岩土工程师考试

【单选题】一个采用地下连续墙支护的基坑的土层分布情况如图所示：砂土与黏土的天然重度都是20kN/m3。砂层厚10m，黏土隔水层厚1m，在黏土隔水层以下砾石层中有承压水，承压水头8m。没有采用降水措施，为了保证抗突涌的渗透稳定安全系数不小于1.1，该基坑的最大开挖深度H不能超过下列哪一选项 ()

A．2.2m
B．5.6m
C．6.6m
D．7.0m
网考网参考答案：C
网考网解析：
[解析] (安全系数取1时为7.0m；按浮容重计算时2.2m；不考虑黏土层自重时5.6m) 渗透变形称渗透破坏。实际上渗透破坏只有两种基本的类型，即流土和管涌。所谓流土是在向上的渗透水流作用下，表层一定范围的土体或颗粒同时悬浮、移动的现象。所谓管涌是指在渗透水流作用下，土中细颗粒在粗颗粒形成的孔隙通道中移动、流失的现象。土的渗透变形其本质是水在土的孔隙中渗流，对土的骨架作用有渗透力，这种渗透力大到一定程度，会带动土粒或土体运动或变形，造成了土的渗透变形。 关于流土，这里应当明确的是：(1)流土时渗流的方向是向上的；(2)流土一般发生在地表；(3)不管黏性土还是粗粒土都可能发生流土。 在基坑工程中，另一种与地下水有关的失稳被称为“突涌”，在黏性土相对隔水层之下存在承压水，当隔水层的自重不足以对抗承压水向上的扬压力时，就会发生坑底的失稳现象，被称作突涌。如果在黏性土中已经形成了稳定渗流，则其突涌与流土本质上是一致的。如果基坑开挖很快，在黏性土中未形成稳定渗流，甚至黏性土没有达到完全饱和，那就是简单的竖向静力平衡问题。严格来讲，这时的突涌并不是土的渗透变形问题。 管涌特点是：(1)它是沿着渗流方向发生的(不一定向上)；(2)是粗细颗粒间的相对运动。在粗细两层土间的渗流，也可能细粒土从粗粒土层中带走，可称为接触管涌；(3)黏性土不会发生管涌；(4)级配均匀的砂土不会发生管涌；级配不均匀，但级配连续的砂土一般也不会发生管涌；(5)管涌发生后有两种后果：一种是继细粒土被带走后，粗粒土也被渗流带走，最后导致土的渐进破坏，所以也叫潜蚀；另一种是细粒土被带走，粗粒土形成的骨架尚能支持，渗漏量加大，但不一定随即发生破坏。 砂土中的流土也叫“砂沸”，水挟砂汹涌而起，突泉无数，状如沸水，十分凶险。 实际上，基坑工程中的管涌很少发生，除非是位于河流中上游的河边；而坑底位于地下水以下的砂土中的基坑，一半都采用降水的方法，也很少能够发生砂土中的流土；当坑底位于黏性土层时，由于它成为所谓的“隔水层”，常常对其下的承压水认识不足而发生突涌。 此题黏土以上还有一定厚度的砂土，若要在黏土层下发生突涌，就必须将两层土一起推起。 取图中单位面积①，②土层，考虑一起在竖向的静力平衡，取土体作为隔离体，向下的力为两层土的重力： W=(10-H+1)×20=220-20H 向上的力为承压水对②层土底面的扬压力： P W =8×10=80kPa 抗突涌的稳定安全系数不小于1.1： 值得注意的是安全系数的定义，这里定义的抗突涌安全系数为：K=W/P W ，它是以土体为对象定义的；而对于流土其安全系数常常表示为K=i cr /i。其中i cr 是流土的临界水力坡降，这是以土骨架为隔离体的分析结果。而这两种定义计算的安全系数是不同的。另外一个问题是黏性土抗流土(突涌)的设计安全系数比砂土抗流土设计的安全系数要低很多。这主要是由于黏性土具有黏聚力，对于突涌有更大的阻力，而在设计中没有计入。 document.getElementById("warp").style.display="none"; document.getElementById("content").style.display="block"; 查看试题解析出处>>