内容发布更新时间 : 2024/12/23 20:51:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

= 2.2? (2.70-1) (1-0.36)2 ? 0.00075/0.00209

= 0.550

3.9 某用板桩墙围护的基坑，渗流流网如图3.15所示（图中长度单位为m），地基土渗透系数k = 1.8 ? 10?3cm /s，孔隙率n = 39%，土粒相对密度ds = 2.71，求

（1）单宽渗流量；

（2）土样中A点（距坑底0.9m，位于第13个等势线格中部）的孔隙水压力； （3）基坑是否发生渗透破坏？如果不发生渗透破坏，渗透稳定安全系数是多少？

图3.15 习题3.9流网图

【解】

1. 单位宽度渗流量计算

上、下游之间的势能水头差h = P1-P2 = 4.0m。

相邻两条等势线之间的势能水头差为4/14 = 0.286 m。 过水断面积为A = nf b?1（单位宽度）。 正方形网格 a = b。

单位时间内的单位宽度的流量为 (nf = 6, nd = 14, h = 4m)

2. 求图中A点的孔隙水压力uA

A点处在势能由高到低的第13格内，约12.5格，所以A点的总势能水头为PA =(8.0-0.286?12.5) = 4.429 m

A点的总势能水头的组成为

A点的孔隙水压力uA为

3. 渗流破坏判断

沿着流线势能降低的阶数为nd，该方向上的流网边长为a (=1m)。 沿着等势线流槽的划分数为nf，该方向上的流网边长为b (=1m)。 相邻等势线之间的水力坡降为

< icr

不能发生渗透破坏。 渗透稳定安全系数为

Fs = icr / i =1.043 / 0.286 = 3.6

【4.17】某建筑场地工程地质勘察资料：地表层为素填土，?1 = 18.0kN/m3，h1 = 1.5m；第二层为粉土，?2sat = 19.4kN/m3，h2 = 3.6m；第三层为中砂，?3sat = 19.8kN/m3，h3 = 1.8m；第四层为坚硬完整岩石。地下水位埋深1.5m。试计算各层界面及地下水位面处自重应力分布。若第四层为强风化岩石，基岩顶面处土的自重应力有无变化？

【解】列表计算，并绘图： 0 0 0 素填土 1.5 1.5 18 27 粉土 3.6 5.1 9.4 60.84 中砂 1.8 6.9 9.8 78.48 岩石 6.9 132.48

当第四层为坚硬完整岩石时，不透水，土中应力分布如图中实线所示，岩层顶面应力有跳跃为132.48kPa。当第四层为强风化岩石时，透水，岩层顶面应力无跳跃为78.48kPa。

【4.18】某构筑物基础如图所示，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kN，作用位置距中心线1.31m，基础埋深为2m，底面尺寸为4m ? 2m。试求基底平均压力p和边缘最大压力pmax，并绘出沿偏心方向的基底压力分布图。 【解】基础及其上土的重力 G = 20 ? 4 ? 2 ? 2 = 320kN 实际偏心矩

e = (680 ? 1.31)/(680 + 320) = 0.8908m > l / 6 = 0.67m，属大偏心。 a = l / 2 – e = 4/2 – 0.8908 =1.1092m

pmax = 2(F+G)/(3ba) = 2 ? (680+320)/(3 ? 2 ? 0.8908) = 374.2kPa p = pmax /2 =374.2/2 = 187.1kPa 基底压力分布如图所示。

【4.19】如图所示矩形面积ABCD上作用均布荷载p0 = 100kPa，试用角点法计算G点下深度6m处M点的附加应力值。

习题4.19图

M

【解】如图，过G点的4块矩形面积为1：AEGH、2：CEGI、3：BFGH、4：DFGI，分别计算4块矩形面积荷载对G点的竖向附加应力，然后进行叠加，计算结果见表。

荷载作用面积 1：AEGH n = l1 / b1 12/8 = 1.5 m = z / b1 6/8 = 0.75 ?c 0.218