土的抗剪强度_试题及答案解析

1、i. 已知地基土的抗剪强度指标川:；，门 r,问当地基中某点的大主应 力s二，而小主应力为多少时，该点刚好发生剪切破坏？1. 解:-2rtan1 2L 2丿Oj b t3fl400xtana(30 45- -2xl0xtan45- 1 211 2J=121,8 上P说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；I, m uJ匚I，问该平面是否会发生剪切破坏？2 解.Tj 二r + crtan卩二 20 +100xtan22 二 604fcPa因为】二-，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- - .

2、- - J，周围压力丄J，试求该砂土的抗剪强度指标。3 解.=100+400 = 5004fa扣i-6）2（巧+5）500-100500 + 100= 0.667笑=arc sin 0.667 = 41.8Q=04. 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 J-L-，试样破坏时的主应力差-2 2-x（300-100）sin（2x 60）=874fla6. 某土样，承受大主应力5二二此七.小主应力 丄-1-L-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，施加的周围压力丄-，试样破坏

3、时的主应力差-.二。已知土的粘聚力一二，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：味=227一 SfcRa= 242也 屯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II小-;。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 一出汽,然后关闭排水阀，施加周围压力 二；乙，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:5 =爲 +2t（ = 100+2cfAw = A cr3 + j4（A 巧-AtrJ= cr3 +期d +丄（巧一坷）= 100- 68 4-0 6

4、x 2.= 32 + 1 込根据土的极限平衡条件：/曲/I少八tan2 45 +灯-加=他一加）tan之 45 +一I 2丿 即I 2丿将1-二.丄匚I _一 一 代入上式，得（25、100 + -32-12 = （100- 32-1.2cjtana 45+2 j解得-山加乜9. 某土的压缩系数为一二；，强度指标I若作用在土样 上的大小主应力分别为二H 和二，问该土样是否破坏？若小主应力为I1 中，该土样能经受的最大主应力为多少？ 9.解:=45 + =45+= 60破裂角11。紡+码）+ 血一円）皿2吟2GQkPa= 1x（350+150） + 1x（350- 150）cos（2 x60）=

5、2 2壬二 1（斫一巧）迪 2吟 -x（350-150）sin（2x60）二 86.62 2| . - - ： - : - - .-：-.r （不会破坏）lOOxtan245+ + 2 X 20 x tan+1 2,i2丿= 369 3kPa巧二巧tan（4丈+y（0小+ 2c ten 45 +I 210. 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L/o10.解:+ 巧）+ & -（7；Joos（90 + 詞“才估+远）+扌（斫-包）述阳+诃）Te -c + ctan 诃=亡 +11. 某完全饱和土样，已知土的抗剪强度指标为11 ;p V & 一 ；二

6、二，了 ，则：（1）若该土样在- i:-l-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-ll- J，S二-I川W，-出 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）斫二巧tan* 45 + 2 ,+ 2仏 tan 45 +空L212u 1+ 2xl2xtan 45+ I 2 JJ += 200xtan2 45 + 2丿（2） T 二:讥 一.:二.i一- 1 = ： . I； 烷= 400-160= 240kPa二45。+理二 45。+理二 5 卯破裂角：.-几扌+$）+（；弋宓2吟-x（240+90）+-（240-90）cos（2x59）=12

7、9.8fcPa66.2kPaT=-（df-硏）血 2的=-x240-90）sin（2x59） =2 2L 一 二；-；一 1丁 ：!_. 21 二上二1 - f :二（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-L-，如 对同一土样进行三轴不固结不排水试验，问：（1）若施加围压丨:-，轴向压力-二I，该试样是否破坏？（2） 施加围压I- ： ，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：-(O1 - cr) = x(250-100)= ?5kPa =（Ain ft）打16.解：（1）图略（2） - _V|.该点到均布条形荷

8、载两端的夹角。Acr3 =5 一 17T(2 )12 )4 = yb+y+込-直扣Y)亡泗 0 =Z=i(/ UOt/ + -(E + H)八 C0t+-(7i +q)2 25 二丄何 +g)sin pf+cr - cos 02二挣+ %)代+ 2井+加如0 +/ COS 0乙17. 在某饱和粘性土地表瞬时施加一宽度为 .：1的均不条形荷载-|I：-J，引 起荷载中心线下匸用深度处点二的孔隙水压力增量二-二；。土层的静止 侧压力系数5，饱和重度： ，有效应力指标一！，0 =审。地下水位在地表。试计算点M在时间（二0和（二oo时是否会发生剪切 破坏。2（ Q 审、0 30Kf = tan3 45

9、 + = tan2 45 H= 317.解：I 2丿I 2丿庙= 1.732-+1P兀 J .l 1 “ ,150=10x3 +x3.14 I 2 + 11-17.7 = 135.1150=10x3x0.5 +x3.14 I 孔=略+初阿l: H_，r，? ：L（不会破坏）-1）-177= 24.2 ：5 :十 + 1 =135,1 + 17.7 = 152.8 开辽）p（7T 、= 24.5+17.7 = 42 2iPa内=昭+幻阿二：.t .二J . .?-； r :.二“（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、

10、83、115、145kPa,试求：（a）用作图法确定土样的抗剪强 度指标c和二；（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：抗剪强度个（kPa（a）用作图法（如上图）土样的抗剪强度指标c=20kPa和；|:J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 二仏，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）巧-码ty = = J2（参见书P192,公式7-1

11、4）= 2q +05 = 2x70+150 = 29朮Pa20.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:5 = 200EP爲 q = 35（）kPu,u =试件U:CTj = 40W:PaQ = 7。就帀旳=2EQ 上Fq试求：（a）用作图法确定该黏土试样的 ；（b）试件U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 亠- - -= 186.12ga 45 + = 1.38.49kPa21.解：I 2丿5 埔=200- 100 = WCkPa1IJ，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l!，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，知常署度个30+2 J23. 在22题中的黏土层，如果某一面上的法向应力 二突然增加到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：当时，瞬间相