土力学简答题 联系客服

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4. 【答】因为在剪应力最大的平面上,虽然剪应力最大度

,但是它小于该面上的抗剪强

,所以该面上不会发生剪切破坏。剪切破坏面与小主应力作用方向夹角

5. 【答】直剪试验土样的应力状态:;三轴试验土样的应力状态:

0

。直剪试验土样的大主应力作用方向与水平面夹角为90。

6. 【答】

直剪试验 试验方法 试验过程 成果表达 试验方法 三轴压缩试验 成果表试验过程 达 试样在施加围不固结不排水压和随后施加试样施加竖向压快剪 力后,立即快速(Q-test, (0.02mm/min)quick shear 施加水平剪应力test) 使试样剪切 undrained 验自始至终关test) 闭排水阀门 试样在施加围压时打开排水固结不排水三允许试样在竖向轴试验,简称固固结快剪 压力下排水,待结不排水试验 (consolidated 固结稳定后,再quick shear test) 快速施加水平剪应力使试样剪切undrained 破坏 test) 不排水的条件下剪切破坏 慢剪 允许试样在竖向, 固结排水三轴试样在施加围, 力,使试样在, (CU-test, 排水阀门,再consolidation 施加竖向压结稳定后关闭, 水固结,待固阀门,允许排, (UU-test, 个过程中都不unsolidation 允许排水,试不排水试验 剪切破坏的整, 三轴试验,简称 竖向压力直至(S-test, slow 压力下排水,待shear test) 固结稳定后,则以缓慢的速率施加水平剪应力使试样剪切 试验,简称排水试验 (CD-test, 压时允许排水固结,待固结稳定后,再在consolidation 排水条件下施drained test) 加竖向压力至试件剪切破坏 目前,室内测定土的抗剪强度指标的常用手段一般是三轴压缩试验与直接剪切试验,在试验方法上按照排水条件又各自分为不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪与快剪、固结快剪、慢剪三种方法。但直剪试验方法中的“快”和“慢”,并不是考虑剪切速率对土的抗剪强度的影响,而是因为直剪仪不能严格控制排水条件,只好通过控制剪切速率的快、慢来近似模拟土样的排水条件。由于试验时的排水条件是影响粘性土抗剪强度的最主要因素,而三轴仪能严格控制排水条件,并能通过量测试样的孔隙水压力来求得土的有效应力强度指标。如有可能,宜尽量采用三轴试验方法来测定粘性土的抗剪强度指标。 各种试验方法的实用性:

抗剪强度指标的取值恰当与否,对建筑物的工程造价乃至安全使用都有很大的影响,因此,在实际工程中,正确测定并合理取用土的抗剪强度指标是非常重要的。

对于具体的工程问题,如何合理确定土的抗剪强度指标取决于工程问题的性质。一般认为,地基的长期稳定性或长期承载力问题,宜采用三轴固结不排水试验确定的有效应力强度指标,以有效应力法进行分析;而饱和软粘土地基的短期稳定性或短期承载力问题,宜采用三轴不固结不排水试验的强度指标,以总应力法进行分析。

对于一般工程问题,如果对实际工程土体中的孔隙水压力的估计把握不大或缺乏这方面的数据,则可采用总应力强度指标以总应力法进行分析,分析时所需的总应力强度指标,应根据实际工程的具体情况,选择与现场土体受剪时的固结和排水条件最接近的试验方法进行测定。例如,若建筑物施工速度较快,而地基土土层较厚、透水性低且排水条件不良时,可采用三轴不固结不排水试验(或直剪仪快剪试验)的结果;如果施工速度较慢,地基土土层较薄、透水性较大且排水条件良好时,可采用三轴固结排水试验(或直剪仪慢剪试验)的结果;如果介于以上两种情况之间,可采用三轴固结不排水试验(或直剪仪固结快剪)的结果。 由于三轴试验和直剪试验各自的三种试验方法,都只能考虑三种特定的固结情况,但实际工程的地基所处的环境比较复杂,而且在建筑物的施工和使用过程中都要经历不同的固结状态,要想在室内完全真实地模拟实际工程条件是困难的。所以,在根据实验资料确定抗剪强度指标的取值时,还应结合工程经验。

7. 【答】孔隙压力系数A为在偏应力增量作用下孔隙压力系数,孔隙压力系数B为在各向应力相等条件下的孔隙压力系数,即土体在等向压缩应力状态时单位围压增量所引起的孔隙压力增量。

三轴试验中,先将土样饱和,此时B=1,在UU试验中,总孔隙压力增量为:

;在CU试验中,由于试样在

于是总孔隙压力增量为:

作用下固结稳定,故

8. 【答】(1)土的抗剪强度不是常数;(2)同一种土的强度值不是一个定值;(3)土的抗剪强度与剪切滑动面上的法向应力

相关,随着

的增大而提高。

9. 【答】(1)土的基本性质,即土的组成、土的状态和土的结构,这些性质又与它的形成环境和应力历史等因素有关;(2)当前所处的应力状态;(3)试验中仪器的种类和试验方法;(4)试样的不均一、试验误差、甚至整理资料的方法等都会影响试验的结果。 10. 【答】(1)根据土体的极限平衡理论可知,土中某点态,它所代表的作用面即为土体的剪切破裂面,且破裂角力平衡条件,可得作用于土体某单元体内与大主应力

作用面成

,该点即处于极限平衡状

。另外,根据静角任意方向平面上的法

向正应力和剪应力为:

使该平面上的剪应力达到最大值,必须使应力作用面与大主应力作用面的夹角是

。显然,

,即

,,要

。所以,土体中最大剪,所以土体的最大剪应

,此时

力面不是剪切破裂面。(2)对于饱和软粘土,在不排水条件下,其内摩擦角

成立,即土体的最大剪应力面即为剪切破裂面。

11. 【答】直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、现场十字板剪切试验 若建筑物施工速度较快,而地基土的透水性和排水条件不良时,可采用三轴仪不固结不排水试验或直剪仪快剪试验的结果;如果地基荷载增长速率较慢,地基土的透水性不太小(如低塑性的粘土)以及排水条件又较佳时(如粘土层中夹砂层),则可以采用固结排水或慢剪试验结果;如果介于以上两种情况之间,可用固结不排水或固结快剪试验结果;由于实际加荷情况和土的性质是复杂的,而且在建筑物的施工和使用过程中都要经历不同的固结状态,因此,在确定强度指标时还应结合工程经验。 12. 【答】砂性土的抗剪强度表达式:

;粘性土的抗剪强度表达式:

。同一土样的抗剪强度不是一个定值,因为它受到试验方法特别是排水条

件不同的影响。

13. 【答】土的抗剪强度指标:土的粘聚力、土的内摩擦角。室内试验有:直接剪切试

验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验;十字板剪切试验为原位测试测定。

14. 【答】三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为不固结不排水剪.固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时,当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时,可选用不固结不排水剪切试验指标;当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时,可选用固结排水剪切试验指标;当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时,可选用固结不排水剪切试验指标。

15. 【答】优点:简单易行,操作方便;缺点:①不能控制试样排水条件,不能量测试验过程中试件内孔隙水压力变化。②试件内的应力复杂,剪切面上受力不均匀,试件先在边缘剪破,在边缘发生应力集中现象。③在剪切过程中,应力分布不均匀,受剪面减小,计算抗剪强度未能考虑。④人为限定上下盒的接触面为剪切面,该面未必是试样的最薄弱面。

第8章土压力

一、简答题

1. 静止土压力的墙背填土处于哪一种平衡状态?它与主动、被动土压力状态有何不同? 2. 挡土墙的位移及变形对土压力有何影响?

3. 分别指出下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响?(1)内摩擦角(2)外摩擦角

变小;(3)填土面倾角

增大;(4)墙背倾斜(俯斜)角

变大;

减小。

4. 为什么挡土墙墙后要做好排水设施?地下水对挡土墙的稳定性有何影响? 5. 土压力有哪几种?影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么?

6. 试阐述主动、静止、被动土压力的定义和产生的条件,并比较三者的数值大小。【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题、长安大学2005、2006年硕士研究生入学考试试题(A卷)】

7. 库仑土压力理论的基本假定是什么?【长安大学2005、2006、2007年硕士研究生入学考试试题(A卷)】

8. 比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。 9. 何为重力式挡土墙?

10. 在哪些实际工程中,会出现主动、静止或被动土压力的计算?试举例说明。【华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷】

一、简答题

1. 【答】静止土压力时墙背填土处于弹性平衡状态,而主动土压力和被动土压力时墙背填土处于极限平衡状态。