土的抗剪強(qiáng)度試題及答案

1、Word文檔1.已知地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)白"1就F，典=狗口，問當(dāng)?shù)鼗心滁c(diǎn)的大主應(yīng)力5=4°業(yè)產(chǎn)口，而小主應(yīng)力丐為多少時(shí)，該點(diǎn)剛好發(fā)生剪切破壞?1 .解：= 5 tan = 45°30t30=400xtan245。j-2xlQxtan|5°=121,%外2 .已知土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)=20匕,尹=22°,若作用在土中某平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為叮上1。址”匯=60,41tma,問該平面是否會(huì)發(fā)生剪切破壞？3 .解叮團(tuán)*=20+100x,22口=60.4近因?yàn)轭栽撈矫鏁?huì)發(fā)生剪切破壞。4 .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

2、壞時(shí)的主應(yīng)力差5f=40。以%,周圍壓力q=100,試求該砂土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。5 .解：5=100+40）=500500-100500 + 100=0.667能-arcsin0.667=41.屋6 .一飽和粘性土試樣在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)排水試驗(yàn)，施加周圍壓力%=2°低試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差巧一%=30/外,整理試驗(yàn)成果得有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)一二75內(nèi)./=3。0。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a=60°的平面而不發(fā)生在最大剪應(yīng)力的作用面？解：(1)I:一3口0450+=60°丁2仃二:(/一%)+?(/一啊

3、)cos2g=1(500+200)-Fy(500-200)cos120°二5kPa“g(巧-力)sin2=yx300xin120°=129疑日0r=1x300=150WXi&a(2)破壞面上盯=129."尸口在最大剪應(yīng)力作用面上-1：''7 .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"2。F曰作用下，當(dāng)通過傳力桿施加的豎向壓力以巴達(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支二1。俄用。試求土地有效粘聚力和有效摩擦角爐.破壞面上的有效正應(yīng)力b和剪應(yīng)力二。5 .解：5=200+200=40

4、0匹口口;=5-a=400-100=300kPa仃!=%筮=200100=100小F仃正常固結(jié)飽和粘性土進(jìn)行固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)時(shí),.5f-E.300-100o甲-埴=arc$山=30W+W列口+10。%二45。+且=45。十空二60。722破壞面上的有效正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為:150 HH2x(300+100)+1x(300-100)COG2M600)二1x(300-100)sm6 .某土樣/=2。上%."3。"，承受大主應(yīng)力5=M20±Fj小主應(yīng)力150左4的作用，測(cè)得孔隙水壓力u=46kPa,試判斷土樣是否達(dá)到極限平衡狀態(tài)。6 .解：該土樣未達(dá)到極限平衡狀態(tài)。7

5、 .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5'=30。"%,試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差已知土的粘聚力c=50kPa,摩擦角或二2°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 .解：T皿=227.果戶口盯二242與%>j9 .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)得白=U,爐=2丁。若對(duì)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(shí)測(cè)得初始孔隙水壓力叫="戰(zhàn)汽1然后關(guān)閉排水閥，施加周圍壓力為二1。函,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)A/=06,求此試樣的不排水抗剪強(qiáng)度510 解：5-b3二

6、%-H二2.Qi=q+2ea=100+2cAu=Aq+MAc5-汽缶)二口十直n+R(W-6)=100-68-0.6工勿出=32+12%根據(jù)土的極限平衡條件:5一演二位-4u)tan"(450+.將川一.二 |一；. , 1一 :，代入上式，得-32-121t=(100-32-12cjtan口司I45。一二2 J解得二11 某土的壓縮系數(shù)為016退曠,強(qiáng)度指標(biāo)二二2吐尸厘，儼。若作用在土樣上的大小主應(yīng)力分別為35叱以和150%,問該土樣是否破壞？若小主應(yīng)力為1U設(shè)產(chǎn)口，該土樣能經(jīng)受的最大主應(yīng)力為多少？12 解：=45°4-=45(>+=60破裂角1-cr=:%-CjJ

7、cos2.200氏Ri=yx350-Fl50)+1j<(350-150)cos2x600=品（350-150）sin（2>：6川盯所十6知©=20+20013d=13幻近>"般&匕（不會(huì)破壞）(30°(-100xtan245°H42x20xtan45°+IJ13 .已知地基中一點(diǎn)的大主應(yīng)力為百，地基土的粘聚力和摩擦角分別為已和研。求該點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度勺。10 .解:/G、f6=5tan，45“-2ctan45,I2；1b=!E+%)+,(5-辰亞。+中)；（5+G）+（5-5）s而0"十財(cái)OC_i>11 .

8、某完全飽和土樣，已知土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為7=3F曰,內(nèi)二°；cjL%二A；=9%"常則：(1)若該土樣在生=20訛F曰作用下進(jìn)行三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，則破壞時(shí)的巧約為多少?(2)在藥二25映尸"，5，"=16"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 .解：5=Gtan/450+墨+2%tanl+等(12"A/io0A=20Cxtan2W5°H+2x12xtan45°H=334.6*2I2)J(2)-：-12一、叮cr；=5-口=400-IrO=240kPa=45°+=45a+=59

9、6;破裂角：-i二一X2(24090)+!(240-90)8 電工 59129 一濟(jì)盯=十仃, tan d=3 +129 8 tan 280 = 72_0歸Ft® > T = 66.2上尸事"*=i(5+工)+-網(wǎng)2%(不會(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1蜂正口,軸向壓力25。上尸口，該試樣是否破壞？(2)施加圍壓150吐心，若測(cè)得破壞時(shí)孔壓系數(shù)=0-B,此時(shí)軸向壓力和孔壓多大？Word文檔（3）破壞面與水平面的夾角。12.解:1fc-CT)=1X(250-100)

10、=75/cPac匚=WkPa(1) 2-2(不會(huì)破壞)(2) -一一，''：1TL比產(chǎn)=弓+$-£T3)=150+08x(310-150)=27/cPa%=450+%=45(3)1-13.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，g=&,土堤填土的重度為20M屐，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/=5-71）13 .解：叫25x5.71L工=36憎2y2*2。14 .某粘土試樣在20cllt為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4001tB再增加偏壓力（一三）直至

11、試樣破壞。已知該試樣的有效粘聚力/=15尢F竟，有效摩擦角4=1都，孔隙壓力系數(shù)5=0.§,4°.29,試確定破壞時(shí)的偏應(yīng)力3-叫14 .解：q=40比%3=200的(19°、= 1.965=tan2450+2/叵二1402靠產(chǎn)£（巧-丐）根據(jù)土的極限平衡條件，有”一：%十91一凡）7以/二（巴十日'J巴將9=3A%-叫代入上式，得一母，=1,目；+向,(400-03200)(19S5-1)+2x15x1402,口”-1j：6kPa1-029+0.29x1.96515 .某飽和軟土地基，%二16則版，q=TbkFu單二0"注P察，”改。

12、靜止側(cè)壓力系數(shù)父。=1°,地下水位在地基表面處。今在地基上大面積堆載50上&1,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%寸，土的抗剪強(qiáng)度是多少？強(qiáng)度的凈增長值為多少？16 .解：堆載前寸二形=(16-10)戈5二3映出S=/+tan/=2+30tan20"=2.9kPa堆載后且當(dāng)固結(jié)度達(dá)90%寸一引5,1一'二三；5=2+'75tan200=293上尸m口-J=293-129=16.417 .已知飽和粘性土地基的有效重度為尸，靜止側(cè)壓力系數(shù)為正口，有效粘聚力為一有效摩擦角為爐，地下水位與地面齊平。當(dāng)?shù)孛娉惺軐挾葹?/p>

13、2b的均布條形荷載網(wǎng)時(shí)，荷載中心點(diǎn)下深度為上的河點(diǎn)在不排水條件下剪切破壞，此時(shí)，孔隙水壓力值為口。(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)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q的表達(dá)式可以寫成:=g（l+。獷+2,.卜+尸口）sm?，+/提示：地基中任一點(diǎn)由A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16.解：(1)圖略(2)“二乃+A%-u區(qū)二淮4+M+gi如-sin=-St8+G)crcot%=+HgB+/cosg二+勺&+2幾營+mJ血爐+匚,17.在某飽和粘性土地表瞬時(shí)施加一寬度為6M的均不條形荷載營=15

14、at8,引起荷載中心線下3,。耀深度處點(diǎn)距的孔隙水壓力增量板：三1工7收。土層的靜止側(cè)壓力系數(shù)“二心，飽和重度卜血二20.航孫/,有效應(yīng)力指標(biāo)。'=20於,五*地下水位在地表。試計(jì)算點(diǎn)M在時(shí)間£=0和£=8時(shí)是否會(huì)發(fā)生剪切破壞。再=17327T2Word文檔仃3ybK山+凡石H1開12J上=o時(shí)："=5-y*+ 1 -17 7 = 135150（3A4=10x3+x3.14I2-Au150 =1Cx3xO.5hx3 14 I 23 14 、1 -17.7 = 24 5Word文檔=24.5.+2>:2叱1.732=142秋為;:。；=135.北民（不

15、會(huì)破壞）即時(shí):嫌二5 一凡內(nèi)二 ,% +三+1 屋2= 1351+17 7 = 152 8= 24.5+177 =42 溫n71苗=個(gè)-/=感/+晨2=2.2x3+2x20x1.732=195=152.8（不會(huì)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)度號(hào)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92kPa,該平面是否會(huì)剪切破壞？為什么？18.解：抗剪強(qiáng)度?。╧Pa）試件H :二4口缺尸電5 二 700上尸區(qū)叼=280（3試求：（

16、a）用作圖法確定該黏土試樣的 一：，和；（b）試件II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) A20.解：（a）用作圖法（見下圖）確定該黏土試樣的% = 8% = 16”和£ = 0,$ = 340（a）用作圖法（如上圖）土樣的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=20kPa和昭士】時(shí)（b）一“雙F所以，未破壞。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%=7°止F，如果對(duì)同一土樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)，施加周圍壓力個(gè)二15。吠%,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(yīng)力最大的作用平面上發(fā)生剪切破壞（特殊）5一

17、藥。二%2（參見書P192,公式7-14）巧=2%4G=2戈70+150=290七年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I :弓=200之尸&5=350kPdii,=140kRi45+與2 J= 136.12(c)在周結(jié)不排水試驗(yàn)中，皿二°,于是有(見P195公式7-29)AuA%/(A5-4丐)280-140函 TQ)-(4QQ-2QQ)= 0 9321 .某飽和黏性土在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn)，得'=。/丁如果這個(gè)試件受到5=2。俵田口和%=150之外的作用，測(cè)得孔隙水壓力"=10比產(chǎn)口，問該試

18、件是否會(huì)破壞？為什么？cr；=(150-100)tga45c+=13&49kp地22 .解：,由丈際=200-100=lOOkPaF巧訪巧段匕所以，不會(huì)破壞。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)得鉆二°弓=佻,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)*=°，=3°：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。II01O"三a九-=5一=4022 .解：對(duì)于不固結(jié)不排水，見下圖，知223 .在22題中的黏土層，如果某一面上的法向應(yīng)力b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)很長時(shí)間后這個(gè)面抗剪強(qiáng)度又是多少?23.解：當(dāng)B2U岫網(wǎng)時(shí)，瞬間相當(dāng)于不排水條件這時(shí)仃二0，任