《土力学》第七章习题集及详细解答 联系客服

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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。 21. 某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验,得

坏?为什么?

22. 某正常固结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验得进行固结不排水试验,得有效抗剪强度指标坏,试求剪切破坏时的有效大主应力和小主应力。 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

,对同样的土

,如果试样在不排水条件下破

的作用,测得孔隙水压力

,如果这个试件受到,问该试件是否会破

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? 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试件在周围压力

,如果该

下进行固结排水试验至破坏,试求破坏时的大主应力

习题参考答案

一、填空题

1. 抗剪强度

2. 土粒之间的滑动摩擦以及凹凸面间的镶嵌作用所产生的摩阻力 3. 4.

5. 粘聚力;内摩擦角 6. 小 7.

【解题过程】∵8. 9.

,当时,最大。

【解题过程】当时,最大,此时,

10. 稳定

11. 不固结不排水三轴试验(不排水试验);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) 12.

13. 极限平衡 14. 等于

二、选择题

题号 答案 题号 答案 题号 答案 1 C 16 D 31 D 2 D 17 A 32 B 3 B 18 B 33 C 4 D 19 B 34 A 5 A 20 C 35 C 6 B 21 A 36 B 7 C 22 C 37 B 8 B 23 B 9 D 24 A 10 A 25 C 11 C 26 C 12 C 27 B 13 A 28 B 14 A 29 C 15 A 30 B 三、判断改错题

1. ×,不能严格控制排水条件。 2. ×,砂土没有粘聚力。 3. ×,可以测灵敏度。 4. √。 5. √。 6. √。 7. √。

8. ×,改“剪切速率”为“排水条件”。 9. ×,在

的平面上剪应力虽然为最大,但相应的抗剪强度更大。

10. ×,应为11. √。

12. ×,砂土透水性大,通常只进行排水剪试验。 13. √。

14. √。

1. 【答】土的抗剪强度可表达为实质上就是抗剪强度参数。

2. 【答】对于同一种土,抗剪强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标是不同。

称为抗剪强度指标,抗剪强度指标

3. 【答】(1)土的极限平衡条件: 即

土处于极限平衡状态时破坏面与大主应力作用面间的夹角为,且

(2)当为无粘性土()时,或

,但是它小于该面上的抗剪强

4. 【答】因为在剪应力最大的平面上,虽然剪应力最大度

,所以该面上不会发生剪切破坏。剪切破坏面与小主应力作用方向夹角

5. 【答】直剪试验土样的应力状态:;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水平面夹角为90

6. 试比较直剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。 6. 【答】

直剪试验 试验方法 试验过程 成果表达 试验方法 不固结不排水试样施加竖向压快剪 力后,立即快速(Q-test, (0.02mm/min)quick shear 施加水平剪应力test) 使试样剪切 undrained test) 试验自始至终关闭排水阀门 , (UU-test, 坏的整个过程中, unsolidation 都不允许排水,不排水试验 压力直至剪切破三轴压缩试验 试验过程 试样在施加围压成果表达 三轴试验,简称 和随后施加竖向试样在施加围压固结不排水三允许试样在竖向轴试验,简称固固结快剪 压力下排水,待结不排水试验 (consolidated 固结稳定后,再quick shear test) 快速施加水平剪应力使试样剪切undrained 破坏 test) 不排水的条件下剪切破坏 试样在施加围压允许试样在竖向压力下排水,待慢剪 固结稳定后,则(S-test, slow 以缓慢的速率施shear test) 加水平剪应力使试样剪切 consolidation 力至试件剪切破drained test) 坏 目前,室内测定土的抗剪强度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不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪与快剪、固结快剪、慢剪三种方法。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影响,而是因为直剪仪不能严格控制排水条件,只好通过控制剪切速率的快、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主要因素,而三轴仪能严格控制排水条件,并能通过量测试样的孔隙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抗剪强度指标。 各种试验方法的实用性:

抗剪强度指标的取值恰当与否,对建筑物的工程造价乃至安全使用都有很大的影响,因此,在实际工程中,正确测定并合理取用土的抗剪强度指标是非常重要的。

对于具体的工程问题,如何合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力问题,宜采用三轴固结不排水试验确定的有效应力强度指标,以有效应力法进行分析;而饱和软粘土地基的短期稳定性或短期承载力问题,宜采用三轴不固结不排水试验的强度指标,以总应力法进行分析。

对于一般工程问题,如果对实际工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,则可采用总应力强度指标以总应力法进行分析,分析时所需的总应力强度指标,应根据

, 试验 后,再在排水条(CD-test, 件下施加竖向压, 固结排水三轴时允许排水固试验,简称排水结,待固结稳定压力,使试样在, (CU-test, 后关闭排水阀, consolidation 门,再施加竖向结,待固结稳定门,允许排水固时打开排水阀