1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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:试件:试求:(a)用作图法确定该黏土试样的 ;(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)