问题 单项选择题

纵向很长的土坡剖面上取一条块如图所示,土坡坡角为30°。砂土与黏土的重度都是18kN/m3,砂土c1=0,φ1=35°,黏土c2=30kPa,φ2=20°,黏土与岩石界面的c3=25kPa,φ3=15°,假设滑动面都平行于坡面,请计算论证最小安全系数的滑动面位置将相应于下列哪一个选项 ()

                       

A.砂土层中部

B.砂土与黏土界面,在砂土一侧

C.砂土与黏土界面,在黏土一侧

D.黏土与岩石界面上

答案

参考答案:D

解析:

(A)、(B)具有相同的安全系数,在任意深度的砂土中的直线滑动面:

C.砂土与黏土界面上,在黏土一侧,纵向与顺坡向都取单位宽度计算:

D.黏土与岩石界面上,纵向与顺坡面方向都取单位宽度计算:

比较后,选择D。

纵向很长的土坡也称为“无限土坡”,或者“无限坡长土坡”。这是对坡长很长,而土层很薄情况的一种抽象。在有些山区,山体为岩质,山坡很长,表层有很薄的风化岩土层,降雨极易引发滑坡,一般可以简化为无限土坡。

这道题很像一道知识题,但除了首先选择(A)、(B)、(C)、(D)外,随后还必须进行并写明计算分析过程,否则是不会得分的。

首先看(A)和(B),对于这种无限砂土坡,所有平行于坡面的滑动面具有相同的稳定安全系数,所以(A)和(B)只计算一个即可;

其次判断(C)和(D),对于黏聚力为常数的黏性土,直线滑动面越深,安全系数越小,加之情况(D)的界面c和φ都小于情况(C)中黏土内部的c2和φ2,所以(C)可以不计算而判定安全系数大于(D)。最后只计算(A)和(D)即可。这一点应在答卷中解释清楚,否则就也会失分。

在边坡问题的计算中,常常假设为平面(应变)问题,因而可取单位宽度进行分析;具体在这道题的计算中,在计算(D)时,由于是无限土坡,在截面上也可取任意坡长进行计算。常见的是:

(1)取单位坡长(顺坡向取单位长度l=1m)这时计算土体体积时V=1×cosθ×(3+2)=4.33m3/m;不能计算为:V=1×(3+2)=5m3/m;

(2)取水平方向的尺寸为单位长度:这时土体体积V=1×(3+2),自重W=V×γ=1×(3+2)×18=90kN/m,坡长为l=1/cosθ=1.155m,安全系数的算法为:

这些尺寸一定不要算错,否则尽管选项正确(D),也不会得分。

问答题
单项选择题