土的抗剪強(qiáng)度試題及答案

1、土 的 抗 剪 強(qiáng) 度試 題 及 答 案一、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(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.6 .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.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

2、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 .簡述直剪儀的優(yōu)缺點(diǎn).【三峽大學(xué)2006年研究生入學(xué)測(cè)試試題】二、填空題1 . 土反抗剪切破壞的

3、極限水平稱為土的_.2 .無粘性土的抗剪強(qiáng)度來源于 o3 .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 .土中某點(diǎn)巧=3°上網(wǎng), = 1加外 ,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,假設(shè)其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為% 那么土的不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)/=_o9 .土中某點(diǎn)口1 =6°“/0=2或加該點(diǎn)最大剪應(yīng)力作用面上的法向應(yīng)力為剪應(yīng)力為10 .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)

4、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、_、_三種.12 . 土樣最危險(xiǎn)截面與大主應(yīng)力作用面的夾角為_o13 . 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)零.三、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

5、作用面的夾角為().45.+里 045°-(A)' j (B) 二(C)- (D) 一3 . 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().045.+更45°-(A)1 j (B) 二(C) - (D)-4 .無粘性土的特征之一是()o(A)塑性指數(shù)1戶 1 (B)孔隙比. 0名(C)靈敏度較高(D)粘聚力已二°5 .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(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 .以下說法中正確的選項(xiàng)是()(A) 土的抗剪強(qiáng)度與該面上的總正應(yīng)力成正比(B) 土的抗剪強(qiáng)度與該面上的有效正

6、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*何?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.(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)與根底寬度有關(guān)(C)與試驗(yàn)時(shí)的剪切速率無關(guān)(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)皂和& (B) %和方(C) 和t(D) %和用11 . 土的強(qiáng)度破壞通常

7、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(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

8、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.AB一二C <- -< D, 之19 .對(duì)一軟土試樣進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),測(cè)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.A40kPa B20kPa C10kPa D5kPa20 .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)

9、飽和試樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn),其圍壓口3分別為50、100、150kPa,最終測(cè)得的強(qiáng)度有何區(qū)別.A叮5越大,強(qiáng)度越大（8） 口5越大,孔隙水壓力越大,強(qiáng)度越小C與03無關(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 .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(shí),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

10、的選項(xiàng)是 ()o(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)的表達(dá)中,正確的選項(xiàng)是 ()o(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)

11、度,以下有關(guān)抗剪強(qiáng)度的表達(dá)正確的選項(xiàng)是()o(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(cuò)誤的選項(xiàng)是()o(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(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(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) 1 1 1(B) 1 1(C)31 .無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)適用于()

12、的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定.(A)砂土(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)(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：勺二C+研指出下面幾項(xiàng)中,全部是土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的是()o(A)弓、c (B)、 (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(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 巧越大,那么測(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

13、【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4 5.面B與試樣頂面夾角呈4,;卬卜C與試樣頂面夾角呈41 一甲W37 .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(cè)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(cè)定軟粘土的靈敏度.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

14、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 值二45.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

15、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)摩擦角中o五、計(jì)算題1 .地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)昨聯(lián)風(fēng),研三30° ,問當(dāng)?shù)鼗心滁c(diǎn)的大主應(yīng)力5 =4°比產(chǎn)口,而小主應(yīng)力03為多少時(shí),該點(diǎn)剛好發(fā)生剪切破壞2 .土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)0 = 2址,卬=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b三lOOt,Pa.,問該平面是否會(huì)發(fā)生剪切破壞3 .對(duì)某砂士試樣進(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)力差力生=10證民,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),施加周圍壓力個(gè)=,試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差巧一巧二

16、黨"kPa ,測(cè)得孔隙水壓力.=18瞅尸匕整理試驗(yàn)成果得有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)一二75一壯尸*卯三.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 白1 = 50.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F = 20設(shè)所 作用下,當(dāng)通過傳力桿施加的豎向壓力AUi到達(dá)200kPa時(shí)發(fā)生破壞,并測(cè)得此時(shí)試件中的孔隙水壓力廿二lOOfcfd.試求土地有效粘聚力 C'和有效內(nèi)摩擦角 爐.破壞面上的有效正應(yīng)力 短和剪應(yīng)力丁 o6 .某土樣/ = 20k%.=貫,承受大主應(yīng)力巧二42

17、訛小主應(yīng)力%=15岫&的作用,測(cè)得 孔隙水壓力二46上產(chǎn)=,試判斷土樣是否到達(dá)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%=300無口口,試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差5 -q=455此口.土的粘聚力匚=, 內(nèi)摩擦角3三2.",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 二口,-25 假設(shè)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% =-68tFu ,然后關(guān)閉排水閥,施加周圍壓力%二lOOkFa ,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)與

18、,求r此試樣的不排水抗剪強(qiáng)度助.9 .某土的壓縮系數(shù)為0J6初尸蟲-1,強(qiáng)度指標(biāo)C = 201fc為,中三§0.假設(shè)作用在土樣上的大小主應(yīng)力分別為350吐%和15.此力 ,問該土樣是否破壞假設(shè)小主應(yīng)力為1 口很外,該土樣能經(jīng)受的最大主應(yīng)力為多少% =35 ml 優(yōu)=0 .噎=12 爪% %二世.10 .地基中一點(diǎn)的大主應(yīng)力為,地基土的粘聚力和內(nèi)摩擦角分別為心和中.求該點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度11 .某完全飽和土樣,土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為的,那么：1假設(shè)該土樣在 弓=200尢F1作用下進(jìn)行三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn),那么破壞時(shí)的01約為多少?在仃3 = 250匕 , 5 =40.匕 ,曉三160法號(hào)時(shí)土樣

19、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% =hPa ,如對(duì)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10業(yè)Ri,軸向壓力2501tp白,該試樣是否破壞2施加圍壓15架P口,假設(shè)測(cè)得破壞時(shí)孔壓系數(shù) Ar =0 8 ,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)/ = 25kPa,例二° , 土堤填土的重度為九NJ病,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,太沙基承載力公式中 區(qū)"7114 .某粘土試樣在20口止產(chǎn)口的三軸室壓力作用

20、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口左產(chǎn)巴再增加偏壓力/ 心直至試樣破壞.該試樣的有效粘聚力-=5kPa ,有效內(nèi)摩擦角19、孔隙壓力系數(shù)5 = 0.S 5瑪=皿=,試確定破壞時(shí)的偏應(yīng)力/一叫.15 .某飽和軟土地基,%二16必M病,4二10上無,區(qū)二0.,cr= 2kPa ,/三20° ,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50Hb ,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

21、數(shù)為,有效粘聚力為白,有效內(nèi)摩擦角為代地下水位與地面齊平.當(dāng)?shù)孛娉惺軐挾葹?b的均布條形荷載7口時(shí),荷載中央點(diǎn)下深度為 上的尺點(diǎn)在不排水條件下剪切破壞,此時(shí),孔隙水壓力值為"O1繪出點(diǎn) M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)的莫爾破壞包線示意 圖；r2證實(shí)該地基土的不排水抗剪強(qiáng)度出的表達(dá)式可以寫成：提示：地基中任一點(diǎn)由 F口引起的附加主應(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-寬度為60附的均不條形荷載P =,引起荷載中央線下3.0眈深度處點(diǎn)M的孔隙水壓力增量 W二鋸做a.土層的靜止側(cè)壓力系數(shù) 第二,飽和重度 匕3二柳/,有效應(yīng)

22、力指標(biāo)/ = 2CkPa ,地下水位在地表.試計(jì)算點(diǎn)M在時(shí)間£"°和£ = do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 啊分別為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和中；(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),施加周圍壓力電,試問土樣將在多大的軸向壓力作用下發(fā)生破壞20 .某黏

23、土試樣在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn),破壞時(shí)的孔隙水壓力為津/,兩個(gè)試件的試驗(yàn)結(jié)果為：試件 I :一 ：一'：'4 J ,件.二/,；二1 1 ?,-: ,；：試求：(a)用作圖法確定該黏土試樣的一%和 J® ； (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)Ao21 .某飽和黏性土在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn),得 ,-2* ,如果這個(gè)試件受到巧=20°上尸口和個(gè)二15訛月的作用,測(cè)得孔隙水壓力第=100此門,問該試件是否會(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)得網(wǎng)".=2°七% ,對(duì)同

24、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)C=0,0三交.,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5忽然增加到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)2.24尸氏/三22.,如果該試件在周圍壓力弓二2""丈產(chǎn)口下進(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01.習(xí)題參考答案、簡做題1 .【答】土的抗剪強(qiáng)度可表達(dá)為二Ban甲+二,電二稱為抗剪強(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

25、.【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.! OR + Og .=sin ffl+ c cos3.【答】(1) 土的極限平衡條件:22即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(JL =cran 3| -15° + - c3 = tan31 J50 -(2)當(dāng)為無粘性土(二二.)時(shí),'、2,或12)4 .【答】由于在剪應(yīng)力最大的平面上,雖然剪應(yīng)力最大j ,但是它小于該面上的抗剪強(qiáng)度q ,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 ±4;825 .【答】直剪試

26、驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：03 = " 5'0 ；三軸試驗(yàn)土樣的應(yīng)力狀態(tài)：03 HH °.直剪試驗(yàn)土樣的大主應(yīng)力作用方向與水平面夾角為90°o6 .【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, quickshear test)試樣施加豎向壓力后,立即快速(min )施加水平剪應(yīng)力使試樣剪切%相不固結(jié)不排水 三軸試驗(yàn),簡 稱不排水試驗(yàn)(UU-test, unsolidationundrainedtest)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4%固

27、結(jié)快剪(consolidatedquick 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%,%固結(jié)不排水三 軸試驗(yàn),簡稱 固結(jié)不排水試驗(yàn)(CU-test,consolidationundrainedtest)試樣在施加圍 壓時(shí)翻開排水 閥門,允許排 水固結(jié),待固 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, slowshear test)允許試樣在豎向壓力下排水,待固結(jié)穩(wěn)定后,那么固結(jié)排水三軸試驗(yàn),簡稱排水試驗(yàn)試樣在施加圍壓時(shí)允許排水固結(jié),待固結(jié)%牝以緩慢的速率施加水平剪應(yīng)力使試樣

28、剪切(CD-test,consolidationdrained test)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 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(duì)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(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)格限制排水條件,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

29、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)乃至平安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

30、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(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,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(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)境比擬復(fù)雜,而且

31、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).B為在各向應(yīng)力相等條件下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)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：Au=A"_ Aq；在cu試驗(yàn)中,由于試樣在內(nèi)作用下固結(jié)穩(wěn)定,故加3 二 ° ,于是總孔隙壓力增量為：1,二；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(gè)定

32、值；3 土的抗剪強(qiáng)度與剪切滑動(dòng)面上的法向應(yīng)力 叮相關(guān),隨著 仃的增大而提升.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(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),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=4H 42 o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)力作用面成口角任意方向平面上的法向正應(yīng)力和剪應(yīng)力為:門二 1a+%+!% - %cos 2cx E二巧

33、一%即2值工2,工,要使該平面上的剪應(yīng)力到達(dá)最大值,必須使 血2&三1,即盤1 = 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.顯然,° = 45.* &,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 丹二° ,此時(shí)b二%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)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(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；如果地基荷載增長速率較慢,地基土的透水性不太小如

34、低塑性的粘土以及排水條件 又較佳時(shí)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(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：町=6油罩；粘性土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：町=C + 6沖價(jià).同 一土樣的抗剪強(qiáng)度不是一個(gè)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)：土的粘聚力白、土的內(nèi)摩擦角 中.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(cè)

35、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?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】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(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,應(yīng)力分布不均勻,受剪面減小,

36、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3.450 + 如 24.5.6.7.盯K + bt/尹；的爐粘聚力匕；內(nèi)摩擦角小小10. 45° ?r=巧%加n0【解題過程】-,當(dāng)日=45時(shí),最大.8 .'-'9 .一七三一二1三匕【解題過程】當(dāng)次=45.時(shí),E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 ."1.113 .極限平衡14 .等于三、選擇題題號(hào)

37、123456789101112131415答案CDBDABCBDACCAAA題號(hào)161718192021222324252627282930答案DABBCACBACCBBCB題號(hào)31323334353637答案DBCACBB四、判斷改錯(cuò)題1. 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(cè)靈敏度.4. ,.5. V.6. ,.7. 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.9=45°45.,10. x,應(yīng)為 211. Vo12. X,砂土透水性大,通常只進(jìn)行排水剪試驗(yàn).13. 114. Vo五、計(jì)算題

38、1.解:2.解:盯=c + tTtari 發(fā)=2.+100 x tan 220 = 6.一4七尸.由于.=T ,所以該平面會(huì)發(fā)生剪切破壞.3 .解：=100+400 = 500.4 .解：(1)=300 + 200 = 500kPa(2)破壞面上盯=129.9好 =工心曰上一= 173,2kPa >= 1 50kPa在最大男應(yīng)力作用面上,口副 cr, = 200 + 200 = 400 上Fa5 .解：l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), 破壞面上的有效正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為：6 .解：該土樣未到達(dá)極限平衡狀態(tài).1 到q 放=221 5kFa7 .解： 1Mleo q er- = rf - er? = 2rli8 .解： 13 ln根據(jù)土的極限平衡條件:crL - Zy = (g - Aw)tan將