岩土工程软件应用实训习题

岩土工程软件应用实训习题一、 边坡稳定性分析计算。边坡见图1，求其稳定系数。图1边坡若采用两排相同土钉支护，土钉的材料参数为：周长0.001m，截面积0.001m2，抗剪强度200MPa，抗拉强度200MPa，与土体粘结力30kPa。试设计该土钉。二、地基处理设计某商住楼拟采用独立柱基础，单柱荷载为P=500kN。勘察资料表明，场地覆盖层平均厚度8.2米，土的承载力特征值fsak=80 KPa，桩侧阻力特征值qsa=18KPa，桩端阻力特征值qpa=600KPa。采用低标号素混凝土桩（C10混凝土）（CFG桩）进行本场地地基加固处理，要求复合地基承载力特征值fspk180.0KPa，桩径D=0.250m，基础埋深约1.2m。三、基坑降水设计某基坑长58m，宽45m，深5.5m，地下水埋深1.0m。为此需采用井点降水，水位降深为5.0m，基坑内最低降深应不小于4.5m。见图2。假定潜水含水层厚度为10m，土层的渗透系数为20(m/d)，井点过滤器半径为0.275(m)，单井出水量50.0(m3/d)。试设计该基坑的井点降水系统。图2四、岩土工程勘察1、工程概况场区内地势平坦，为旧房屋拆除场地，有较多的碎砖块和混凝土碎块。2、场地工程地质条件及水文地质条件2.1、场地工程地质条件2.1.1、场地地形地貌场地地形相对平坦，宏观地貌为溶蚀残丘平原地貌。地面标高程为84.2185.52 米 。2.1.2、场地各岩土层工程地质特征层填土（Q4ml）黄、灰黄色，主要由粘土组成，夹少量硅质岩风化碎块。局部表层为混凝土旧基础；该层土场地均有分布，钻探揭露厚度为1.3 4.6米 。堆积年限约5年。钻孔号ZK2ZK12ZK19ZK23ZK29ZK43层底标高（m）82.1882.1282.4480.6582.7882.22层红粘土（Q3 el）黄色，切面光滑，土质均匀，稍湿饱和，指压浅痕，硬塑状，结构致密，粘性好；含少量铁锰结核，局部含515%的硅质岩风化角砾，砾径一般为0.53。摇震无反应，韧性和干强度较高；随深增湿度变大，土体渐趋软，近岩面底部及溶蚀沟槽发育处多呈可塑状软塑状；该层土整个场地均有分布，该层层面埋深为1.34.6米 ，钻探揭露厚度为5.018.30米 。该层土工测试成果详见附录1,主要物理力学性质指标试验结果统计见表1“场地主要土层工程特性统计表” 。其压缩系数范围值为0.210.26MPa-1,平均值为0.235MPa-1 ，为中等压缩性。钻孔号ZK2ZK12ZK19ZK23ZK29ZK43层底标高（m）71.1869.6270.4477.6573.4875.52标贯位置（m）6.2-6.58.4-8.79.2-9.55.2-5.55.7-6击数9881010取样位置（m）3.5-3.93.0-3.45.0-5.42.8-3.25.2-5.84.8-5.22.5-2.94.0-4层微风化灰岩（P1q￥）灰色，细晶质结构，厚层状构造，局部含硅质，岩溶及溶蚀裂隙较发育，裂隙多由方解石脉充填，质硬、性脆，其岩石抗压强度平均值为41.75 MPa，属较硬坚硬岩，岩体基本质量等级为级，钻进取岩芯一般呈柱状，少量块状，较完整， RQD值约为092%，该层顶板埋深为7.021.3米 ，钻探揭露厚度为0.014.3米 。该层有1个钻孔遇溶洞（ZK19），溶洞高度为：1.8米。溶洞顶板厚度依次为： 0.2米。软塑粘土全充填。该层取岩样11件作饱和单轴抗压试验，抗压强度平均值为41.75 MPa，岩石饱和单轴抗压强度标准值为37.79 MPa 。钻孔号ZK2ZK12ZK19ZK23ZK29ZK43孔底标高（m）62.9861.2259.6468.7566.9870.52取样位置（m）17.6-17.89.0-9.22.2 水文地质条件地下水类型及特征本次钻探过程中及结束后，均对各钻孔进行水位观测。钻探过程中，一直到岩面均未遇初见地下水，结束24小时后对钻孔进行水位观测，所有钻孔均有水，水位埋深为2.408.70米 ，不具统一水位，属上层滞水，水量小，其主要补给来源为大气降水以及地表水渗入补给。7附录1 土工试验成果汇总表孔号及样号试样顶深度(m)取样长度(m)含水率 (%)重 度 Y (kN/m3)比重 Gs孔隙比 e饱和度 Sr (%)液 限 L (%)塑 限 wp (%)塑性指数Ip 液限指数IL含 水 比 w液 塑 比 Ir压缩系数压缩模量三轴剪切(UU)室内定名(依据GB500212001 3.3)0.1-0.2 (1/MPa)Es1-2 (MPa)Cuu (kPa) UU（度）2-13.5 0.4 38.8 18.4 2.751.0749963.8 35.7 28.1 0.11 0.61 1.79 0.23 9.02 41.615.4粘土12-13.0 0.4 43.6 17.4 2.761.2799474.5 40.9 33.6 0.08 0.59 1.82 0.25 9.12 50.314.8粘土12-25.0 0.4 45.1 17.3 2.761.3229472.4 39.7 32.7 0.17 0.62 1.82 0.26 8.93 32.714.2粘土19-12.8 0.4 34.2 17.9 2.760.9999460.8 32.1 28.7 0.07 0.56 1.89 0.23 8.52 48.615.9粘土19-25.2 0.4 35.8 17.5 2.751.0569260.2 31.5 28.7 0.15 0.59 1.91 0.24 8.74 39.215.4粘土23-14.8 0.4 32.1 18.3 2.760.9978851.8 29.9 21.9 0.10 0.65 1.82 0.23 8.68 43.516.1粘土29-12.5 0.4 36.1 18.5 2.751.0279658.2 33.4 24.8 0.11 0.62 1.74 0.24 8.45 54.813.9粘土43-14.0 0.4 33.9 18.7 2.740.9619656.0 32.2 23.8 0.07 0.61 1.74 0.22 8.91 39.215.7粘土钻孔数据一览表钻孔编号勘探点坐标（X）勘探点坐标（Y）孔口高程（m）稳定水位深度（m）勘探深度（m）钻孔直径（mm）土层进尺（m）岩层进尺（m）总进尺（m）ZK2470240.0371 2627624.0132 84.38 6.721.40 12713.2 8.2 21.4 ZK12470290.4854 2627587.2636 84.22 3.123.00 12714.6 8.4 23.0 ZK19470213.7043 2627605.7018 84.44 6.224.80 12714.0 10.8 24.8 ZK23470250.5227 2627583.6836 84.65 4.715.90 1277.0 8.9 15.9 ZK29470229.3814 2627549.2706 84.48 7.417.50 12711.0 6.5 17.5 ZK43470212.9971 2627476.0254 85.52 8.315.00 12710.0 5.0 15.0一、边坡稳定系数分析总的下滑力 = 206.198(kN) 总的抗滑力 = 142.133(kN) 土体部分下滑力 = 206.198(kN) 土体部分抗滑力 = 142.133(kN) 结论：坡体不稳定需进行抗滑设计。边坡若采用两排相同土钉支护，土钉的材料参数为：周长0.001m，截面积0.001m2，抗剪强度200MPa，抗拉强度200MPa，与土体粘结力30kPa。 滑动安全系数: 0.656*滑面信息* 土条总数: 13 圆心半径(m): (-4.360,13.160) R = 13.863*土条信息* 第1个土条: 几何信息 左上点坐标(m): (0.000, 0.000) 左下点坐标(m): (0.000, -0.000) 右上点坐标(m)：(0.536, 1.071) 右下点坐标(m): (0.536, 0.190) 土条尺寸: 宽度 = 0.536m, 底部长度 = 0.568m 土条面积: 0.236m2 土条底部倾角: 19.505度 物理信息 土条底部: C = 10.000kPa, = 15.000度 受力信息 土条自重: W = (4.251kN, 4.628m) 土条底部: 法向力 = (4.007kN, 0.000m), 切向力 = (10.297kN, 13.863m) 土条左侧: 法向力 = 0.000kN, 切向力 = 0.000kN