土的抗剪強(qiáng)度

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1.已知地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)力1.解：

，而小主應(yīng)力

，

，問當(dāng)?shù)鼗心滁c(diǎn)的大主應(yīng)

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)力和剪應(yīng)力分別為2.解：由于

3.對某砂土試樣進(jìn)行三軸固結(jié)排水剪切試驗(yàn)，測得試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差

，周邊壓力

3.解：

，試求該砂土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。

，所以該平面會(huì)發(fā)生剪切破壞。

.

，

，若作用在土中某平面上的正應(yīng)，問該平面是否會(huì)發(fā)生剪切破壞？

4.一飽和粘性土試樣在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)排水試驗(yàn)，施加周邊壓力

，試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差

力強(qiáng)度指標(biāo)

.

，整理試驗(yàn)成果得有效應(yīng)

。問：（1）破壞面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力以及

的平面而

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)生在不發(fā)生在最大剪應(yīng)力的作用面？

解：（1）

（2）破壞面上

在最大剪應(yīng)力作用面上

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)，試件在周邊壓力

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

和有

破壞，并測得此時(shí)試件中的孔隙水壓力效內(nèi)摩擦角5.解：

.破壞面上的有效正應(yīng)力

。試求土地有效粘聚力

和剪應(yīng)力。

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.某土樣

.

，承受大主應(yīng)力

.小主應(yīng)力

的作用，測得孔隙水壓力

狀態(tài)。

6.解：該土樣未達(dá)到極限平衡狀態(tài)。

，試判斷土樣是否達(dá)到極限平衡

7.一飽和粘性土試樣進(jìn)行固結(jié)不排水剪切試樣，施加的周邊壓力試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差

。已知土的粘聚力

，

，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？

7.解：

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)測得初

始孔隙水壓力

，然后關(guān)閉排水閥，施加周邊壓力

，隨后

，求此試樣的不

施加豎向壓力至試樣破壞，測得破壞時(shí)的孔隙壓力系數(shù)排水抗剪強(qiáng)度8.解：

。

根據(jù)土的極限平衡條件：

即

將..代入上式，得

解得

9.某土的壓縮系數(shù)為上的大小主應(yīng)力分別為

，強(qiáng)度指標(biāo)和

，

。若作用在土樣

，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？

9.解：

破碎角

（不會(huì)破壞）

10.已知地基中一點(diǎn)的大主應(yīng)力為。求該點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度10.解：

。

，地基土的粘聚力和內(nèi)摩擦角分別為和

11.某完全飽和土樣，已知土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為

，

（1）若該土樣在時(shí)的

約為多少？

，

，

時(shí)土樣可能破碎面上的剪

；

，

，則：

，

；

作用下進(jìn)行三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，則破壞

（2）在

應(yīng)力是多少？土樣是否會(huì)破壞？11.解：

（1）

（2）

破碎角：

（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)測得其不排水抗剪強(qiáng)度對同一土樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)，問：

（1）若施加圍壓（2）施加圍壓孔壓多大？

，軸向壓力

，該試樣是否破壞？

，此時(shí)軸向壓力和

，如

，若測得破壞時(shí)孔壓系數(shù)

（3）破壞面與水平面的夾角。12.解：（1）（2）

（不會(huì)破壞）

（3）

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13.解：

14.某粘土試樣在門，將三軸室壓力升至試樣的有效粘聚力

的三軸室壓力作用下完全排水固結(jié)，然后關(guān)閉排水閥

，再增加偏壓力，有效內(nèi)摩擦角

直至試樣破壞。已知該，孔隙壓力系數(shù)。

，

，試確定破壞時(shí)的偏應(yīng)力

14.解：

，

根據(jù)土的極限平衡條件，有即

將代入上式，得

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)度的凈增長值為多少？15.解：堆載前

堆載后且當(dāng)固結(jié)度達(dá)90%時(shí)

16.已知飽和粘性土地基的有效重度為，有效內(nèi)摩擦角為形荷載

，靜止側(cè)壓力系數(shù)為

，有效粘聚力為

的均布條

，地下水位與地面齊平。當(dāng)?shù)孛娉惺軐挾葹?/p>

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)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：

提醒：地基中任一點(diǎn)由

引起的附加主應(yīng)力為：

式中

16.解：（1）圖略（2）

——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)施加一寬度為起荷載中心線下側(cè)壓力系數(shù)

深度處點(diǎn)，飽和重度

在時(shí)間

的均不條形荷載

，引

。土層的靜止

，

的孔隙水壓力增量

，有效應(yīng)力指標(biāo)和

。地下水位在地表。試計(jì)算點(diǎn)

破壞。

時(shí)是否會(huì)發(fā)生剪切

17.解：

時(shí)：

（不會(huì)破壞）

時(shí)：

（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）假使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：

（a）用作圖法（如上圖）土樣的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=20kPa和（b）

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)度一土樣進(jìn)行三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)，施加周邊壓力多大的軸向壓力作用下發(fā)生破壞？

所以，未破壞。

，假使對同，試問土樣將在

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(特別)

(參見書P192，公式7-14)

，

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：試件Ⅱ：

試求：（a）用作圖法確定該黏土試樣的

；（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)A。20.解：（a）用作圖法(見下圖)確定該黏土試樣的

（c）在固結(jié)不排水試驗(yàn)中，

，于是有(見P195公式7-29)

，假使這個(gè)

，問該

21.某飽和黏性土在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗(yàn)，得試件受到

和

的作用，測得孔隙水壓力

試件是否會(huì)破壞？為什么？

21.解：

，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)

，對

，假使試樣

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。

22.解：對于不固結(jié)不排水，見下圖，知

??①

對于固結(jié)不排水，見上圖，知由①②解得：

突然增加到200kPa，法向??②

23.在22題中的黏土層，假使某一面上的法向應(yīng)力

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：①當(dāng)這時(shí)