第7章土的抗剪强度.

第7章土的抗剪强度一、简答题1. 土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？3. 何谓土的极限平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？4. 为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作 用方向夹角？5. 试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的 大主应力方向。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。7. 根据孔隙压力系数A、B的物理意义，说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。8. 同钢材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点？同一种土其强度值是否为一 个定值？为什么？9. 影响土的抗剪强度的因素有哪些？10. 土体的最大剪应力面是否就是剪切破裂面？二者何时一致？11. 如何理解不同的试验方法会有不同的土的强度，工程上如何选用？12. 砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？同一土样的抗剪强度是不是一个定值？为 什么？13. 土的抗剪强度指标是什么?通常通过哪些室内试验、原位测试测定？14. 三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法？工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标？15. 简述直剪仪的优缺点。【三峡大学2006年研究生入学考试试题】二、填空题1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的。2. 无粘性土的抗剪强度来源于。3. 粘性土处于应力极限平衡状态时，剪裂面与最大主应力作用面的夹角。4. 粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达 ，有效应力的表达 式。5. 粘性土抗剪强度指标包括、。6. 一种土的含水量越大，其内摩擦角 。7. 已知土中某点* = 30kPa，。3 = 10kPa，该点最大剪应力值为，与主应力的夹角为。8. 对于饱和粘性土，若其无侧限抗压强度为qu，则土的不固结不排水抗剪强度指标c =。9. 已知土中某点 * = 60kPa，。3 = 20kPa，该点最大剪应力作用面上的法向应力 为，剪应力为。10. 若反映土中某点应力状态的莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下方，则该点处于状态。【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题】11. 三轴试验按排水条件可分为 、三种。12. 土样最危险截面与大主应力作用面的夹角为。13. 土中一点的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切，表示它处 状态。14. 砂土的内聚力 (大于、小于、等于)零。三、选择题1. 若代表土中某点应力状态的莫尔应力圆与抗剪强度包线相切，则表明土中该点()。(A) 任一平面上的剪应力都小于土的抗剪强度(B) 某一平面上的剪应力超过了土的抗剪强度(C) 在相切点所代表的平面上，剪应力正好等于抗剪强度(D) 在最大剪应力作用面上，剪应力正好等于抗剪强度2. 土中一点发生剪切破坏时，破裂面与小主应力作用面的夹角为()。(A) 45。+甲(B) 45o + (C) 45o (D) 45o -3. 土中一点发生剪切破坏时，破裂面与大主应力作用面的夹角为()。(A) 45。+甲 (B) 45。+ (C) 45。(D) 45。- ?4. 无粘性土的特征之一是()。(A)塑性指数Ip 1(B)孔隙比e 0.8(C)灵敏度较高(D)粘聚力c =。5. 在下列影响土的抗剪强度的因素中，最重要的因素是试验时的()。(A )排水条件(B)剪切速率(C )应力状态(D )应力历史6. 下列说法中正确的是()(A) 土的抗剪强度与该面上的总正应力成正比(B) 土的抗剪强度与该面上的有效正应力成正比(C) 剪切破裂面发生在最大剪应力作用面上(D) 破裂面与小主应力作用面的夹角为450 +中.27. 饱和软粘土的不排水抗剪强度等于其无侧限抗压强度试验的()。(A) 2 倍 (B)1 倍 (C)1/2 倍(D)1/4 倍8. 软粘土的灵敏度可用()测定。(A) 直接剪切试验(B)室内压缩试验(C)标准贯入试验(D)十字板剪切试验9 .饱和粘性土的抗剪强度指标()。(A) 与排水条件有关(B)与基础宽度有关(C)与试验时的剪切速率无关(D)与土中孔隙水压力是否变化无关10. 通过无侧限抗压强度试验可以测得粘性土的()。(A) a和E (B)。和k (C)。和义 (D)。和中11. 土的强度破坏通常是由于()。(A) 基底压力大于土的抗压强度所致(B) 土的抗拉强度过低所致(C) 土中某点的剪应力达到土的抗剪强度所致(D) 在最大剪应力作用面上发生剪切破坏所致12. ()是在现场原位进行的。(A) 直接剪切试验(B)无侧限抗压强度试验(C)十字板剪切试验(D)三轴压缩试验13. 三轴压缩试验的主要优点之一是()。(A) 能严格控制排水条件(B)能进行不固结不排水剪切试验(C)仪器设备简单(D)试验操作简单14. 无侧限抗压强度试验属于()。(A)不固结不排水剪(B)固结不排水剪(C)固结排水剪(D)固结快剪15. 十字板剪切试验属于（）。（A）不固结不排水剪（B）固结不排水剪（C）固结排水剪（D）慢剪16. 十字板剪切试验常用于测定（）的原位不排水抗剪强度。（A）砂土（B）粉土 （C）粘性土（D）饱和软粘土17. 当施工进度快.地基土的透水性低且排水条件不良时，宜选择（）试验。（A）不固结不排水剪（B）固结不排水剪（C）固结排水剪（D）慢剪18. 三轴压缩试验在不同排水条件下得到的内摩擦角的关系是（）。（A）甲甲甲d（B）甲甲 甲 甲d（D）甲 甲 甲19. 对一软土试样进行无侧限抗压强度试验，测得其无侧限抗压强度为40kPa，则该土的不 排水抗剪强度为（）。（A）40kPa （B）20kPa （C）10kPa （D）5kPa20. 现场十字板剪切试验得到的强度与室内哪一种试验方法测得的强度相当？（）（A）慢剪（B ）固结快剪（C）快剪21. 土样在剪切过程中，其应力-应变曲线具有峰值特征的称为（）。（A）加工软化型（B）加工硬化型（C）塑性型22. 取自同一土样的三个饱和试样进行三轴不固结不排水剪切试验，其围压b3分别为50、 100、150kPa，最终测得的强度有何区别？（）。（A）b 3越大，强度越大（B）b3越大，孔隙水压力越大，强度越小（C）与b 3无关，强度相似23. 一个密砂和一个松砂饱和试样，进行三轴不固结不排水剪切试验，试问破坏时试样中的 孔隙水压力有何差异？（）（A） 一样大（B）松砂大（C）密砂大24. 下列叙述中，正确的是（）。（A）土的强度破坏是由于土中某点的剪应力达到土的抗剪强度所致（B）土体发生强度破坏时，破坏面上的剪应力达到最大值（C）土的抗剪强度就是土体中剪应力的最大值(D) 粘性土和无粘性土具有相同的抗剪强度规律25. 下面说法中，正确的是()。(A)当抗剪强度包线与摩尔应力圆相离时，土体处于极限平衡状态(B)当抗剪强度包线与摩尔应力圆相切时，土体处于弹性平衡状态(C)当抗剪强度包线与摩尔应力圆相割时，说明土体中某些平面上的剪应力超过了相应面的抗剪强度26.(D)当抗剪强度包线与摩尔应力圆相离时，土体处于剪坏状态在直剪试验中，实际土样剪切面上的正应力:(A)始终不变(B) 逐渐减小(C) 逐渐增大27.下面有关直接剪切试验的叙述中，正确的是()。(A) 土样沿最薄弱的面发生剪切破坏(B) 剪切面上的剪应力分布不均匀(C) 剪切面上的剪应力分布均匀(D) 试验过程中，可测得孔隙水压力28.土的强度实质上是土的抗剪强度，下列有关抗剪强度的叙述正确的是()。(A)砂土的抗剪强度是由内摩擦力和粘聚力形成的(B) 粉土、粘性土的抗剪强度是由内摩擦力和粘聚力形成的(C) 粉土的抗剪强度是由内摩擦力形成的(D) 在法向应力一定的条件下，土的粘聚力越大，内摩擦力越小，抗剪强度愈大29.下面有关三轴压缩试验的叙述中，错误的是()。(A)三轴压缩试验能严格地控制排水条件(B) 三轴压缩试验可量测试样中孔隙水压力的变化(C) 试验过程中，试样中的应力状态无法确定，较复杂(D)破裂面发生在试样的最薄弱处30.三轴试验时，最小主应力方向和破裂面的夹角为(A) 450 +中2(B)450 -/2(C) 45 031.无侧限抗压强度试验适用于()的抗剪强度指标的测定。32.(A)砂土(B)粘性土(C)粉土(D)饱和粘性土饱和粘性土的抗剪强度指标()。(A)与排水条件无关(B)与排水条件有关(C)与土中孔隙水压力的变化无关(D)与试验时的剪切速率无关33. 粘性土抗剪强度表达式为：t = c + b tan甲指出下面几项中，全部是土的抗剪强度指标的是（）。（A） t f、c（B）b、t（C）c、9（D）b、中34. 在厚度较大的饱和软粘性土层上修建筒仓建筑时，对土的抗剪强度宜采用（）（A）不排水剪（B）固结不排水剪（C）排水剪35. 在饱和粘土三轴不排水试验中，围压。3越大，则测出的不排水强度（）。（A）越大（B）越小（C）不变36. 直剪试验土样的破坏面在上下剪切盒之间，三轴试验土样的破坏面？（）【湖北工业 大学2005年招收硕士学位研究生试卷】（A）与试样顶面夹角呈45 0面（B）与试样顶面夹角呈450 +牛2（C）与试样顶面夹角呈450 9./237. 饱和粘性土的不固结不排水强度主要取决于（）【三峡大学2006年研究生入学考试 试题】（A）围压大小（B） 土的原有强度（C）孔隙压力系数大小（D）偏应力大小四、判断改错题1. 直接剪切试验的优点是可以严格控制排水条件，而且设备简单操作方便。2. 砂土的抗剪强度由摩擦力和粘聚力两部分组成。3. 十字板剪切试验不能用来测定软粘土的灵敏度。4. 对饱和软粘土，常用无侧限抗压强度试验代替三轴仪不固结不排水剪切试验。5. 土的强度问题实质上就是土的抗剪强度问题。6. 在实际工程中，代表土中某点应力状态的莫尔应力圆不可能与抗剪强度包线相割。7. 当饱和土体处于不排水状态时，可认为土的抗剪强度为一定值。8. 除土的性质外，试验时的剪切速率是影响土体强度的最重要的因素。9. 在与大主应力面成a = 450的平面上剪应力最大，故该平面总是首先发生剪切破坏。10. 破裂面与大主应力作用线的夹角为450 +9 .泾。11. 对于无法取得原状土样的土类，如在自重作用下不能保持原形的软粘土，其抗剪强度的 测定应采用现场原位测试的方法进行。12. 对施工速度很快的砂土地基，宜采用三轴仪不固结不排水试验或固结不排水试验的强度 指标作相关的计算。13. 由不固结不排水剪切试验得到的指标七称为土的不排水抗剪强度。14. 工程上天然状态的砂土常根据标准贯入试验锤击数按经验公式确定其内摩擦角中。五、计算题1. 已知地基土的抗剪强度指标c = 10kPa，中=300，问当地基中某点的大主应力* = 400Pa，而小主应力。3为多少时，该点刚好发生剪切破坏？2. 已知土的抗剪强度指标c = 20kPa，甲=22。，若作用在土中某平面上的正应力和剪应力 分别为。=100kPa . t = 60.4kPa，问该平面是否会发生剪切破坏？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* -气=400kPa，周围压力b3 = 100kPa，试求该砂土的抗剪强度指标。4. 一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加周围压力b3 = 200kPa，试样 破坏时的主应力差* -气=300kPa，测得孔隙水压力uf = 180kPa，整理试验成果得有 效应力强度指标c = 75.1kPa .甲=300。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）为什么试样的破坏面发生在a = 600的平面而不发生在最大剪 应力的作用面？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b3 = 200kPa作用下，当通过传力杆施加的竖向压力A。1达到200kPa时发生破坏，并测得 此时试件中的孔隙水压力u = 100kPa。试求土地有效粘聚力c和有效内摩擦角E .破坏面 上的有效正应力。和剪应力t。6. 某土样c = 20kPa .甲=300，承受大主应力b1 = 420kPa .小主应力b3 = 150kPa的作 用，测得孔隙水压力u = 46kPa，试判断土样是否达到极限平衡状态。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b 3 = 300kPa，试样破坏 时的主应力差b 1 -b3 = 455kPa。已知土的粘聚力c = 50kPa，内摩擦角甲=200，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？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c = 0，甲=250。 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u0 = -68kPa，然后关闭排水阀，施加周围压力气=100kPa，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A = 0.6，求此试样的不排水抗剪强度孔。9. 某土的压缩系数为0.16MPa-1，强度指标c = 20kPa，中=300。若作用在土样上的大 小主应力分别为350kPa和150kPa，问该土样是否破坏？若小主应力为100kPa，该土样能 经受的最大主应力为多少？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c和中。求该点的 抗剪强度I.。11. 某完全饱和土样，已知土的抗剪强度指标为七=35kPa，览=0； ynkPa，中=120 ； c = 3kPa，中=28。，则：cu（1）若该土样在气=200kPa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b3 = 250kPa，。1 = 400kPa，u = 160kPa时土样可能破裂面上的剪应力是 多少？ 土样是否会破坏？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?=80kPa，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100kPa，轴向压力250kPa，该试样是否破坏？（2）施加围压150kPa，若测得破坏时孔压系数A = 0.8，此时轴向压力和孔压多大？（3）破坏面与水平面的夹角。13. 在一软土地基上修筑一土堤，软土的不排水强度参数七=25kPa，Pu = 0，土堤填土的 重度为20kN/m3,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Nc =5.71）14. 某粘土试样在200kPa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400kPa，再增加偏压力G 1 -b3）直至试样破坏。已知该试样的有效粘聚力c = 15kPa，有效内摩擦角=19。，孔隙压力系数B = 0.8，A = AB = 0.29，试确定 破坏时的偏应力G 1 -Q，。15. 某饱和软土地基，Y= 16kNm3， c = lOkPa，中=0。，c = 2kPa，中=20。，静止侧压力系数K0 = 1.0，地下水位在地基表面处。今在地基上大面积堆载50kPa，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？16. 已知饱和粘性土地基的有效重度为广，静止侧压力系数为K0，有效粘聚力为c，有效 内摩擦角为时，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p0时，荷载中 心点下深度为b的M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M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匕的表达式可以写成: c广2 W + K + 2 b + p sin甲+ ccos甲提示：地基中任一点由p引起的附加主应力为: =夺（p。土 sin p ）式中p 0该点到均布条形荷载两端的夹角。17. 在某饱和粘性土地表瞬时施加一宽度为6.0m的均不条形荷载p = 150kPa，引起荷载中心线下3.0m深度处点M的孔隙水压力增量u = 17.7kPa。土层的静止侧压力系数K 0 = 0.5，饱和重度y, = 20.0 kNm3，有效应力指标c = 20 kPa，甲=300。地下水位 在地表。试计算点M在时间t = 0和t = 8时是否会发生剪切破坏。18. 某土样进行直剪试验，在法向压力为100、200、300、400kPa时，测得抗剪强更f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和中；（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？19. 某饱和黏性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度匕=10kPa，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b3 =150kPa，试问土样将在多大的轴向压力作用 下发生破坏？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u，两个试件的试 验结果为：试件 I：气=200kPa,b 1 = 350kPa, u, = 140kPa试件II： b 3 = 400kPa, b 1 = 700kPa, u, = 280kPa试求：（a）用作图法确定该黏土试样的甲时和c，8; （b）试件I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c，= 0,8，= 280，如果这个试件受到 b 1 = 200kPa和b3 =150kPa的作用，测得孔隙水压力u = 100kPa，问该试件是否会破 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中u = 0,七=20kPa，对同样的土 进行固结不排水试验，得有效抗剪强度指标c = 0,8 = 300，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。23. 在22题中的黏土层，如果某一面上的法向应力b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？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c = 24kPa,8 = 220，如果该试 件在周围压力b 3 = 200kPa下进行固结排水试验至破坏，试求破坏时的大主应力b 1。