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2017年上午案例20題討論

2017-12-22 15:38  來源:巖土網  閱讀:10251
2017年上午案例20題討論

圖示臨水庫巖質邊坡內有一控制節理面,其水位與水庫的水位齊平,假設節理面水上和水下的內摩擦角 ,粘聚力c=130kPa,巖體重度 ,坡頂高程為40.0m,坡腳高程為0.0m,水庫水位從30.0m劇降至10.0m時,節理面的水位保持原水位,按《建筑邊坡工程技術規范》(GB 50330-2013)相關要求,該邊坡沿節理面的抗滑移穩定安全系數下降值最接近下列哪個選項?

(A)0.45   (B)0.60   (C)0.75 (D)0.90

圖1

圖1

答案:D

解答:

(1) 降水前的安全系數。

① 滑動巖體自重:圖片未命名

② 滑面長度:l=40/cos60?=80m;

③計算浮力:圖片未命名

④浮重量:圖片未命名

⑤ 滑動力:圖片未命名

抗滑力:圖片未命名

⑥ 安全系數:圖片未命名

(2) 降水以后:

圖2

圖2

圖片未命名

② 自重的滑動力與法向力:圖片未命名

③ 滑面上的水壓力(法向力):圖片未命名

④ 坡面上的水壓力:圖片未命名

圖片未命名

⑤ 安全系數:圖片未命名

圖片未命名

分析:

此題的另一種算法是將降水前、后的外部的水壓力的切向分量T3當作抗力放在分子上,例如:圖片未命名

則會成為另外的選項,是不對的。因為扣除浮力算法是無異議的,而扣除浮力就是既減少了抗滑力,也減少了滑動力。

在2011年考試過后,考試中心與建工出版社聯系,定于每年考試后由命題專家組出一本書,公布考題、答案和題解,并講解各題的考點和進行點評分析。這對于提高大家的巖土工程知識水平是功德無限的好事,可這一環節只進行了3年(11,12,13年)。后來可能是我每年都提前對其錯題和昏題進行了分析,使得他們很為難:在書中如不理我的意見,則像是掩耳偷鈴;接受我的意見又像是自打耳光,只好停辦而裝聾作啞了。

在奉命寫這本書時,我就比較忠厚老實,嚴肅認真,把我負責的兩章考題仔細地進行分析,如“考題十講”一樣,評析了每題的得失成敗,并且對于類似的題型進行展開分析。例如對2011年上午的案例18題,是一個有節理面的巖坡的穩定計算。我就擬出了節理縫的內外都有水的5種情況,擴展了5道例題:內外水位相等、內高外低、外高內底、內外水連通與不連通等各種情況。洋洋灑灑地交了幾十頁,結果被組稿的另兩位組長給刪去了80%。他們認為這等于自己砸了飯碗,每種題型的各種情況都交代清楚了,今后還如何命題?

此題與作者與高大釗老師的《注冊巖土工程師執業資格考試-專業考試復習教程》(2014年第一版,2016年第二版,2017年第三版)的6.2節模擬自測題的案例題3與例題5類似。但上述例題都明確給出了底部兩側水的條件:是完全隔離還是相通的。而此題“水庫水位從30.0m劇降至10.0m時,節理面的水位保持原水位”,就不夠明確。

從開始時兩側水位相同看,縫內外水應是連通的,而“水庫水位從30.0m劇降至10.0m時,節理面的水位保持原水位”就很難理解。這樣,在縫的出口處,一側水壓力為100kPa,另一側為300kPa(見圖2),此處的水力坡降圖片未命名,流速圖片未命名,這顯然不可能。可能是取材于太沙基的飽和土體的滲流固結理論:瞬時加載,時間t=0, u0=q。其實t=0并非現實,只存在于數學中。在這里,水位如何在t=0瞬時水位從40m“劇降”到10m?所以如果出口是連通的,水壓力必須相等,如果縫內填充物的滲透系數很小,則縫內的水位可能基本不下降,這時將發生不穩定滲流,時隨時變化的水壓力分布將是極為復雜的。所以通情達理的說法應是“當節理縫出口處完全淤堵,水庫水位從30.0m較快降至10.0m時,節理面的水位保持原水位”,這樣就通情達理了。

另外此題與《建筑邊坡工程技術規范》(GB 50330-2013)似乎沒有什么關系與其附錄A風馬牛不相及。反而更像是抄自我們的《注冊巖土工程師執業資格考試-專業考試復習教程》一書,可惜抄的并不高明。

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我有話說

全部評論(15)

  • mysty發表于 04月29日 15:20癟二
  • 水位降低前,水壓力的影響不綜合成浮力來考慮,而是分別考慮臨水面、節理面上的水壓力,然后把臨水面及節理面上的水壓力分別分解成水平向及豎直向的力,整理后水平向力抵消,豎直向合力與浮力一樣。按上述解題思路,不說明兩側連通與否都可解。
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  • haijunyang_1發表于 04月13日 19:48這家伙很懶,沒有個性簽名!
  • 學習了,老師辛苦
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  • zong2006發表于 04月06日 16:31這家伙很懶,沒有個性簽名!
  • 把巖土工程分析應是整成數學題了
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  • potheadss發表于 01月21日 08:51這家伙很懶,沒有個性簽名!
  • 暈,一直以為1.625的才是正解。
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  • wcmtshan發表于 08月13日 16:31這家伙很懶,沒有個性簽名!
  • 這個解有個矛盾的地方吧,既然降水之前考慮浮力,降水之后水位10m以下應該還是受浮力作用吧。
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  • lifeng711006發表于 07月30日 11:41這家伙很懶,沒有個性簽名!
  • 學習了,老師辛苦
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  • ligx88發表于 03月23日 21:31這家伙很懶,沒有個性簽名!
  • 關于有水情況下的荷載與抗力問題,我將發一篇文章,希望批評指正。 李廣信
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  • sharly發表于 03月20日 18:20愛巖土,愛科學,愛祖國!
  • 答案不搞準確,我算出來0.92,結果沒敢選,放棄了這道題,出題專家怎么回事啊
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  • huanghanbing發表于 03月12日 11:43祝地質行業越來越好
  • 降水后,坡外水壓力當抗力,那么,既然它垂直滑面的分量以摩擦力的形式放在分子上,它沿滑面的分量289為什么不用+號放在分子上,而要以-號放在分母上?難道同一力分解出來的不同分量可引起物理意義上的差別?
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  • huanghanbing發表于 03月10日 11:01祝地質行業越來越好
  • 只想知道李教授做這題用了7.2分鐘沒有?
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  • peixiaobing發表于 01月29日 16:25這家伙很懶,沒有個性簽名!
  • 李老師您好,我有個問題想請教您一下。注冊巖土工程師考試的真題中,關于計算基底壓力問題方面,有的題目給出的是上部結構傳至基礎頂面的力為多少,有的給出的是上部結構傳至基礎底面的力為多少。若為上部結構傳至基礎頂面的力,計算基底壓力時肯定是(Fk+GK)/A;若為上部結構傳至基礎底面的力,有的解析中是(Fk+GK)/A,有的解析中是Fk/A,這塊是不是有歧義呢。
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  • 愛拼才會贏發表于 01月26日 00:38這家伙很懶,沒有個性簽名!
  • 李老還是很務實的實力派
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  • mahorse128發表于 12月25日 08:482018注冊巖土公式精選http://bbs.yantuchina.com/images/wind/bbslogo.jpg
  • 李老還是很務實的實力派,佩服佩服。
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  • xihengfeng發表于 12月23日 07:45這家伙很懶,沒有個性簽名!
  • 邊坡這幾年確實問題較多,就像李老師說的,搞的命題組不敢出解析了(自鏟耳光),建議撤掉邊坡章節的相關命題人
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  • ouyu2012發表于 12月22日 18:49努力!
  • 高明
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李廣信

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