土力學(xué)習(xí)題集及詳細(xì)解答學(xué)習(xí)資料

1、?土力學(xué)?第七章習(xí) 題集及詳細(xì)解答?土力學(xué)?第七章習(xí)題集及詳細(xì)解答第7章土的抗剪強(qiáng)度、填空題1 . 土反抗剪切破壞的極限水平稱為土的 .2 .無粘性土的抗剪強(qiáng)度來源于 3 .粘性土處于應(yīng)力極限平衡狀態(tài)時,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 、 06 . 一種土的含水量越大,其內(nèi)摩擦角越.7 .土中某點(diǎn)5=弼乩產(chǎn)=10,該點(diǎn)最大剪應(yīng)力值為,與主應(yīng)力的夾角為.8 .對于飽和粘性土,假設(shè)其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為 乳,那么土的不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng) 度指標(biāo)/=.9 .土中某點(diǎn)"=60旌%,%=20尢無,該點(diǎn)最大剪應(yīng)

2、力作用面上的法向應(yīng) 力為,剪應(yīng)力為.10 .假設(shè)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)度線下方,那么該點(diǎn)處于狀態(tài).【湖北工業(yè)大學(xué)2005年招收碩士學(xué)位研究生試題】11 .三軸試驗(yàn)按排水條件可分為二種.12 . 土樣最危險截面與大主應(yīng)力作用面的夾角為 013 . 土中一點(diǎn)的摩爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)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. 假設(shè)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)度包線相切,那么說明土中該 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

3、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,破裂面與小主應(yīng)力作用面的夾角為().E45° + (A)1(B) 二(C)045.- 矍(-(D):3. 土中一點(diǎn)發(fā)生剪切破壞時,破裂面與大主應(yīng)力作用面的夾角為().(B)(C)q45.-9I-(D) 二4 .無粘性土的特征之一是().(A)塑性指數(shù)'f >1(B)孔隙比(C)靈敏度較高 (D)粘聚力c = 05 .在以下影響土的抗剪強(qiáng)度的因素中,最重要的因素是試驗(yàn)時的()(A)排水條件(B)剪切速率(C)應(yīng)力狀(D)應(yīng)力歷史6 .以下說法中正確的選項(xiàng)是()(A) 土的抗剪強(qiáng)度與該面上的

4、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4寸+中在7 .飽和軟粘土的不排水抗剪強(qiáng)度等于其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)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(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)與根底寬度(C)與試驗(yàn)時的剪切速率無關(guān)(D)與土中孔隙水壓力是否變化無關(guān)r10 .通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)可以測得粘性土的(C戶和二和知11 . 土的強(qiáng)度破壞通常是由于

5、(A)基底壓力大于土的抗壓強(qiáng)度所致(B) 土的抗拉強(qiáng)度過低所致(C) 土中某點(diǎn)的剪應(yīng)力到達(dá)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)場原位進(jìn)行的A直接剪切試驗(yàn)B無側(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)之一是.A能嚴(yán)格限制排水條件B能進(jìn)行不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)C儀器設(shè)備簡單D試驗(yàn)操作簡單14 .無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)屬于.A不周結(jié)不排水剪B固結(jié)不排水剪C固結(jié)排水剪D周結(jié)快剪15 .十字板剪切試驗(yàn)屬于.A不周結(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1

6、7 .當(dāng)施工進(jìn)度快.地基土的透水性低且排水條件不良時,宜選擇試驗(yàn).A不周結(jié)不排水剪B固結(jié)不排水剪C固結(jié)排水剪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.A工B . :,-“D19 .對一軟土試樣進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),測得其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為40kPa,那么該土的不排水抗剪強(qiáng)度為.A40kPaB20kPaC10kPaD5kPa20 .現(xiàn)場十字板剪切試驗(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 . 土樣在剪切過程中,其應(yīng)力-應(yīng)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(jìn)行三軸不固結(jié)不排

7、水剪切試驗(yàn),具圍壓 藥分別為50、100、150kPa,最終測得的強(qiáng)度有何區(qū)別().(A)仃越大,強(qiáng)度越大(8) 口?越大,孔隙水壓力越大,強(qiáng)度越小(C)與巧無關(guān),強(qiáng)度相似23 . 一個密砂和一個松砂飽和試樣,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 .以下表達(dá)中,正確的選項(xiàng)是().(A) 土的強(qiáng)度破壞是由于土中某點(diǎn)的剪應(yīng)力到達(dá)土的抗剪強(qiáng)度所致(B) 土體發(fā)生強(qiáng)度破壞時,破壞面上的剪應(yīng)力到達(dá)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)粘性土和無粘性土具有相同的抗剪強(qiáng)度規(guī)律25 .下面說法中,正確的選項(xiàng)是().(

8、A)當(dāng)抗剪強(qiáng)度包線與摩爾應(yīng)力圓相離時,土體處于極限平衡狀態(tài)(B)當(dāng)抗剪強(qiáng)度包線與摩爾應(yīng)力圓相切時,土體處于彈性平衡狀態(tài)(C)當(dāng)抗剪強(qiáng)度包線與摩爾應(yīng)力圓相割時,說明土體中某些平面上的剪應(yīng)力超過了相應(yīng)面的抗剪強(qiáng)度(D)當(dāng)抗剪強(qiáng)度包線與摩爾應(yīng)力圓相離時,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:(A)始終不變(B)逐漸減小(C)逐漸增大27 .下面有關(guān)直接剪切試驗(yàn)的表達(dá)中,正確的選項(xiàng)是 (A) 土樣沿最薄弱的面發(fā)生剪切破壞(B)剪切面上的剪應(yīng)力分布不均勻(C)剪切面上的剪應(yīng)力分布均勻(D)試驗(yàn)過程中,可測得孔隙水壓力28 . 土的強(qiáng)度實(shí)質(zhì)上是土的抗剪強(qiáng)度,以下有關(guān)抗剪強(qiáng)度的表達(dá)

9、正確的選項(xiàng)是().(A)砂土的抗剪強(qiáng)度是由內(nèi)摩擦力和粘聚力形成的(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)的表達(dá)中,錯誤的選項(xiàng)是 ().(A)三軸壓縮試驗(yàn)?zāi)車?yán)格地限制排水條件(B)三軸壓縮試驗(yàn)可量測試樣中孔隙水壓力的變化(C)試驗(yàn)過程中,試樣中的應(yīng)力狀態(tài)無法確定,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,最小主應(yīng)力方向和破裂面的夾角為(A)二匚(B)1 1廠(C)-131 .無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)適用于()的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測定.(A)

10、砂土(B)粘性土(C)粉士(D)飽和粘性土32 .飽和粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)().(A)與排水條件無關(guān)(B)與排水條件有關(guān)(C)與土中孔隙水壓力的變化無關(guān)(D)與試驗(yàn)時的剪切速率無關(guān)33 .粘性土抗剪強(qiáng)度表達(dá)式為：- c-hcrtan 3指出下面幾項(xiàng)中,全部是土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的是().(A) Q、c(B)、弓(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(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 再越大,那么測出的不排水強(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

11、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)與試樣頂面夾角呈45.面(B)與試樣頂面夾角呈450 + q)/2(C)與試樣頂面夾角呈&寸一樹之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)測試試題】(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)力大小三、判斷改錯題1 .直接剪切試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是可以嚴(yán)格限制排水條件,而且設(shè)備簡單.操作方便.2 .砂土的抗剪強(qiáng)度由摩擦力和粘聚力兩局部組成.3 .十字板剪切試驗(yàn)不能用來測定軟粘土的靈敏度.4 .對飽和軟粘土,常用無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)代替三軸儀不周結(jié)不排水

12、剪切試 驗(yàn).5 . 土的強(qiáng)度問題實(shí)質(zhì)上就是土的抗剪強(qiáng)度問題.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)度包線 相割.7 .當(dāng)飽和土體處于不排水狀態(tài)時,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a = 45.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)力作用線的夾角為45口 ：內(nèi)2.11 .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(qiáng)度的測定應(yīng)采用現(xiàn)場原位測試的方法進(jìn)行.12 .對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

13、排水 試驗(yàn)的強(qiáng)度指標(biāo)作相關(guān)的計算.13 .由不周結(jié)不排水剪切試驗(yàn)得到的指標(biāo) %稱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)驗(yàn)公式確定其內(nèi)摩擦 角尹.四、簡做題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 .試比擬直剪試驗(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.五、計算題1 .地基土的抗剪強(qiáng)

14、度指標(biāo)尹士初口,問當(dāng)?shù)鼗心滁c(diǎn)的大主應(yīng) 力巧=403,而小主應(yīng)力巧為多少時,該點(diǎn)剛好發(fā)生剪切破壞2 .土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)?=201tRs ,伊士22° ,假設(shè)作用在土中某平面上的正應(yīng) 力和剪應(yīng)力分別為0=10.吐為=,問該平面是否會發(fā)生剪切破壞3 .對某砂士試樣進(jìn)行三軸固結(jié)排水剪切試驗(yàn),測得試樣破壞時的主應(yīng)力差5 f = 40SJ% ,周圍壓力生=100月電 ,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),施加周圍壓力%=加微?口 ,試樣破壞時的主應(yīng)力差巧名二,測得孔隙水壓力 9二180 ,整理試驗(yàn)成果得有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)e(75AkPa .8 =四&q

15、uot;.問：(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& = 60°的平面而不發(fā)生在最大剪應(yīng)力的作用面5 . 一正常固結(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),試件在周圍 壓力仃 20映作用下,當(dāng)通過傳力桿施加的豎向壓力 皿 到達(dá)200kPa時發(fā) 生破壞,并測得此時試件中的孔隙水壓力 取=100收%.試求土地有效粘聚力匕' 和有效內(nèi)摩擦角爐'.破壞面上的有效正應(yīng)力b和剪應(yīng)力v.6 .某土樣2岫艮I承受大主應(yīng)力巧二42證尸口.小主應(yīng)力%=150止外的作用,測得孔隙水壓力u=A6kPa ,試判斷土樣是否到達(dá)

16、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,施加的周圍壓力%二30OtF一試樣破壞時的主應(yīng)力差= 4551t為.土的粘聚力. = 5峰% ,內(nèi)摩擦角=200,是說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 =0,/工寸.假設(shè)對同樣的土樣進(jìn)行不周結(jié)不排水試驗(yàn),當(dāng)試樣放入壓力室時測得初 始孔隙水壓力小 =-6戰(zhàn)然后關(guān)閉排水閥,施加周圍壓力% =1°瞅4 ,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)= 0 6 ,求此試樣的不排水抗剪強(qiáng)度4 o9 .某土的壓縮系數(shù)為.6途曠1,強(qiáng)度指標(biāo)c =

17、 2恢RI , ?=3心o假設(shè)作用在土 樣上的大小主應(yīng)力分別為 王址尸口和15紙產(chǎn)問該土樣是否破壞假設(shè)小主應(yīng)力 為1.(比劉叫 該土樣能經(jīng)受的最大主應(yīng)力為多少10 .地基中一點(diǎn)的大主應(yīng)力為5 ,地基土的粘聚力和內(nèi)摩擦角分別為二和 事.求該點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度馬.11 .某完全飽和土樣,土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為 %=35kA,優(yōu)二° ； %=但網(wǎng)二12二二,二說£,常那么：(1)假設(shè)該土樣在=2.依%作用下進(jìn)行三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn),那么破壞時的5約為多少(2)在仃25.% ,巧=40.也% ,良=i60fc%時土樣可能破裂面上的剪 應(yīng)力是多少 土樣是否會破壞12 .某飽和粘性土由無側(cè)限抗

18、壓強(qiáng)度試驗(yàn)測得其不排水抗剪強(qiáng)度 / =8缺產(chǎn)口 , 如對同一土樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn),問：(1)假設(shè)施加圍壓100鹿 ,軸向壓力次出,該試樣是否破壞(2)施加圍壓15%F",假設(shè)測得破壞時孔壓系數(shù) =° 8 ,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(qiáng)度參數(shù) % = j 土堤填土的重度為2.記Nt族,試問土堤一次性堆高最多能到達(dá)幾米(設(shè)限制穩(wěn)定平安系數(shù)偉2.0,太沙基承載力公式中14 .某粘土試樣在20求尸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,將三軸室壓力升至40.蚱口,再增加偏壓力(一見)直至試樣

19、破壞.該 試樣的有效粘聚力c5hP0,有效內(nèi)摩擦角廿,孔隙壓力系數(shù)3 =,就確止破壞時的偏應(yīng)力'O15 .某飽和軟土地基, 匕劉, 16列W , . =i改網(wǎng)= 2kPa , 8=2°1靜止側(cè)壓力系數(shù).=1 0 ,地下水位在地基外表處.今在地基上大面 積堆載5氓產(chǎn)厘,試求地基中距地面5米深度處.與水平面成550角的平面上且當(dāng) 土的固結(jié)度到達(dá)90%寸,土的抗剪強(qiáng)度是多少強(qiáng)度的凈增長值為多少16 .飽和粘性土地基的有效重度為 尸,靜止側(cè)壓力系數(shù)為降,有效粘聚力 為 J 有效內(nèi)摩擦角為爐,地下水位與地面齊平.當(dāng)?shù)孛娉惺軐挾葹?2b的均布 條形荷載為1時,荷載中央點(diǎn)下深度為5的形點(diǎn)在

20、不排水條件下剪切破壞,此 時,孔隙水壓力值為1繪出點(diǎn).在原始應(yīng)力狀態(tài)下和破壞時的總應(yīng)力圓和有效應(yīng)力圓,以及 相應(yīng)的莫爾破壞包線示意圖；2證實(shí)該地基土的不排水抗剪強(qiáng)度的表達(dá)式可以寫成:,二1心+.獷+ 2,集+中小小8+4/中提示：地基中任一點(diǎn)由 外引起的附加主應(yīng)力為:式中一一該點(diǎn)到均布條形荷載兩端的夾角17 .在某飽和粘性土地表瞬時施加一寬度為6.0加的均不條形荷載P = 150 , 引起荷載中央線下三°"深度處點(diǎn)M的孔隙水壓力增量 加:17了落門0 土層的靜 止側(cè)壓力系數(shù)勺=",飽和重度匕-20-0畫疝,有效應(yīng)力指標(biāo)一=2證此?,/ 二列:地下水位在地表.試計算

21、點(diǎn) 材在時間E = 0和£ =如時是 否會發(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,測得抗剪強(qiáng)度與分別為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和卯；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,該平面是否會剪切破壞為什么19 .某飽和黏性土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的不排水抗剪強(qiáng)度.二7叱%,如果對同一土樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn),施加周圍壓力曰,試問土樣將在多大的軸向壓力作用下發(fā)生破壞20 .某黏土試樣在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn),破壞時的孔隙水壓力為,兩個試件的試驗(yàn)結(jié)果

22、為：試件 I :："'"； 1 一 . 件兩仃e =40瞅尸見5 =700上尸區(qū)外二2803偵件H :試求：a用作圖法確定該黏土試樣的占,例R加,族；b試件R破壞面上 的法向有效應(yīng)力和剪應(yīng)力；c剪切破壞時的孔隙水壓力系數(shù) Ao21 .某飽和黏性士在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn),得 一 二爾,如果這 個試件受到"二20.依%和生=15映尸門的作用,測得孔隙水壓力簟=1.眼尸口 , 問該試件是否會破壞為什么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 % = =加妙看 ,對 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) '三.八30°

23、; ,如果試樣 在不排水條件下破壞,試求剪切破壞時的有效大主應(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 仃忽然增加到200kPa,法向 應(yīng)力剛增加時沿這個面的抗剪強(qiáng)度是多少經(jīng)很長時間后這個面抗剪強(qiáng)度又是 多少24 .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)* = 2Ags = 22如果該試件在周圍壓力/二2.的下進(jìn)行固結(jié)排水試驗(yàn) 至破壞,試求破壞時的大主應(yīng)力巧.習(xí)題參考答案一、填空題1 .抗剪強(qiáng)度2 . 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3 L 二4町=心+ 6"份.盯=,+btand 4.5 .粘聚力匕；內(nèi)摩擦角拿6 .小7 .

24、1 比為；45°r = fcr, cJsm 2go【解題過程】2,當(dāng)a = 45cl時,丁最大.8. 'J【解題過程】當(dāng)a二45.時,最大,止匕時,cr=；巧+% + 5 %8590.=160-F 20= 40 無為2巧一%疝 2口 = 16.-20疝 900 = 2at尸口 10.穩(wěn)定11 .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)12 .13 .極限平衡 14.等于、選擇題題 號123456789101112131415答 案CDBDABCBDACCAAA題 號161718192021222324252627282930答

25、 案DABBCACBACCBBCB題313233343536371. X,不能嚴(yán)格限制排水條件.2. X,砂土沒有粘聚力.3. x ,可以測靈敏度.4.5. Vo6. Vo7. Vo8. x ,改“剪切速率為“排水條件.9. X,在出的平面上剪應(yīng)力雖然為最大,但相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度更大.4510. x ,應(yīng)為 2 011. Vo12. x,砂土透水性大,通常只進(jìn)行排水剪試驗(yàn).13. 314. Vo1 .【答】土的抗剪強(qiáng)度可表達(dá)為 =6加甲十二,屯稱為抗剪強(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

26、測得的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是不同.,Oj -十 ov B =sincos <p3 .【答】1 土的極限平衡條件：22.即= b 13n 4一J 或 i 2)-2r tan f 45° -I 2 J土處于極限平衡狀態(tài)時破壞面與大主應(yīng)力作用面間的夾角為叫,且(2)當(dāng)為無粘性土(.二0)時,5 *an *1450 + -I 或5=3 tan' -45° -I 2)4 .【答】由于在剪應(yīng)力最大的平面上,雖然剪應(yīng)力最大 三,但是它小于該面 上的抗剪強(qiáng)度0,所以該面上不會發(fā)生剪切破壞.剪切破壞面與小主應(yīng)力作用方向夾角-15 .【答】直剪試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：仆=4° ；三

27、軸試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：5工0金°.直剪試驗(yàn)土樣的大主應(yīng)力作用方向與水平面夾角為906 .試比擬直剪試驗(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.6.【答】直剪試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)試驗(yàn)方法試驗(yàn)過程成果表達(dá)試驗(yàn)方法試驗(yàn)過程成果表達(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% %/、固結(jié)不排水二*由試 驗(yàn),簡稱 不排水試驗(yàn)(UU-test, unsolidation 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(yàn)自始至終關(guān)

28、 閉排水閥門周結(jié)快剪(consolidated quick shear test)允許試樣在豎 向壓力下排 水,待周結(jié)穩(wěn) 定后,再快速%周結(jié)不排水 二*由試驗(yàn), 簡稱固結(jié)不 排水試驗(yàn)試樣在施加圍 壓時翻開排水 閥門,允許排 水固結(jié),待固%施加水平剪應(yīng)(CU-test,結(jié)穩(wěn)定后關(guān)閉力使試樣剪切consolidati排水閥門,再破壞on施加豎向壓undrained力,使試樣在test)不排水的條件卜剪切破壞允許試樣在豎固結(jié)排水三試樣在施加圍慢剪(S-test, slow sheartest)向壓力下排 水,待周結(jié)穩(wěn) 定后,那么以緩 慢的速率施加 水平剪應(yīng)力使軸試驗(yàn),簡 稱排水試驗(yàn) (CD-test

29、,consolidati on drained壓時允許排水 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“已試樣剪切test)試件剪切破壞目前,室內(nèi)測定土的抗剪強(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)方法上根據(jù)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土的抗剪強(qiáng)度的影響,而是由于直剪儀不能 嚴(yán)格限制排水條件,只好通過限制剪切速率的快、慢來近似模擬土樣的排水條 件.由于試驗(yàn)時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 嚴(yán)格限制排水條件,并能通過量測試樣的孔

30、隙水壓力來求得土的有效應(yīng)力強(qiáng)度 指標(biāo).如有可能,宜盡量采用三軸試驗(yàn)方法來測定粘性土的抗剪強(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)的取值恰當(dāng)與否,對建筑物的工程造價乃至平安使用都有很 大的影響,因此,在實(shí)際工程中,正確測定并合理取用土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)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(qiáng)度指標(biāo)取決于工程問題的 性質(zhì).一般認(rèn)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(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題,宜采用三軸不周結(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.對于一般工程問題,如果對實(shí)際工程土體中的

31、孔隙水壓力的估計把握不大或缺 乏這方面的數(shù)據(jù),那么可采用總應(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,選擇與現(xiàn)場土體受剪時的固 結(jié)和排水條件最接近的試驗(yàn)方法進(jìn)行測定.例如,假設(shè)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(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,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

32、況,但實(shí)際工程的地基所處的環(huán)境比擬復(fù)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(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,在根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的取值時,還應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn).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(yàn)中求A、B兩系 數(shù)的區(qū)別.8 .同鋼材、混凝土等建筑材料相比,土的抗剪強(qiáng)度有何特點(diǎn)同一種土具強(qiáng)度 值是否為一個定值為什么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一致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

33、在等向壓縮應(yīng)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(yàn)中,先將土樣飽和,此時 B=1,在UU試驗(yàn)中,總孔隙壓力增量為：加二3+式叫一嶼；在CU式驗(yàn)中,由于試樣在內(nèi)冉作用下周結(jié) 穩(wěn)定,故= ° ,于是總孔隙壓力增量為：姐二8 .【答】1 土的抗剪強(qiáng)度不是常數(shù)；2同一種土的強(qiáng)度值不是一個定 值；3 土的抗剪強(qiáng)度與剪切滑動面上的法向應(yīng)力 仃相關(guān),隨著B的增大而提 Mi.9 .【答】1 土的根本性質(zhì),即土的組成、土的狀態(tài)和土的結(jié)構(gòu),這些性質(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

34、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) 工二工/,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%=+切2.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)力巧作用面成段角任意方向平面上的法向正應(yīng)力和剪應(yīng)力為：cr= fa; + fci; - Celcos 2d r= tr, - 2a,2,要使該平面上的剪應(yīng)力工到達(dá)最大值,必須使3而2a = 1 ,即值=45口.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45口.顯然,“=,所以土體的最大剪應(yīng)力面不是剪切破裂面.2對于飽和軟粘土,在不排水條件下,其內(nèi)摩擦角 例二°

35、; ,此時b二.,成立,即土體的最大剪應(yīng)力面即為剪切破裂面11 .如何理解不同的試驗(yàn)方法會有不同的土的強(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)度是不是一個定值為什么13 . 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是什么通常通過哪些室內(nèi)試驗(yàn)、原位測試測定 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, 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 .簡述直剪儀的優(yōu)缺點(diǎn).【三峽大學(xué) 2006年研究生入學(xué)測試試題】11 .【答】直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、現(xiàn)場十字板剪切試驗(yàn)假設(shè)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

36、,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；如果地基荷載增長速率較慢,地 基土的透水性不太小如低塑性的粘土以及排水條件又較佳時如粘土層中 夾砂層,那么可以采用固結(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)時還應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn).12 .【答】砂性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式： 孫"皿；粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá) 式：二白十同一土樣的抗剪強(qiáng)度不是一個定值,由于它受到試驗(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

37、 匕、土的內(nèi)摩擦角卬.室內(nèi)試驗(yàn) 有：直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；十字板剪切試驗(yàn)為 原位測試測定.14 .【答】三軸壓縮試驗(yàn)按排水條件的不同,可分為不周結(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,當(dāng)?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(jié)不排水剪切試驗(yàn)指標(biāo)；當(dāng)?shù)鼗恋耐杆?性和排水條件較好而施工速度較慢時,可選用固結(jié)排水剪切試驗(yàn)指標(biāo)；當(dāng)?shù)鼗?土的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(jié)不排水剪切試 驗(yàn)指標(biāo).15 .【答】優(yōu)點(diǎn)：簡單易行,操作方便；缺點(diǎn)：不能限制試樣排水條件,不 能量測試驗(yàn)過程中試件內(nèi)孔隙水壓力變化.試件內(nèi)的應(yīng)

38、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.在剪切過程中, 應(yīng)力分布不均勻,受剪面減小,計算抗剪強(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.五、計算題1.解:二 513no 45.45°一與一2%臉療一卷= 121,802.解:=仁 +7tan 爐=20 +100 * tan 22° = 60.4k尸&由于馬二二,所以該平面會發(fā)生剪切破壞.500-100500 + 1003.解：5 = 1皿 + 400 = 500此4=0.667能=arc sin 0.667 = 41. £： °二04.

39、解:D5 = 300 - 200= 5002%NO% 二 45.十三- 二 60°仃二1/ + %+%-%cos 2a=g 鈍0+200V500-2008門加=27 詼F“ g 巧巧sin 2 = yx300xsin 120° =129.9止戶口=1x300= 150破壞面上盯=129"?"Tz. B= 173.2 >= 150k%在最大男應(yīng)力作用面上'15.解：5 =200 + 200 = 40除u： = % 域= 400 -100 = 300上尸95二 , 一里二 200 100 = lOOFdf正常固結(jié)飽和粘性土進(jìn)行固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)

40、時,已 二0.甲=arcsiti列"100= 45° + 近二 45.十劭 = 60°破壞面上的有效正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為:150亡產(chǎn)口lx(30a + 100)+l：(300-100)cog 2 x 60°J =300-100sm2k60.=&7比產(chǎn)曰6.解:該土樣未到達(dá)極限平衡狀態(tài).7.解:8.解:5 =心十%卷=100 *左乩=人生+乩,-四巧) 二三 +4 +工(W -6) = 100- 68 4 0.6x2ctf = 32 + L2根據(jù)土的極限平衡條件:5 - M 二® - Au)tan3| 450 + 義''2

41、 J= 32 + 1.加代入上式,得w5=10U + 2q 5 =100上產(chǎn)事將1.(250】13 + 2% -32-1,2, =(10Q-32-12cJtan2 450+ 2解得一9.解:-4504- = 45&4 = 60破裂角, 二 -1=X2#=：5 + %+ ；對-CGOS 2%65H 150+x350-150匚.心 x600= 200壯力1 x350 - ISOjsm2x 60. = 866無產(chǎn)口不會破壞q =二 + crtanp= 20+ 200tan 30e = 135.5上Rs ： r = 86-6妙也?mXfTl = 42 tan2 45° H + 2ct

42、an 450 +2；I2/l?0u-100 x tan2 450+ - 230+ 2x 20 xtan 4j'1 h2二 369.至F口10.解: 6 =5 tan.45c - - 2ctan 45° -2I 2；,2CT= JCT + %+!5 一巧COS90cl +同 hLjzy =匚 + crtan 用= c +5+：5 -ss電0o + 時u占11.解:2；2,"叮cr； = 5 -口 = 400 - 160 = 240kPa% =45、9=45 口十空_ = 59.破裂角：-仃,二:5 +H+ 7 仃；_ 4cos2%129 一濟(jì)產(chǎn)口m240 90+224

43、0-9.匚.電工59°=1z . 八TT= - 1b； 一5而 2%=lx240-90sin2父3煨不會破壞盯=不十仃, tan d=3 +129 8 tan 280 = 72一.比Fg > T = 66.2左產(chǎn)鼻 12.解:1 西一5=1 乂250-1.二 了北戶口 <c, = 80a（1） 22不會破壞（2） -；：1 I-%=弓 十175個=150+0 8x310-150= 278kA% = 45° +色=63,-13.解：25x5.712x20=3.6m汕工區(qū)=也22h<-2r根據(jù)土的極限平衡條件,有1二叫+2/歷久十91 一 %/-口/=勺十日'J/將匕加-叫代入上式,得_3一瓦&%心一次*"后"母"