第七章 土坡

第七章、危大工程安全管理措施一、危大工程的辨识1.基坑工程：本工程基坑筏板开挖深度超过7.5米，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。

2.模板工程及其支撑体系：本工程模板高度支撑高度超过5米，属于危险性较大的分部分项工程，局部梁截面超过0.45㎡，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。

3.起重吊装及起重机械安装拆卸工程：本工程采用起重机械进行安装和拆卸。

存在施工现场2台（或以上）起重机械存在相互干扰的多台多机种作业工程。

存在装配式建筑构件吊装工程。

4.脚手架工程：搭设高度在24m及以上的落地式钢管脚手架工程（包括采光井、电梯井脚手架。

悬挑式脚手架工程卸料平台、操作平台工程属于危险性较大的分部分项工程。

5.其他：本工程包含建筑幕墙安装工程，钢结构安装工程，装配式建筑混凝土预制构件安装工程，厚度大于1.5m的底板钢筋支撑工程，属于危险性较大的分部分项工程，起重含有施工高度50m及以上的建筑幕墙安装工程，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。

二、基坑工程安全管理措施1、基坑防护1.1、基坑临边防护。

基坑上口设置黄黑相间的水平警示护拦一道，采用Φ48×3.5钢管搭设，立杆间距2.5m，高1.2m，栏杆柱打入地面30—50cm深，钢管离基坑边不小于50cm，横杆二道，设置20cm挡水墙处，并用密目网进行封闭封挡，待土方回填完毕后，方可全部拆除。

1.2、设置人员上下专用通道。

下坑通道设置利用钢筋混凝土支撑和上下相邻两道支撑间的斜梯（用钢管搭设）构成人员上下基坑的通道，人员上下基坑必须走通道。

1.3、基坑设置排水。

坑外降水有防止临近建、构筑物危险沉降的措施，基坑外四周设置排水沟，并在四角设置三级沉淀池，抽排水经过沉淀后排入市政管网。

1.4、坑边荷载（积土、料具堆放，机械设备作业）与槽边距离符合规定。

基坑周边5米范围内不得堆载。

1.5、有专人负责对基坑支护变形或透水先兆进行监测。

一．填空题1．根据墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为、和被动土压力三种。

2．在相同条件下，产生主动土压力所需的墙身位移量△a与产生被动土压力所需的墙身位移量△p的大小关系是。

3．根据朗肯土压力理论，当墙后土体处于主动土压力状态时，表示墙后土体单元应力状态的应力圆与土体抗剪强度包线的几何关系是。

4. 挡土墙墙后土体处于朗肯主动土压力状态时，土体剪切破坏面与竖直面的夹角为；当墙后土体处于朗肯被动土压力状态时，土体剪切破坏面与水平面的夹角为。

5．当挡土墙墙后填土面有均布荷载q作用时，若填土的重度为γ，则将均布荷载换算成的当量土层厚度为。

6．当墙后填土有地下水时，作用在墙背上的侧压力有土压力和两部分。

7．当墙后无粘性填土中地下水位逐渐上升时，墙背上的侧压力产生的变化是。

8．当挡土墙承受静止土压力时，墙后土体处于应力状态。

9．挡土墙在满足的条件下，库仑土压力理论与朗肯土压力理论计算得到的土压力是一致的。

10．墙后填土面倾角增大时，挡土墙主动土压力产生的变化是。

11．库仑理论假定墙后土体中的滑裂面是通过的平面。

12．常用挡土墙型式包括挡土墙、挡土墙、挡土墙、锚杆式挡土墙、加筋土挡土墙等。

13．对于均质无粘性土坡，理论上土坡的稳定性只与坡角和内摩擦角有关，与坡高无关。

14．瑞典条分法稳定安全系数是指和之比。

15．无黏性土坡在自然稳定状态下的极限坡角，称为。

17．载荷试验的曲线形态上，从线性开始变成非线性关系时的界限荷载称为。

18．在变形容许和维系稳定的前提下，单位面积的地基所能承受荷载的能力称为。

19．地基中将要而未出现塑性变形时的地基压力称为，常用表示。

20．当地基土体中的塑性变形区充分发展并形成连续贯通的滑移面时，地基所能承受的最大荷载称为。

二.选择题1．按挡土墙结构特点，下列类型挡土墙属于重力式挡土墙的是( ) 。

A．石砌衡重式挡土墙B．钢筋混凝土悬臂式挡土墙C．柱板式挡土墙；D．锚定板式挡土墙2．在相同条件下，主动土压力E a与被动土压力E p的大小关系是( )。

第七章土坡稳定分析土坡的稳定性是指土坡在自身重力和外部荷载作用下，能够保持不发生倾覆、滑动或坍塌的能力。

土坡的稳定性分析是土坡工程设计的关键步骤之一，它的目的是确定土体的最大稳定角，以及土坡所能承受的最大荷载。

土坡稳定性分析主要包括以下几个方面：1.荷载计算：首先需要确定土坡所受到的各种荷载，包括自重荷载、地震荷载、水压力荷载等。

这些荷载将直接影响土坡的稳定性。

2.土体力学参数：土坡的稳定性分析需要确定土体的力学参数，包括土体的内摩擦角、剪胀角、孔隙比等。

这些参数可以通过室内试验或现场试验来确定。

3.土体抗剪强度：土坡的稳定性分析需要确定土体的抗剪强度，包括黏聚力和内摩擦角。

一般可通过室内试验或相关经验公式来确定。

4.平衡条件：土坡的稳定性分析需要确定土坡的平衡条件，即坡面上的剪切力与抗剪强度之间的平衡关系。

通过平衡条件，可以计算出土坡的最大稳定角。

5.稳定性判据：土坡的稳定性分析需要选择适当的稳定性判据，以判断土坡是否稳定。

常用的稳定性判据包括平衡法、极限平衡法、有限元法等。

在进行土坡稳定性分析时，需要注意以下几个问题：1.考虑边界条件：土坡的稳定性分析需要考虑土坡周围的边界条件，包括土坡顶部的固结载荷、土坡脚部的支撑条件等。

2.考虑不同荷载组合：土坡的稳定性分析需要考虑不同荷载组合的影响，包括常规和临界荷载组合。

常规荷载组合是指常规工况下土坡所承受的荷载组合，临界荷载组合是指在其中一特定条件下土坡的最不利工况下所承受的荷载组合。

3.安全系数：土坡的稳定性分析需要根据土坡的设计要求和实际情况，确定相应的安全系数。

安全系数是指土坡的稳定强度与设计要求强度之间的比值，一般要求安全系数大于14.考虑时间因素：土坡的稳定性分析需要考虑土体的变形和固结过程。

在长期静荷载作用下，土体可能发生蠕变和沉降等变形。

因此，在进行土坡稳定性分析时，需要考虑时间因素的影响。

综上所述，土坡的稳定性分析是土坡工程设计中一个非常重要的环节。

第七章土坡稳定性分析第一节概述土坡就是由土体构成、具有倾斜坡面的土体，它的简单外形如图7-1所示。

一般而言，土坡有两种类型。

由自然地质作用所形成的土坡称为天然土坡，如山坡、江河岸坡等；由人工开挖或回填而形成的土坡称为人工土(边)坡，如基坑、土坝、路堤等的边坡。

土坡在各种内力和外力的共同作用下，有可能产生剪图7-1 土坡各部位名称切破坏和土体的移动。

如果靠坡面处剪切破坏的面积很大，则将产生一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象，称为滑坡。

土体的滑动一般系指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。

除设计或施工不当可能导致土坡的失稳外，外界的不利因素影响也触发和加剧了土坡的失稳，一般有以下几种原因：1．土坡所受的作用力发生变化：例如，由于在土坡顶部堆放材料或建造建筑物而使坡顶受荷。

或由于打桩振动，车辆行驶、爆破、地震等引起的振动而改变了土坡原来的平衡状态；2．土体抗剪强度的降低：例如，土体中含水量或超静水压力的增加；3．静水压力的作用：例如，雨水或地面水流入土坡中的竖向裂缝，对土坡产生侧向压力，从而促进土坡产生滑动。

因此，粘性土坡发生裂缝常常是土坡稳定性的不利因素，也是滑坡的预兆之一。

在土木工程建筑中，如果土坡失去稳定造成塌方，不仅影响工程进度，有时还会危及人的生命安全，造成工程失事和巨大的经济损失。

因此，土坡稳定问题在工程设计和施工中应引起足够的重视。

天然的斜坡、填筑的堤坝以及基坑放坡开挖等问题，都要演算斜坡的稳定性，亦既比较可能滑动面上的剪应力与抗剪强度。

这种工作称为稳定性分析。

土坡稳定性分析是土力学中重要的稳定分析问题。

土坡失稳的类型比较复杂，大多是土体的塑性破坏。

而土体塑性破坏的分析方法有极限平衡法、极限分析法和有限元法等。

在边坡稳定性分析中，极限分析法和有限元法都还不够成熟。

因此，目前工程实践中基本上都是采用极限平衡法。

极限平衡方法分析的一般步骤是：假定斜坡破坏是沿着土体内某一确定的滑裂面滑动，根据滑裂土体的静力平衡条件和莫尔—库伦强度理论，可以计算出沿该滑裂面滑动的可能性，即土坡稳定安全系数的大小或破坏概率的高低，然后，再系统地选取许多个可能的滑动面，用同样的方法计算其稳定安全系数或破坏概率。

第七章边坡稳定分析
7-1一砂砾土坡，其饱和重度γsat为19 kN/m3，内摩擦角φ为32°，坡比为1:3。

试问在干坡或完全浸水时，其稳定安全系数为多少？又问当有顺坡向渗流时土坡还能保持稳定吗？若坡比改成1:4，其稳定性又如何？
7-2一均质粘性土坡，高20m，坡比为1:3，填土的粘聚力c为10kPa，内摩擦角φ为20°，重度γ为
18 kN/m3。

假定滑弧通过坡角，半径R取55m，圆心位置可用下图的方法确定。

试用瑞典法（总
应力）计算土坡在该滑弧时的安全系数。

习题7-2附图
7-3土坡剖面同题7-2，若土料的有效强度指标c’为5kPa，φ’为38°，并设孔隙应力系数B为0.55，滑弧假定同上题。

试用简化毕肖普法计算土坡施工期该滑弧的安全系数。

7-4土坡及填土指标同题7-2，但土体中有稳定渗流作用，其浸润线和坡外水位的位置见下图。

设土体的饱和重度γsat为19 kN/m3，滑弧仍同题7-2，试用代替法求稳定渗流期该滑弧的安全系数。

习题 7-4附图
7-5某均质挖方土坡，坡高10m，坡比1:2，填土的重度γ为18 kN/m3，内摩擦角φ为25°，粘聚力c 为5kPa，在坑底以下3m处有一软土薄层，其粘聚力c为10kPa，内摩擦角φ为5°。

试用不平衡推力法计算其稳定安全系数。

1。

第1-1题答案第一章 土的三相组成1-1.取干土重，通过筛分和水分法测得其结果如表1-1。

要求1)绘制土的级配曲线； 2)确定不均匀系数Cu ，并判断其级配好坏。

表1-1 颗粒分析成果表粒径(mm) >2 重量(N) 01-2. 三种土的土颗粒级配分布曲线如下图所示，回答下列说法哪些是正确的? 1) A 的不均匀系数比B 大； 2) A 的有效粒径比B 大；3) C 所含的粘粒百分率最多。

1-3 从干土样中称取1000g 的试样，经标准筛充分过筛后称得各级筛上留下来的土粒质量如下表所示。

试求土中各粒组的质量的百分含量，与小于各级筛孔径的质量累积百分含量。

筛分析试验结果筛孔径（mm ） 底盘 各级筛上的土粒质量（g ）100100250350100100第1-2题答案第1-3题答案第二章土的物理性质与工程分类2-1.某地基土试验中，测得土的干重度γd=m3,含水量ω=%,土粒比重Gs=。

求:该土的孔隙比e、孔隙度n及饱和度S r。

2-2.某地基土样数据如下：环刀体积为60cm3，湿土质量0.1204kg，土质量0.0992kg，土粒相对密度为，试计算：天然含水量ω，天然重度γ，干重度γd，孔隙比e。

2-3.测得砂土的天然重度γ＝m3，含水量ω＝%，比重d s＝，最小孔隙比e min＝，最大孔隙比e max＝，试求砂土的相对密度D r。

2-4.某工地进行基础施工时，需在土中加水以便将土夯实。

现取土样1000g，测其含水量为20%，根据施工要求，将土的含水量增加20%，问应在土样内加多少水。

增加水量43.5g2-5.某工程勘察中，取原状土60cm3，重99.15g，烘干后重78.05g，比重，求此土的孔隙比饱和度。

e=，Sr=%。

第2-1题答案第2-2题答案第2-3题答案2-6.已知某地基土试样有关数据如下：①天然重度γ＝m3；干重度γd＝m3。

②液限试验，取湿土14.5g，烘干后重10.3g。