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题目

挡土墙后填土的内摩擦角 、粘聚力C变化,对主动土压力Ea大小的影响是: A.、C越大,Ea越大 B.、C越大,Ea越小 C.越大、C越小,Ea越大 D.越大、C越小,Ea越小

挡土墙后填土的内摩擦角 、粘聚力C变化,对主动土压力Ea大小的影响是: A.、C越大,Ea越大 B.、C越大,Ea越小 C.越大、C越小,Ea越大 D.越大、C越小,Ea越小


题目解答

答案

D. 越大、C越小,Ea越小

解析

本题考查挡土墙主动土压力与填土内摩擦角、粘聚力之间的关系,解题思路是根据朗肯主动土压力公式分析内摩擦角和粘聚力变化对主动土压力大小的影响。

朗肯主动土压力公式为:$E_{a}=\frac{1}{2}\gamma H^{2}K_{a}-2cH\sqrt{K_{a}}+\frac{2c^{2}}{\gamma}$,其中$\gamma$为填土的重度,$H$为挡土墙的高度,$K_{a}=\tan^{2}(45^{\circ}-\frac{\varphi}{2})$为主动土压力系数,$\varphi$为填土的内摩擦角,$c$为填土的粘聚力。

  1. 分析内摩擦角$\varphi$的影响:

    • 当内摩擦角$\varphi$增大时,$45^{\circ}-\frac{\varphi}{2}$减小,$\tan(45^{\circ}-\frac{\varphi}{2})$减小,那么主动土压力系数$K_{a}=\tan^{2}(45^{\circ}-\frac{\varphi}{2})$减小。
    • 在公式$E_{a}=\frac{1}{2}\gamma H^{2}K_{a}-2cH\sqrt{K_{a}}+\frac{2c^{2}}{\gamma}$中,$\frac{1}{2}\gamma H^{2}K_{a}$这一项会随着$K_{a}$的减小而减小,$2cH\sqrt{K_{a}}$这一项也会随着$K_{a}$的减小而减小。
  2. 分析粘聚力$c$的影响:

    • 当粘聚力$c$减小时,$- 2cH\sqrt{K_{a}}$这一项会增大(因为前面有负号),$\frac{2c^{2}}{\gamma}$这一项会减小。综合来看,粘聚力$c$减小对主动土压力$E_{a}$的影响是使$E_{a}$减小。

    • 综合内摩擦角$\varphi$增大和粘聚力$c$减小两个因素,主动土压力$E_{a}$会减小。

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