土力學(xué)習(xí)題及答案第七章

1、第7章土的抗剪強(qiáng)度 一、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

2、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)?！救龒{大學(xué)2006年研究生入學(xué)考試試題】二、填空題1. 土抵抗剪

3、切破壞的極限能力稱為土的_   _    _。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(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)度庫侖定律的總應(yīng)力的表達(dá)式       

4、                ，有效應(yīng)力的表達(dá)式                      。5. 粘性土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)包括         

5、0;     、              。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)，該點(diǎn)最大剪應(yīng)力值為           ，與主應(yīng)力的夾角為   

6、;      。8. 對(duì)于飽和粘性土，若其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為，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)，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           。1

7、0. 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)度線下方，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               、               、        

8、60;     三種。12. 土樣最危險(xiǎn)截面與大主應(yīng)力作用面的夾角為                    。13. 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)

9、聚力           （大于、小于、等于）零。三、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)，破裂面與小主應(yīng)力作用面的夾角為( 

10、)。 (A)        (B)      (C)       (D)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(  )。 (A)        (B)      (C)       (D)

11、4. 無粘性土的特征之一是(  )。  (A)塑性指數(shù)      (B)孔隙比     (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

12、歷史6下列說法中正確的是(  )(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(cè)定。  

13、; (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)的剪切速率無關(guān)   &#

14、160;       (D)與土中孔隙水壓力是否變化無關(guān)10. 通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)可以測(cè)得粘性土的（  ）。(A)和      (B)和      (C)和      (D)和 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

15、（  ）是在現(xiàn)場(chǎng)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)格控制排水條件      (B)能進(jìn)行不固結(jié)不排水

16、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 

17、0;   (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

18、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)            (B)    (C)            (D)19. 對(duì)一軟土試樣進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，

19、測(cè)得其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為40kPa，則該土的不排水抗剪強(qiáng)度為（  ）。(A)40kPa      (B)20kPa       (C)10kPa      (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      

20、(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(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，最終測(cè)得的強(qiáng)度有何區(qū)別？（  ）。 (A)越大，強(qiáng)度越大         (B)越大，孔隙水壓力越大，強(qiáng)度越小(C)與無關(guān)，強(qiáng)度相似 &

21、#160;     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)

22、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，正確的是(    )。    (A)當(dāng)抗剪強(qiáng)度包線與摩爾應(yīng)力圓相離時(shí)，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(shí)，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(shí)，說明土體中某些

23、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(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：           (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)的敘述中，正確的是(    )。  &#

24、160; (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(cè)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，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)摩擦力和粘聚力形成的    (B)

25、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?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)過程中，試樣中的應(yīng)力狀態(tài)無法確定，較復(fù)雜   &

26、#160;(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)           (B)            (C)31. 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(cè)定。    (A)砂土       

27、60;  (B)粘性土          (C)粉土             (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)            

28、0;           (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(shí)的剪切速率無關(guān)33. 粘性土抗剪強(qiáng)度表達(dá)式為：                

29、0;                                                 

30、0;           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、j           (

31、D)s 、j34. 在厚度較大的飽和軟粘性土層上修建筒倉建筑時(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  

32、60;            (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)與試樣頂面夾角呈面         &#

33、160; (B)與試樣頂面夾角呈  (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)不能用來測(cè)定軟粘土的靈敏

34、度。4. 對(duì)飽和軟粘土，常用無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)代替三軸儀不固結(jié)不排水剪切試驗(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(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。11.對(duì)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(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

35、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。五、計(jì)算題1. 已知地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，問當(dāng)?shù)鼗心滁c(diǎn)的大主應(yīng)力，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)，若作用在土中某平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為.，問該平面是否會(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，周圍壓力，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，試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差

36、，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).。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)，試件在周圍壓力作用下，當(dāng)通過傳力桿施加的豎向壓力達(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。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。6. 某土樣.，承受大主應(yīng)力.小主應(yīng)力的作用，測(cè)得孔隙水壓力，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，施加的周圍壓力，試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差。已知土

37、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(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，。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，然后關(guān)閉排水閥，施加周圍壓力，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)，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)，。若作用在土樣上的大小主應(yīng)力分別為和，問該土樣是否破壞？若小主應(yīng)力為，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，地基土的粘聚力和內(nèi)摩擦角分別為和。求該點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度。11. 某完全飽和土樣，已知土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為，；，

38、；，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)，則破壞時(shí)的約為多少？（2）在，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. 某飽和粘性土由無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)測(cè)得其不排水抗剪強(qiáng)度，如對(duì)同一土樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)，問：（1）若施加圍壓，軸向壓力，該試樣是否破壞？（2）施加圍壓，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)，土堤填土的重度為，試問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，

39、將三軸室壓力升至，再增加偏壓力直至試樣破壞。已知該試樣的有效粘聚力，有效內(nèi)摩擦角，孔隙壓力系數(shù)，試確定破壞時(shí)的偏應(yīng)力。15.某飽和軟土地基，靜止側(cè)壓力系數(shù)，地下水位在地基表面處。今在地基上大面積堆載，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)度達(dá)到90%時(shí)，土的抗剪強(qiáng)度是多少？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)孛娉惺軐挾葹榈木紬l形荷載時(shí)，荷載中心點(diǎn)下深度為的點(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)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)

40、的莫爾破壞包線示意圖；（2）證明該地基土的不排水抗剪強(qiáng)度的表達(dá)式可以寫成：提示：地基中任一點(diǎn)由引起的附加主應(yīng)力為：    式中   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(shí)施加一寬度為的均不條形荷載，引起荷載中心線下深度處點(diǎn)的孔隙水壓力增量。土層的靜止側(cè)壓力系數(shù)，飽和重度，有效應(yīng)力指標(biāo)，。地下水位在地表。試計(jì)算點(diǎn)在時(shí)間和時(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；（b）如

41、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)，施加周圍壓力，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(shí)的孔隙水壓力為，兩個(gè)試件的試驗(yàn)結(jié)果為：試件：試件：試求：（a）用作圖法確定該黏土試樣的；（b）試件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)試件受到和的作用，測(cè)得孔隙水壓力，問該試件是否會(huì)破壞？為什么？2

42、2. 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，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)，如果試樣在不排水條件下破壞，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？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)，如果該試件在周圍壓力下進(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。習(xí)題參考答案一、簡(jiǎn)答題1. 【答】土的抗剪強(qiáng)度可表達(dá)為，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(duì)于同一種土，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與

43、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。3. 【答】（1）土的極限平衡條件： 即或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，且（2）當(dāng)為無粘性土（）時(shí)，或4. 【答】因?yàn)樵诩魬?yīng)力最大的平面上，雖然剪應(yīng)力最大，但是它小于該面上的抗剪強(qiáng)度，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5. 【答】直剪試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：；三軸試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：。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。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 tes

44、t)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，不固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)，簡(jiǎn)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(gè)過程中都不允許排水，試驗(yàn)自始至終關(guān)閉排水閥門，固結(jié)快剪(consolidated quick shear test)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，固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)，簡(jiǎn)稱固結(jié)不排水試驗(yàn)(CU-test, consolidation undrained test)試樣在施加圍壓時(shí)打開排水閥門，允許排水固結(jié)，待固

45、結(jié)穩(wěn)定后關(guān)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，慢剪(S-test, slow shear 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)稱排水試驗(yàn)(CD-test, consolidation 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件剪切破壞，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

46、“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不能嚴(yán)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(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，而三軸儀能嚴(yán)格控制排水條件，并能通過量測(cè)試樣的孔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(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)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(zhǎng)期穩(wěn)定性或長(zhǎng)

47、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，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

48、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(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。 

49、;    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，于是總孔隙壓力增量為：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(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(huì)影響試驗(yàn)的結(jié)果。10. 【答】（1）根據(jù)土體的極限平衡理

50、論可知，土中某點(diǎn)，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。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)力作用面成角任意方向平面上的法向正應(yīng)力和剪應(yīng)力為：，要使該平面上的剪應(yīng)力達(dá)到最大值，必須使，即。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。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)

51、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)合工程經(jīng)驗(yàn)。12. 【答】砂性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：；粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：。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。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

52、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恋耐杆院团潘畻l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。在剪切過程中，

53、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2. 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3. 4. ；5. 粘聚力；內(nèi)摩擦角6. 小7. ；【解題過程】，當(dāng)時(shí)，最大。8. 9. ；【解題過程】當(dāng)時(shí)，最大，此時(shí)，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. 等于三、選擇題題號(hào)123456789101112131415答案CDBDABCBDACCAAA題號(hào)16171819202122232

54、4252627282930答案DABBCACBACCBBCB題號(hào)31323334353637 答案DBCACBB 四、判斷改錯(cuò)題1. ×,不能嚴(yán)格控制排水條件。2. ×，砂土沒有粘聚力。3. ×，可以測(cè)靈敏度。4. 。5. 。6. 。7. 。8. ×，改“剪切速率”為“排水條件”。9. ×，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. ×，應(yīng)為。11. 。12. ×，砂土透水性大，通常只進(jìn)行排水剪試驗(yàn)。13. 。14. 。五、計(jì)算題1.     解：2.解：