土的抗剪强度试题及答案

1、优秀学习资料欢迎下载1 .已知地基土的抗剪强度指标c=1曲色,3=30°,问当地基中某点的大主应力5二40伙23,而小主应力马为多少时，该点刚好发生剪切破坏？1.解:G=5tan(45°-g-2rtan45(30°、-400xtanJ45'I2J30°'-2xl0xtan45°2)=1213才为2 .已知土的抗剪强度指标”2QkFa,伊二22tl，若作用在土中某平面上的正应力和剪应力分别为仃:1Q俄Pa二二6Q.4kPa,问该平面是否会发生剪切破坏？3 .解:iy=c+crtanp=20+100xtan22°=6。幽因

2、为今二工，所以该平面会发生剪切破坏。4 .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%一生二400依%,周围压力5=1。址为,试求该砂土的抗剪强度指标5 .解：5=1°°+4°°=5°°上产口sin约蛔-药）为5+缶）500-100500+100=0.667%=arcsin0.667=410Q=06 .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6二2。上汽，试样破坏时的主应力差5一%二3。0山。,整理试验成果得有效应力强度指标d=乃-汝物.炉二301问:（1）破坏面上的法向应力和剪应力以及试样中的最大

3、剪应力为多少？（2）为什么试样的破坏面发生在值=60°的平面而不发生在最大剪应力的作用面？优秀学习资料欢迎下载解：(1)"-1"'''Ja=45。+竺二60。J2+%)+J(5-%22乙乙=-(500+200)+-(500-200)cos120°=275针i22丁=；(%一叫卜由2ir=-xSOOxsin1200=129.9土Pa=-x300=1502（2）破坏面上=29.9kPa=T在最大剪应力作用面上二二一一，二J7 .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6=2。0町作用下，当通过传力杆施加的

4、竖向压力白5达到200kPa时发生破坏，并测得此时试件中的孔隙水压力"二10依山。试求土地有效粘聚力1和有效内摩擦角8.破坏面上的有效正应力不和剪应力工。5.解：4=2QQ+20Q二顿时=cl-u=400-100=300上产白其二伺-m二200-100=lOOifff正常固结饱和粘性土进行固结不排水剪切试验时，cf=005一300-1007no7-arcsin=arcsin=30*+可300+100a=45°+d=45。+对=60。了22破坏面上的有效正应力和剪应力分别为：-X（300+100）+1x（300-100）cos（2x600）=15022优秀学习资料欢迎下载T=

5、lx（300-100）sin（2x60c）=kPa26.某土样1二2QkPa.d=3。”,承受大主应力5=42%Pa.小主应力6=15。上色的作用，测得孔隙水压力口二46七处,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，施加的周围压力免=3QQkPa,试样破坏时的主应力差仃出二45%。已知土的粘聚力”5伙山，内摩擦角0二20。，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：7=227即1a弓二242上Fa>/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1=0,成二25、若对同样的土样进

6、行不周结不排水试验，当试样放入压力室时测得初始孔隙水压力%二瞅%然后关闭排水阀，施加周围压力%=1°。尼%,随后1-flS施加竖向压力至试样破坏，测得破坏时的孔隙压力系数勺-J。，求此试样的不排水抗剪强度q。9 .解：5一5二工一可二2。上5二石+2%=100+纥A&=A药+j4（A5-AtrJ=cr3+以0+幺（5一个）=100-684-06x=32+12%S£根据土的极限平衡条件：/0X/'c=tan2450+'5-仙=（仿-A）tan=45。+I2J即、2，优秀学习资料欢迎下载25口将q=100+%.=10晒.初=32+L况代入上式,得100+

7、2ca-32-1.2c,=（100-32-12cJtana450T9.某土的压缩系数为0.16屈劭，强度指标1二20上山，=3。°。若作用在土样上的大小主应力分别为35址Pa和15曲孔，问该土样是否破坏？若小主应力为1。0出产a,该土样能经受的最大主应力为多少？9.解：=45°+=45°+=60°破裂角22?=；（%+西）+；（5-%）皿2%UU2GQkPa二X（350+150）+1X（350-150）cos（2x600）=2LT=!（巧一巧）sin2%=1X（350-150）sin（2x60c）=866kPa22巧二c+utanw=20+200由30&

8、#176;=135.5上?。t=86诳a（不会破坏）3=5tan（45。+y（口伊、+2ctan45°+一2Jf30。1（30。、二lOOxtai?450+2x20xtan45°+一二3693fc取10.已知地基中一点的大主应力为11,地基土的粘聚力和内摩擦角分别为r和0。求该点的抗剪强度口。10 .解:2JG=5tan'45°-2ctan45c-g+G）+；（5-3&0°+同乙乙tan/+5）+5（5一bjg£（9O0+.乙IU优秀学习资料欢迎下载11 .某完全饱和土样，已知土的抗剪强度指标为，W-°；。值二12上孔

9、，%=12°；。'二3极;，8=28°,则：（D若该土样在%=20%”作用下进行三轴固结不排水剪切试验，则破坏时的01约为多少？（2）在生二25。月,%=4。0上劭，u=160kFa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:（2°、（2°、=200xtan345°+2xl2xtan450+=334,6上取<2J2）（2）二二'1''：,"5,=5-修=400-160=240上Pa-45°+=45°+=59°破裂角：-八：（4+4）+%；Y）gs2%=

10、-X（240+90）+-（240-90）cos（2x590）=129>Pa2_66.2kPa7=!（可一可上1£2%=lx（240-90）sin（2x590）=22叼二c'+tan*3+129一8328°二7200466.2匹（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"二8比囱,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100电，轴向压力250电，该试样是否破坏？（2）施加围压15蚀Pa,若测得破坏时孔压系数4=03,此时轴向压力和孔压多大?优秀学习资料欢迎下载(3)破坏面与水平面的夹角。12.解：-(O1

11、-cr)=x(250-100)=<cti=gOfcftz(1)22(不会破坏)(2)二"-J-，=+(-)=150+0.8x(310-150)=27a=45°+-=45°二二25kpet5=Q(3)J一13.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201tM/,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4二511）13 .解：,双h<25x5.71_=3&n2y2x2014 .某粘土试样在200上必!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400狂忆再增加偏

12、压力（巧5）直至试样破坏。已知该试样的有效粘聚力1=15后,有效内摩擦角8=19。,孔隙压力系数£=0.8,可二助二0.29,试确定破坏时的偏应力（5一叫。14.解:%=4Q0蚣，Act?=20。蚣=1.965(19。)=tan2450H*-I2¥斤1402町匚B-卜4+月/（】一4）/根据土的极限平衡条件，有一；5+"1一%)/一叼=(仃3一町)/+优秀学习资料欢迎下载将町二，/5+斗(5-5)/代入上式，得"丁-丁+斗-(400-0.3x200X1.965-1)+2x15x1402=/1J",1-0.29+0.29x1.96515 .某饱和

13、软土地基，4=16则嫉，%=1Q附，%=0°,cf=2kPa,，=20°,静止侧压力系数，：0=10,地下水位在地基表面处。今在地基上大面积堆载5Qk%,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%寸，土的抗剪强度是多少？强度的净增长值为多少？16 .解：堆载前=(15-10)x5=3QkPa3二c'+dtan3=2+30tan20。=129AHi堆载后且当固结度达90%寸/二二；1二：，!如=2+75tan20°=293kPa%-5=29.3-12,9=16.4iPa17 .已知饱和粘性土地基的有效重度为/,静止侧压力系

14、数为K。，有效粘聚力为d,有效内摩擦角为平地下水位与地面齐平。当地面承受宽度为2b的均布条形荷载此时，荷载中心点下深度为6的"点在不排水条件下剪切破坏，此时，孔隙水压力值为u0(D绘出点般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：%=；Q(1+/»'+2与卜+必)加炉+c'cos炉jLn提示：地基中任一点由“引起的附加主应力为：优秀学习资料欢迎下载>(A±sin闻7T式中1；一一该点到均布条形荷载两端的夹角16.解:（1）图略(2)小沙+#+471fsin

15、d=/.coS+-a+h)/.cm/+-(H+小)22cu=+G)sin炉+/cos炉2二£(1+rM+2必+%Jin，+/cos/u17.在某饱和粘性土地表瞬时施加一宽度为6。阴的均不条形荷载P=150上为，引起荷载中心线下3,0加深度处点般的孔隙水压力增量Ah二17一7屉%。土层的静止侧压力系数长。二°5,饱和重度y值=20.0上初掰'，有效应力指标1=201tPa,d工3。,地下水位在地表。试计算点M在时间!二。和£=oo时是否会发生剪切破坏。o2（o30口）Kv=tan45+=tan45H=317.解：r=I，盾=1/2由一天片二77优秀学习资料欢

16、迎下载7T-1f二。时：工二%一八自一皿3P左1,二偿+1一瓯武2）150（314、=10x3+x+1-17.7=135.13-14I2J可二弓一加也P7Ty%（+一1-tu2/=10x3x05+-17.7=243-MI2）-24.5x3+2x20x1.732=142.欢产。u；=135,1始。（不会破坏）=1351+177=152.8p7T1£二00时:5=5一儿a=7%+_t+1不（2）&=M=r'hXo+-1=24,5+17,7=42武2）%=*+加房=42.2x3+2x20x1732=195.丛6=1523始a（不会破坏）18.某土样进行直剪试验，在法向压力为

17、100、200、300、400kPa时，测得抗剪强度9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3;(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92kPa,该平面是否会剪切破坏？为什么？18.解：优秀学习资料欢迎下载（a）用作图法（如上图）土样的抗剪强度指标c=20kPa和0=1般（b）、一.：工-二92必（弓所以，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C4此如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验，施加周围压力出二15%儿,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

18、应力最大的作用平面上发生剪切破坏（特殊）%一3%=%21（参见书P192,公式7-14）:5=2rl+Q二2x70+150=29。忸？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了,两个试件的试验结果为：试件I：二二二二H八试件厂二二上一-；二J试求：（a）用作图法确定该黏土试样的%也,我红秋抄;（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Ao20.解：（a）用作图法（见下图）确定该黏土试样的%=Q%=16%，=0%=34°优秀学习资料欢迎下载34°、2A5-L2=136.12T=药J，sin2%=42°?您疝（2x620）=12436kPa（c）在周结不排水试验中，她二Q,于是有（见P195公式7-29）Au=A即=乂（45-8四）Am280-140(700-350)-(400-200)=0.9321 .某饱和黏性士在三轴仪中进行固结不排水试验，得d二=28。,如果这个试件受到5=2OA和=1双B的作用，测得孔隙水压力“二10。噂，问该试件是否会破坏？为什么？f2g。、%股二（150100）tg245。+=13849kPa22 .解：12/5丈尿=200-100=WC