土的抗剪強度_試題及答案

1、i.已知地基土的抗剪強度指標川:;，門? r,問當?shù)鼗心滁c的大主應 力s二，而 小主應力為多少時，該點剛好發(fā)生剪切破壞？1.解:400xtana30-2xl0xtanOj b t3fl1 212rtan451 2J= 121,8 上 P 說1 22.，；已知土的抗剪強度指標_. ，若作用在土中某平面上的正應力和剪應力分別為；I, m uJ匚I，問該平面是否會發(fā)生剪切破壞?2 解.Tj 二 r + crtan 卩二 20 +100xtan22 二 604fcPa因為I二-，所以該平面會發(fā)生剪切破壞3. 對某砂土試樣進行三軸固結(jié)排水剪切試驗，測得試樣破壞時的主應力差-. - - J，周圍壓力丄J

2、,試求該砂土的抗剪強度指標3 解.=100+400 = 5004fa拊7)sin 恥= 500-100 = 0.66777(5+6)500 +100軌-arcsin 0.667 = 418 5=04. 一飽和粘性土試樣在三軸儀中進行固結(jié)排水試驗，施加周圍壓力J- 1-,試樣破壞時的主應力差-2 2T= |x (300-100) sin (2x60c) = AkPa6. 某土樣，承受大主應力5二二此七.小主應力 丄-1- L-的作用，測得孔隙水壓力；試判斷土樣是否達到極限平衡狀態(tài)。6.解：該土樣未達到極限平衡狀態(tài)。7. 一飽和粘性土試樣進行固結(jié)不排水剪切試樣，施加的周圍壓力丄-二，試樣破壞時的主

3、應力差-.?二。已知土的粘聚力一二，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？7.解:味=227-5tP ”=242也 孤8. 從飽和粘性土層中取出土樣加工成三軸試樣，由固結(jié)不排水試驗得II小。若對同樣的土樣進行不固結(jié)不排水試驗，當試樣放入壓力室時測得初始孔隙水壓力? 一出汽，然后關(guān)閉排水閥，施加周圍壓力 二；乙，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)；，求此試樣的不排水抗剪強度8.解：5-西二蟲-厲=255 二爲 + 玄也二 100+2QAw = A cr 3 + J4 （A 印-血巧）=cr3 +段口 +衛(wèi)（巧一巧）=100- 68 + 0 6

4、x 込=32 + 1.2A根據(jù)土的極限平衡條件：25 -加=（邁一加）tan/ z|H = ? tanL +之（小k2即45+ 2(25 100 + a-32-12a = (100- 32-1.2cjtana 45 + 2 j解得-山加乜9. 某土的壓縮系數(shù)為一二；，強度指標I若作用在土樣上的大小主應力分別為,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。12.解：-(O1 - cr) = x( 250-100) = ?5kPa cti = SOfcFa(1) (不會破壞)(2) 二一 -_ -. 二.Uf 二偽 + 嗎(5-爲)二 150 + 08x(310-1

5、50)二 278 岀 3a =45 +A-= 45 J -13. 在一軟土地基上修筑一土堤，軟土的不排水強度參數(shù)-丄二，丄,土堤填土的重度為試問土堤一次性堆高最多能達到幾米？（設控制13.解:穩(wěn)定安全系數(shù)偉2.0，太沙基承載力公式中I -）25x5.71二=D.om14.三軸室壓力作用下完全排水固結(jié)，然后關(guān)閉排水閥-.L.J，再增加偏壓力；52x20某粘土試樣在一二的門，將三軸室壓力升至直至試樣破壞。已知該試樣的有效粘聚力S，有效內(nèi)摩擦角r，孔隙壓力系數(shù)丄，II - ,-,試確 定破壞時的偏應力：門丁。14 解: 6 = 4（MPa , A 爲=2（MPa陌=1.402 匕+卯（斫巧）才根據(jù)土

6、的極限平衡條件，有碼+ （巧-爲）/ -幻二（A3 +疋護將 1 I 代入上式，得刃=血-月g）仇-1） + 3廟1_( 400-0.3x200X1 965-1) + 2x15x1.402 1-0.29+-0-.-29x1-.-9-6-5 也 1 J15. 某飽和軟土地基，靜止側(cè)壓力系數(shù) 5-11, 地下水位在地基表面處。今在地基上大面積堆載巨飛,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(jié) 度達到 90%寸，土的抗剪強度是多少？強度的凈增長值為多少？15. 解：堆載前 匸. 八 - srfl 二 f+ 廳愉 0 二 2 + 30tan 20 =2.9kPa堆載后且

7、當固結(jié)度達90%寸丁一： V二L 二 2+ 75tan 20 二 293kPaS 號 1 = 29,3 -12,9 = 16n4tPfl16. 已知飽和粘性土地基的有效重度為 1，靜止側(cè)壓力系數(shù)為 J-. ，有效粘聚力為 r,有效內(nèi)摩擦角為匸，地下水位與地面齊平。當?shù)孛娉惺軐挾葹?一的均布條 形荷載T?時，荷載中心點下深度為J的-T點在不排水條件下剪切破壞，此時，孔隙水壓力值為。（1）繪出點二在原始應力狀態(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丄的表達式可以寫成：5 = |0 + 疋+即+珂漪 0+d 亦 0提示：地基中任一點由I引

8、起的附加主應力為：=紐州土 sin A )17.側(cè)壓力系數(shù)切二，飽和重度.，有效應力指標妙一。地下水位在地表。試計算點 M在時間i0和（二*時是否會發(fā)生剪切式中I該點到均布條形荷載兩端的夾角16.解：（1）圖略（2） 二也g二如5 =17TI 2）17T（2丿魂二涉給+井 +A爲T* （巧Y）亡sin 審=i（/? cot 護 + -何 + H）cf-COtA+- （ 7i + 応） 2 25 =- （a +q）sin 0+八? 02二+Q +瓦）冷+ 2肚+加血乙在某飽和粘性土地表瞬時施加一寬度為 也展；的均不條形荷載.-L-，引 起荷載中心線下彳代深土層的靜止度處點二的孔隙水壓力增量L .

9、破壞丈”=tan217.解:廟=1,7321M丿tan345+30 2丿5二艸+卩也+三2-+1a3 二+yvh +II 時：H 二，P 兀 J A，打2LJUa o=10x3+150 （a）用作圖法（如上圖）土樣的抗剪強度指標c=20kPa和；1所以，未破壞19.某飽和黏性土無側(cè)限抗壓強度試驗的不排水抗剪強度 二仏，如果對同 一 土樣進行三軸不固結(jié)不排水試驗，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？ 19.解：思考：破壞線是一水平直線，即在剪應力最大的作用平 面上發(fā)生剪切破壞（特殊）巧-碼ty = = J2（參見書P192公式7-14）=2q +05 = 2x70+150

10、= 29 朮 Pa20.某黏土試樣在三軸儀中進行固結(jié)不排水試驗，破壞時的孔隙水壓力為兩個試件的試驗結(jié)果為：試件 1：5 = 200EP爲 q = 35 （） kPu,uA =試件 U： CTj = 40W:PaQ = 7。就帀旳=2EQ 上 FQ試求：（a）用作圖法確定該黏土試樣的；（b）試件U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。20.解：（a）用作圖法（見下圖）確定該黏土試樣的12D 2d?10350 4CD42) ga 45 + = 1.38.49kPaI 2丿5 埔=200- 100 = WCkPa1J，所以，不會破壞。22.某正常固結(jié)飽和黏性土試樣進行不固結(jié)不排水試驗得1!，對同樣的土進行固結(jié)不排水試驗，得有效抗剪強度指標在不排水條件下破壞，試求剪切破壞時的有效大主應力和小主應力如果試樣s b 6 二 4022.解：對于不固結(jié)不排水，見下圖，知常署度個23.在22題中的黏土層，如果某一面上的法向應力二突然增加到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？ 23.解：當時，瞬間相當于不排水條件這時-任何面的抗剪