰勒图表法常用于分析简单土坡的稳定性，为简化计算，引入了稳定因数 Ns，Ns=γHcr/C，式中：γ 为填土的重度， C为填土的粘聚力，Hcr 为土坡的极限高度。安全系数K=Hcr/H，式中：H为土坡高度。注 意有些教材的稳定因数定义为Ns= C/γHcr，因此答案与此不同。

　　2.土坡高度为8 m，土的内摩擦角ϕ=10°( Ns =9.2)，C=25kPa， γ=18kN/m 的土坡，其稳定安全系数为()

　　(A)0.7

　　(B)14

　　(C)1.5

　　(D)1.6

　　正确答案：　(D)

　　提示：先根据 Hcr =CNs/γ求出土坡的极限高度，然后再根据 K=Hcr/H求出安全系数。

　　3.分析砂性土坡稳定时，假定滑动面为(　)

　　(A)斜平面;

　　(B)中点圆;

　　(C)坡面圆;

　　(D)坡脚圆

　　正确答案：

　　(A)提示：砂性土坡稳定进行分析时，假定滑动面为斜平面。

　　4.若某砂土坡坡角为200，土的内摩擦角为300，该土坡的稳定安全系数为( )

　　(A)1.59;

　　(B)1.50;

　　(C)1.20;

　　(D)1.48

　　正确答案：　(A)

　　提示：砂性土坡稳定安全系数K=tanϕ/tanβ,式中：ϕ为土的内摩擦角，β为土坡坡角。

　　5.分析均质无粘性土坡稳定时，稳定安全系数K为(　)

　　(A)K=抗滑力/滑动力;

　　(B)K=滑动力/抗滑力;

　　(C)K=抗滑力距/滑动力距;

　　(D)K=滑动力距/抗滑力距

　　正确答案：

　　(A)提示：砂性土坡稳定安全系数K=抗滑力/滑动力。

　　6.分析粘性土坡稳定时，假定滑动面为( )

　　(A)斜平面;

　　(B)水平面;

　　(C)圆弧面;

　　(D)曲面

　　正确答案：(C)

　　提示：粘性土坡的滑动面为曲面，为简化计算，粘性土坡进行稳定分析时，假定滑动面为圆弧面(圆筒面)　。

　　7. 由下列哪一种土构成的土坡进行稳定分析时需要采用条分法( )

　　(A)细砂土;

　　(B)粗砂土;

　　(C)碎石土;

　　(D)粘性土

　　正确答案：(D)

　　提示：粘性土坡进行稳定分析时，假定滑动面为圆弧面，由于滑动面上的力各点方向由斜平面均不同，为 简化计算，将滑动土体分成若干土条，每一土条上的滑动面近似为斜平面。

　　8.影响无粘性土坡稳定性的主要因素为( )

　　(A)土坡高度;

　　(B)土坡坡角;

　　(C)土的重度;

　　(D)土的粘聚力

　　正确答案：(B)

　　提示：无粘性土坡稳定性仅取决于土坡坡角β;粘性土坡稳定性与土坡坡角β、坡高H、土的重度γ、土的 抗剪强度指标粘聚力C和土的内摩擦角ϕ。

　　9.下列因素中，导致土坡失稳的因素是( )

　　(A)坡脚挖方;

　　(B)动水力减小;

　　(C)土的含水量降低;

　　(D)土体抗剪强度提高

　　正确答案：(A)

　　提示：影响土坡失稳的不利因素有：

　　(1)土坡作用力发生变化;

　　(2)土体抗剪强度降低;

　　(3)静水压力作用;

　　4)动水力增大;

　　(5)因坡脚挖方而导致土坡坡角增大。

　　10.地基的稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算，规范GB50007规定()

　　(A) MR / MS≥1.5;

　　(B) MR / MS≤1.5;

　　(C) MR / MS≥1.2;

　　(D) MR / MS≤1.2

　　正确答案(：C)

　　提示：地基的稳定性可采用圆弧滑动面法进行验算，最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩 MR 与滑动力矩MS 之比MR / MS≥1.2。

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