土的抗剪强度-试题及答案.doc

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1. 已知地基土的抗剪强度指标，，问当地基中某点的大主应力，而小主应力为多少时，该点刚好发生剪切破坏？
1.     解：

2. 已知土的抗剪强度指标，，若作用在土中某平面上的正应力和剪应力分别为.，问该平面是否会发生剪切破坏？
2.解：
      因为，所以该平面会发生剪切破坏。

3. 对某砂土试样进行三轴固结排水剪切试验，测得试样破坏时的主应力差，周围压力，试求该砂土的抗剪强度指标。
3.解：

4. 一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结排水试验，施加周围压力，试样破坏时的主应力差，整理试验成果得有效应力强度指标.。问：（1）破坏面上的法向应力和剪应力以及试样中的最大剪应力为多少？（2）为什么试样的破坏面发生在的平面而不发生在最大剪应力的作用面？
解：
（1）

 （2）破坏面上
在最大剪应力作用面上

5. 一正常固结饱和粘性土样在三轴仪中进行固结不排水剪切试验，试件在周围压力作用下，当通过传力杆施加的竖向压力达到200kPa时发生破坏，并测得此时试件中的孔隙水压力。试求土地有效粘聚力和有效内摩擦角.破坏面上的有效正应力和剪应力。
5.解：

正常固结饱和粘性土进行固结不排水剪切试验时，。

破坏面上的有效正应力和剪应力分别为：

6. 某土样.，承受大主应力.小主应力的作用，测得孔隙水压力，试判断土样是否达到极限平衡状态。
6.解： 该土样未达到极限平衡状态。

7. 一饱和粘性土试样进行固结不排水剪切试样，施加的周围压力，试样破坏时的主应力差。已知土的粘聚力，内摩擦角，是说明为什么试样的破坏面不发生在最大剪应力的作用面？
7.解：

8. 从饱和粘性土层中取出土样加工成三轴试样，由固结不排水试验得，。若对同样的土样进行不固结不排水试验，当试样放入压力室时测得初始孔隙水压力，然后关闭排水阀，施加周围压力，随后施加竖向压力至试样破坏，测得破坏时的孔隙压力系数，求此试样的不排水抗剪强度。
8. 解：

根据土的极限平衡条件：
   即
将..代入上式，得

解得

9. 某土的压缩系数为，强度指标，。若作用在土样上的大小主应力分别为和，问该土样是否破坏？若小主应力为，该土样能经受的最大主应力为多少？
9.解：
破裂角

（不会破坏）

10. 已知地基中一点的大主应力为，地基土的粘聚力和内摩擦角分别为和。求该点的抗剪强度。
10.解：

11. 某完全饱和土样，已知土的抗剪强度指标为，；，；，，则：
（1）若该土样在作用下进行三轴固结不排水剪切试验，则破坏时的约为多少？
（2）在，，时土样可能破裂面上的剪应力是多少？土样是否会破坏？
11. 解：
（1）

（2）

破裂角：

（不会破坏）

12. 某饱和粘性土由无侧限抗压强度试验测得其不排水抗剪强度，如对同一土样进行三轴不固结不排水试验，问：
（1）若施加围压，轴向压力，该试样是否破坏？
（2）施加围压，若测得破坏时孔压系数，此时轴向压力和孔压多大？
（3）破坏面与水平面的夹角。
12. 解：
（1）（不会破坏）
（2）

（3）

13.在一软土地基上修筑一土堤，软土的不排水强度参数，，土堤填土的重度为，试问土堤一次性堆高最多能达到几米？（设控制稳定安全系数伟2.0，太沙基承载力公式中）
13. 解：

14.某粘土试样在的三轴室压力作用下完全排水固结，然后关闭排水阀门，将三轴室压力升至，再增加偏压力直至试样破坏。已知该试样的有效粘聚力，有效内摩擦角，孔隙压力系数，，试确定破坏时的偏应力。
14. 解： ，

根据土的极限平衡条件，有 
即     
将代入上式，得

15.某饱和软土地基，，，，，，静止侧压力系数，地下水位在地基表面处。今在地基上大面积堆载，试求地基中距地面5米深度处.与水平面成550角的平面上且当土的固结度达到90%时，土的抗剪强度是多少？强度的净增长值为多少？
15. 解： 堆载前  

堆载后且当固结度达90%时  

16.已知饱和粘性土地基的有效重度为，静止侧压力系数为，有效粘聚力为，有效内摩擦角为，地下水位与地面齐平。当地面承受宽度为的均布条形荷载时，荷载中心点下深度为的点在不排水条件下剪切破坏，此时，孔隙水压力值为。
（1）绘出点在原始应力状态下和破坏时的总应力圆和有效应力圆，以及相应的莫尔破坏包线示意图；
（2）证明该地基土的不排水抗剪强度的表达式可以写成：

提示：地基中任一点由引起的附加主应力为：

式中   ——该点到均布条形荷载两端的夹角。

16. 解：
（1）图略
（2）

17.在某饱和粘性土地表瞬时施加一宽度为的均不条形荷载，引起荷载中心线下深度处点的孔隙水压力增量。土层的静止侧压力系数，饱和重度，有效应力指标，。地下水位在地表。试计算点在时间和时是否会发生剪切破坏。
17. 解：

时：

（不会破坏）
时：

（不会破坏）

18. 某土样进行直剪试验，在法向压力为100、200、300、400kPa时，测得抗剪强度分别为52、83、115、145kPa，试求：（a）用作图法确定土样的抗剪强度指标c和；（b）如果在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa，剪应力为92 kPa，该平面是否会剪切破坏？为什么？
18. 解：

（a）用作图法（如上图）土样的抗剪强度指标c=20kPa和
（b）
       所以， 未破坏。

19. 某饱和黏性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度，如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验，施加周围压力，试问土样将在多大的轴向压力作用下发生破坏？
19.解：  思考：破坏线是一水平直线，即在剪应力最大的作用平面上发生剪切破坏(特殊)
  (参见书P192，公式7-14)

20. 某黏土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，破坏时的孔隙水压力为，两个试件的试验结果为：
试件Ⅰ：
试件Ⅱ：
试求：（a）用作图法确定该黏土试样的；（b）试件Ⅱ破坏面上的法向有效应力和剪应力；（c）剪切破坏时的孔隙水压力系数A。
20.解：（a）用作图法(见下图)确定该黏土试样的

（c）在固结不排水试验中，，于是有(见P195公式7-29)

21. 某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验，得，如果这个试件受到和的作用，测得孔隙水压力，问该试件是否会破坏？为什么？
21.解：

，所以，不会破坏。

22. 某正常固结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验得，对同样的土进行固结不排水试验，得有效抗剪强度指标，如果试样在不排水条件下破坏，试求剪切破坏时的有效大主应力和小主应力。
22.解：对于不固结不排水，见下图，知¼¼①

对于固结不排水，见上图，知  ¼¼②
由①②解得：

23. 在22题中的黏土层，如果某一面上的法向应力突然增加到200kPa，法向应力刚增加时沿这个面的抗剪强度是多少？经很长时间后这个面抗剪强度又是多少？
23.解：①当 时，瞬间相当于不排水条件
     这时，任何面的抗剪强度均为
②当时，，相当于排水条件，但又由于很接近，故用CU的指标进行计算：
  该面必然满足

24. 某黏性土试样由固结不排水试验得出有效抗剪强度指标，如果该试件在周围压力下进行固结排水试验至破坏，试求破坏时的大主应力。
24.解：思想：CU和CD中的很接近

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