(完整word版)高等土力学模拟考题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/m, 35 c=o k=210 cm/s 墙前水位 3-2 5m 粘土 satkN/m, 6 c=20kPa -6cm/s 3 k=310 砂土 satkN/m, 35 c=o

砂土 kN/m, 35 c=o k=210 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 h=0.27110×10=27.1 kPa 2．砂层水压力：pw=wh=10×10=100 kPa 3． 10米处砂层的水土压力：p=127.1 kPa

4．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=45kPa

5．粘土上层水压力：pw=w h=10×10=100 kPa 6． 10米处粘土层的水土压力：145kPa

7．粘土下层的土压力：pa=45＋ Ka（＋j）h=45+0.81(10+10)5=126kPa 8．粘土下层的水压力：pw=w（15-5）=10×10=100 kPa 9． 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=44.4kPa

2． 水压力：上部为pw=0；下部pw=w（15-5）=10×10=100 kPa 3． 0米处粘土层的水土压力：p=44.4kPa 4． 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。

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