第5章土的抗剪強度試題及答案

1、第 5 章土的抗剪強度 試題及答案、簡答題1. 土的抗剪強度指標實質(zhì)上是抗剪強度參數(shù)，也就是土的強度指標，為什么？2. 同一種土所測定的抗剪強度指標是有變化的，為什么？3. 何謂土的極限平衡條件？粘性土和粉土與無粘性土的表達式有何不同？4. 為什么土中某點剪應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力作 用方向夾角？5. 試比較直剪試驗和三軸壓縮試驗的土樣的應力狀態(tài)有什么不同？并指出直剪試驗土樣的 大主應力方向。6. 試比較直剪試驗三種方法和三軸壓縮試驗三種方法的異同點和適用性。7. 根據(jù)孔隙壓力系數(shù) A、B的物理意義，說明三軸UU和CU試驗中求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，土的抗剪強度有何特點？同一種土其強度值是否為一 個定值？為什么？9. 影響土的抗剪強度的因素有哪些？10. 土體的最大剪應力面是否就是剪切破裂面？二者何時一致？11. 如何理解不同的試驗方法會有不同的土的強度，工程上如何選用？12. 砂土與粘性土的抗剪強度表達式有何不同？同一土樣的抗剪強度是不是一個定值？為 什么？13. 土的抗剪強度指標是什么 ?通常通過哪些室內(nèi)試驗、原位測試測定14. 三軸壓縮試驗按排水條件的不同，可分為哪幾種試驗方法？工程應用時，如何根據(jù)地基土排水條件的不同，選擇土的抗剪強度指標？15. 簡述直剪儀的優(yōu)缺點。【三峽大學2006年研究生入學考試試題】二

3、、填空題1. 土抵抗剪切破壞的極限能力稱為土的_。2. 無粘性土的抗剪強度來源于_ _。3. 粘性土處于應力極限平衡狀態(tài)時，剪裂面與最大主應力作用面的夾角為4. 粘性土抗剪強度庫侖定律的總應力的表達式，有效應力的表達式5.粘 性 土 抗 剪 強 度 指 標 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、a ，二：匚:工，該點最大剪應力值為，與主應力的夾角為 。8. 對于飽和粘性土，若其無側限抗壓強度為二，則土的不固結不排水抗剪強度指標9. 已知土中某點 S口 *，該點最大剪應力作用面上的法向應力為，剪應力為。10. 若反映土中某點應力狀態(tài)的莫爾應力圓處于該土的抗剪強度

4、線下方，則該點處于狀態(tài)?！竞惫I(yè)大學2005年招收碩士學位研究生試題】11. 三 軸 試 驗 按 排 水 條 件 可 分 為三種。12. 土樣最危險截面與大主應力作用面的夾角為。1 3 . 土中一點的摩爾應力圓與抗剪強度包線相切，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若代表土中某點應力狀態(tài)的莫爾應力圓與抗剪強度包線相切，則表明土中該點(A) 任一平面上的剪應力都小于土的抗剪強度(B) 某一平面上的剪應力超過了土的抗剪強度(C) 在相切點所代表的平面上，剪應力正好等于抗剪強度(D) 在最大剪應力作用面上，剪應力正好等于抗剪強度2. 土中一點發(fā)生剪切破壞時，破裂

5、面與小主應力作用面的夾角為0+蘭(C)(D)(B) 二3. 土中一點發(fā)生剪切破壞時，破裂面與大主應力作用面的夾角為(C)(D)(A) 1 45(B) -4. 無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度的因素中，最重要的因素是試驗時的(A)排水條件(B)剪切速率(C)應力狀態(tài)(D)應力歷史6.下列說法中正確的是()(A) 土的抗剪強度與該面上的總正應力成正比(B) 土的抗剪強度與該面上的有效正應力成正比(C) 剪切破裂面發(fā)生在最大剪應力作用面上(D) 破裂面與小主應力作用面的夾角為11 7 7. 飽和軟粘土的不排水抗剪強度等于其無側限抗壓強度試驗

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()測定。(A)直接剪切試驗(B)室內(nèi)壓縮試驗(C)標準貫入試驗(D)十字板剪切試驗9.飽和粘性土的抗剪強度指標(A)與排水條件有關(B)與基礎寬度有關(C)與試驗時的剪切速率無關(D)與土中孔隙水壓力是否變化無關10.通過無側限抗壓強度試驗可以測得粘性土的()。(D)6丄和丄11. 土的強度破壞通常是由于()。(A)基底壓力大于土的抗壓強度所致(B) 土的抗拉強度過低所致(C) 土中某點的剪應力達到土的抗剪強度所致(D)在最大剪應力作用面上發(fā)生剪切破壞所致12.()是在現(xiàn)場原位進行的。(A)直接剪切試驗(B

7、)無側限抗壓強度試驗(C)十字板剪切試驗(D)三軸壓縮試驗13.三軸壓縮試驗的主要優(yōu)點之)。(A)能嚴格控制排水條件(B)能進行不固結不排水剪切試驗(C)儀器設備簡單(D)試驗操作簡單14.無側限抗壓強度試驗屬于(A)不固結不排水剪(B)固結不排水剪(C)固結排水剪(D)固結快剪15.十字板剪切試驗屬于()。(A)不固結不排水剪(B)固結不排水剪(C)固結排水剪(D)慢剪16.十字板剪切試驗常用于測定()的原位不排水抗剪強度。(A)砂土(B)粉土(C)粘性土(D)飽和軟粘土17.當施工進度快.地基土的透水性低且排水條件不良時，宜選擇()試驗。(A)不固結不排水剪(B)固結不排水剪(C)固結排水

8、剪(D)慢剪18.三軸壓縮試驗在不同排水條件下得到的內(nèi)摩擦角的關系是()。(B)凡(C) -7(D) -：.19.對一軟土試樣進行無側限抗壓強度試驗，測得其無側限抗壓強度為 排水抗剪強度為()。(A)40kPa(B)20kPa(C)10kPa40kPa,則該土的不(D)5kPa20.現(xiàn)場十字板剪切試驗得到的強度與室內(nèi)哪一種試驗方法測得的強度相當？(A)慢剪(B)固結快剪(C)快剪21. 土樣在剪切過程中，其應力-應變曲線具有峰值特征的稱為()。(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飽和試樣進行三軸不固結不排水剪切試驗，其圍壓-分別為50、100、150kPa,

9、最終測得的強度有何區(qū)別？()。(A廠-越大，強度越大(B) 越大，孔隙水壓力越大，強度越小(C) 與無關，強度相似23. 一個密砂和一個松砂飽和試樣，進行三軸不固結不排水剪切試驗，試問破壞時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) 土的強度破壞是由于土中某點的剪應力達到土的抗剪強度所致(B) 土體發(fā)生強度破壞時，破壞面上的剪應力達到最大值(C) 土的抗剪強度就是土體中剪應力的最大值(D) 粘性土和無粘性土具有相同的抗剪強度規(guī)律25. 下面說法中，正確的是()。(A) 當抗剪強度包線與摩爾應力圓相離時，土體處于極限平衡狀態(tài)(

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

11、成的(B) 粉土、粘性土的抗剪強度是由內(nèi)摩擦力和粘聚力形成的(C) 粉土的抗剪強度是由內(nèi)摩擦力形成的(D) 在法向應力一定的條件下，土的粘聚力越大，內(nèi)摩擦力越小，抗剪強度愈大29. 下面有關三軸壓縮試驗的敘述中，錯誤的是()。(A) 三軸壓縮試驗能嚴格地控制排水條件(B) 三軸壓縮試驗可量測試樣中孔隙水壓力的變化(C) 試驗過程中，試樣中的應力狀態(tài)無法確定，較復雜(D) 破裂面發(fā)生在試樣的最薄弱處30. 三軸試驗時，最小主應力方向和破裂面的夾角為(A)4531. 無側限抗壓強度試驗適用于(A)砂土土32. 飽和粘性土的抗剪強度指標(A)與排水條件無關水條件有關(B)()的抗剪強度指標的測定。(

12、B)粘性土(D) 飽和粘性土( )。(C)與土中孔隙水壓力的變化無關率無關3 3 . 粘性土抗剪強度表達式為(C)(C)粉(B)與排(D)與試驗時的剪切速指出下面幾項中，全部是土的抗剪強度指標的是()。(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建筑時，對土的抗剪強度宜采用()(A)不排水剪(B)固結不排水剪(C)排水剪35. 在飽和粘土三軸不排水試驗中，圍壓-越大，則測出的不排水強度()。(A)越大(B)越小(C)不變36. 直剪試驗土樣的破壞面在上下剪切盒之間，三軸試驗土樣的破壞面？()【湖北工業(yè)大學2005年招收碩士學位研究生試卷】(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不排水強度主要取決于()【三峽大學2006年研究生入學考試試題】(A)圍壓大小(B) 土的原有強度(C)孔隙壓力系數(shù)大小(D)偏應力大小四、判斷改錯題1. 直接剪切試驗的優(yōu)點是可以嚴格控制排水條件，而且設備簡單操作方便。2. 砂土的抗剪強度由摩擦力和粘聚力兩部分組成。3. 十字板剪切試驗不能用來測定軟粘土的靈敏度。4. 對飽和軟粘土，常用無側限抗壓強度試驗代替三軸儀不固結不排水剪切試驗。5. 土的強度問題實質(zhì)上就是土的抗剪強度問題。6. 在實際工程中，代表土中某點應力狀態(tài)的莫爾應力圓不可能與抗剪強度包

14、線相割。7. 當飽和土體處于不排水狀態(tài)時，可認為土的抗剪強度為一定值。8. 除土的性質(zhì)外，試驗時的剪切速率是影響土體強度的最重要的因素。9. 在與大主應力面成江 -的平面上剪應力最大，故該平面總是首先發(fā)生剪切破壞。10. 破裂面與大主應力作用線的夾角為：。11. 對于無法取得原狀土樣的土類，如在自重作用下不能保持原形的軟粘土，其抗剪強度的 測定應采用現(xiàn)場原位測試的方法進行。12. 對施工速度很快的砂土地基，宜采用三軸儀不固結不排水試驗或固結不排水試驗的強度 指標作相關的計算。13. 由不固結不排水剪切試驗得到的指標稱為土的不排水抗剪強度。14. 工程上天然狀態(tài)的砂土常根據(jù)標準貫入試驗錘擊數(shù)按經(jīng)

15、驗公式確定其內(nèi)摩擦角。計算題1. 已知地基土的抗剪強度指標= -一，問當?shù)鼗心滁c的大主應力1而小主應力”-為多少時，該點剛好發(fā)生剪切破壞？2. 已知土的抗剪強度指標 ：二“二二，* 一 I匚，若作用在土中某平面上的正應力和剪應力分別為=一匸-Z- .1一二、三，問該平面是否會發(fā)生剪切破壞？3. 對某砂土試樣進行三軸固結排水剪切試驗，測得試樣破壞時的主應力差五y皿0旳，周圍壓力碼二煩切，試求該砂土的抗剪強度指標。4. 一飽和粘性土試樣在三軸儀中進行固結不排水試驗，施加周圍壓力=： 一上，試樣破壞時的主應力差1一 一- ，測得孔隙水壓力、；，整理試驗成果得有效應力強度指標/ -7-人一 。問：(

16、1 )破壞面上的法向應力和剪應力以及試樣中的最大剪應力為多少？ (2 )為什么試樣的破壞面發(fā)生在工二的平面而不發(fā)生在最大剪應力的作用面？5. 正常固結飽和粘性土樣在三軸儀中進行固結不排水剪切試驗，試件在周圍壓力 - mA*：作用下，當通過傳力桿施加的豎向壓力1達到200kPa時發(fā)生破壞，并測 得此時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 面上的有效正應力和剪應力二。6. 某土樣 - 二 ，承受大主應力11 .小主應力二i的作用，測得孔隙水壓力 n，試判斷土樣是否達到極限平衡狀態(tài)。7. 一飽和粘性土試樣進行固結不排水剪切試樣，施加的周圍壓力，試樣破壞時的主應力差 1一

17、廠。已知土的粘聚力:，內(nèi)摩擦角 ，是說明為什么試樣的破壞面不發(fā)生在最大剪應力的作用面？8. 從飽和粘性土層中取出土樣加工成三軸試樣，由固結不排水試驗得- -，一 。若對同樣的土樣進行不固結不排水試驗，當試樣放入壓力室時測得初始孔隙水壓力5二,然后關閉排水閥，施加周圍壓力1 ;，隨后施加豎向壓力至試樣破壞，測得破壞時的孔隙壓力系數(shù) J ，求此試樣的不排水抗剪強度 】。9. 某土的壓縮系數(shù)為，強度指標 m，。若作用在土樣上的大小主應力分別為和二 m，問該土樣是否破壞？若小主應力為二，該土樣能經(jīng)受的最大主應力為多少？10. 已知地基中一點的大主應力為丄，地基土的粘聚力和內(nèi)摩擦角分別為;和。求該點 的

18、抗剪強度。11. 某完全飽和土樣，已知土的抗剪強度指標為則破壞時的-約%二1護；丁二査甩，0=2翠，則：(1) 若該土樣在作用下進行三軸固結不排水剪切試驗,為多少?(2) 在匸 二飛，-1：工時土樣可能破裂面上的剪應力是 多少？ 土樣是否會破壞?12某飽和粘性土由無側限抗壓強度試驗測得其不排水抗剪強度，一 ，如對同一土 樣進行三軸不固結不排水試驗，問：（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，若測得破壞時孔壓系數(shù)：，此時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，軟土的不排水強度參數(shù)二：廠，人 一，土堤填土的重度為門：

19、工=譏，試問土堤一次性堆高最多能達到幾米？（設控制穩(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，然后關閉排水閥門，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，試確定破壞時的偏應力“。15.某飽和軟土地基,= 0 R = 2辰升 20式中該點到均布條形荷載兩端的夾角。靜止側壓力系數(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角的平面上且當土的固結度達到 90%寸，土的抗剪 強度是多少

20、？強度的凈增長值為多少？16. 已知飽和粘性土地基的有效重度為 ，靜止側壓力系數(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?shù)孛娉惺軐挾葹?-匚的均布條形荷載-5時，荷載 中心點下深度為二的點在不排水條件下剪切破壞，此時，孔隙水壓力值為 。（1） 繪出點止在原始應力狀態(tài)下和破壞時的總應力圓和有效應力圓，以及相應的莫爾 破壞包線示意圖；（2） 證明該地基土的不排水抗剪強度的表達式可以寫成：s二q（i+心護+即山+乩沁歲+丁心0提示：地基中任一點由引起的附加主應力為：17. 在某飽和粘性土地表瞬時施加一寬度為，的均不條形荷載- !,引起荷載中心線下三汽深度處點止的孔隙水壓力增量-

21、。土層的靜止側壓力系數(shù)心=0 5，飽和重度，有效應力指標宀20皿，卄擁。地下水 位在地表。試計算點 U在時間：二-和：=。二時是否會發(fā)生剪切破壞。18. 某土樣進行直剪試驗，在法向壓力為100、200、300、400kPa時，測得抗剪強度分別為52、83、115、145kPa，試求：（a）用作圖法確定土樣的抗剪強度指標c和匸；（b）如果在土中的某一平面上作用的法向應力為260kPa，剪應力為92 kPa,該平面是否會剪切破壞？為什么？19. 某飽和黏性土無側限抗壓強度試驗的不排水抗剪強度，如果對同一土樣進行三軸不固結不排水試驗，施加周圍壓力二 U二J，試問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行固結不排水試驗，破壞時的孔隙水壓力為，兩個試件的試驗結果為：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-；（b）試件n破壞面上的法向有效應力和剪應力；（c）剪切破壞時的孔隙水壓力系數(shù)A。21. 某飽和黏性土在三軸儀中進行固結不排水試驗，得,如果這個試件受到、二和二：的作用，測得孔隙水壓力 J = 1 -卜三，問該試件是否會破壞？為什么？22. 某正常固結飽和黏性土試樣進行不固結不排水試驗得1：，對同樣的土進行固結不排水試驗，得有效抗剪強度指標一 ，如果試樣在不排水條件下破壞

23、，試求剪切破壞時的有效大主應力和小主應力。23. 在22題中的黏土層，如果某一面上的法向應力門突然增加到200kPa，法向應力剛增加時沿這個面的抗剪強度是多少？經(jīng)很長時間后這個面抗剪強度又是多少？r - 24肪=22c24. 某黏性土試樣由固結不排水試驗得出有效抗剪強度指標，如果該試件在周圍壓力-；，：下進行固結排水試驗至破壞，試求破壞時的大主應力匚：。習題參考答案、簡答題1. 【答】土的抗剪強度可表達為：稱為抗剪強度指標，抗剪強度指標實質(zhì)上就是抗剪強度參數(shù)。2. 【答】對于同一種土，抗剪強度指標與試驗方法以及實驗條件都有關系，不同的試驗方 法以及實驗條件所測得的抗剪強度指標是不同。sin(p

24、+ e cos p6 =巧涵亦-號)-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)當為無粘性土(：二】)時,土處于極限平衡狀態(tài)時破壞面與大主應力作用面間的夾角為4. 【答】因為在剪應力最大的平面上，雖然剪應力最大、一，但是它小于該面上的抗剪強度I ,所以該面上不會發(fā)生剪切破壞。剪切破壞面與小主應力作用方向夾角 為三4或+q)/25. 【答】直剪試驗土樣的應力狀態(tài)：-1 ；三軸試驗土樣的應力狀態(tài)： 1 o直剪試驗土樣的大主應力作用方向與水平面夾角為900。

25、6.【答】直剪試驗三軸壓縮試驗試驗方法試驗過程成果表達試驗方法試驗過程成果表達快剪(Q-test, quick shear test)試樣施加豎向壓 力后，立即快速(0.02mm/min )施加水平剪應力使試樣剪切%閥不固結不排水三軸試驗，簡稱 不排水試驗(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 個過程中都不 允許排水，試 驗自始至終關 閉排水閥門固結快剪(con solidatedquick sheartest)允許試樣在豎向 壓力下排水，待 固結穩(wěn)定后，再 快速施加水平剪 應力使試樣剪切 破壞%珞

26、固結不排水三 軸試驗，簡稱固 結不排水試驗(CU-test, con solidati on undrained test)試樣在施加圍 壓時打開排水 閥門，允許排 水固結，待固 結穩(wěn)定后關閉 排水閥門，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 固結穩(wěn)定后，則 以緩慢的速率施 加水平剪應力使 試樣剪切固結排水三軸試驗，簡稱排水 試驗(CD-test, con solidati on drained test)試樣在施加圍 壓時允許排水 固結，待固結 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)測定土的抗剪強度指標的常用手段一般是三軸壓縮試驗與直接剪切試驗,在試驗方法上按照排水條件又各自分為不固結不排水剪、固結不排水剪、固結排水剪與快剪、固結快剪、慢剪三種方法。但直剪試驗方法中的“快”和“慢”，并不是考慮剪切速率對土 的抗剪強度的影響，而是因為直剪儀不能嚴格控制排水條件，只好通過控制剪切速率的快、 慢來近似模擬土樣的排水條件。由于試驗時的排水條件是影響粘性土抗剪強度的最主要因 素，而三軸儀能嚴格控制排水條件，并能通過量測試樣的孔隙水壓力來求得土的有效應力強 度指標。如有可能，宜盡量采用三軸試驗方法來測定粘性土的抗剪強度指標。各種試驗方法的實用性：抗剪強度指標

28、的取值恰當與否，對建筑物的工程造價乃至安全使用都有很大的影響， 因此，在實際工程中，正確測定并合理取用土的抗剪強度指標是非常重要的。對于具體的工程問題，如何合理確定土的抗剪強度指標取決于工程問題的性質(zhì)。一般認為，地基的長期穩(wěn)定性或長期承載力問題，宜采用三軸固結不排水試驗確定的有效應力強度指標，以有效應力法進行分析； 而飽和軟粘土地基的短期穩(wěn)定性或短期承載力問題，宜采用三軸不固結不排水試驗的強度指標，以總應力法進行分析。對于一般工程問題，如果對實際工程土體中的孔隙水壓力的估計把握不大或缺乏這方面的數(shù)據(jù)，則可采用總應力強度指標以總應力法進行分析，分析時所需的總應力強度指標，應根據(jù)實際工程的具體情況

29、，選擇與現(xiàn)場土體受剪時的固結和排水條件最接近的試驗方法進行測 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，可采 用三軸不固結不排水試驗（或直剪儀快剪試驗）的結果；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，可采用三軸固結排水試驗（或直剪儀慢剪試驗）的結果；如果介于以上兩種情況之間，可采用三軸固結不排水試驗（或直剪儀固結快剪）的結果。由于三軸試驗和直剪試驗各自的三種試驗方法，都只能考慮三種特定的固結情況，但實際工程的地基所處的環(huán)境比較復雜，而且在建筑物的施工和使用過程中都要經(jīng)歷不同的固結狀 態(tài)，要想在室內(nèi)完全真實地模擬實際工程條件是困難的。所以

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

31、性質(zhì)又與它的形成環(huán)境和應力歷史等因素有關；（2 ）當前所處的應力狀態(tài)；（3）試驗中儀器的種類和試驗方法；（4）試樣的不均一、試驗誤差、甚至整理資料的方法等都會影響試驗的結果。10. 【答】（1 ）根據(jù)土體的極限平衡理論可知，土中某點 I，該點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)與大主應力-作用面成門角任意方向平面上的法向正應力和剪應力為:使該平面上的剪應力 L達到最大值，必須使 二】，即二-。所以，土體中最大剪 應力作用面與大主應力作用面的夾角是一匚。顯然， ，所以土體的最大剪應力面不是剪切破裂面。（2）對于飽

32、和軟粘土，在不排水條件下，其內(nèi)摩擦角、，此時成立，即土體的最大剪應力面即為剪切破裂面。11. 【答】直接剪切試驗、三軸壓縮試驗、無側限抗壓強度試驗、現(xiàn)場十字板剪切試驗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，可采用三軸儀不固結不排水試驗或直剪儀快剪試驗的結果；如果地基荷載增長速率較慢，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（如粘土層中夾砂層）， 則可以采用固結排水或慢剪試驗結果；如果介于以上兩種情況之間，可用固結不排水或固結快剪試驗結果；由于實際加荷情況和土的性質(zhì)是復雜的， 而且在建筑物的施工和使用過程中都要經(jīng)歷不同的固結狀態(tài)，因此，在確定強度指標時還應結合工

33、程經(jīng)驗。12. 【答】砂性土的抗剪強度表達式： ；.1打；粘性土的抗剪強度表達式：J。同一土樣的抗剪強度不是一個定值，因為它受到試驗方法特別是排水條件不同的影響。13. 【答】土的抗剪強度指標：土的粘聚力 -、土的內(nèi)摩擦角匚。室內(nèi)試驗有：直接剪切試 驗、三軸壓縮試驗、無側限抗壓強度試驗；十字板剪切試驗為原位測試測定。14. 【答】三軸壓縮試驗按排水條件的不同，可分為不固結不排水剪固結不排水剪和固結排水剪三種試驗方法。工程應用時，當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件不良而施工速度較快時，可選用不固結不排水剪切試驗指標；當?shù)鼗恋耐杆院团潘畻l件較好而施工速度較慢時， 可選用固結排水剪切試驗指標；當?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， 可選用固結不排水剪切試驗指標。15. 【答】優(yōu)點：簡單易行，操作方便；缺點：不能控制試樣排水條件，不能量測試驗過程中試件內(nèi)孔隙水壓力變化。試件內(nèi)的應力復雜， 剪切面上受力不均勻， 試件先在邊緣剪破，在邊緣發(fā)生應力集中現(xiàn)象。在剪切過程中，應力分布不均勻，受剪面減小，計算抗剪 強度未能考慮。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.抗剪強度7.2.3.45 + g土粒之間的滑動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【解題過程

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

36、CACBB四、判斷改錯題1. X ,不能嚴格控制排水條件。2. X,砂土沒有粘聚力。3. X,可以測靈敏度。4. Vo5. Vo6. Vo7. Vo8. X，改“剪切速率”為“排水條件”。9. X，在的平面上剪應力雖然為最大，但相應的抗剪強度更大。10. X,應為11. Vo12. X,砂土透水性大，通常只進行排水剪試驗。13. Vo14. Vo計算題1. 解:i2i302(30“-2 xlQxtan 2丿121.802.解:勺=c + btan(p= 20-F100 x tan 22 = Q.4k:Ptz因為，所以該平面會發(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正常固結飽和粘性土進行固結不排水剪切試驗時,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力和剪應力分別為: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=佃工-A）tan即護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-：-：（不會破壞）2）（Tl = 42 tan2 45 + + 2ctan 45 + 10.