某基坑工程为二级工程,拟开挖10m,地表水平;基坑侧壁直立,施工过程中,地表有5kPa的均布荷载,基坑地质资料如下:
    (1)0~3m:粉土,γ=18.5kN/m3,φ=15°,c=5kPa;
    (2)3~6m:低液限黏土,水位以上γ=18.9kN/m3,水位以下γ=19.1kN/m3,φ=14°,c=15kPa;
    (3)6~10m;砂土,γ=18kN/m3,φ=36°,c=0;
    (4)10~20m:低液限黏土,γ=19.1kN/m3,φ=16°,c=20kPa;
    (5)基坑外侧地下水位5.0m,基坑内地下水位0.0m。
    如采用地下连续墙支护,墙的嵌入深度为7m,则第一层粉土层的主动土压力合力及其作用点距地表的距离分别为   
【正确答案】 D
【答案解析】

设土压力为零的点距地表的距离为za0,该点以下至第一层底面的土压力呈三角形分布

tan2(45°-φ/2)-2c1tan(45°-φ/2)

=(18.5×zao+5)×tan2(45°-15°/2)-2×5×tan(45°-15°/2)

=0

解得za0=0.43m

第一层底面处的主动土压力

=(18.5×3+5)×tan2(45°-φ/2)-2×5×tan(45°-φ/2)

=28.0kPa

第一层土的主动土压力合力

Ea1(h1-za0)l=×28×(3-0.43)×1=36.0kN

Ea1距地表的距离

zal=za0+(h1-za0)=0.43+×(3-0.43)=2.14m