土的抗剪強(qiáng)度_試題及答案

1、i.已知地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)川:;，門(mén)? r,問(wèn)當(dāng)?shù)鼗心滁c(diǎn)的大主應(yīng) 力s二，而 小主應(yīng)力為多少時(shí)，該點(diǎn)剛好發(fā)生剪切破壞？1.解:400xtana30-2xl0xtanOj b t3fl1 212rtan451 2J= 121,8 上 P 說(shuō)1 22.，；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；I, m uJ匚I，問(wèn)該平面是否會(huì)發(fā)生剪切破壞?2 解.Tj 二 r + crtan 卩二 20 +100xtan22 二 604fcPa因?yàn)镮二-，所以該平面會(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-. - - J，周圍壓力丄J

2、,試求該砂土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)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(jìn)行固結(jié)排水試驗(yàn)，施加周圍壓力J- 1-,試樣破壞時(shí)的主應(yīng)力差-2 2T= |x (300-100) sin (2x60c) = AkPa6. 某土樣，承受大主應(yīng)力5二二此七.小主應(yīng)力 丄-1- L-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)。6.解：該土樣未達(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，施加的周圍壓力丄-二，試樣破壞時(shí)的主

3、應(yīng)力差-.?二。已知土的粘聚力一二，內(nèi)摩擦角 ：；，是 說(shuō)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: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(yàn)得II小。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? 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(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8.解：5-西二蟲(chóng)-厲=255 二爲(wèi) + 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(qiáng)度指標(biāo)I若作用在土樣上的大小主應(yīng)力分別為,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。12.解：-(O1 - cr) = x( 250-100) = ?5kPa cti = SOfcFa(1) (不會(huì)破壞)(2) 二一 -_ -. 二.Uf 二偽 + 嗎(5-爲(wèi))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(qiáng)度參數(shù)-丄二，丄,土堤填土的重度為試問(wèn)土堤一次性堆高最多能達(dá)到幾米？（設(shè)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(mén)，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(shí)的偏應(yīng)力：門(mén)丁。14 解: 6 = 4（MPa , A 爲(wèi)=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(wèi)）/ -幻二（A3 +疋護(hù)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(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(zhǎng)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(dāng)固結(jié)度達(dá)90%寸丁一： V二L 二 2+ 75tan 20 二 293kPaS 號(hào) 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(dāng)?shù)孛娉惺軐挾葹?一的均布條 形荷載T?時(shí)，荷載中心點(diǎn)下深度為J的-T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)二在原始應(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)度丄的表達(dá)式可以寫(xiě)成：5 = |0 + 疋+即+珂漪 0+d 亦 0提示：地基中任一點(diǎn)由I引

8、起的附加主應(yīng)力為：=紐州土 sin A )17.側(cè)壓力系數(shù)切二，飽和重度.，有效應(yīng)力指標(biāo)妙一。地下水位在地表。試計(jì)算點(diǎn) M在時(shí)間i0和（二*時(shí)是否會(huì)發(fā)生剪切式中I該點(diǎn)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(wèi)T* （巧Y）亡sin 審=i（/? cot 護(hù) + -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(shí)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(diǎn)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(shí)：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(qiáng)度指標(biāo)c=20kPa和；1所以，未破壞19.某飽和黏性土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的不排水抗剪強(qiáng)度 二仏，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(wèn)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）巧-碼ty = = J2（參見(jiàn)書(shū)P192公式7-14）=2q +05 = 2x70+150

10、= 29 朮 Pa20.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 1：5 = 200EP爲(wèi) 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(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(jiàn)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(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1!，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)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)力如果試樣s b 6 二 4022.解：對(duì)于不固結(jié)不排水，見(jiàn)下圖，知常署度個(gè)23.在22題中的黏土層，如果某一面上的法向應(yīng)力二突然增加到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？ 23.解：當(dāng)時(shí)，瞬間相當(dāng)于不排水條件這時(shí)-任何面的抗剪