3.5 土的排水与不排水强度(1)解析
2017年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试(下)》真题及详解
2017年注册土木工程师（岩土）《专业案例考试（下）》真题及详解一、案例分析题（每题的四个备选答案中只有一个符合题意）1．室内定水头渗透试验，试样高度40mm，直径75mm，测得试验时的水头损失为46mm，渗水量为每24小时3520cm3，问该试样土的渗透系数最接近下列哪个选项？（）A．1.2×10－4cm/sB．3.0×10－4cm/sC．6.2×10－4cm/sD．8.0×10－4cm/s答案：D解析：根据《土工试验方法标准》（GB/T 50123—2019）第16.2.3条，常水头渗透系数应按下式计算：k T＝2QL/[At（H1＋H2）]，在本题中可以简化为：k T＝QL/（AHt）。
式中，Q为时间t秒内的渗出水量（cm3）；A为试样的断面积（cm2）；H为平均水位差（cm）；L为两测压管中心间的距离（cm）。
代入数据得：2．取土试样进行压缩试验，测得土样初始孔隙比0.85，加载至自重压力时孔隙比为0.80。
根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021－2001）（2009年版）相关说明，用体积应变评价该土样的扰动程度为下列哪个选项？（）A．几乎未扰动B．少量扰动C．中等扰动D．很大扰动答案：C解析：根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）（2009年版）第9.4.1条条文说明，土样受扰动的程度分为几乎未扰动、少量扰动、中等扰动、严重扰动四类，可根据压缩曲线特征评定，如果先期固结压力未能确定，可改用体积应变εv作为评定指标：式中：e0为土样的初始孔隙比，Δe为加荷至自重压力时的孔隙比变化量。
2%＜εv＝2.7%＜4%，查表9.1（见题2解表）得：该土扰动程度为中等扰动。
题2解表评价土试样扰动程度的参考标准3．某抽水试验，场地内深度10.0～18.0m范围内为均质、各向同性等厚、分布面积很大的砂层，其上下均为黏土层，抽水孔孔深20.0m，孔径为200mm，滤水管设置于深度10.0～18.0m段。
土质土力学习题及思考题
《土力学》思考题及习题清华大学土力学1第一章土的物理性质一思考题1.什么是土的灵敏度？灵敏度反映土的什么性质？如何测定土的灵敏度？2.粗粒土与细粒土如何区分？3.什么叫做粒径级配累积曲线，曲线上一点代表什么意思？4.土中水分几种类型？各有什么特点？与土的状态什么关系？5.如果试验结果表明某天然砂层的相对密度Dr>1，这是否有可能，为什么？6.什么是粘性土的最优含水量？它与击实能有什么关系？7.什么叫土的液性指数？如果试验结果表明某天然粘土层的液性指数大于1，但该土并不呈流动状态而仍有一定的强度，这是否可能，为什么？8.片架结构和片堆结构性质有何不同？9.已知某粘土层的天然含水量值，能否判断该土的软硬程度，为什么？二习题1．有一土体，测定的天然密度为ρ=1.85g/cm3，含水量为ω=14%，土颗粒的比重为G s=2.67。
计算其孔隙比e。
2．在某土层中用体积为72cm3的环刀取样。
经测定，土样质量为129.1g，烘干后土样质量为121.5g，土粒比重为2.7，求该土样的含水量、湿容重、饱和容重、干容重和浮容重，并比较该土在各种情况下的容重值有何区别？3．饱和土孔隙比为0.7，比重为2.72。
用三相草图计算干容重、饱和容重和浮容重。
并求当该土的饱和度变为75％时的容重和含水量。
4．有一湿土样质量为200g，已知含水量为15％，要制备含水量为20％的土样需加多少水？5．某料场的天然含水量w=22%，G s=2.70，土的压密标准为ρd=1.7g/cm3，为避免过度碾压而产生剪切破坏，压密土的饱和度不宜超过0.85。
问该料场的土料是否适合筑坝，如果不适合应采用什么措施？6．8度地震区要求砂压到相对密度达0.7以上，经试验某料场砂的最大干密度为1.96g/cm3，最小干密度为1.46g/cm3，问这类砂碾压到多大的干密度才能满足抗震的要求？（砂的比重为2.65）7．装在环刀内的饱和土样加垂直压力后高度自2.0cm压缩至1.95cm，取出土样测得其含水量为28％，已知土粒比重为2.7，求压缩前土的孔隙比？第二章 土的渗透性一 思考题1．举例说明流土发生的现象和原因，并说明工程上如何防止流土的发生。
大学土力学知识考试练习题及答案151
大学土力学知识考试练习题及答案11.[单选题]载荷试验的曲线形态上，从线性关系开始变成非线性关系时的界限荷载称为（ ）。
A)容许荷载B)临界荷载C)临塑荷载答案:C解析:2.[单选题]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)应变硬化型B)应变软化型C)塑性变化型答案:B解析:3.[单选题]在厚层饱和软粘土上快速筑堤,应采用______来确定抗剪强度指标。
（）A)快剪B)固结快剪C)慢剪答案:A解析:4.[单选题]若土的压缩系数 ,则该土属于（）。
A)低压缩性土B)中等压缩性土C)高压缩性土答案:B解析:5.[单选题]按朗肯土压力理论计算挡土墙背面上的被动土压力时，墙背是何种应力平面？( )A)大主应力作用面B)小主应力作用面C)滑动面答案:A解析:A)坚硬B)可塑C)软塑D)流塑答案:D解析:7.[单选题]用于承接从吊沟汇入侧沟的地表水并削减其能量，保护路基本体不受冲蚀的地面排水设备是（ ）。
A)急流槽B)缓流井C)侧沟D)截水沟答案:B解析:18.[单选题]下列叙述错误的是（）。
A)挖掘土方时.必须由上往下进行B)多人同时挖土操作时.应保持足够的安全距离，横向间距不得小于 2mC)多人同时挖土操作时.应保持足够的安全距离，纵向间距不得小于 2mD)禁止面对面进行挖掘作业答案:C解析:9.[单选题]常水头渗透试验装土样时分层装入圆筒,每层厚度为( )。
A)2~3cmB)3~5cmC)1~2cmD)5~7cm答案:A解析:10.[单选题]桥梁基础荷载设计时，主力与附加力组合时，应考虑主力与（）的附加力相组合。
A)顺桥方向B)横桥方向C)顺桥方向或横桥方向D)顺桥方向和横桥方向答案:C解析:A)203.9kPaB)205.1kPaC)209kPaD)215kPa答案:C解析:基底附加应力p 0 = p-gmd,式中:p为基底压应力, p=F+G/b对条形基础,通常取l=1m,F为上部结构传来荷载;G为基础及上覆土自重,G=gGbd;gG为基础及上覆土平均重度,一般取20 kN/m3,但在地下水位以下部分取10kN/m3;d为基础平均埋深;b为基础宽度;gm为埋深范围内土的加权平均重度,d为基础埋深,从天然地面起算。
2021年岩土工程师《岩土专业知识》考试题库(含答案)
2021年岩土工程师《岩土专业知识》考试题库（含答案）单选题1.关于新奥法设计施工的衬砌作法，下列说法正确的是（）。
A、隧道开挖后不衬砌支护B、隧道开挖后经监测，经验类比和计算分析适时衬砌支护C、隧道开挖后根据经验及时衬砌支护D、隧道衬砌后，要使隧道围岩中的应力接近于原地应力答案：B解析：新奥法的要点包括：①围岩体和支护视做统一的承载结构体系，岩体是主要的承载单元；②允许围岩产生局部应力松弛，也允许作为承载环的支护结构有限制的变形；③通过试验、量测决定围岩体和支护结构的承载—变形—时间特性；④按“预计的”围岩局部应力松弛选择开挖方法和支护结构；⑤在施工中，通过对支护的量测、监视，修改设计，决定支护措施或第二次衬砌。
2.按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004—1989)进一步判定砂土液化性时采用的标准贯入锤击数为（）。
A、标准贯入击入的实测值B、标准贯入击数经杆长修正值C、标准贯入击数经杆长及地下水影响修正值D、标准贯入击数经上覆土层总压力影响修正值答案：D解析：根据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-1989）第2.2.3条规定，当初判存在有液化的可能时，需进行以标准贯入试验为基础的二次判别，具体做法是：当饱和可液化土的标贯击数N63.5的值小于下式计算出的Ncr值时，判为液化。
判别方法是：Ncr=N03.振冲法在黏性土地基中的作用主要是（）。
A、振冲挤密B、振冲置换C、振冲压实D、振冲固结答案：B解析：根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）条文说明第7.1.1条，振冲法对不同性质的土层分别具有置换、挤密和振动密实等作用，对黏性土主要起到置换作用。
4.在进行液化指数的计算时，下列陈述正确的是（）。
A、液化指数取决于地表下15m范围之内的土层特性，上部土层的影响权数较大B、液化指数取决于地表下15m范围之内的土层特性厚度大的土层影响权数大C、液化指数取决于覆盖层范围之内的土层特性，上部土层的影响权数较大D、液化指数取决于覆盖层范围之内的土层特性，可液化土层的影响权数较大答案：A解析：根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)第4.3.5条，液化指数的计算公式为：。
高等土力学-土的排水与不排水强度共55页
26、机遇对于有准备的头脑有特的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
Thank you
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
(完整版)土的抗剪强度
一、土的抗剪性
土是由固体颗粒组成的，土粒间的连结强度远远小于土粒本身的强度，故在外力作用下土粒 之间发生相互错动，引起土中的一部分相对另一部分产生滑动。土粒抵抗这种滑动的性能， 称为土的抗剪性。 土的抗剪性是由土的内摩擦角 φ 和内聚力 c 两个指标决定。对于高层建筑地基稳定性分析、 斜坡稳定性分析及支护等问题，c、φ 值是必不可少的指标。 无粘性土一般没有粘结力，抗剪力主要由颗粒间的滑动摩擦以及凹凸面间镶嵌作用所产生的 摩擦力组成，指标"内摩擦角 φ"值的大小，体现了土粒间摩擦力的强弱，也反映了土的抗 剪能力； 粘性土的抗剪力不仅有颗粒间的摩擦力，还有相互粘结力，不同种类的粘性土，具有不同的 粘结力，指标"内聚力 c"值的大小，体现了粘结力的强弱。因此，对于粘性土的抗剪能力， 由内摩擦角 φ 和粘聚力 c 两个指标决定。
三、影响土体抗剪强度的因素分析
决定土的抗剪强度因素很多，主要为：土体本身的性质，土的组成、状态和结构；而 这些性质又与它形成环境和应力历史等因素有关；此外，还决定于它当前所受的应力状态。
土的抗剪强度主要依靠室内经验和原位测试确定，试验中，仪器的种类和试验方法以 及模拟土剪切破坏时的应力和工作条件好坏，对确定强度值有很大的影响。
一、直接剪切试验
直接剪切仪分为应变控制式和应力控制式两种，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，目前我国普遍采用的是应变 控制式直剪仪。
应变控制式直剪仪主要部件由固定的上盒和活动的下盒组成，试样放在盒内上下两块透 水石之间。试验时，由杠杆系统通过加压活塞和透水石对试件施加某一垂直压力 σ，然后等 速转动手轮对下盒施加水平推力，使试样在上下盒的水平接触面上产生剪切变形，直至破坏， 剪应力的大小可借助与上盒接触的量力环的变形值计算确定。假设这时土样所承受的水平向 推力为 T，土样的水平横断面面积为 A，那么，作用在土样上的法向应力则为σ＝P/A，而 土的抗剪强度就可以表示为 f ＝T/A。ຫໍສະໝຸດ 主要内容第一节 概述
2019年注册土木工程师(岩土)《专业知识考试(下)》真题及详解
2019年注册土木工程师（岩土）《专业知识考试（下）》真题及详解一、单项选择题（共40题，每题1分。
每题的备选项中只有一个最符合题意）1．丙级建筑应依据地基主要受力层情况判断是否需要作变形验算，对于单一土层上的三层砖混结构条形基础，基础宽度为1.5m时，其地基主要受力层厚度可按下列哪一项考虑？（）A．1.5mB．3.0mC．4.5mD．5.0m答案：D解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第3.0.3条表3.0.3注1，地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3b、独立基础下为1.5b，且厚度均不小于5m的范围，3×1.5＝4.5m＜5m，主要受力层厚度取5.0m。
2．某单体建筑物主体结构的平面投影面积为700m2，荷载标准组合下建筑物竖向荷载为1.5×105kN，基础埋深约3m。
持力层土质为中低黏性土，地基承载力特征值为150kPa。
采用天然地基方案时，下列哪种基础形式最合理？（）A．毛石混凝土扩展基础B．钢筋混凝土筏形基础C．钢筋混凝土十字交叉条形基础D．钢筋混凝土条形基础答案：B解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第5.2.2条，先假设为满铺基础，可估算基底压力，则有：p k＝（F k＋G k）/A＝1.5×105/700＋20×3＝274.3kPa。
基础埋深3m，考虑到深宽修正，按照最有利情形取η＝0.3，ηd＝1.6，基础宽度取b＝6m，不考虑地下水，γ和γm均取19kN/m3，则地基承载力修正值上限为：f a＝f ak＋ηbγ（b－3）＋ηdγm（d－0.5）＝243.1kPa。
按照基础满铺时，仍然不能满足承载力验算要求，故只能采用钢筋混凝土筏形基础，荷载通过柱基传递给地基，由筏板和地基土共同承担荷载。
3．建筑物柱基平面尺寸3m×3m，埋深2m，内部发育有一溶洞，其与基础的相对关系如图所示，当溶洞的跨度L最大值接近下列何值时，可不考虑岩溶对地基稳定性的影响？（）题3图基础位置示意图A．2mB．3mC．4mD．5m答案：D解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第6.6.5条，对完整、较完整的坚硬岩、较硬岩地基，当符合下列条件之一时，可不考虑岩溶对地基稳定性的影响：①洞体较小，基础底面尺寸大于洞的平面尺寸，并有足够的支撑长度；②顶板岩石厚度大于或等于洞的跨度，故溶洞跨度小于等于5.0m 时，可不考虑岩溶对地基稳定性影响。
高等土力学-第三章强度
定义： 为了反映孔隙比对于粘土抗剪强度及 其指标的影响，伏斯列夫（Hvorslev）把 抗剪强度分为受孔隙比影响的凝聚分量ce 和不受孔隙比影响的摩擦分量φe ，它们的 角标e 表示等孔隙比。即所谓的“真强度理 论”与“真强度指标”。
• 不同的土试样,在不同条件下的加载试验, 获得的应力-应力变关系也不同: 对于不同的应力-应变关系,确定土是否破 坏的条件也是不同的.
二、土的应力-应变关系的几种特殊情况
• 1. 应变硬化
随着应变的增加,其应力 也不断增加。由于土变形 的弹塑性特点，当用塑性 理论描述应变硬化时，随 着 ，应力空间中的屈 服面不断扩大。 ①表示松砂和正常固结粘 土在固结排水中的曲线 ②饱和密砂在不排水试验 时的曲线—此时以应变达 到一定限度（15%）来定 义试验的破坏
3.1概述
一、土强度的特殊性
土体强度主要是抗剪强度
1. 碎散颗粒的集合--土的强度主要是由颗粒间的相互作 用力决定，而非颗粒矿物本身的强度
思考岩石的情况
2.三相组成--其相互作用对土的强度有很大影响，要考虑 孔隙水压力、吸力等特有因素 3.地质历史-强度的多变性、结构性和各向异性
一、土强度的特殊性
＝ u
• 例题： 已知土样排水条件下三轴强度为：
现进行不固结不排水强度试验。试样破坏 时(13f=6.47 kPa, 31 kPa, u=0.4 kPa.求 破坏时的接触面积比与有效应力。
2 三轴试验应力条件下孔压系数B和A
孔隙水压力系数用于表示超静水孔隙压力增量和总应力 增量的关系。对于常规三轴压缩应力状态，土单元的三 个应力为 1， 2， ，其中 ＝ ，对应的孔隙压力 3 为 u 。为方便起见，大多数土工问题将主应力增量分 3 为两部分考虑，即各向等压增量 ，相应的孔隙水压 力增量为 u0和偏应力增量（1 - 3），相应的孔隙水 压力增量为 u1。
土木工程施工课后习题答案
1-1 土的工程性质有：可松性、含水量、透水性含水量影响：含水量越大，土就越湿，对施工越不利。
含水量对挖土的难易、施工时的放坡、回填土的夯实等均有影响。
地下水的流动以及土中渗透速度都与土的透水性有关。
1-2 土的可松性：自然状态下的土经开挖后组织被破坏，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，也不能恢复为原来状态时的体积。
土的可松性程度，一般用最初可松性系数和最后可松性系数来表示。
1-3 确定场地平整设计标高时应考虑哪些因素？满足生产工艺和运输的要求；满足设计时考虑的最高洪水位的影响；充分利用地形，尽量使挖填平衡（如土的可松性的影响），以减少土方运输量。
1-4试述按填、挖平衡时，确定场地平整设计标高的步骤与方法？1、初步确定场地设计标高（H0）(1)将场地划分为区隔（正方形），确定各方格角点标高（平坦，则地形图+插入法；起伏，则现场木桩方格网，测量）。
（2）挖填平衡，算体积列方程，2、计算设计标高的调整值：考虑土的可松性影响，考虑泄水坡度。
1-5 在什么情况下对场地设计标高要进行调整？如何调整？1、土的可松性的影响：由于土具有可松性，回填压实回复不了原来状态，要相应提高设计标高。
2、考虑泄水坡度对设计标高的影响。
1-8 流砂的主要成因是什么？防治流砂的途径是什么？有哪些有效措施？由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而且动水压力的方向（与水流方向一致）与土的重力方向相反，土不仅受到水的浮力，而且受到动水压力的作用，有向上举的趋势。
当动水压力等于或大于土的浸水密度时，土颗粒处于悬浮状态，并随地下水一起涌入基坑，即发生流砂现象。
防治途径：减小或平衡动水压力；设法使动水压力的方向向下；截断地下水流。
有效措施：①在枯水期施工，减少动水压力；②抛大石块，以平衡动水压力；③打板桩，增加水流途径，减少动水压力；④水下挖土，平衡或减少动水压力；⑤井点降低地下水位，使动水压力向下；⑥搅拌桩或地下连续墙，截水，支承土水压力。
2020年注册土木工程师(道路工程)《专业知识考试(下)》真题及详解
2020年注册土木工程师（道路工程）《专业知识考试（下）》真题及详解一、单项选择题（共50题，选答40题，每题1分。
每题的备选项中只有一个最符合题意）1．下列关于公路技术等级与设计速度方面的描述，不符合标准规范规定的是（）。
A．三级公路设计速度宜根据实际情况采用30～40km/hB．集散二级公路设计速度宜根据实际情况采用40～50km/hC．干线二级公路设计速度宜根据实际情况采用60～80km/hD．一级公路设计速度宜根据实际情况采用60～100km/h答案：B解析：根据《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）第3.5.1条规定。
各级公路设计速度应符合表3.5.1（见题1解表）的规定。
题1解表设计速度第3.5.1条第4款规定，作为干线的二级公路，设计速度宜采用80km/h；受地形、地质等条件限制，可采用60km/h。
作为集散的二级公路，设计速度宜采用60km/h；受地形、地质等条件限制，可采用40km/h。
2．东北地区某一级公路、地处积雪冰冻的平原地区，设计速度采用100km/h，下列有关该公路在穿越城镇路段设超高的最小平面圆曲线半径值，符合规范规定的是（）。
A．360mB．400mC．440mD．500m答案：D解析：根据《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）第4.0.17条规定，圆曲线最小半径应符合表4.0.17（见题2解表）的规定。
题2解表圆曲线最小半径第4.0.18条规定，公路圆曲线半径小于表4.0.17“不设超高最小半径”时，应设置圆曲线超高。
最大超高应符合下列规定：①一般地区，圆曲线最大超高应采用8%。
②积雪冰冻地区，最大超高值应采取6%。
③以通行中、小型客车为主的高速公路和一级公路，最大超高可采用10%。
④城镇区域公路，最大超高值可采取4%。
本题为城镇路段，最大超高值取4%，查表4.0.17，设计速度100km/h，圆曲线最小半径取500m。
3．两条公路交叉时，下列有关应设置互通式立体交叉的情形，符合《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）规定的是（）。
土的强度指标
3.4 土的强度指标3.4.1 土的抗剪强度1、土的抗剪强度定义在工程实践中，建筑物地基和土工构筑物常产生如图3-18所示的破坏情况。
这是因为土体在自重或外荷载作用下，土中一点的剪应力τ达到了土的最大抗剪能力，该点土就要处于极限状态。
当荷载继续增加，这样的点逐渐扩展，最后连成一个滑动面（也称破裂面）。
当一部分土体（滑动体）相对另一部分土体滑动时，即为土体剪切破坏。
所谓土的抗剪强度就是指土抵抗剪切的最大能力，即土体剪切破坏时，作用在剪切面上的极限剪应力，用f τ表示。
2、库伦定律1776年库伦（C.A.Coulomb ）通过一系列的土的强度试验得出了在一般情况下，砂性土的抗剪强度f τ与作用在剪切面上的法向应力σ成直线关系，如图3-19所示，即：φστtg f = （3-25）后来通过试验研究进一步提出了粘性土抗剪强度的表达式：φστtan +=c f （3-26）式中 c ——土的粘聚力（kPa ）； φ ——土的内摩擦角（度）。
式（3-26）就是著名的土的抗剪强度库伦定律，f τσ-关系曲线称为土的抗剪强度线。
c 、φ称为土的抗剪强度指标。
由实验知，一般砂土的φ值大于粘性土的φ值，且砂土的c 值为零。
由公式（3-25）可知f τ是随着由法向应力σ的大小而变化的。
3、土的抗剪强度的构成及影响因素1）土的抗剪强度的构成土的抗剪能力是由于砂土有摩阻力和粘性土有粘聚力、摩阻力所致。
（1）粘聚力：原始粘聚力：系土粒间的分子吸力和公共结合水膜的作用，当土被扰动后，该粘聚力即被破坏，但能缓慢恢复。
加固粘聚力：系土中胶结物质的胶结作用，当土扰动后，该粘聚力被破坏，且不能恢复，只能由另外胶结物再形成。
（2）摩阻力：摩擦力：是指土粒表面间的摩擦阻力。
咬合力：由于颗粒间的嵌入和联锁作用在产生相对滑动时需克服的力称为咬合力。
2）抗剪强度的影响因素（1）土粒的矿物成分、形状、大小及颗粒级配：矿物成分不同，土粒表面薄膜水和电分子吸力不同，则原始粘聚力也不同。
3.5 土的排水与不排水强度.ppt
3.5.1 概述 3.5.2 砂土的排水和不排水强度 3.5.3 粘土的排水与不排水强度
3.5.1 概述
饱和土的有效应力原理：
由于颗粒间接触点的面积很小。
P P Pw P u(A A)
P P u(1 A) P u(1 )
AA
AA
A 0
A
P ,
图3－56 孔压系数B
块石或土
巴斯石灰 岩
滑石
C(s10-
4×kPa-1)
0.06
0.25
n （%）
15
30
B 0.468 0.647
密砂
15
40
0.988
硬粘土
80
42
0.997
软粘土
400
55
0.999
表 不同岩土的孔压系数B
非饱和粘土的三轴固结不排水试验CU
孔压系数B
饱和度
图3－78 饱和度与孔压系数B
5 . 排水和不排水强度指标的工程应用 （1） 有效应力强度指标(CD) ①对于砂土，在一般加载的速率下，用有
效应力强度指标进行分析——CD。
②对于粘性土，如果在计算中，超静孔压 已经全部消散(加载很慢），或者土中的 孔隙水压力可以准确地确定，也可以用 有效应力强度指标。
③有效应力强度指标可以通过排水试验或 者CU+孔压量测来确定。
A
u
有效应力的定义。
图3－53 土粒的接触
3.6.1 概述 饱和土的有效应力原理：
u
有效应力部分产生 抗剪强度。
图3－54 土的有效应力原理示意图
有效应力原理的适用范围
岩石与混凝土、 非饱和土 有效应力原理形式不同。
高等土力学(李广信)3.5-土的排水与不排水强度
3. 固结不排水试验（CU）确定的强度指标
正常固结土
超固结土
图3－64 总应力路径与有效应力路径
超固结
正常固结
p
图3－65 先期固结压力p附近的包线
4. 粘土的不固结不排水试验（UU）
不固结不排水(UU)：unconsolidated undrained 固结不排水(CU)：consolidated undrained 固结排水(CD)：consolidated drained
1.饱和粘土的排水试验CD
e
正常固结粘土
固结压缩试验
固结排水试验强度包线 （过原点）
0
图3－61 正常固结粘土的压缩曲线与强度包线
1. 饱和粘土的排水试验CD
e
超固结粘土
固结压缩试验
固结排水试验强度包线
图3－62 超固结粘土的压缩曲线与强度包线
2. 饱和粘土的三轴固结不排水试验CU
正常固结土－减缩（正孔压）；超固结土－剪胀 （负孔压）
原状土的不扰动取样过程
r
v 0
图3－66 正常固结粘土的沉积、 固结与取样过程应力路径
（1）正常固结土的原位应力状态
总应力
超静孔隙水 压力
有效应力
v
u=0
v
h
h
图3－67 原位应力状态
h K0 v
（2）取样以后的应力状态
总应力
0
孔
有效应力
压
v=-ur
0
h=-ur
ur<0
图3－68 原状土取样以后
= + ur u
ur + uc u
hc= c+ur- uc
2019年注册土木工程师(道路工程)《专业知识考试(下)》真题及详解
2019年注册土木工程师（道路工程）《专业知识考试（下）》真题及详解一、单项选择题（共50题，选答40题，每题1分。
每题的备选项中只有一个最符合题意）。
1．高速公路和一级公路设计交通量预测年限为（）。
A．15年B．20年C．25年D．30年答案：B解析：根据《公路工程技术标准》（JTGB 01—2014）第3.3.1条规定，新建和改扩建公路项目的设计交通量预测应符合下列规定：①高速公路和一级公路的设计交通量预测年限为20年；二、三级公路设计交通量预测年限为15年；四级公路可根据实际情况确定。
②设计交通量预测年限的起算年为该项目可行性研究报告中的计划通车年。
2．在公路工程设计时，应进行交通安全评价的是（）。
A．乡村公路B．三级公路C．四级公路D．二级及二级以上的干线公路答案：D解析：根据《公路工程技术标准》（JTGB 01—2014）第1.0.10条规定，二级及二级以上的干线公路应在设计时进行交通安全评价，其他公路在有条件时也可进行交通安全评价。
3．无中间带公路超高过渡有多种方式，下列方式中不常用的是（）。
A．绕内侧车道边缘旋转B．绕外侧车道边缘旋转C．绕路中线旋转D．绕内侧边沟边缘旋转答案：D解析：根据《公路路线设计规范》（JTG D20—2017）第7.5.5条第1款规定，对于无中间带的公路，当超高横坡度等于路拱坡度时，将外侧车道绕路中线旋转，直至超高横坡度；当超高横坡大于路拱坡度时，应采用绕内侧车道边缘旋转、绕路中线旋转或绕外侧车道边缘旋转的方式。
4．一般情况下，公路隧道长度大于100m时，洞内路段的纵坡应大于0.3%，小于（）。
A．3.0%B．3.5%C．3.8%D．4.0%答案：A解析：根据《公路工程技术标准》（JTGB 01—2014）第8.0.4条，隧道及其洞口两端路线的平、纵、横技术指标应符合下列规定：①隧道路段平、纵线形应均衡、协调。
水下隧道平面线形宜采用直线，当设为曲线时宜采用不设超高的平曲线。
2021年岩土专业案例试题和答案(Part9)
2021年岩土专业案例试题和答案（Part9）共1种题型，共30题单选题(共30题)1.某滞洪区滞洪后沉积泥砂层厚3.0m，如图1-10所示，地下水位由原地面下1.0m升至现地面下1.0m，原地面下有厚5.0m可压缩层，平均压缩模量为0.5MPa，滞洪之前沉降已经完成，为简化计算，所有土层的天然重度都以18kN/m3计，请计算由滞洪引起的原地面下沉值将最接近（）cm。
A：51B：31C：25D：21【答案】：C【解析】：2.某建筑地基处理采用3:7灰土垫层换填，该3:7灰土击实试验结果如表1-2所示。
采用环刀法对刚施工完毕的第一层灰土进行施工质量检验，测得试样的湿密度为1.78g/cm3，含水率为19.3%，其压实系数最接近下列哪个选项？（）A：0.94B：0.95C：0.97【答案】：D【解析】：根据《建筑地基处理技术规范》（JGJJ 79—2002）第4. 2. 6条，根据《土工试验方法标准》（GB/T 50123—1999）第10.0. 6条，3.某季节性冻土地基实测冻土层厚度为2.0m。
冻前原地面标高为186.128m，冻后实测地面标高为186.288m。
试问该土层的平均冻胀率最接近下列哪个选项的数值？（注：平均冻胀率为地表冻胀量与设计冻深的比值）（）A：7.1%B：8.0%C：8.7%D：9.5%【答案】：C【解析】：根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)第5. 1. 7条，设计冻深zd=h′-Δz。
式中，h′为实测冻土厚度，h′=2.0m；Δz为地表冻胀量，Δz=186. 288-186. 128 =0. 16m。
则zd= 2 - 0.16 = 1.84m，故平均冻胀率为 0. 16/1.84=0. 087。
4.已知花岗岩残积土土样的天然含水量w=30.6%，粒径小于0.5mm细粒土的液限wL=50%,塑限wp=30%。
粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量的百分比P0.5=40%。
《土力学》课后习题答案解析
[3-2]已知：n＝38%，Gs＝2.65。
解：（1）由图1-28查得：
; ;
可得：
查图1-28得小于粒径1.25mm的土粒百分含量为：P＝26%。
则P<0.9Pop=51.3%
所以，该土为管涌型。
（2）查图1-28得：
；
则
[3-3]已知：：n＝36%，Gs＝2.65。
解：（1）查图1-29可得，
20.58
(5)确定压缩层厚度。
由表1可知，在第4计算点处 ，所以，取压缩层厚度为10.5m。
(6)计算各分层的平均自重应力和平均附加应力（详见表2）。
(7)由图4-29根据 和 分别查取初始孔隙比e1i和压缩稳定后的孔隙比e2i（结果见表2）。
表2各分层的平均应力及其孔隙比
层号
层厚
(m)
平均自重应力
土力学
1-1解：
(1)A试样
(1) B试样
1-2解：
已知： =15.3g =10.6g =2.70
饱和 =1
又知： 15.3-10.6=4.7g
(1)含水量
= =0.443=44.3%
(2)孔隙比
(3)孔隙率
(4)饱和密度及其重度
(5)浮密度及其重度
(6)干密度及其重度
1-3解：
1-4解：
1-5解：
(kPa)
平均附加应力
(kPa)
加荷后的总应力
(kPa)
初始孔隙比
e1i
压缩稳定后的孔隙比
e2i
0-1
1.5
36.90
69.80
106.70
0.928
0.800
1-2
3.0
61.65
土强度试验的排水条件与强度指标的应用
土强度试验的排水条件与强度指标的应用李广信,吕禾(清华大学水利水电工程系,北京 100084)摘要:土的有效应力强度指标和总压力强度指标的正确应用是岩土工程中的一个难点问题。
而确定不同强度指标的试验方法也是十分重要的。
正确地确定和使用土的强度指标既需要有丰富的工程经验,也需要清楚的土力学概念。
关键词:强度指标;排水条件;直剪试验;三轴试验中图分类号:T U41117文献标识码:A Abstract :The correct application of strength parameters under different drainage conditions is an im portant and hard job.T o determine correctly the desirable strength parameters by laboratory test calls for experience with engineering application and deep understanding of theoretical concept in s oil mechanics.K ey w ords :strength parameters ;drainage condition ;sim ple shear test ;triaxial shear test 收稿日期:2006201206基金项目:国家自然科学基金资助项目(批准号:50279014)作者简介:李广信(1941-),男(汉族),黑龙江宾县人,教授.1 前言土是由三相组成的,固体颗粒与液、气相间的相互作用对于土的抗剪强度有很大影响,所以存在着孔隙水压力、吸力等土力学所特有的要素,它们出现在土的应力中,对土的强度的影响不容忽视。
这样,在饱和土体中就提出了有效应力原理;在非饱和土中就提出包括基质吸力的双应力体系。
土的排水与不排水强度资料
流滑 静态液化
c=400kPa
图4－58 不同密度砂土的三轴试验
A: CU, Dr= 30% 松砂 B: CU, Dr= 44%
C: CU, Dr = 47%
D: CD, Dr = 30%
1-3
开始液化
液化流滑发展
破坏后的滑动区范围
图4－60 临水松砂岸坡的流滑（液化） 临水松砂岸坡的流滑：松砂的不排水总应力 残余强度只有3～5。
uw tg
其中是一个与土的饱和度有关的参数， 一般不易确定。
弗雷德伦德（D. G. Fredlund）非饱和土理论
双应力体系： 净应力（外荷有效应力）
ua
吸力（土体内部的有效应力） s ua uw
uw 0
弗雷德伦德（D. G. Fredlund）非饱和土的强度 准则
1、轴对称三维应力状态 1 2 3
1
2
3
3
1 3
0
3
3
0
等向压缩应力状态 偏差应力状态
增量形式：
（1）等向压缩应力状态——孔隙应力系数B
孔隙应力系数B：表示单位周围压力增量所引起的孔隙应力增量
Cs
Cs—土骨架的体积压缩系数，表示单位有效周围压力作用下土骨架的体应变；
Cf—孔隙流体的体积压缩系数，表示单位孔隙压力作用下，单位体积孔隙流体 的体积变化。
对于饱和土，Cf=Cw<<Cs，∴ B=1.0；( Cw-水的体积压缩系数) 对于干土， Cf=Ca>>Cs， ∴ B=0； ( Ca-空气的体积压缩系数) 对于部分饱和土 B=0~1 之间。 所以B值是可用作反映土体饱和程度的指标。
粘土不排水抗剪强度范围
粘土不排水抗剪强度范围
粘土的不排水抗剪强度是指在土壤中水分不排出的情况下，土
壤抗剪强度的性质。
这个性质对于土壤工程和地基基础设计非常重要。
粘土的不排水抗剪强度范围取决于多个因素，包括土壤类型、
土壤含水量、土壤结构和应力状态等。
一般来说，粘土的不排水抗
剪强度范围可以分为几个级别：
1. 低强度粘土，不排水抗剪强度较低的粘土通常在0.5 kPa到
5 kPa的范围内，这种粘土通常含水量较高，具有较弱的抗剪性能。
2. 中等强度粘土，不排水抗剪强度在5 kPa到25 kPa之间的
粘土属于中等强度范围，这种粘土通常适用于一般的土壤工程项目，但在承受重载或者复杂应力状态下需要谨慎考虑。
3. 高强度粘土，不排水抗剪强度超过25 kPa的粘土属于高强
度范围，这种粘土通常具有较高的抗剪性能，适用于承受重载或者
复杂应力状态下的土壤工程项目。
总的来说，不排水抗剪强度范围是根据土壤的实际情况而定的，
不同类型的粘土具有不同的抗剪强度范围，工程设计中需要根据实际情况进行合理的评估和选用。
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0
图3－23 正常固结粘土的压缩曲线与强度包线
1. 饱和粘土的排水试验CD
e
超固结粘土
固结压缩试验
固结排水试验强度包线
图3－62 超固结粘土的压缩曲线与强度包线
2. 饱和粘土的三轴固结不排水试验CU
正常固结土－减缩（正孔压）；超固结土－剪胀 （负孔压）
图3－44 粘土的三轴固结不排水试验
图3－40 土粒的接触
3.5.1 有效应力原理及孔压系数
饱和土的有效应力原理：
u
有效应力部分产生 抗剪强度。
图3－ 土的有效应力原理示意图
有效应力原理的适用范围
岩石与混凝土、 非饱和土 有效应力原理不一定 适用
某些多孔介质的孔隙与 固体可能都是连续的， 图3－ 某些多孔介质的孔隙 固体的接触面积不可忽 略。
②对于粘性土，如果在计算中，超静孔压 已经全部消散 ( 加载很慢），或者土中的 孔隙水压力可以准确地确定，也可以用 有效应力强度指标。
3.5 土的排水与不排水强度
3.5.1 有效应力原理及孔压系数 3.5.2 砂土的排水和不排水强度 3.5.3 粘土的排水与不排水强度
3.5.1 有效应力原理及孔压系数
P P Pw P u ( A Ac ) 饱和土的有效应力原理： P Pc u(1 ) 由于颗粒间接触点的面 A A 积很小。 ＝ Ac A 0 u
如果：c=uc=－ur, 则：u=0, ´= c
（4）剪切过程 总应力
vc= c+ - ur- uc u
孔压
有效应力
= － ur u
c c
ur+ uc u
hc= c－ur－ c u
=－ur u
图3－48(c) 施加轴向应力 产生超静孔压±u
图3－ 孔压系数B
块石或土
巴斯石灰 岩
(104×kPa-1)
Cs
n （%）
B 0.468
0.06
15
滑 石
密 砂 硬粘土 软粘土
0.25
15 80 400
30
40 42 55
0.647
0.988 0.997 0.999
表3-3 不同岩土的孔压系数B
非饱和粘土的三轴固结不排水试验CU
孔压系数B
Sr 饱和度 图3－41 饱和度与孔压系数B
（5）试样破坏时情况 有效应力 vc= c+f - ur- uc uf 总应力
f
c
孔压
=f + ur uf=1f
ur+ uc uf hc= c+ur- uc uf =ur uf =3f
图3－48(d) 试样破坏时的应力状态uf
ur<0
h=-ur
图3－48(a) 原状土取样以后
放入压力室以前：体积不变,负孔压 ur
（3）施加围压后
总应力c
=uc
uc＝ c
uc
孔 压
有效应力 - ur -ur
ur+ uc
vc= hc= c-ur-uc= -ur
图3－48(b) 施加围压c 产生超静孔压uc= c
一般应力状态下：
du B(dp adq cqd )
H H ( )
p v p
对于弹塑性模型，相适应流动规则：
f ( p' , q, , H ) 0
B=1.0 孔压系数 a: 孔压系数 c:
f f f f aK /( A K ) q p ' p ' p '
1. 饱和粘土的排水试验CD 2. 饱和粘土的三轴固结不排水试验CU 3. 固结不排水试验（CU）确定的强度指标 4. 粘土的不固结不排水试验（UU） 5. 排水和不排水强度指标的工程应用 6. 非饱和土的强度与强度理论
1.饱和粘土的排水试验CD
e
正常固结粘土
固结压缩试验
固结排水试验强度包线 （过原点）
(-
有效应力强度
最大应力差对应的强度
(-
总应力强度 (峰值）
总应力强度(残余）
1
0
(
图3－ 松砂土的最大应力差与最大应力比
1-3
图3－43 水松砂岸坡的流滑（液化）
临水松砂岸坡的流滑：松砂的不排 水总应力残余强度只有3～5。
3.5.3 粘土的排水与不排水强度
正常固结土
超固结土
图3－45 总应力路径与有效应力路径
超固结
正常固结
p
图3－65 先期固结压力p附近的包线
3. 固结不排水试验（CU）确定的强度指标
4. 粘土的不固结不排水试验（UU）
不固结不排水(UU)：unconsolidated undrained 固结不排水(CU)：consolidated undrained 固结排水(CD)：consolidated drained
原状土的不扰动取样过程
r
v 0
图3－49 正常固结粘土的沉积、
固结与取样过程应力路径
（1）正常固结土的原位应力状态 总应力 超静孔隙水 压力 u=0 有效应力
v h
v
h
图3－ 原位应力状态
h K0 v
（2）取样以后的应力状态 总应力
0 0
孔 压
有效应力
v=-ur
孔压系数 三轴应力状态的孔压系数A与B
u u0 u1 B[ 3 A( 1 3 )]
一般应力状态的孔压系数B、a 和c
du B(dp adq cqd )
B=?
B
1 Cv 1 n Cs
孔隙流体小0 （饱和） 土骨架——压 缩系数大
B=1
B=0
1 f f f f cK /( A K ) q p' p' p'
其中
f f H f H A ( ) p p H p' v q
3.5.2 砂土的排水和不排水强度
松砂 密砂
图3－ 砂土的排水试验
c=400kPa
图3－42 不同密度砂土的三轴试验 A: CU, Dr= 30% B: CU, Dr= 44% C: CU, Dr = 47% D: CD, Dr = 30%
饱和土的不排水包线是一条水平线，其斜率uu＝u=0。 图3－50 UU的强度包线
非饱和粘土的三轴不排水试验强度包线
图3－51 非饱和粘土UU的强度包线
5 . 排水和不排水强度指标的工程应用 （1） 有效应力强度指标(CD) ①对于砂土，在一般加载的速率下，用有 效应力强度指标进行分析——CD。