第7章 挡土墙设计作业

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 。

16．在荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏，地基剪切破坏的形式可分为

剪切破坏、 剪切破坏以及

1

答：路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线形(位置)和设计横断面(几

何尺寸)的要求开挖或者堆填而成的岩土结构物。

路面：路面是在路基顶面的行车部份用各种混合料铺筑而成的层状结构物。

作用： 路基是路面结构的基础， 坚固而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷

载提供了重要的保证， 而路面结构层的存在又保护了路基， 使之避免了直接经受

车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。

基本性能要求:①承载能力(包括强度和刚度)；②稳定性；③耐久性；④表面平

整度；⑤表面抗滑性能。

答：①地理条件；②地质条件；③气候条件；④水文和水文地质条件；⑤土的类

别。

答：我国公路用土依据土的颗粒组成特征， 土的塑性指标和土中有机质存在的情

况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类。

答：我国地域辽阔，又是一个多山的国家，从北到南分处于寒带、温带和热带。

从青藏高原到东部沿海高程相差 4000m 以上， 因此自然因素变化极其复杂。 不同

地区自然条件的差异同公路建设有密切关系。为了区分各地自然区域的筑路特

性，进行了公路自然区划。

原则： ①道路工程特征相似的原则； ②地表气候区划差异性的原则； ③自然气候

因素既有综合又有主导作用的原则。

答：①大气降水；②地面水；③地下水；④毛细水；⑤水蒸气凝结水；⑥薄膜移

动水。 2

答：沿路基深度浮现较大的温度梯度时， 水分在温差的影响下以液态或者气态由热 处向冷处挪移， 并积聚在该处， 积聚的水冻结后体积增大， 使路基拱起而造成面 层开裂，使路面遭受严重破坏

答：分为四类，干燥、中湿、潮湿和过湿。

要求：路基保持干燥或者中湿状态。

答：按不利季节路槽底面以下 80cm 深度内土的平均稠度确定。

答：用路基临界高度作为判别标准。

答：稠度 w 定义为土的含水率 w 与土的液限 w 之差与土的塑限 w 和液限 w 之差

垂直式挡土墙课程设计

一、课程目标

知识目标：

1. 学生能理解垂直式挡土墙的概念、分类及结构特点。

2. 学生能掌握垂直式挡土墙的计算方法和设计原理。

3. 学生能了解垂直式挡土墙在工程中的应用和重要性。

技能目标：

1. 学生能运用所学知识，分析垂直式挡土墙的受力情况，并进行简单的计算。

2. 学生能通过小组合作，设计垂直式挡土墙的方案，并展示其合理性。

3. 学生能运用绘图软件或手工绘图，表达垂直式挡土墙的设计意图。

情感态度价值观目标：

1. 学生对土木工程产生兴趣，培养探索精神和职业意识。

2. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养团队协作能力。

3. 学生通过学习垂直式挡土墙，认识到工程对环境保护的重要性，增强环保意识。

课程性质：本课程为土木工程专业课程，以实践性、应用性为主，注重理论知识与实际工程相结合。

学生特点：学生为高中二年级学生，具有一定的物理和数学基础，对土木工程有一定了解，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点和课程性质，课程目标应注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在学习过程中逐步达成目标，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容

1. 垂直式挡土墙基本概念：介绍垂直式挡土墙的定义、分类及其在工程中的作用。

参考教材章节：第二章第二节

2. 垂直式挡土墙结构特点：分析不同类型垂直式挡土墙的结构特点及适用条件。

参考教材章节：第二章第三节

3. 垂直式挡土墙计算方法：讲解垂直式挡土墙的受力分析、稳定性计算和土压力计算。

参考教材章节：第三章第一节、第二节

4. 垂直式挡土墙设计原理：阐述垂直式挡土墙的设计原则、步骤和注意事项。

参考教材章节：第三章第三节、第四节

5. 垂直式挡土墙工程应用：介绍垂直式挡土墙在实际工程中的应用案例及重要性。

参考教材章节：第四章

6. 小组合作设计实践：组织学生进行小组合作，设计垂直式挡土墙方案，并展示其合理性。

1 第1章 作业参考答案

P40

1-5 :含水量44.34%；孔隙比1.20；孔隙度（率）54.54%；饱和密度1.77g/cm3；浮密度0.77g/cm3；干密度1.22g/cm3；饱和重度17.7 kN/cm3；浮重度7.7kN/cm3；干重度12.2kN/cm3

1-8：天然孔隙比e=0.64；相对密实度Dr=0.57，中密。

1-10：夯实地基干重度15.37kN/cm3，D=0.97>0.95，夯实合格。

1-13：

解：基坑体积318003600mhAV

土粒质量kggVmds631088.21018001016

现有土料质量ssmm，则需要现有土料质量为：

kgwmms660102256.3%)121(1088.2)1(

现有土料体积

3220056.14180016/mVggVgmmVdd

每立方米土料需要加水

kgVwwmmoopsw522200%)12%16(1088.2)(6

1-15：131.30 cm3，粉质黏土，流塑。

第二章 作业

2 补充2-3 通过变水头试验测定某粘土的渗透系数k，土样横断面面积230cmA，长度cmL4，渗透仪水头管（细玻璃管）断面积21256.0cma，水头差从cmh1301降低到cmh1102所需时间min8t。试推导变水头试验法确定渗透系数的计算公式，并计算该粘土在试验温度是的渗透系数k。

解：

变水头试验试验过程中水头差一直在随时间而变化，试验时，测记起始水头差1h，经过时间t后，再测记终了水头差2h，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数k的表达式。

设试验过程中任意时刻作用于试样两端的水头差为h，经过dt时段后，水头管中水位下降dh，则dt时间内流入试样的水量为

adhdq1

式中，右端的负号表示水量随h的减少而增加。