潘正风《数字测图原理与方法》(第3版)课后习题及详解(土坡和地基的稳定性)【圣才出品】

第十章土坡和地基的稳定性

1．土坡稳定有何实际意义？影响土坡稳定的因素有哪些?

答：（1）山区的天然山坡，江河的岸坡以及建筑工程中因平整场地、开挖基坑而形成的人工斜坡，由于某些外界不利因素的影响，造成边坡局部土体滑动而丧失稳定性，边坡的坍塌常造成严重的工程事故，并危及人身安全，因此，应选择适当的边坡截面，采取合理的施工方法，必要时还应验算边坡的稳定性以及采取适当的工程措施，以达到保证边坡稳定。减少填挖土方量、缩短工期和安全节约的目的。

（2）影响边坡稳定的因素一般有一下几个方面：

①土坡作用力发生变化。例如由于在坡顶堆放材料或建造建筑物使坡顶受荷，或由于打桩、车辆行驶、爆破、地震等引起的震动改变了原来的平衡状态。

②土体抗剪的强度的降低。例如土体中含水量或孔隙水压力的增加。

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，从而促进边坡的滑动。

④地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流常是边坡失稳的重要因素，这是因为渗流会引起动水力，同时土中的细小颗粒会穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去，使土体的密实度下降。

⑤因坡脚挖方而导致土坡高度或坡脚增大。

2．何为无黏性土坡的自然休止角？无黏性土坡的稳定性与哪些因素有关？

答：（1）砂土的自然休止角：砂土堆积成的土坡，在自然稳定状态下的极限坡脚，称为自然休止角，砂土的自然休止角数值等于或接近其内摩擦角，人工临时堆放的砂土，常比较疏松，其自然休止角略小于同一级配砂土的内摩擦角

（2）无黏土土坡的稳定性与坡高无关，只和坡角、土的内摩擦角有关，且只要坡角小于土的内摩擦角就稳定；当无黏土土坡有渗流时，除以上因素，还和土体本身的重度有关。

3．土坡圆弧滑动面的整体稳定分析的原理是什么？如何确定最危险圆弧滑动面？

答：（1）以粘性土坡为例，黏性土坡如图10-1所示，AC为假定的滑动面，圆心为O，半径为R。当土体ABC保持稳定时必需满足力矩平衡条件（滑弧上的法向反力N通过圆心），故稳定安全系数为

式中，为滑弧弧长，A为土体重心离滑弧圆心的水平距离。

（2）假定边坡的滑弧，并求出相应的抗滑安全系数K1、K2……，然后绘曲线找出最小值，即为所要求的最危险滑动面的圆心O m和土坡的稳定安全系数K min。

图10-1 均质土土坡的整体圆弧滑动

4．简述毕肖普条分法确定安全系数的试算过程？

答：毕肖普条分法确定安全系数的试算过程和试算图示如图10-2和图10-3所示。

图10-2 毕肖普条分法安全系数的试算过程

图10-3 毕肖普条分法安全系数的试算图示

5．试比较土坡稳定分析瑞典条分法、规范圆弧条分法、毕肖普条分法及杨布条分法的异同？

答：土坡稳定分析瑞典条分法、规范圆弧条分法、毕肖普条分法及杨布条分法的异同如表10-1所示。

表10-1 瑞典条分法、规范圆弧条分法、毕肖普条分法及杨布条分法的异同

6．土坡稳定安全系数的意义是什么？在本章中有哪几种表达形式?

答：（1）土坡稳定安全系数的意义是能保证边坡稳定的安全储备值，安全系数越大，边坡就越安全，安全系数越小，边坡发生破坏失稳的概率就越大。

（2）在本章中有三种表达形式

①抗滑力与滑动力之比即

②平均抗剪强度与平均剪应力之比即

③抗滑力矩与滑动力矩之比即

7．分析土坡稳定性时应如何根据工程情况选取土体抗剪强度指标和稳定安全系数？答：（1）分析土坡稳定时的抗剪强度指标选用如表10-2所示。

表10-2 土坡稳定时的抗剪强度指标的选用

（2）分析土坡稳定时的稳定安全系数选用如表10-3所示。

表10-3 土坡稳定时的稳定安全系数选用

8．地基的稳定性包括哪些内容？地基的整体滑动有哪些情况？应如何考虑？

答：（1）地基的稳定性包括以下主要内容:

①承受很大水平力或倾覆力矩的建（构）筑物；②位于斜坡或坡顶上的建（构）筑物；

③地基中存在软弱土层，土层下面有倾斜的岩层面、隐伏的破碎或断裂带，地下水渗流等。

（2）地基的整体性滑动有以下三种情况：