五土的抗剪强度

《五土的抗剪强度》由会员分享，可在线阅读，更多相关《五土的抗剪强度（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、五、土的抗剪强度5-1 直剪固结快剪试验数据如表5-1所示，已知手轮转一转用时10秒，水平位移为0.2mm,量力环系数 C=6.5kPa/0.01mm，剪应力 -C R。1) 1)绘剪变形与剪切历时关系曲线；2) 2)求出各级荷重下的抗剪强度；3) 3)求出内摩擦角：和粘结力c。表5-1手轮转数n测微表读数R(0.01mm)P=100kPa200kPa300kPa400kPa12.05.08.014.035.59.015.022.068.513.520.027.0910.017.023.530.51511.720.027.035.02111.720.528.537.82211.720.529.

2、038.52311.720.529.038.52429.038.55-2直剪试验结果如表5-2。表5-2P(kPa)50100200300p (kPa)23.436.763.990.81) 1)求摩擦角与粘结力；2) 2)当p=280kPa,- =80kPa时，判断是否达到极限平衡？安全系数多大?3) 3)求土样达破坏时大主应力面与小主应力面的方向。5-3 砂土抗剪强度试验数据如表5-3，求土的摩擦角。表5-3P(100kPa)100200300E(100kPa)57.7115.5172.05-4自然堆积的砂坡，其坡角称自然坡角或休止角。求证此自然坡角必等于土的内 摩擦角。(提示：取坡角: ，

3、如图5-1。证明大于的部分土体(重量为 W必沿的坡角 下滑。)m图5-1图5-25-5 某竖直土 柱由两层土组成，有关数据见图 5-2。试求土柱重量 W沿m-m斜面（与水平面夹角为 15） 的法向力N,切向力T和抗滑力Tf。土层仁=22,c =12kPa =20kN/m3土层 2：胃T5o,c =8kPa,=18kN /m35-6 某沉箱（一有底无盖方形混凝土箱）底面积10mX 10m,自重4Mpa置于粗砂层上，若箱底与砂层间的摩擦系数tan =0.67。1）1）求沉箱底面与砂层的摩擦力；2） 2）当箱内无水，求箱外水深分别为2m 4m时的摩擦力；3） 3）已知箱壁厚40cm,底板厚1m混凝土

4、密度 25kN/m3;求箱内水位与上述箱外 水位齐平时的摩擦力；4） 4）若箱内箱外水位相同，分别为2m 4m,但箱中填砂分别与两水位平齐，砂的3：d T5.5kN/m , j = 265，求箱底的摩擦力。5-7 已知土的=28，c=,若承受二1 =350kPa，；3 =150kPa。1）1）绘应力圆与抗剪强度线；2）2）绘f、与二f - 随2变化的关系曲线；3）3）从图中求出-最小值及其作用面与最大主应力面的夹角。5-8某砂土的内摩擦角.34，若 3 = 100kPa，求：1）1）达极限平衡时的C1 ；2）2）极限平衡面与大主应力面的夹角；3） 3）当二1 =300kPa时哪个平面最危险，该

5、面上的与f各为多大？5-9 某土样=32，c=0。当二1与二3作用达极限平衡时的一组滑动面如图5-3a）所示。现取dfe和efh为脱离体，如图 5-3b）、c）所示。1）1）求出6、去的数值；2）2）绘出图b）和c）中四个斜面上的合力，并标明其方向。4J图 5-3 a), b)、c)5-10试证明对于c=0的土，过一点的一组极限平衡面上的合力必平行于另一组极限平 衡面。5-11证明对于c=0的土，极限平衡面上的合应力-等于 ntg 45 0 .I 2丿 或 t厶5。+、6tg . 45 +2- o5-12 已知某土样=28，c=0，当二 3 OOkPa 和二！ = 230kPa 时；1 ） 1

6、 ） 求Tmax等于多少？2） 2）求 tg 值。tg 日max5-13 某土样-28 , c = 10kPa。求当-3 = 150kPa 和二 1 二 300kPa 时 max 和 Ko5-14某土样=29,C = 20kPa。绘制二3 = 100kPa时的极限应力圆，从圆上量出 5 7的数值。5-15某正常固结粘土的 = 34,c = 0。今取两个试样同在二3 =300kPa的室压力下 进行固结，然后分别进行三轴压缩（ 二2二二3 ）和三轴伸长（二1二二2二3 ）试验。试 问：1 ）当进行三轴压缩实验时，需加多大的Ct才能使土样剪坏？剪坏时破坏面上的正应力和剪应力各为多少？2）当进行三轴伸

7、长试验时，二3需减小到多大才能使土样剪坏？剪坏时破坏面上的正应力各为多少？5-16某砂土的直剪试验测得当P = 250kPa时OOkPa。绘制极限应力圆求1f、 二3f。并求出大主应力面的方向。表5-4试验方法CDCU巴f(kPa)50110Ff(kPa)1402005-17某扰动饱和粘土（ c=0）的三轴试验结果如表5-4。（pi V1）1）求及 cu ；2）2）求固结不排水试验的孔隙水压力系数A。5-18某土样三轴有效剪试验数据如表5-5。表5-5土样Sf(kPa)Wf(kPa)14016021204001）1）用数解法求W及c;2） 2）若73f = 150kPa时，匚仃=350kPa，

8、求土样在破坏时的孔隙水应力Uf及 孔隙水应力系数A。5-19试证明，对饱和粘土（；： =0）进行无侧限抗压强度试验时，其无侧限抗压强度可按下式计算：q u= p 1 - h/h）Ao式中Ao及ho分别为加荷开始时试样的面积和高度。P为试样破坏时的垂直荷载。（提示：假设试样体积在试验过程中不变，同时假设试样横向均匀变形。）5-20若已知某土样无侧限抗压强度qu=200kPa，试求：若，=0，求土的不排水强度 cu及破坏面的方向； 若.-32，求Ccu及破坏面的方向。5-21饱和粘性土的三轴固结不排水剪试验数据如表5-6。求cu、Ccu和、C。表5-6S(kPa)60100150200Wf(kPa

9、)145228310401Ut(kPa)3159921255-22比较直剪仪与三轴仪的优缺点。5-23比较抗剪强度的总应力表示法与有效应力表示法的优缺点。1 15-24三轴试验数据如表 5-7。在2 （、1 一、3）与空（；-13）坐标中，绘出抗剪强度线并求、c值。表5-7土 样11 -S)(100kPa)21-y3)(100kPa)210.92.321.95.533.09.05-25某软土土层厚度很大。若在其上快速修建建筑物，问可采用什么试验方法确定其 抗剪强度？5-26已知某土样：J3O，c = 0，二3=200kPa，破坏时土中孔隙水应力 Uf =1 50Pa求达极限平衡时Jf等于多少？

10、5-27上题中其他条件不变，若 c=20kPa，求达极限平衡时 二1f等于若干？5-28某地基土的渗透系数很小（ kv8 10cm/s）若在其上修建水闸，需验算不同 时期的稳定性，试问：1）若采用快速施工，则竣工时应采用什么方法确定抗剪强度？2）若慢速施工，则竣工时应采用什么方法确定抗剪强度？3）水闸建成后经较长时间才投入使用，应采用什么方法确定抗剪强度？5-29某软粘土试样，试验得无限抗压强度qu二30kPa，扰动后qu二7.5kpa，求土的灵敏度，并判别其灵敏程度。5-30某土样扰动后的无限抗压强度q =6kPa，已知土样灵敏度为 5.3，试反求原状土的q值。5-31同一种土，重塑后使含水

11、量等于液限。 取a、b两组土样进行试验：a组土样在200kPa 垂直压力下固结后卸荷，然后侧得p v 200kPa的慢剪抗剪强度指标 25.5 , Ca =20kPa ； b组土样直接在各级压力下固结后进行慢剪试验，测得抗剪强度指标b =3 , cb =0。试求出两个土样当 p=100, 200和300kPa时的抗剪强度。5-32从某粘土层中取原状土样，固结快剪试验结果如表5-8，抗剪强度线具有两段直线的特征。表5-8P(100kPa)0.30.60.81.01.52.02.5兀 f (100kPa)0.230.260.290.320.490.650.801）按两直线绘抗剪强度线，分别求出二直

12、线的 c值。2）示意绘出与抗剪强度线相应的压缩曲线。5-33 一砂土养置入直接剪力盒中，剪力盒断面积为30cm2，砂土样上作用一垂直压力N=45kg,然后进行水平剪切，当水平推力T=15kg时，砂土样开始破坏；试求当压力N =90kg 时，应该用多大的水平推力，才能将砂土样剪坏？该砂土样的内摩擦角为多大？5-34 对某饱和粘土作三轴固结不排水试验，测得四个试样在破坏时的最大主应力5 ,最小主应力 二3和孔隙水压力u值，均列于表5-9。试分别用总应力法和有效应力法确定相 应的强度指标。表5-92 kg / cm1.452.203.104.012%kg/cm0.601.001.502.00ukg/

13、cm20.300.550.921.265-35 在均布条形荷载作用下，土体重M点的大主应 二1 =400KPa，小主应力乙=150KPa，土的抗剪强度指标C = 0,，30,试求：（1）与最大主应力面承夹角 a = 30、45、60倾斜面上的正应力 二和剪应力。(2) M点处土是否达到极限平衡状态?(3) 最危险的剪应力面与最大主应力面成多大角度?5-36 三轴试验数据如表 5-10 :门一二3与 门 门关系线，并换算土样的，C值。2 2 2圆柱形粘土式样3 -0，破坏时无侧限抗压强度 qu = 20kg/cm。若=0，C及剪切破坏面方向；若=32。求C等于若干？剪切面方向有何变化？某砂土试样

14、在法向应力100kPa作用下进行直剪试验，I。求：(a)用作图方法确定该土样的抗剪强度指标值；应力增至二=250kPa，则土样的抗剪强度是多少？5-39 对饱和粘土试样进行无侧限抗压试验，测得其无侧限抗压强度(a)该土样的不排水抗剪强度；(b)与圆柱形试样轴成 60交角面上的法向应力力。在坐标中绘出5-37求粘结力5-38-f =60kPa测得其抗剪强度(b )如果试样的法向qu=120kPa。求:-和剪应表 5-1001-03（ KPa）5+03（ KPa）22902301905503009005-40 对两个相同的重塑饱和粘土试样，分别进行两种固结不排水三轴压缩试验。一 个试样先在二3 = 170kPa的围压下固结，试样破坏时的轴向偏应力UUf kPa另 一个试样施加的周围压力=427kPa，破坏时的孔隙水压力Uf = 270kPa。试求该土样(p C0的cu和值。(提示：重塑饱和粘土试样的ccu =c = 0。5-41对内摩擦角30的饱和砂土试样进行三轴压缩试验。首先施加二3=200kPa 围压，然后使最大主应力 F与最小主应力 匚3同时增加，且使 G的增量*1始终为二3的增 量儿3的4倍，试验在排水条件下进行。试求该土样破坏时的二1值。