土的抗剪强度

第七章土的抗剪强度

一、单项选择题

1. 土体的破坏从本质上讲是由于。

(A) 压坏(B) 拉坏(C) 剪坏

2. 一个饱和粘性土试样，在三轴仪内进行常规固结不排水试验，在恒侧压力下增加竖向应力至破坏，

若土的孔压参数A=1，试问试验过程中有效应力路线ESP线为。

3. 有三种塑性指数不同的土样（Ⅰ）I P>17，（Ⅱ）I P=10，（Ⅲ）I P<7，试问哪一种土的内摩擦角ϕ最大？B

(A) （Ⅰ）(B) （Ⅲ）(C) （Ⅱ）

4. 松砂或软土，在剪切破坏时，其体积。C

(A) 不会变化(B) 膨胀(C) 缩小

5. 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。B

(A) 与试样顶面夹角呈45︒面(B) 与试样顶面夹角呈45︒+φ/2面

(C) 与试样顶面夹角呈45︒-φ/2面

6. 有一个饱和粘土试样，在室压σ3=70kPa应力下固结，然后在不排水条件下增加轴力（σ1-σ3）至50kPa

时土样发生破坏。若土样的孔隙水压力参数B=1，A=0，试问破坏时的有效大主应力σ1'为。

C

(A) 50 kPa (B) 70 kPa (C) 120 kPa

7. 一个饱和粘性土试样，进行三轴固结不排水试验，并测出孔隙水压力，可以得到一个总应力圆和有

效应力圆，则。C

(A) 总应力圆大(B) 有效应力圆大(C) 两个应力圆一样大

8. 一个饱和的粘性土试样，在三轴仪内进行不固结不排水试验。试问土样的破坏面。A

(A) 与水平面呈45︒(B) 与水平面呈60︒(C) 与水平面呈75︒

9. 饱和的粘性土，在同一竖向荷载p作用下进行快剪、固结快剪和慢剪，试验方法所得的

强度最大。C

(A) 快剪 (B) 固结快剪 (C) 慢剪

10. 有一粘土试样，有效抗剪强度参数为c '=14kPa ，ϕ'=18︒，做固结排水三轴试验，土样破坏时轴向压

力（σ1-σ3）为101kPa ，试问三轴室压力为 。

(A) 50.5 kPa (B) 70 kPa (C) 76 kPa

11. 现场十字板试验得到的强度与室内 方法测得的强度相当。B

(A) 慢剪 (B) 固快 (C) 快剪

12. 一个密砂和一个松砂饱和试样，进行不固结不排水三轴试验，破坏时试样中孔隙水应力 。B

(A) 一样大 (B) 松砂大 (C) 密砂大

二、问答题

1. 简述影响土的抗剪强度的主要因素。

2. 说明在何种条件下采用排水剪、不固结不排水剪、固结不排水剪试验的强度指标进行设计。

3. 土的抗剪强度是怎么产生的？简述土的密度和含水量对土的内摩擦角有何影响？

4. 简述摩尔－库仑强度理论的要点，为什么土的强度不能用某一强度值表示，应该如何正确表示？

5. 三轴压缩试验时，何谓正常固结试样？何谓超固结试样？正常固结试样和超固结试样与正常固结土和超固结土有何异同？

6. 简述极限平衡状态的概念，并说明什么是土的极限平衡条件？

7. 土体中发生剪切破坏的平面是不是剪应力最大的平面？在什么情况下，剪切破坏面与最大剪应力面是一致的？在一般情况下，剪切破坏面与大主应力面成什么角度？

8. 试退调出粘性土的极限平衡条件方程式。

三、计算题

1. 某饱和土样，抗剪强度指标为kPa 35=u C ，︒=0u ϕ；kPa 0.12=cu C ，︒=12cu ϕ；kPa 3='C ，︒='28ϕ，求：

（1）若该土样在kPa 2003=σ作用下进行三轴固结不排水压缩试验，则破坏时1σ约为多少?

（2）在kPa 2503=σ，kPa 4001=σ，kPa 160=u 时，土样可能破裂面上的剪应力是多少?土样是否

会破坏?说明之。

2. 饱和细砂试验中，试祥在周围压力23kN/m 100=σ下固结，然后增加垂直应力2

1kN/m 100=∆σ，测得试祥中的孔隙水压力为2kN/m 50=u ，问竖直应力继续增加到2kN/m 150时，作用在此试样的总应力、孔隙水压力、有效应力各有多大?(假设孔隙水压力系数A 是常数)

3.对一粘土土样进行固结不排水剪切试验，施加围压kPa 2003=σ，试件破坏时主应力差

kPa 28031=-σσ，

破坏面与水平面的夹角︒=60α，求内摩擦角及破坏面上的法向应力和剪应力。 4. 某中砂试洋，经试验测得内摩擦角︒=30ϕ，围压kPa 1503=σ，当垂直压力达到200kPa 时，求该土样是否被剪坏。（用两种方法）

5. 在一地面水平的砂土地基中，地下水位在地面下2m 处，水位以上土的重度3kN/m 18=γ，水位以下有效重度为3kN/m 10='γ，砂土的内摩擦角︒=30ϕ，在此地基中进行基坑开挖，如图所示，位于AB 铅直线左侧的M 点，距地面深6m ，当开挖深度大于3m 后，基坑逐渐发生侧向膨胀变形，M 点被剪坏，求：

（1）破坏时M 点所受的侧压力；

（2）通过M 点的破坏面与水平面的夹角；

（3）破坏面上的法向应力与剪应力；

（4）试分析M 点为什么会剪坏。

6. 已知地基中某点kPa 3001=σ，kPa 1003=σ，地基强度指标kPa 40=C ，︒=22ϕ，求：

（1） 图中AB 面和CD 面的剪应力；

（2） 哪个面更接近剪破状态？

7. 某条形基础下地基中某点kP a 250=z σ，kPa 100=x σ，a kP 40=τ，已知地基土强度指标为

︒=30ϕ，C ＝0，求：

（1） 该点是否剪坏?

（2） 如z σ和x σ不变，τ值增至60kPa ，该点是否会剪坏?

8. 某土的压缩系数为0.161

kPa -，强度指标C ＝20kPa ，︒=30ϕ，求：

（1） 如作用在土样上的大、小主应力分别为350kPa 和150kPa ，该土样是否会破坏?为什么?

（2） 如小主应力为100kPa ，该土样所能承受的最大主应力。 9. 某地基软土层厚10m ，其下为不透水硬层，软土的固结系数为/s cm 015

.02

，渗透系数为cm/s 1057-⨯。拟用堆载预压法处理，假定荷载为70kPa ，瞬时施加且大面积均布，求：

（1）地基平均超静孔压消散50%时需要的时间；

（2）一年后地基的固结沉降；

（3） 一年后10m 深处的有效应力；

（4） 如软土的天然抗剪强度为15kPa ，有效内摩擦角为︒20，堆载一年后5m 深处土的抗剪强度。

10. 某完全饱和土样，已知抗剪强度指标为kPa 35=u C ，︒=0ϕ；kPa 12=cu C ，︒=0.12cu ϕ；kPa 3='C ，︒='28ϕ，求：

（1）如该土样在kPa 2003=σ作用下进行三轴固结不排水压缩试验，破坏时1σ的值；

（2）如kPa 2503=σ，kPa 4001=σ，kPa 160=u ，土样可能破裂面上的剪应力值，并判断土样

是否会破坏。

11. 某土样进行三轴压缩试验，剪坏时kPa 5001=σ，kPa 1003=σ，

剪坏面与大主应力面交角为︒60。绘出极限应力圆，求c 、ϕ和剪坏面上的正应力与剪应力。

12. 从一高塑性粘土层中取出原状土进行无侧限压力试验得kPa 100=u q ，求：

（1） 用摩尔圆法求该土样的抗剪强度及可能的破坏面与大主应力作用面的夹角；

（2） 如果保持含水量不变，经过重塑后再进行无侧限抗压试验，结果得kPa 250='u

q ，求该土层的灵敏度r S 。

13. 对某种粘土做常规不排水、固结不排水和排水的三轴试验，其有效应力剪切强度参数kPa 0='C ，

︒='20ϕ，若在每—试验中室压保持不变为210kN ．求

（1） 在不排水试验中，如破坏时孔隙水压力为140kPa ，试件的抗压强度；

（2） 在固结不排水试验中，测得试件的抗压强度为175kPa ，则破坏时孔隙水压力值；

（3） 在排水试验中若反压保持为50kPa ，则抗压强度值。