第24题:
多选题
对于一墙竖直、填土水平,墙底水平的挡土墙;墙后填土为砂土,墙背与土间的摩擦角δ=φ/2,底宽为墙高0.6倍。①假定墙背光滑的朗肯土压力理论计算主动土压力;②不用考虑墙背摩擦的库仑土压力理论计算主动土压力。如用上述两种方法计算的主动土压力相比较,下列选项哪些是正确的?( )[2009年真题]
正确答案:
C,D
解析:
主动土压力计算过程如下:
(1)假设土体的内摩擦角φ=30°,土对挡土墙基底的摩擦系数μ=0.5,土体重度γ1=18,混凝土重度γ2=20,则朗肯理论计算的主动土压力的合力为:
Eak=1/2×γ1×h2×Ka=1/2×18×h2×tan(45°-30°/2)=3h2
(2)已知δ=1/2×30°=15°,α=0,β=0,查库仑土压力系数Ka=0.301。
(3)库仑理论计算的主动土压力的合力为:
Eak=1/2×γ1×h2×Ka=1/2×18×h2×0.301=2.709h2
(4)计算两种方法的抗倾覆系数:
①朗肯理论计算的的抗倾覆系数:
(Gx0+Eazxf)/Eazzf=(12h2×0.3h)/(3h2×1/3h)=3.6
②库仑理论计算的的抗倾覆系数:
(Gx0+Eazxf)/Eazzf=(12h2×0.3h+2.709h2×sin15°×0.6h)/(2.709h2×cos15°×1/3h)=4.55A项,3.6<4.55,朗肯理论计算的抗倾覆稳定安全系数较小。
(5)计算抗滑稳定性系数:
①朗肯理论计算的的抗滑系数:
(Gn×μ)/(Eax-Gr)=(12h2×0.5)/(3h2-0)=2
②库仑理论计算的的抗滑系数:
(Gn×μ)/(Eax-Gr)=(12h2×0.5)/[2.709h2×sin(90°-15°)-0]=2.29
B项,2<2.29,朗肯理论计算的抗滑稳定性安全系数较小。
(6)墙底压力分布:
①朗肯理论计算的的抗滑系数:
Mk=12h2×0.3h-3h2×1/3h=2.6h3
e=2.6h3/12h2=0.22h>b/6=0.1h
②库仑理论计算的的抗滑系数:
Mk=12h2×0.3h+2.709h2×sin15°×0.6h-2.709h2×cos15°×1/3h=3.149h3
e=3.149h3/12h2=0.26h>b/6=0.1h
C项,两者基底均为三角形分布。
(7)D项,朗肯理论计算的竖向压力值小于库仑理论计算的竖向压力值。