第5章土的抗剪強(qiáng)度試題及答案

1、第 5 章土的抗剪強(qiáng)度 試題及答案、簡(jiǎn)答題1. 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)實(shí)質(zhì)上是抗剪強(qiáng)度參數(shù)，也就是土的強(qiáng)度指標(biāo)，為什么？2. 同一種土所測(cè)定的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是有變化的，為什么？3. 何謂土的極限平衡條件？粘性土和粉土與無(wú)粘性土的表達(dá)式有何不同？4. 為什么土中某點(diǎn)剪應(yīng)力最大的平面不是剪切破壞面？如何確定剪切破壞面與小主應(yīng)力作 用方向夾角？5. 試比較直剪試驗(yàn)和三軸壓縮試驗(yàn)的土樣的應(yīng)力狀態(tài)有什么不同？并指出直剪試驗(yàn)土樣的 大主應(yīng)力方向。6. 試比較直剪試驗(yàn)三種方法和三軸壓縮試驗(yàn)三種方法的異同點(diǎn)和適用性。7. 根據(jù)孔隙壓力系數(shù) A、B的物理意義，說(shuō)明三軸UU和CU試驗(yàn)中求A、B兩系數(shù)的區(qū)別。8. 同鋼材、

2、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪強(qiáng)度有何特點(diǎn)？同一種土其強(qiáng)度值是否為一 個(gè)定值？為什么？9. 影響土的抗剪強(qiáng)度的因素有哪些？10. 土體的最大剪應(yīng)力面是否就是剪切破裂面？二者何時(shí)一致？11. 如何理解不同的試驗(yàn)方法會(huì)有不同的土的強(qiáng)度，工程上如何選用？12. 砂土與粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式有何不同？同一土樣的抗剪強(qiáng)度是不是一個(gè)定值？為 什么？13. 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是什么 ?通常通過(guò)哪些室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試測(cè)定14. 三軸壓縮試驗(yàn)按排水條件的不同，可分為哪幾種試驗(yàn)方法？工程應(yīng)用時(shí)，如何根據(jù)地基土排水條件的不同，選擇土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)？15. 簡(jiǎn)述直剪儀的優(yōu)缺點(diǎn)。【三峽大學(xué)2006年研究生入學(xué)考試試題】二

3、、填空題1. 土抵抗剪切破壞的極限能力稱(chēng)為土的_。2. 無(wú)粘性土的抗剪強(qiáng)度來(lái)源于_ _。3. 粘性土處于應(yīng)力極限平衡狀態(tài)時(shí)，剪裂面與最大主應(yīng)力作用面的夾角為4. 粘性土抗剪強(qiáng)度庫(kù)侖定律的總應(yīng)力的表達(dá)式，有效應(yīng)力的表達(dá)式5.粘 性 土 抗 剪 強(qiáng) 度 指 標(biāo) 包括、。6. 一種土的含水量越大，其內(nèi)摩擦角越 。7 . 已知土中某點(diǎn)、a ，二：匚:工，該點(diǎn)最大剪應(yīng)力值為，與主應(yīng)力的夾角為 。8. 對(duì)于飽和粘性土，若其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為二，則土的不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)9. 已知土中某點(diǎn) S口 *，該點(diǎn)最大剪應(yīng)力作用面上的法向應(yīng)力為，剪應(yīng)力為。10. 若反映土中某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的莫爾應(yīng)力圓處于該土的抗剪強(qiáng)度

4、線(xiàn)下方，則該點(diǎn)處于狀態(tài)?！竞惫I(yè)大學(xué)2005年招收碩士學(xué)位研究生試題】11. 三 軸 試 驗(yàn) 按 排 水 條 件 可 分 為三種。12. 土樣最危險(xiǎn)截面與大主應(yīng)力作用面的夾角為。1 3 . 土中一點(diǎn)的摩爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度包線(xiàn)相切，表示它處 于狀態(tài)。14.砂土的內(nèi)聚力 （大于、小于、等于）零。、選擇題1若代表土中某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的莫爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度包線(xiàn)相切，則表明土中該點(diǎn)(A) 任一平面上的剪應(yīng)力都小于土的抗剪強(qiáng)度(B) 某一平面上的剪應(yīng)力超過(guò)了土的抗剪強(qiáng)度(C) 在相切點(diǎn)所代表的平面上，剪應(yīng)力正好等于抗剪強(qiáng)度(D) 在最大剪應(yīng)力作用面上，剪應(yīng)力正好等于抗剪強(qiáng)度2. 土中一點(diǎn)發(fā)生剪切破壞時(shí)，破裂

5、面與小主應(yīng)力作用面的夾角為0+蘭(C)(D)(B) 二3. 土中一點(diǎn)發(fā)生剪切破壞時(shí)，破裂面與大主應(yīng)力作用面的夾角為(C)(D)(A) 1 45(B) -4. 無(wú)粘性土的特征之一是(A)塑性指數(shù)匚(C)靈敏度較高(D)粘聚力-5.在下列影響土的抗剪強(qiáng)度的因素中，最重要的因素是試驗(yàn)時(shí)的(A)排水條件(B)剪切速率(C)應(yīng)力狀態(tài)(D)應(yīng)力歷史6.下列說(shuō)法中正確的是()(A) 土的抗剪強(qiáng)度與該面上的總正應(yīng)力成正比(B) 土的抗剪強(qiáng)度與該面上的有效正應(yīng)力成正比(C) 剪切破裂面發(fā)生在最大剪應(yīng)力作用面上(D) 破裂面與小主應(yīng)力作用面的夾角為11 7 7. 飽和軟粘土的不排水抗剪強(qiáng)度等于其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

6、的(A) 2 倍(B) 1 倍(C)1/2 倍(D)1/4 倍8. 軟粘土的靈敏度可用()測(cè)定。(A)直接剪切試驗(yàn)(B)室內(nèi)壓縮試驗(yàn)(C)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(D)十字板剪切試驗(yàn)9.飽和粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(A)與排水條件有關(guān)(B)與基礎(chǔ)寬度有關(guān)(C)與試驗(yàn)時(shí)的剪切速率無(wú)關(guān)(D)與土中孔隙水壓力是否變化無(wú)關(guān)10.通過(guò)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)可以測(cè)得粘性土的()。(D)6丄和丄11. 土的強(qiáng)度破壞通常是由于()。(A)基底壓力大于土的抗壓強(qiáng)度所致(B) 土的抗拉強(qiáng)度過(guò)低所致(C) 土中某點(diǎn)的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度所致(D)在最大剪應(yīng)力作用面上發(fā)生剪切破壞所致12.()是在現(xiàn)場(chǎng)原位進(jìn)行的。(A)直接剪切試驗(yàn)(B

7、)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)(C)十字板剪切試驗(yàn)(D)三軸壓縮試驗(yàn)13.三軸壓縮試驗(yàn)的主要優(yōu)點(diǎn)之)。(A)能?chē)?yán)格控制排水條件(B)能進(jìn)行不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)(C)儀器設(shè)備簡(jiǎn)單(D)試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單14.無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)屬于(A)不固結(jié)不排水剪(B)固結(jié)不排水剪(C)固結(jié)排水剪(D)固結(jié)快剪15.十字板剪切試驗(yàn)屬于()。(A)不固結(jié)不排水剪(B)固結(jié)不排水剪(C)固結(jié)排水剪(D)慢剪16.十字板剪切試驗(yàn)常用于測(cè)定()的原位不排水抗剪強(qiáng)度。(A)砂土(B)粉土(C)粘性土(D)飽和軟粘土17.當(dāng)施工進(jìn)度快.地基土的透水性低且排水條件不良時(shí)，宜選擇()試驗(yàn)。(A)不固結(jié)不排水剪(B)固結(jié)不排水剪(C)固結(jié)排水

8、剪(D)慢剪18.三軸壓縮試驗(yàn)在不同排水條件下得到的內(nèi)摩擦角的關(guān)系是()。(B)凡(C) -7(D) -：.19.對(duì)一軟土試樣進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，測(cè)得其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為 排水抗剪強(qiáng)度為()。(A)40kPa(B)20kPa(C)10kPa40kPa,則該土的不(D)5kPa20.現(xiàn)場(chǎng)十字板剪切試驗(yàn)得到的強(qiáng)度與室內(nèi)哪一種試驗(yàn)方法測(cè)得的強(qiáng)度相當(dāng)？(A)慢剪(B)固結(jié)快剪(C)快剪21. 土樣在剪切過(guò)程中，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)具有峰值特征的稱(chēng)為()。(A) 加工軟化型(B)加工硬化型(C)塑性型22. 取自同一土樣的三個(gè)飽和試樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，其圍壓-分別為50、100、150kPa,

9、最終測(cè)得的強(qiáng)度有何區(qū)別？()。(A廠-越大，強(qiáng)度越大(B) 越大，孔隙水壓力越大，強(qiáng)度越小(C) 與無(wú)關(guān)，強(qiáng)度相似23. 一個(gè)密砂和一個(gè)松砂飽和試樣，進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，試問(wèn)破壞時(shí)試樣中的孔隙水壓力有何差異？()(A) 一樣大(B)松砂大(C)密砂大24. 下列敘述中，正確的是 ()。(A) 土的強(qiáng)度破壞是由于土中某點(diǎn)的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度所致(B) 土體發(fā)生強(qiáng)度破壞時(shí)，破壞面上的剪應(yīng)力達(dá)到最大值(C) 土的抗剪強(qiáng)度就是土體中剪應(yīng)力的最大值(D) 粘性土和無(wú)粘性土具有相同的抗剪強(qiáng)度規(guī)律25. 下面說(shuō)法中，正確的是()。(A) 當(dāng)抗剪強(qiáng)度包線(xiàn)與摩爾應(yīng)力圓相離時(shí)，土體處于極限平衡狀態(tài)(

10、B) 當(dāng)抗剪強(qiáng)度包線(xiàn)與摩爾應(yīng)力圓相切時(shí)，土體處于彈性平衡狀態(tài)(C) 當(dāng)抗剪強(qiáng)度包線(xiàn)與摩爾應(yīng)力圓相割時(shí)，說(shuō)明土體中某些平面上的剪應(yīng)力超過(guò)了相應(yīng)面的抗剪強(qiáng)度(D) 當(dāng)抗剪強(qiáng)度包線(xiàn)與摩爾應(yīng)力圓相離時(shí)，土體處于剪壞狀態(tài)26. 在直剪試驗(yàn)中，實(shí)際土樣剪切面上的正應(yīng)力：(C)逐漸增大)(B)剪切面上的剪應(yīng)力分布不均勻(D)試驗(yàn)過(guò)程中，可測(cè)得孔隙水(A)始終不變(B)逐漸減小27. 下面有關(guān)直接剪切試驗(yàn)的敘述中，正確的是 (A) 土樣沿最薄弱的面發(fā)生剪切破壞(C) 剪切面上的剪應(yīng)力分布均勻壓力28. 土的強(qiáng)度實(shí)質(zhì)上是土的抗剪強(qiáng)度，下列有關(guān)抗剪強(qiáng)度的敘述正確的是()。(A)砂土的抗剪強(qiáng)度是由內(nèi)摩擦力和粘聚力形

11、成的(B) 粉土、粘性土的抗剪強(qiáng)度是由內(nèi)摩擦力和粘聚力形成的(C) 粉土的抗剪強(qiáng)度是由內(nèi)摩擦力形成的(D) 在法向應(yīng)力一定的條件下，土的粘聚力越大，內(nèi)摩擦力越小，抗剪強(qiáng)度愈大29. 下面有關(guān)三軸壓縮試驗(yàn)的敘述中，錯(cuò)誤的是()。(A) 三軸壓縮試驗(yàn)?zāi)車(chē)?yán)格地控制排水條件(B) 三軸壓縮試驗(yàn)可量測(cè)試樣中孔隙水壓力的變化(C) 試驗(yàn)過(guò)程中，試樣中的應(yīng)力狀態(tài)無(wú)法確定，較復(fù)雜(D) 破裂面發(fā)生在試樣的最薄弱處30. 三軸試驗(yàn)時(shí)，最小主應(yīng)力方向和破裂面的夾角為(A)4531. 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)適用于(A)砂土土32. 飽和粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(A)與排水條件無(wú)關(guān)水條件有關(guān)(B)()的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定。(

12、B)粘性土(D) 飽和粘性土( )。(C)與土中孔隙水壓力的變化無(wú)關(guān)率無(wú)關(guān)3 3 . 粘性土抗剪強(qiáng)度表達(dá)式為(C)(C)粉(B)與排(D)與試驗(yàn)時(shí)的剪切速指出下面幾項(xiàng)中，全部是土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的是()。(A) 、c( B)、S( C) c、(D) 、34. 在厚度較大的飽和軟粘性土層上修建筒倉(cāng)建筑時(shí)，對(duì)土的抗剪強(qiáng)度宜采用()(A)不排水剪(B)固結(jié)不排水剪(C)排水剪35. 在飽和粘土三軸不排水試驗(yàn)中，圍壓-越大，則測(cè)出的不排水強(qiáng)度()。(A)越大(B)越小(C)不變36. 直剪試驗(yàn)土樣的破壞面在上下剪切盒之間，三軸試驗(yàn)土樣的破壞面？()【湖北工業(yè)大學(xué)2005年招收碩士學(xué)位研究生試卷】(A)與

13、試樣頂面夾角呈一面(B)與試樣頂面夾角呈1 人(C) 與試樣頂面夾角呈37.飽和粘性土的不固結(jié)不排水強(qiáng)度主要取決于()【三峽大學(xué)2006年研究生入學(xué)考試試題】(A)圍壓大小(B) 土的原有強(qiáng)度(C)孔隙壓力系數(shù)大小(D)偏應(yīng)力大小四、判斷改錯(cuò)題1. 直接剪切試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是可以嚴(yán)格控制排水條件，而且設(shè)備簡(jiǎn)單操作方便。2. 砂土的抗剪強(qiáng)度由摩擦力和粘聚力兩部分組成。3. 十字板剪切試驗(yàn)不能用來(lái)測(cè)定軟粘土的靈敏度。4. 對(duì)飽和軟粘土，常用無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)代替三軸儀不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)。5. 土的強(qiáng)度問(wèn)題實(shí)質(zhì)上就是土的抗剪強(qiáng)度問(wèn)題。6. 在實(shí)際工程中，代表土中某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的莫爾應(yīng)力圓不可能與抗剪強(qiáng)度包

14、線(xiàn)相割。7. 當(dāng)飽和土體處于不排水狀態(tài)時(shí)，可認(rèn)為土的抗剪強(qiáng)度為一定值。8. 除土的性質(zhì)外，試驗(yàn)時(shí)的剪切速率是影響土體強(qiáng)度的最重要的因素。9. 在與大主應(yīng)力面成江 -的平面上剪應(yīng)力最大，故該平面總是首先發(fā)生剪切破壞。10. 破裂面與大主應(yīng)力作用線(xiàn)的夾角為：。11. 對(duì)于無(wú)法取得原狀土樣的土類(lèi)，如在自重作用下不能保持原形的軟粘土，其抗剪強(qiáng)度的 測(cè)定應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試的方法進(jìn)行。12. 對(duì)施工速度很快的砂土地基，宜采用三軸儀不固結(jié)不排水試驗(yàn)或固結(jié)不排水試驗(yàn)的強(qiáng)度 指標(biāo)作相關(guān)的計(jì)算。13. 由不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)得到的指標(biāo)稱(chēng)為土的不排水抗剪強(qiáng)度。14. 工程上天然狀態(tài)的砂土常根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)按經(jīng)

15、驗(yàn)公式確定其內(nèi)摩擦角。計(jì)算題1. 已知地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)= -一，問(wèn)當(dāng)?shù)鼗心滁c(diǎn)的大主應(yīng)力1而小主應(yīng)力”-為多少時(shí)，該點(diǎn)剛好發(fā)生剪切破壞？2. 已知土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo) ：二“二二，* 一 I匚，若作用在土中某平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為=一匸-Z- .1一二、三，問(wèn)該平面是否會(huì)發(fā)生剪切破壞？3. 對(duì)某砂土試樣進(jìn)行三軸固結(jié)排水剪切試驗(yàn)，測(cè)得試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差五y皿0旳，周?chē)鷫毫Υa二煩切，試求該砂土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。4. 一飽和粘性土試樣在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn)，施加周?chē)鷫毫?： 一上，試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差1一 一- ，測(cè)得孔隙水壓力、；，整理試驗(yàn)成果得有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)/ -7-人一 。問(wèn)：(

16、1 )破壞面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力以及試樣中的最大剪應(yīng)力為多少？ (2 )為什么試樣的破壞面發(fā)生在工二的平面而不發(fā)生在最大剪應(yīng)力的作用面？5. 正常固結(jié)飽和粘性土樣在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，試件在周?chē)鷫毫?- mA*：作用下，當(dāng)通過(guò)傳力桿施加的豎向壓力1達(dá)到200kPa時(shí)發(fā)生破壞，并測(cè) 得此時(shí)試件中的孔隙水壓力 二1二 。試求土地有效粘聚力和有效內(nèi)摩擦角破壞 面上的有效正應(yīng)力和剪應(yīng)力二。6. 某土樣 - 二 ，承受大主應(yīng)力11 .小主應(yīng)力二i的作用，測(cè)得孔隙水壓力 n，試判斷土樣是否達(dá)到極限平衡狀態(tài)。7. 一飽和粘性土試樣進(jìn)行固結(jié)不排水剪切試樣，施加的周?chē)鷫毫?，試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差 1一

17、廠。已知土的粘聚力:，內(nèi)摩擦角 ，是說(shuō)明為什么試樣的破壞面不發(fā)生在最大剪應(yīng)力的作用面？8. 從飽和粘性土層中取出土樣加工成三軸試樣，由固結(jié)不排水試驗(yàn)得- -，一 。若對(duì)同樣的土樣進(jìn)行不固結(jié)不排水試驗(yàn)，當(dāng)試樣放入壓力室時(shí)測(cè)得初始孔隙水壓力5二,然后關(guān)閉排水閥，施加周?chē)鷫毫? ;，隨后施加豎向壓力至試樣破壞，測(cè)得破壞時(shí)的孔隙壓力系數(shù) J ，求此試樣的不排水抗剪強(qiáng)度 】。9. 某土的壓縮系數(shù)為，強(qiáng)度指標(biāo) m，。若作用在土樣上的大小主應(yīng)力分別為和二 m，問(wèn)該土樣是否破壞？若小主應(yīng)力為二，該土樣能經(jīng)受的最大主應(yīng)力為多少？10. 已知地基中一點(diǎn)的大主應(yīng)力為丄，地基土的粘聚力和內(nèi)摩擦角分別為;和。求該點(diǎn) 的

18、抗剪強(qiáng)度。11. 某完全飽和土樣，已知土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為則破壞時(shí)的-約%二1護(hù)；丁二査甩，0=2翠，則：(1) 若該土樣在作用下進(jìn)行三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn),為多少?(2) 在匸 二飛，-1：工時(shí)土樣可能破裂面上的剪應(yīng)力是 多少？ 土樣是否會(huì)破壞?12某飽和粘性土由無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)測(cè)得其不排水抗剪強(qiáng)度，一 ，如對(duì)同一土 樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)，問(wèn)：（1）若施加圍壓一三：，軸向壓力土二二匕，該試樣是否破壞？（2） 施加圍壓二二，若測(cè)得破壞時(shí)孔壓系數(shù)：，此時(shí)軸向壓力和孔壓多大？（3）破壞面與水平面的夾角。13. 在一軟土地基上修筑一土堤，軟土的不排水強(qiáng)度參數(shù)二：廠，人 一，土堤填土的重度為門(mén)：

19、工=譏，試問(wèn)土堤一次性堆高最多能達(dá)到幾米？（設(shè)控制穩(wěn)定安全系數(shù)偉 2.0，太沙基承載力公式中）14. 某粘土試樣在 二上七的三軸室壓力作用下完全排水固結(jié)，然后關(guān)閉排水閥門(mén)，將三軸室壓力升至二-%，再增加偏壓力： -_直至試樣破壞。已知該試樣的有效粘聚力丁 J三，有效內(nèi)摩擦角，孔隙壓力系數(shù) 一 ：- 匚一上-上，試確定破壞時(shí)的偏應(yīng)力“。15.某飽和軟土地基,= 0 R = 2辰升 20式中該點(diǎn)到均布條形荷載兩端的夾角。靜止側(cè)壓力系數(shù)一 ，地下水位在地基表面處。今在地基上大面積堆載 - y：F，試求 地基中距地面5米深度處.與水平面成55角的平面上且當(dāng)土的固結(jié)度達(dá)到 90%寸，土的抗剪 強(qiáng)度是多少

20、？強(qiáng)度的凈增長(zhǎng)值為多少？16. 已知飽和粘性土地基的有效重度為 ，靜止側(cè)壓力系數(shù)為.，有效粘聚力為-，有效 內(nèi)摩擦角為，地下水位與地面齊平。當(dāng)?shù)孛娉惺軐挾葹?-匚的均布條形荷載-5時(shí)，荷載 中心點(diǎn)下深度為二的點(diǎn)在不排水條件下剪切破壞，此時(shí)，孔隙水壓力值為 。（1） 繪出點(diǎn)止在原始應(yīng)力狀態(tài)下和破壞時(shí)的總應(yīng)力圓和有效應(yīng)力圓，以及相應(yīng)的莫爾 破壞包線(xiàn)示意圖；（2） 證明該地基土的不排水抗剪強(qiáng)度的表達(dá)式可以寫(xiě)成：s二q（i+心護(hù)+即山+乩沁歲+丁心0提示：地基中任一點(diǎn)由引起的附加主應(yīng)力為：17. 在某飽和粘性土地表瞬時(shí)施加一寬度為，的均不條形荷載- !,引起荷載中心線(xiàn)下三汽深度處點(diǎn)止的孔隙水壓力增量-

21、。土層的靜止側(cè)壓力系數(shù)心=0 5，飽和重度，有效應(yīng)力指標(biāo)宀20皿，卄擁。地下水 位在地表。試計(jì)算點(diǎn) U在時(shí)間：二-和：=。二時(shí)是否會(huì)發(fā)生剪切破壞。18. 某土樣進(jìn)行直剪試驗(yàn)，在法向壓力為100、200、300、400kPa時(shí)，測(cè)得抗剪強(qiáng)度分別為52、83、115、145kPa，試求：（a）用作圖法確定土樣的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c和匸；（b）如果在土中的某一平面上作用的法向應(yīng)力為260kPa，剪應(yīng)力為92 kPa,該平面是否會(huì)剪切破壞？為什么？19. 某飽和黏性土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的不排水抗剪強(qiáng)度，如果對(duì)同一土樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)，施加周?chē)鷫毫Χ?U二J，試問(wèn)土樣將在多大的軸向壓力作用下發(fā)生破壞？

22、20. 某黏土試樣在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn)，破壞時(shí)的孔隙水壓力為，兩個(gè)試件的試驗(yàn)結(jié)果為：試件：巧二200妊抵巧=35kParttj - 140屜七試件n：巧=俎抵巧=上凡型=七用試求：（a）用作圖法確定該黏土試樣的二【門(mén)-；（b）試件n破壞面上的法向有效應(yīng)力和剪應(yīng)力；（c）剪切破壞時(shí)的孔隙水壓力系數(shù)A。21. 某飽和黏性土在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn)，得,如果這個(gè)試件受到、二和二：的作用，測(cè)得孔隙水壓力 J = 1 -卜三，問(wèn)該試件是否會(huì)破壞？為什么？22. 某正常固結(jié)飽和黏性土試樣進(jìn)行不固結(jié)不排水試驗(yàn)得1：，對(duì)同樣的土進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn)，得有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)一 ，如果試樣在不排水條件下破壞

23、，試求剪切破壞時(shí)的有效大主應(yīng)力和小主應(yīng)力。23. 在22題中的黏土層，如果某一面上的法向應(yīng)力門(mén)突然增加到200kPa，法向應(yīng)力剛增加時(shí)沿這個(gè)面的抗剪強(qiáng)度是多少？經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間后這個(gè)面抗剪強(qiáng)度又是多少？r - 24肪=22c24. 某黏性土試樣由固結(jié)不排水試驗(yàn)得出有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，如果該試件在周?chē)鷫毫?；，：下進(jìn)行固結(jié)排水試驗(yàn)至破壞，試求破壞時(shí)的大主應(yīng)力匚：。習(xí)題參考答案、簡(jiǎn)答題1. 【答】土的抗剪強(qiáng)度可表達(dá)為：稱(chēng)為抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)實(shí)質(zhì)上就是抗剪強(qiáng)度參數(shù)。2. 【答】對(duì)于同一種土，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與試驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)條件都有關(guān)系，不同的試驗(yàn)方 法以及實(shí)驗(yàn)條件所測(cè)得的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是不同。sin(p

24、+ e cos p6 =巧涵亦-號(hào))-3. 【答】(1) 土的極限平衡條件：上-即2r tan 457l =tan2| 45 +| + 2ctan 45 + tun.(o 硏45 -12 j或1 2丿，且“12丿2丿或(2)當(dāng)為無(wú)粘性土(：二】)時(shí),土處于極限平衡狀態(tài)時(shí)破壞面與大主應(yīng)力作用面間的夾角為4. 【答】因?yàn)樵诩魬?yīng)力最大的平面上，雖然剪應(yīng)力最大、一，但是它小于該面上的抗剪強(qiáng)度I ,所以該面上不會(huì)發(fā)生剪切破壞。剪切破壞面與小主應(yīng)力作用方向夾角 為三4或+q)/25. 【答】直剪試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：-1 ；三軸試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)： 1 o直剪試驗(yàn)土樣的大主應(yīng)力作用方向與水平面夾角為900。

25、6.【答】直剪試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)試驗(yàn)方法試驗(yàn)過(guò)程成果表達(dá)試驗(yàn)方法試驗(yàn)過(guò)程成果表達(dá)快剪(Q-test, quick shear test)試樣施加豎向壓 力后，立即快速(0.02mm/min )施加水平剪應(yīng)力使試樣剪切%閥不固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)，簡(jiǎn)稱(chēng) 不排水試驗(yàn)(UU-test, un solidati on undrained test)試樣在施加圍 壓和隨后施加 豎向壓力直至 剪切破壞的整 個(gè)過(guò)程中都不 允許排水，試 驗(yàn)自始至終關(guān) 閉排水閥門(mén)固結(jié)快剪(con solidatedquick sheartest)允許試樣在豎向 壓力下排水，待 固結(jié)穩(wěn)定后，再 快速施加水平剪 應(yīng)力使試樣剪切 破壞%珞

26、固結(jié)不排水三 軸試驗(yàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)固 結(jié)不排水試驗(yàn)(CU-test, con solidati on undrained test)試樣在施加圍 壓時(shí)打開(kāi)排水 閥門(mén)，允許排 水固結(jié)，待固 結(jié)穩(wěn)定后關(guān)閉 排水閥門(mén)，再 施加豎向壓 力，使試樣在 不排水的條件 下剪切破壞%卩！慢剪(S-test, slowshear test)允許試樣在豎向 壓力下排水，待 固結(jié)穩(wěn)定后，則 以緩慢的速率施 加水平剪應(yīng)力使 試樣剪切固結(jié)排水三軸試驗(yàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)排水 試驗(yàn)(CD-test, con solidati on drained test)試樣在施加圍 壓時(shí)允許排水 固結(jié)，待固結(jié) 穩(wěn)定后，再在 排水條件下施 加豎向壓力至 試

27、件剪切破壞Cd%目前，室內(nèi)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的常用手段一般是三軸壓縮試驗(yàn)與直接剪切試驗(yàn),在試驗(yàn)方法上按照排水條件又各自分為不固結(jié)不排水剪、固結(jié)不排水剪、固結(jié)排水剪與快剪、固結(jié)快剪、慢剪三種方法。但直剪試驗(yàn)方法中的“快”和“慢”，并不是考慮剪切速率對(duì)土 的抗剪強(qiáng)度的影響，而是因?yàn)橹奔魞x不能?chē)?yán)格控制排水條件，只好通過(guò)控制剪切速率的快、 慢來(lái)近似模擬土樣的排水條件。由于試驗(yàn)時(shí)的排水條件是影響粘性土抗剪強(qiáng)度的最主要因 素，而三軸儀能?chē)?yán)格控制排水條件，并能通過(guò)量測(cè)試樣的孔隙水壓力來(lái)求得土的有效應(yīng)力強(qiáng) 度指標(biāo)。如有可能，宜盡量采用三軸試驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。各種試驗(yàn)方法的實(shí)用性：抗剪強(qiáng)度指標(biāo)

28、的取值恰當(dāng)與否，對(duì)建筑物的工程造價(jià)乃至安全使用都有很大的影響， 因此，在實(shí)際工程中，正確測(cè)定并合理取用土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是非常重要的。對(duì)于具體的工程問(wèn)題，如何合理確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)取決于工程問(wèn)題的性質(zhì)。一般認(rèn)為，地基的長(zhǎng)期穩(wěn)定性或長(zhǎng)期承載力問(wèn)題，宜采用三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)確定的有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)，以有效應(yīng)力法進(jìn)行分析； 而飽和軟粘土地基的短期穩(wěn)定性或短期承載力問(wèn)題，宜采用三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)的強(qiáng)度指標(biāo)，以總應(yīng)力法進(jìn)行分析。對(duì)于一般工程問(wèn)題，如果對(duì)實(shí)際工程土體中的孔隙水壓力的估計(jì)把握不大或缺乏這方面的數(shù)據(jù)，則可采用總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)以總應(yīng)力法進(jìn)行分析，分析時(shí)所需的總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程的具體情況

29、，選擇與現(xiàn)場(chǎng)土體受剪時(shí)的固結(jié)和排水條件最接近的試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè) 定。例如，若建筑物施工速度較快，而地基土土層較厚、透水性低且排水條件不良時(shí)，可采 用三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)（或直剪儀快剪試驗(yàn)）的結(jié)果；如果施工速度較慢，地基土土層較薄、 透水性較大且排水條件良好時(shí)，可采用三軸固結(jié)排水試驗(yàn)（或直剪儀慢剪試驗(yàn)）的結(jié)果；如果介于以上兩種情況之間，可采用三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)（或直剪儀固結(jié)快剪）的結(jié)果。由于三軸試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)各自的三種試驗(yàn)方法，都只能考慮三種特定的固結(jié)情況，但實(shí)際工程的地基所處的環(huán)境比較復(fù)雜，而且在建筑物的施工和使用過(guò)程中都要經(jīng)歷不同的固結(jié)狀 態(tài)，要想在室內(nèi)完全真實(shí)地模擬實(shí)際工程條件是困難的。所以

30、，在根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的取值時(shí)，還應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)。7. 【答】孔隙壓力系數(shù) A為在偏應(yīng)力增量作用下孔隙壓力系數(shù)，孔隙壓力系數(shù)B為在各向應(yīng)力相等條件下的孔隙壓力系數(shù)，即土體在等向壓縮應(yīng)力狀態(tài)時(shí)單位圍壓增量所引起的孔隙 壓力增量。三軸試驗(yàn)中，先將土樣飽和，此時(shí)B=1，在UU試驗(yàn)中，總孔隙壓力增量為：在CU試驗(yàn)中，由于試樣在-作用下固結(jié)穩(wěn)定，故j -，于是總孔隙壓力增量為：18. 【答】（1） 土的抗剪強(qiáng)度不是常數(shù)；（2）同一種土的強(qiáng)度值不是一個(gè)定值；（3） 土的抗剪強(qiáng)度與剪切滑動(dòng)面上的法向應(yīng)力相關(guān)，隨著門(mén)的增大而提高。9. 【答】（1） 土的基本性質(zhì)，即土的組成、土的狀態(tài)和土的結(jié)構(gòu)，這些

31、性質(zhì)又與它的形成環(huán)境和應(yīng)力歷史等因素有關(guān)；（2 ）當(dāng)前所處的應(yīng)力狀態(tài)；（3）試驗(yàn)中儀器的種類(lèi)和試驗(yàn)方法；（4）試樣的不均一、試驗(yàn)誤差、甚至整理資料的方法等都會(huì)影響試驗(yàn)的結(jié)果。10. 【答】（1 ）根據(jù)土體的極限平衡理論可知，土中某點(diǎn) I，該點(diǎn)即處于極限平衡狀態(tài)，它所代表的作用面即為土體的剪切破裂面，且破裂角*一。另外，根據(jù)靜力平衡條件，可得作用于土體某單元體內(nèi)與大主應(yīng)力-作用面成門(mén)角任意方向平面上的法向正應(yīng)力和剪應(yīng)力為:使該平面上的剪應(yīng)力 L達(dá)到最大值，必須使 二】，即二-。所以，土體中最大剪 應(yīng)力作用面與大主應(yīng)力作用面的夾角是一匚。顯然， ，所以土體的最大剪應(yīng)力面不是剪切破裂面。（2）對(duì)于飽

32、和軟粘土，在不排水條件下，其內(nèi)摩擦角、，此時(shí)成立，即土體的最大剪應(yīng)力面即為剪切破裂面。11. 【答】直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)十字板剪切試驗(yàn)若建筑物施工速度較快，而地基土的透水性和排水條件不良時(shí)，可采用三軸儀不固結(jié)不排水試驗(yàn)或直剪儀快剪試驗(yàn)的結(jié)果；如果地基荷載增長(zhǎng)速率較慢，地基土的透水性不太?。ㄈ绲退苄缘恼惩粒┮约芭潘畻l件又較佳時(shí)（如粘土層中夾砂層）， 則可以采用固結(jié)排水或慢剪試驗(yàn)結(jié)果；如果介于以上兩種情況之間，可用固結(jié)不排水或固結(jié)快剪試驗(yàn)結(jié)果；由于實(shí)際加荷情況和土的性質(zhì)是復(fù)雜的， 而且在建筑物的施工和使用過(guò)程中都要經(jīng)歷不同的固結(jié)狀態(tài)，因此，在確定強(qiáng)度指標(biāo)時(shí)還應(yīng)結(jié)合工

33、程經(jīng)驗(yàn)。12. 【答】砂性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式： ；.1打；粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：J。同一土樣的抗剪強(qiáng)度不是一個(gè)定值，因?yàn)樗艿皆囼?yàn)方法特別是排水條件不同的影響。13. 【答】土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：土的粘聚力 -、土的內(nèi)摩擦角匚。室內(nèi)試驗(yàn)有：直接剪切試 驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；十字板剪切試驗(yàn)為原位測(cè)試測(cè)定。14. 【答】三軸壓縮試驗(yàn)按排水條件的不同，可分為不固結(jié)不排水剪固結(jié)不排水剪和固結(jié)排水剪三種試驗(yàn)方法。工程應(yīng)用時(shí)，當(dāng)?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件不良而施工速度較快時(shí)，可選用不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)指標(biāo)；當(dāng)?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件較好而施工速度較慢時(shí)， 可選用固結(jié)排水剪切試驗(yàn)指標(biāo)；當(dāng)?shù)鼗恋?/p>

34、透水性和排水條件及施工速度界于兩者之間時(shí)， 可選用固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)指標(biāo)。15. 【答】?jī)?yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行，操作方便；缺點(diǎn)：不能控制試樣排水條件，不能量測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中試件內(nèi)孔隙水壓力變化。試件內(nèi)的應(yīng)力復(fù)雜， 剪切面上受力不均勻， 試件先在邊緣剪破，在邊緣發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。在剪切過(guò)程中，應(yīng)力分布不均勻，受剪面減小，計(jì)算抗剪 強(qiáng)度未能考慮。人為限定上下盒的接觸面為剪切面，該面未必是試樣的最薄弱面。二、填空題1.抗剪強(qiáng)度7.2.3.45 + g土粒之間的滑動(dòng)摩擦以及凹凸面間的鑲嵌作用所產(chǎn)生的摩阻力5.粘聚力；內(nèi)摩擦角?4.J 二已 + crtan 畢= c+otan 6. crs）；sm 2e0【解題過(guò)程

35、】，當(dāng)時(shí)，丁最大。8.9. 40kPa ； 2CkPa【解題過(guò)程】當(dāng)：、時(shí)，丁最大，此時(shí),cr= 土（巧+巧） + （斫一crjtxs 就 D =1（60-F 20）= 4 加10.穩(wěn)定= y（60-20）sm 9011.不固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)（不排水試驗(yàn)）；固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)（固結(jié)不排水試驗(yàn)）；固 結(jié)排水三軸試驗(yàn)（排水試驗(yàn)）佗4字2/213. 極限平衡14. 等于三、選擇題題號(hào)123456789101112131415答案:CDBDABCBDACCAAA題號(hào):161718192021222324252627282930答案DABBCACBACCBBCB題號(hào)131323334353637答案DB

36、CACBB四、判斷改錯(cuò)題1. X ,不能?chē)?yán)格控制排水條件。2. X,砂土沒(méi)有粘聚力。3. X,可以測(cè)靈敏度。4. Vo5. Vo6. Vo7. Vo8. X，改“剪切速率”為“排水條件”。9. X，在的平面上剪應(yīng)力雖然為最大，但相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度更大。10. X,應(yīng)為11. Vo12. X,砂土透水性大，通常只進(jìn)行排水剪試驗(yàn)。13. Vo14. Vo計(jì)算題1. 解:i2i302(30“-2 xlQxtan 2丿121.802.解:勺=c + btan(p= 20-F100 x tan 22 = Q.4k:Ptz因?yàn)?，所以該平面?huì)發(fā)生剪切破壞。3. 解: = 100400 = 500% - arc

37、sin 0 667 - 41.84. 解:(1)= 300-h 200= 50070為=45+=60 2口 =g（巧+円）+*（巧_內(nèi)）=|(500 + 200)+ 1(500 - 200)cos 120 = Z75kPa= 1x300 = 150(2)破壞面上1 - - _，?15. 解:4曰亠亠宀亠中k .壬* = 173.2ArPdt aJww = 15疋耳r在最大剪應(yīng)力作用面上1oi =200 + 200 = 400；二巧= 400 - 100 = 300狂Pb7；=島 7 = 200 - 100 = 100上丹j正常固結(jié)飽和粘性土進(jìn)行固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)時(shí),0“詼心迪型山占硏 + 礙3

38、00+100吩劉+字嘰 = 60。破壞面上的有效正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為:lx（300 + 100）+（300-100） cos（2 x 600）=r=lx（300-100）sm（2x606. 解:該土樣未達(dá)到極限平衡狀態(tài)。7. 解:軋=227 5kPa8. 解:巧=巧十2/ = 100 -h 2cAy =+ 曲（A 硏一 ArJ二q十肚o十園（6 - ct3） =100 - 68 + 0.6x 2rf=32 + 1.2叭根據(jù)土的極限平衡條件:6. -險(xiǎn)=佃工-A）tan即護(hù)245+將 口i = 100 + 2 6=100上甩品=如1込代入上式，得25 145+ 2丿100 + 2 -32-1.2 =（100- 32-1 2rjtan= 1x（350 + 150）+1r= （巧年）sin=|x（350-15O）sm（2x6a10 j解得一一:乳;9.解：巧=45+ = 45 + = 0破裂角-二cr= （q + 礙）+ （甲 - CjJcos 2丹（350 -150）co（2x60）= 200301二369鈕圧-：-：（不會(huì)破壞）2）（Tl = 42 tan2 45 + + 2ctan 45 + 10.