土力学习题集答案第七章493.pdf
第 1 页 第 7 章土的抗剪强度 剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？标是有变化的，为什么？土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。意义，说明三轴 UU 和 CU 试验中求 A、B 两系数的区别。比，土的抗剪强度有何特点？同一种土其强度值是否为一个定值？为什么？些？剪切破裂面？二者何时一致？不同的土的强度，工程上如何选用？式有何不同？同一土样的抗剪强度是不是一个定值？为什么？常通过哪些室内试验、原位测试测定?同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪大学 2019 年研究生入学考试试题】为土的_ _ _。_ _。时，剪裂面与最大主应力作用面的夹角为 。第 2 页 定 律 的 总 应 力 的 表 达 式 。、。擦角越 。，该点最大剪应力值为 ，与主应力的夹角为 。限抗压强度为，那么土的不固结不排水抗剪强度指标 。，该点最大剪应力作用面上的法向应力为 ，剪应力为 莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下方，那么该点处于_状态。学位研究生试题】、用面的夹角为 。强度包线相切，表示它处于 状态。大于、小于、等于零。莫尔应力圆与抗剪强度包线相切，那么说明土中该点()。于土的抗剪强度 了土的抗剪强度，剪应力正好等于抗剪强度 剪应力正好等于抗剪强度 裂面与小主应力作用面的夹角为()。(C)(D)裂面与大主应力作用面的夹角为()。第 3 页 (C)(D)孔隙比 (C)灵敏度较高 (D)粘聚力 素中，最重要的因素是试验时的()。剪切速率 (C)应力状态 (D)应力历史 正应力成正比 效正应力成正比 力作用面上 夹角为 等于其无侧限抗压强度试验的 。(C)1/2 倍 (D)1/4 倍 定。室内压缩试验 (C)标准贯入试验 (D)十字板剪切试验 。(B)与根底宽度有关 (D)与土中孔隙水压力是否变化无关 测得粘性土的 。(C)和 (D)和 。所致 抗剪强度所致 第 4 页 剪切破坏所致。(B)无侧限抗压强度试验 (D)三轴压缩试验 是 。(B)能进展不固结不排水剪切试验 (D)试验操作简单 。)固结不排水剪 (C)固结排水剪 (D)固结快剪。)固结不排水剪 (C)固结排水剪 (D)慢剪 的原位不排水抗剪强度。(C)粘性土 (D)饱和软粘土 性低且排水条件不良时，宜选择 试验。)固结不排水剪 (C)固结排水剪 (D)慢剪 下得到的内摩擦角的关系是 。(B)(D)强度试验，测得其无侧限抗压强度为 40kPa，那么该土的不排水抗剪强度为 。(C)10kPa (D)5kPa 度与室内哪一种试验方法测得的强度相当？快剪 (C)快剪 应变曲线具有峰值特征的称为 。第 5 页 工硬化型 (C)塑性型 进展三轴不固结不排水剪切试验，其围压分别为 50、100、150kPa，最终测得的强度有何区 强度越小 ，进展三轴不固结不排水剪切试验，试问破坏时试样中的孔隙水压力有何差异？松砂大 (C)密砂大 )。某点的剪应力到达土的抗剪强度所致 坏面上的剪应力到达最大值 剪应力的最大值 一样的抗剪强度规律 )。应力圆相离时，土体处于极限平衡状态 应力圆相切时，土体处于弹性平衡状态 应力圆相割时，说明土体中某些平面上的剪应力超过了相应面的抗剪强度 应力圆相离时，土体处于剪坏状态 面上的正应力：(B)逐渐减小 (C)逐渐增大 中，正确的选项是()。剪切破坏 (B)剪切面上的剪应力分布不均匀 均匀 (D)试验过程中，可测得孔隙水压力 度，以下有关抗剪强度的表达正确的选项是()。第 6 页 摩擦力和粘聚力形成的 度是由内摩擦力和粘聚力形成的 摩擦力形成的 下，土的粘聚力越大，内摩擦力越小，抗剪强度愈大 中，错误的选项是()。控制排水条件 样中孔隙水压力的变化 应力状态无法确定，较复杂 薄弱处 和破裂面的夹角为 (B)(C)的抗剪强度指标的测定。(B)粘性土 (C)粉土 (D)饱和粘性土 )。(B)与排水条件有关 化无关 (D)与试验时的剪切速率无关 土抗剪强度表达式为：土的抗剪强度指标的是()。(B)、(C)c、(D)、上修建筒仓建筑时，对土的抗剪强度宜采用 (B)固结不排水剪 (C)排水剪 第 7 页，围压越大，那么测出的不排水强度 。(B)越小 (C)不变 剪切盒之间，三轴试验土样的破坏面？【湖北工业大学 2019 年招收硕士学位研究生 (B)与试样顶面夹角呈 度主要取决于()【三峡大学 2019 年研究生入学考试试题】原有强度 (C)孔隙压力系数大小 (D)偏应力大小 格控制排水条件，而且设备简单.操作方便。聚力两局部组成。软粘土的灵敏度。压强度试验代替三轴仪不固结不排水剪切试验。抗剪强度问题。应力状态的莫尔应力圆不可能与抗剪强度包线相割。，可认为土的抗剪强度为一定值。速率是影响土体强度的最重要的因素。面上剪应力最大，故该平面总是首先发生剪切破坏。角为。，如在自重作用下不能保持原形的软粘土，其抗剪强度的测定应采用现场原位测试的方法进展宜采用三轴仪不固结不排水试验或固结不排水试验的强度指标作相关的计算。第 8 页，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，假设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，试求该砂土的进展固结不排水试验，施加周围压力，试样破坏时的主应力差，测得。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？轴仪中进展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。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。大主应力.小主应力的作用，测得孔隙水压力，试判断土样是否到排水剪切试样，施加的周围压力，试样破坏时的主应力差。土的粘聚大剪应力的作用面？工成三轴试样，由固结不排水试验得，。假设对同样的土样进展不固结不排水试验水阀，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强度指标，。假设作用在土样上的大小主应力分别为和，问该土样是？地基土的粘聚力和内摩擦角分别为 和。求该点的抗剪强度。度指标为，；，；，那么：作用下进展三轴固结不排水剪切试验，那么破坏时的 约为多少？，时土样可能破裂面上的剪应力是多少？土样是否会破坏？度试验测得其不排水抗剪强度，如对同一土样进展三轴不固结不排水试验，问：向压力，该试样是否破坏？第 9 页 得破坏时孔压系数，此时轴向压力和孔压多大？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 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。，试确定破坏时的偏应力。，静止侧压力系数，地下水位在地基外表处。今土的抗剪强度是多少？强度的净增长值为多少？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孔隙水压力值为。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；剪强度的表达式可以写成：的附加主应力为：布条形荷载两端的夹角。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位在地表。试计算点在时间和时是否会发生剪切破坏。压力为 100、200、300、400kPa 时，测得抗剪强度分别为 52、83、115、145kPa，试求：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？试验的不排水抗剪强度，如果对同一土样进展三轴不固结不排水试验，施加周围压第 10 页 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：试样的；b试件破坏面上的法向有效应力和剪应力；c剪切破坏时的孔隙固结不排水试验，得，如果这个试件受到和的作用，测得孔隙展不固结不排水试验得，对同样的土进展固结不排水试验，得有效抗剪强度指效大主应力和小主应力。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？经很长验得出有效抗剪强度指标，如果该试件在周围压力下进展固结排水习题参考答案，称为抗剪强度指标，抗剪强度指标实质上就是抗剪强度参数。度指标与试验方法以及实验条件都有关系，不同的试验方法以及实验条件所测得的抗剪强度指：即 主应力作用面间的夹角为，且 或 面上，虽然剪应力最大，但是它小于该面上的抗剪强度，所以该面上不会发生剪切破坏第 11 页 态：；三轴试验土样的应力状态：。直剪试验土样的大主应力作用方向与直剪试验 三轴压缩试验 试验方法 试验过程 成果表达 试验方法 试验过程 成果表达 快剪(Q-test,quick shear test)试样施加竖向压力后，立即快速0.02mm/min施加水平剪应力使试样剪切，不固结不排水三轴试验，简称 不排水试验(UU-test,unsolidation undrained test)试样在施加围压和随后施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中都不允许排水，试验自始至终关闭排水阀门，固结快剪(consolidated quick shear test)允许试样在竖向压力下排水，待固结稳定后，再快速施加水平剪应力使试样剪切，固结不排水三轴试验，简称固结不排水试验(CU-test,consolidation 试样在施加围压时翻开排水阀门，允许排水固结，待固结，第 12 页 破坏 undrained test)稳定后关闭排水阀门，再施加竖向压力，使试样在不排水的条件下剪切破坏 慢剪(S-test,slow shear test)允许试样在竖向压力下排水，待固结稳定后，那么以缓慢的速率施加水平剪应力使试样剪切，固结排水三轴试验，简称排水试验(CD-test,consolidation drained test)试样在施加围压时允许排水固结，待固结稳定后，再在排水条件下施加竖向压力至试件剪切破坏，指标的常用手段一般是三轴压缩试验与直接剪切试验，在试验方法上按照排水条件又各自分为剪三种方法。但直剪试验方法中的“快和“慢，并不是考虑剪切速率对土的抗剪强度的率的快、慢来近似模拟土样的排水条件。由于试验时的排水条件是影响粘性土抗剪强度的最水压力来求得土的有效应力强度指标。如有可能，宜尽量采用三轴试验方法来测定粘性土的，对建筑物的工程造价乃至平安使用都有很大的影响，因此，在实际工程中，正确测定并合第 13 页 理确定土的抗剪强度指标取决于工程问题的性质。一般认为，地基的长期稳定性或长期承载效应力法进展分析；而饱和软粘土地基的短期稳定性或短期承载力问题，宜采用三轴不固结程土体中的孔隙水压力的估计把握不大或缺乏这方面的数据，那么可采用总应力强度指标以的具体情况，选择与现场土体受剪时的固结和排水条件最接近的试验方法进展测定。例如，不良时，可采用三轴不固结不排水试验(或直剪仪快剪试验)的结果；如果施工速度较慢，地试验(或直剪仪慢剪试验)的结果；如果介于以上两种情况之间，可采用三轴固结不排水试验种试验方法，都只能考虑三种特定的固结情况，但实际工程的地基所处的环境比拟复杂，而内完全真实地模拟实际工程条件是困难的。所以，在根据实验资料确定抗剪强度指标的取值应力增量作用下孔隙压力系数，孔隙压力系数 B 为在各向应力相等条件下的孔隙压力系数，即饱和，此时 B=1，在 UU 试验中，总孔隙压力增量为：；在 CU 试验中，由于试样 常数；2同一种土的强度值不是一个定值；3土的抗剪强度与剪切滑动面上的法向应土的组成、土的状态和土的构造，这些性质又与它的形成环境和应力历史等因素有关；2试样的不均一、试验误差、甚至整理资料的方法等都会影响试验的结果。平衡理论可知，土中某点，该点即处于极限平衡状态，它所代表的作用面即为土体的剪作用于土体某单元体内与大主应力作用面成角任意方向平面上的法向正应力和剪应力剪应力 到达最大值，必须使，即。所以，土体中最大剪应力作用面与大主应力作用破裂面。2对于饱和软粘土，在不排水条件下，其内摩擦角，此时成立，即土体缩试验、无侧限抗压强度试验、现场十字板剪切试验 第 14 页 土的透水性和排水条件不良时，可采用三轴仪不固结不排水试验或直剪仪快剪试验的结果；土以及排水条件又较佳时如粘土层中夹砂层，那么可以采用固结排水或慢剪试验结果；由于实际加荷情况和土的性质是复杂的，而且在建筑物的施工和使用过程中都要经历不同式：；粘性土的抗剪强度表达式：。同一土样的抗剪强度不是一个定值的粘聚力、土的内摩擦角。室内试验有：直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度件的不同，可分为不固结不排水剪.固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时，不排水剪切试验指标；当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时，可选用固结排之间时，可选用固结不排水剪切试验指标。方便；缺点：不能控制试样排水条件，不能量测试验过程中试件内孔隙水压力变化。试发生应力集中现象。在剪切过程中，应力分布不均匀，受剪面减小，计算抗剪强度未能考面。面间的镶嵌作用所产生的摩阻力 第 15 页，当时，最大。，此时，水试验；固结不排水三轴试验固结不排水试验；固结排水三轴试验排水试验 8 9 10 11 12 13 14 15 B D A C C A A A 23 24 25 26 27 28 29 30 B A C C B B C B 第 16 页 条件。虽然为最大，但相应的抗剪强度更大。展排水剪试验。第 17 页 面会发生剪切破坏。第 18 页 水剪切试验时，。力分别为：态。代入上式，得 第 19 页 不会破坏 第 20 页 不会破坏 不会破坏 ，得 第 21 页 第 22 页 不会破坏 不会破坏 第 23 页 抗剪强度指标 c=20kPa 和 ，未破坏。直线，即在剪应力最大的作用平面上发生剪切破坏(特殊)公式 7-14)确定该黏土试样的 ，于是有(见 P195 公式 7-29)第 24 页 下图，知 相当于不排水条件 抗剪强度均为 当于排水条件，但又由于很接近，故用 CU 的指标进展计算：很接近
