2023年4月8日发(作者:香港留学)

第四章土的抗剪强度与地基承载力

填空题:

1、根据莫尔一库仑破坏准则,土的抗剪强度指标包括__________和__________。

2、莫尔抗剪强度包线的函数表达式是__________。

3、土的抗剪强度有两种表达方法:一种是以__________表示的抗剪强度总应力法,另一种是

以__________表示的抗剪强度有效应力法。

4、应力历史相同的一种土,密度变大时,抗剪强度的变化是__________;有效应力增大时,

抗剪强度的变化是__________。

5、直接剪切仪分为__________控制式和__________控制式两种,前者是等速推动试样产生位

移,测定相应的剪应力,后者则是对试件分级施加水平剪应力测定相应的位移。

6、直接剪切试验按排水条件不同,划分为__________、__________、__________。

7、对同一土样进行剪切试验,剪坏时的有效应力圆与总应力圆直径的大小关系是__________。

8、在垂直载荷作用下,引起地基剪切破坏的形式有__________、__________和__________三

种。

9、若土体破坏主应力线(k1线)在纵坐标的截距为8kPa,倾角22,则土的内摩擦角等于

__________,粘聚力等于__________。

10、粘性土抗剪强度库仑定律的总应力表达式__________,有效应力表达式为__________。

选择题:

1、建立土的极限平衡条件依据的是()。

(A)、极限应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系;

(B)、极限应力圆与抗剪强度包线相割的几何关系;

(C)、整个莫尔圆位于抗剪强度包线的下方的几何关系;

(D)、静力平衡条件;

2、根据有效应力原理,只要()发生变化,土体强度就发生变化。

(A)、总应力(B)、有效应力(C)、附加应力(D)、自重应力

3、土体总应力抗剪强度指标为c,,有效应力抗剪强度指标为c’,’,则其剪切破坏时实

际破裂面与大主应力作用面的夹角为()。

(A)、(B)、(C)、(D)、

4、由于土固体颗粒在工程常见应力范围内认为是不可压缩的,土体的体积变化与孔隙体积变

化的大小关系是()。

(A)、前者大于后者(B)、前者小于后者(C)、二者相等(D)、无法确定

5、饱和粘性土的不固结不排水抗剪强度主要取决于()。

(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

6、对正常固结饱和粘性黄柏胶囊 土进行固结不排水试验,得到总应力破坏包线的倾角为

cu

,有效应力

破坏包线的倾角为’,则’与

cu

的大小关系是()。

(A)、’>

cu

(B)、’<

cu

(C)、’=

cu

(D)、无法确定

7、对同一种饱和粘性土分别进行不固结不排水、固结不排水和固结排水试验,下列描述正确

的是()。

(A)、如果将三种不同排水条件下的剪切试验结果以总应力表示,将得出完全不同的破坏包

线,若以有效应力表示,也得到完全不同的有效应力破坏包线;

(B)、如果将三种不同排水条件下的剪切试验结果以总应力表示,将得出近乎同一条破坏包

线,若以有效应力表示,则得到完全不同的有效应力破坏包线;

(C)、如果将三种不同排水条件下的剪切试验结果以总应力表示,将得出近乎同一条破坏包

线,若以有效应力表示,也得到近乎同一条有效应力破坏包线;

(D)、如果将三种不同排水条件下的剪切试验结果以总应力表示,将得出完全不同的破坏包

线,若以有效应力表示,则得到近乎同一条有效应力破坏包线;

8、根据不固结不排水试验得到饱和粘性土的抗剪强度指标c

u

=10kPa,

u

=0,据此可得到的

正确描述是()。

(A)、该粘性土土粒间的粘聚力为l0kPa,摩擦强度等于零;

(B)、该粘性土土粒间的粘聚力为零,但摩擦强度等于10kPa;

(C)、抗剪强度指标c

u

=10kPa,

u

=0和粘聚强度、摩擦强少儿爵士舞视频 度并不存在量值对应关系;

(D)、抗剪强度指标c

u

=10kPa即粘聚强度,但

u

=0和摩擦强度并不存在量值对应关系;

9、下面有关Pcr与P1/4的说法中,正确的是()。

(A)、Pcr与基础宽度b无关,P1/4与基础宽度b有关;

(B)、Pcr与基础宽度b有关,P1/4与基础宽度b无关;

(C)、Pcr与P1/4都与基础宽度b有关;

(D)、Pcr与P1/4都与基础宽度b无关;

10、下列属于地基土整体剪切破坏的特征的是()。

(A)、基础四周的地面隆起;(B)、多发生于坚硬粘土层及密实砂土层;

(C)、地基中形成连续的滑动面并贯穿至地面;(D)、多发生于软土地基;

11、下列属于地基土冲剪破坏的特征是()。

(A)、破坏时地基中没有明显的滑动面(B)、基础四周地面无隆起

(C)、基础无明显倾斜,但发生较大沉降(D)、p一s曲线有明显转折点

12、影响地基破坏模式的因素包括()。

(A)、荷载大小(B)、基础埋深

(C)、加荷速率(D)、地基土的压缩性高低

判断题:

1、同一土体中,由于抗剪强度指标相同,不论土层深度是否相同,抗剪强度均相同。

2、局部剪切破坏是介于整体剪切破坏和冲剪破坏之间的一种破坏型式。

3、砂土的抗剪强度由摩擦力和粘聚力两部分组成。

4、土的强度问题实质上就是土的抗剪强度问题。

5、灵敏度是粘性土的压缩性指标之一switchon 。

6、地基的临塑荷载可以作为极限承载力使用。

7、除土的性质外,试验时的剪切速率是影响土体抗剪强度的最重要的因素。

8、在与大主应力面成的平面上剪应力为最大,故该平面总是最先发生剪切破坏。

9、地基承载力设计值在数值上与地基极限承载力相差不大。

10、塑性区是指地基中已发生剪切破坏的区域。随着荷载的增加,塑性区会逐渐发展扩大。

名词解释:

1、抗剪强度

2、破坏准则

3、库仑定律

4、快剪试验

5、固结排水试验

6、塑性区

7、临塑荷载

简答题:

1、写出抗剪强度的库仑公式,分别说明无粘性土和粘性土抗剪强度的来源?

2、简要介绍莫尔一库仑强度理论。

3、简述土抗剪强度的来源及影响因素。

4、已知土体内某一点的主应力为

11

33

,土的抗剪强度指标c,,如何判断该点土体是

否破坏?

5、地基破坏模式有哪几种?各有何特点?

6、地基破坏形式有几种类型?各在什么情况下容易发生?

7、地基变形分哪三个阶段?各阶段有何特点?

8、影响土坡稳定的因素有哪些?

【答案】

填空题:

1、粘聚力、内摩擦角;2、f=f();3、总应力、有效应力;4、增大、增大;5、应

变、应力;6、排水剪(慢剪)、固结不排水剪(固结快剪)、不排水剪(快剪);7、相等;

8、整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏;9、23..8、8.75kPa;10、、

选择题:

1、A;2、B;3、C;4、C;5、B;6、A;7、D;8、C;9、A;10、A、B、C;11、A、B、C;

12、A、B、C、D。

判断题:

1、;2、√;3、;4、√;5、;6、;7、;8、;9、;10、√。

名词解释:

1、抗剪强度

指土体抵抗剪切破坏的极限能力。

2、破坏准则

当土体中的应力组合满足一定关系时,土体即发生破坏,这种应力组合即为破坏难则,亦即判

定土体是否破坏的标准。破坏准则又称为极限平衡条件。

3、库仑定律

将土的抗剪强度f表示为剪切面上法向应力的函数,即f=c十tg,式中,c,分

别为土粘聚力和内摩擦角,该关系式即为库仑定律。

4、快剪试验

在试样施加竖向压力后,立即快速施加水平应力使试样剪切破坏的直接剪切试验,要求在3—

5min内将土样剪坏。

5、固结排水试验

试样在阴道炎的症状表现 施加周围压力后允许排水固结,待固结稳定后,再在排水条件下施加竖向压力至试件剪

切破坏的三轴压缩试验。

6、塑性区

地基中某一区域内土体各点都达到极限平衡状态,该区域称为塑性区。

7、临塑荷载

地基中即将出现塑性区但还未出现塑性区时所对应的基底压力,即相应于塑性区的最大深度等

于零时所对应的基底压力。

简答题:

1、答:

无粘性土:

粘性土:

无粘性土桃花源记的成语 的抗剪强度主要来源于土颗粒间的摩擦力。粘性土的抗剪强度主要来源一部分是土颗

粒间的摩擦力,另一部分是颗粒间的粘聚力。

2、答:

莫尔认为材料的破坏是剪切破坏,当任一平面上的剪应力等于材料的抗剪变量定义 强度时该点就发生破

坏,并提出剪切破坏面上的剪应力f是该面上的法向应力的函数,这个函数在

f

一坐标

中是一条曲线,该曲线称为莫尔包线。理论分析和实验证明,莫尔包线对土是比较适宜的,而

且,在应力变化范围不很大的情况下,土的莫尔包线通常近似用直线代替,该直线方程就是库

仑公式表示的方程,将莫尔包线用库仑公式表示也便于应用。这一由库仑公式表示莫尔包线的

强度理论称为莫尔一库仑强度理论。

3、答:

根据莫尔一库仑强度理论,土的抗剪强度来源于两部分:摩擦强度tg(或’tg’)和粘结强

度c(或c’)。摩擦强度包括两部分:一是颗粒之间因剪切滑动时产生的滑动摩接;二是因欢迎你英语 剪切

使颗粒之间脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。摩擦强度取决于剪切面上的正应力和土的

内摩擦角,内摩擦角是度量滑动难易程度和咬合作用强弱的参数,其正切值为摩擦系数。影响

内摩擦角的主要因素有密度,颗粒级配,颗粒形状,矿物成分,含水量等,对细粒土而言,还

受到颗粒表面的物理化学作用的影响。通常认为粗粒土的粘结强度c等于零。细粒土的粘结强

度c由两部分组成:原始粘结力和固化粘结力,原始粘结力来源于颗粒间的静电力和范德华力,

固化粘结力来源于颗粒间的胶结物质的胶结作用。

4、答:

利用极限平衡条件,将大主应力

11

代人极限平衡条件表达式计算与其处于极限平衡状态的小

主应力

3

,或将小主应力

3

代人极限平衡条件表达式计算与其处于极限平衡状态的大主应力

1

,根据计算结果判定如下:若

3

33

1

11

,表示该点土体实际应力状态的莫尔圆

位于抗剪强度线的下方,土体是安全的;若

3

33

1

11

,莫尔圆与抗剪强度线相切,

该点土体处于极限平衡状态;若

3

33

1

11

,抗剪强度线与莫尔圆相割,该点土体已

经破坏,实际上这种情况是不可能存在的。

5、答:

根据地基剪切破坏的特征,可将地基破坏分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种模

式。

(1)整体剪切破坏。基底压力P超过临塑荷载后,随着荷载的增加,剪切破坏区不断扩大,

最后在地基中形成连续的滑动面,基础压力P超过临塑荷载后,随着荷载的增加,剪切破坏区

不断扩大,最后在地基中形成连续的滑动面,基础急剧下沉并可能向一侧倾斜,基础四周的地

面明显降起。密实的砂土和硬粘土较可能发生这种破坏形式。

(2)局部剪切破坏。随着荷载的增加,塑性区只发展到地基内某—范围,滑动面不延伸到地

面而是终止在地基内某—深度处,基础周围地面稍有隆起,地基会发生较大变形,但房屋—般

不会倾倒,中等密实砂土、松砂和软粘土都可能发生这种破坏形式。

(3)冲剪破坏。基础下软弱土发生垂直12生肖五行属性对照表 剪切破坏,使基础连续下沉。破坏时地基中无明显滑

动面,基础四周地面无隆起而是下陷,基础无明显倾斜,但发生较大沉降,对于压缩性较大的

松砂和软土地基可能发生这种破坏形式。

6、答:

有三种类型。一是整体剪切破坏:一般紧密的砂土、硬粘性土地基常发生;大班科学区 二是局部剪切破坏:

一般中等密实的砂土地基常发生;三是冲剪破坏:一般松砂及软土地基常发生。

7、答:

采用荷载p和沉降s的关系曲线,如下图所示,从荷载开始施加至地基发生破坏,地基的变形

经过了三个阶段。

(1)线性变形阶段:相应于p一s曲线的oa部分,由于荷载较小,地基主要产生压密变形,

荷载与沉降关系接近于直线,此时土体中各点的剪应力均小于抗剪强度,地基处于弹性平衡状

态。

(2)塑性变形阶段:相应于p一s曲线的ab部分,当荷裁增加到超过a点压力时,荷载与沉

降之间成曲线关系,此时土中局部范围内产生剪切破坏,即出现塑性变形区。随着荷载增加。

剪切破坏区逐渐扩大,b点所对应的荷载叫极限荷载。

(3)破坏阶段,相应于p一s曲线的bc阶段,在这个阶段塑性区已发展到形成一连续的滑动

面,荷裁略有增加沉降便急剧增加,地基丧失稳定。

8、答:

影响边坡稳定的因素一般有以下几方面:(1)土坡作用力发生变化,例如由于在坡顶堆放材

料或建造建筑物使坡顶受荷,或由于打桩、车辆行驶、爆破、地震等引起的振动改变了原来的

平衡状态;(2)土体抗剪强度的降低,例如土体中含水量或孔隙水压力的增加;(3)静水压

力的作用,例如雨水或地面水流入土坡中的竖向裂缝,对土坡产生侧向压力,从面促进土坡的

滑动;(4)地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流常是边坡失稳的重要因素,这是因为渗流会

引起动水力,同时土中的细小颗粒会穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带面去,使土体的密实度

下降。(5)因坡脚挖方面导致土坡高度或坡角增大。

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