高填方支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)試題及答案試題部分一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.高填方支擋結(jié)構(gòu)的主要作用是（）A.美化環(huán)境B.承受土體側(cè)向壓力，保證填方穩(wěn)定C.增加填方的美觀性D.便于施工操作2.下列哪種支擋結(jié)構(gòu)適用于較高填方且地基承載力較高的情況（）A.重力式擋土墻B.懸臂式擋土墻C.扶壁式擋土墻D.加筋土擋土墻3.在高填方支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，土壓力計(jì)算通常采用（）A.朗肯土壓力理論B.庫侖土壓力理論C.太沙基理論D.普朗特爾理論4.對于懸臂式擋土墻，其墻踵板的主要作用是（）A.增加墻體的穩(wěn)定性B.美觀作用C.減少墻身材料用量D.便于排水5.加筋土擋土墻的筋帶主要作用是（）A.增加土體的自重B.與土體產(chǎn)生摩擦力，增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性C.防止土體流失D.增加墻體的剛度6.高填方支擋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)根據(jù)（）等因素確定。A.填方高度、地基承載力、凍深B.填方材料、施工進(jìn)度C.美觀要求、周邊環(huán)境D.墻身材料、墻體高度7.重力式擋土墻依靠（）來維持其穩(wěn)定性。A.墻身自重B.墻后土壓力C.墻前被動土壓力D.墻身材料的強(qiáng)度8.當(dāng)高填方支擋結(jié)構(gòu)位于地震區(qū)時(shí)，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮（）的影響。A.地震力B.溫度變化C.風(fēng)荷載D.地下水9.扶壁式擋土墻的扶壁間距一般為（）A.24mB.46mC.610mD.1015m10.在高填方支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對墻后排水設(shè)施的設(shè)計(jì)主要是為了（）A.防止墻后積水，減小土壓力B.方便施工C.降低填方的含水量D.增加墻身的穩(wěn)定性二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，選錯(cuò)不得分）1.高填方支擋結(jié)構(gòu)的類型有（）A.重力式擋土墻B.懸臂式擋土墻C.扶壁式擋土墻D.加筋土擋土墻E.土釘墻2.影響高填方支擋結(jié)構(gòu)土壓力大小的因素有（）A.填土的性質(zhì)B.墻背的傾斜程度C.填土的高度D.地下水位E.施工速度3.設(shè)計(jì)高填方支擋結(jié)構(gòu)時(shí)，需要進(jìn)行的驗(yàn)算有（）A.抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算B.抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算C.地基承載力驗(yàn)算D.墻身強(qiáng)度驗(yàn)算E.變形驗(yàn)算4.加筋土擋土墻的筋帶材料應(yīng)滿足（）等要求。A.有足夠的強(qiáng)度B.與填土有良好的摩擦力C.耐腐蝕D.價(jià)格便宜E.便于施工5.高填方支擋結(jié)構(gòu)墻后排水措施包括（）A.設(shè)置排水孔B.鋪設(shè)反濾層C.盲溝排水D.截水溝E.集水井三、判斷題（每題2分，共10分，正確打√，錯(cuò)誤打×）1.高填方支擋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)只需考慮土壓力的作用，無需考慮其他因素。（）2.重力式擋土墻適用于填方高度較小的情況。（）3.懸臂式擋土墻的墻身鋼筋主要布置在墻踵板上。（）4.加筋土擋土墻的筋帶越長越好。（）5.高填方支擋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)可以不考慮地基的不均勻沉降。（）四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述高填方支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟。2.比較重力式擋土墻、懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻的優(yōu)缺點(diǎn)。3.說明加筋土擋土墻的工作原理及適用條件。五、計(jì)算題（25分）某重力式擋土墻，墻高H=6m，墻背垂直光滑，填土為砂土，重度γ=18kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=30°，墻后填土表面水平。試計(jì)算作用在擋土墻上的主動土壓力大小及作用點(diǎn)位置。答案部分一、單項(xiàng)選擇題1.B。高填方支擋結(jié)構(gòu)主要是承受土體側(cè)向壓力，保證填方穩(wěn)定，而美化環(huán)境、便于施工操作等都不是其主要作用。2.C。扶壁式擋土墻適用于較高填方且地基承載力較高的情況，重力式擋土墻適用于填方高度較小的情況，懸臂式擋土墻適用于地基承載力較低的情況，加筋土擋土墻對地基承載力要求不高。3.B。在高填方支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，土壓力計(jì)算通常采用庫侖土壓力理論，朗肯土壓力理論適用于墻背垂直、光滑，填土表面水平的情況，太沙基理論主要用于地基承載力計(jì)算，普朗特爾理論也是用于地基承載力相關(guān)計(jì)算。4.A。懸臂式擋土墻的墻踵板主要作用是增加墻體的穩(wěn)定性，通過擴(kuò)大基礎(chǔ)底面面積，提高抗傾覆和抗滑能力。5.B。加筋土擋土墻的筋帶與土體產(chǎn)生摩擦力，增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性，而不是增加土體自重、防止土體流失或增加墻體剛度。6.A。高填方支擋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)根據(jù)填方高度、地基承載力、凍深等因素確定，填方材料、施工進(jìn)度、美觀要求、周邊環(huán)境、墻身材料等不是確定基礎(chǔ)埋置深度的主要因素。7.A。重力式擋土墻依靠墻身自重來維持其穩(wěn)定性，墻后土壓力是需要抵抗的力，墻前被動土壓力只是在一定程度上輔助穩(wěn)定，墻身材料強(qiáng)度是保證墻身自身強(qiáng)度的因素。8.A。當(dāng)高填方支擋結(jié)構(gòu)位于地震區(qū)時(shí)，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮地震力的影響，溫度變化、風(fēng)荷載、地下水雖然也可能對結(jié)構(gòu)有影響，但地震力在地震區(qū)是必須考慮的重要因素。9.C。扶壁式擋土墻的扶壁間距一般為610m。10.A。在高填方支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對墻后排水設(shè)施的設(shè)計(jì)主要是為了防止墻后積水，減小土壓力，方便施工、降低填方含水量等不是主要目的。二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE。高填方支擋結(jié)構(gòu)的類型包括重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、加筋土擋土墻和土釘墻等。2.ABCD。影響高填方支擋結(jié)構(gòu)土壓力大小的因素有填土的性質(zhì)、墻背的傾斜程度、填土的高度、地下水位等，施工速度對土壓力大小影響較小。3.ABCD。設(shè)計(jì)高填方支擋結(jié)構(gòu)時(shí)，需要進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算、地基承載力驗(yàn)算、墻身強(qiáng)度驗(yàn)算，變形驗(yàn)算一般不是必須的，對于一些對變形要求較高的情況才需要進(jìn)行。4.ABCDE。加筋土擋土墻的筋帶材料應(yīng)滿足有足夠的強(qiáng)度、與填土有良好的摩擦力、耐腐蝕、價(jià)格便宜、便于施工等要求。5.ABCDE。高填方支擋結(jié)構(gòu)墻后排水措施包括設(shè)置排水孔、鋪設(shè)反濾層、盲溝排水、截水溝、集水井等。三、判斷題1.×。高填方支擋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)除了考慮土壓力的作用外，還需要考慮地震力、溫度變化、地下水等因素的影響。2.√。重力式擋土墻依靠墻身自重維持穩(wěn)定，適用于填方高度較小的情況，當(dāng)填方高度較大時(shí)，墻體自重會很大，不經(jīng)濟(jì)。3.×。懸臂式擋土墻的墻身鋼筋主要布置在墻趾板和墻身的受拉區(qū)，而不是墻踵板。4.×。加筋土擋土墻的筋帶長度需要根據(jù)計(jì)算確定，并不是越長越好，過長會增加成本，且超過一定長度后對穩(wěn)定性的提高作用不明顯。5.×。高填方支擋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)必須考慮地基的不均勻沉降，否則可能導(dǎo)致墻體開裂、傾斜等問題。四、簡答題1.高填方支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟如下：資料收集：收集工程地質(zhì)資料（包括地基土的性質(zhì)、承載力等）、水文地質(zhì)資料（地下水位等）、填方材料性質(zhì)（重度、內(nèi)摩擦角等）、周邊環(huán)境（相鄰建筑物、道路等）等資料。方案選擇：根據(jù)填方高度、地基條件、材料供應(yīng)等因素，選擇合適的支擋結(jié)構(gòu)類型，如重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、加筋土擋土墻等。土壓力計(jì)算：采用合適的土壓力理論（如庫侖土壓力理論）計(jì)算作用在支擋結(jié)構(gòu)上的土壓力大小、方向和作用點(diǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)土壓力計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行支擋結(jié)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)（如墻高、墻寬等）和配筋設(shè)計(jì)（對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）。穩(wěn)定性驗(yàn)算：進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算、地基承載力驗(yàn)算和墻身強(qiáng)度驗(yàn)算，確保支擋結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的穩(wěn)定性和安全性。排水設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)墻后排水設(shè)施，如排水孔、反濾層、盲溝等，防止墻后積水，減小土壓力。繪制施工圖：繪制支擋結(jié)構(gòu)的平面、立面、剖面圖，標(biāo)注尺寸、材料、施工要求等。施工監(jiān)測方案制定：制定施工過程中的監(jiān)測方案，對支擋結(jié)構(gòu)的位移、沉降等進(jìn)行監(jiān)測，確保施工安全。2.重力式擋土墻、懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：重力式擋土墻優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，可就地取材，對地基承載力要求不高，造價(jià)相對較低。缺點(diǎn)：墻體體積大，自重較大，適用于填方高度較小的情況，當(dāng)填方高度較大時(shí)，工程量和造價(jià)會顯著增加。懸臂式擋土墻優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)輕巧，混凝土用量少，適用于地基承載力較低的情況，墻身鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可根據(jù)受力情況合理配筋。缺點(diǎn)：施工相對復(fù)雜，需要一定的施工技術(shù)和設(shè)備，對墻后填土的性質(zhì)要求較高，墻踵板的設(shè)置增加了基礎(chǔ)處理的難度。扶壁式擋土墻優(yōu)點(diǎn)：適用于較高填方且地基承載力較高的情況，在相同填方高度下，比重力式擋土墻節(jié)省材料，比懸臂式擋土墻穩(wěn)定性更好。缺點(diǎn)：施工工藝較復(fù)雜，需要設(shè)置扶壁，模板用量大，施工周期相對較長。3.加筋土擋土墻的工作原理及適用條件如下：工作原理：加筋土擋土墻是由填土、筋帶和面板組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。填土在筋帶的約束下，筋帶與填土之間產(chǎn)生摩擦力，筋帶將土體的側(cè)向壓力傳遞到筋帶的全長上，從而增強(qiáng)了土體的穩(wěn)定性。面板主要起到阻擋填土、防止土體側(cè)向擠出的作用。適用條件：適用于填方高度較大、地基承載力較低的情況，對填土的性質(zhì)要求不高，可采用一般的砂土、粉土等作為填土材料。但不適用于有大量地下水的地區(qū)和地震烈度較高的地區(qū)，因?yàn)榈叵滤畷绊懡顜У哪途眯?，地震力可能會破壞筋帶與土體之間的摩擦力。五、計(jì)算題1.首先根據(jù)庫侖土壓力理論（本題墻背垂直光滑，填土表面水平，也可用朗肯土壓力理論）計(jì)算主動土壓力系數(shù)$K_a$：對于砂土，內(nèi)摩擦角$\varphi=30^{\circ}$，根據(jù)公式$K_a=\tan^{2}(45^{\circ}\frac{\varphi}{2})$，可得$K_a=\tan^{2}(45^{\circ}\frac{30^{\circ}}{2})=\tan^{2}30^{\circ}=\frac{1}{3}$。2.然后計(jì)算主動土壓力大小$E_a$：主動土壓力計(jì)算公式為$E_a=\frac{1}{2}\gammaH^{2}K_a$，已知$\gamma=18kN/m^{3}$，$H=6m$，$K_a=\f