第五章土的抗剪强度

第五章土的抗剪强度名词解释1、抗剪强度：指土体抵抗剪切破坏的极限能力。2、库仑定律：将土的抗剪强度ιf表示为剪切面上法向应力σ的函数，即tancf，式中c、Ф分别为土粘聚力和内摩擦角，该关系式即为库仑定律。3、莫尔一库仑强度理论：由库仑公式表示莫尔包线的强度理论。填空: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．排水条件对土的抗剪强度有很大影响，实验中模拟土体在现场受到的排水条件，通过控制加荷和剪坏的速度，将直接剪切试验分为快剪、和。7．对于孔隙中充满水的完全饱和土，各向等压条件下的孔隙压力系数等于，表明施加的各向等压等于；对于干土，各向等压条件下的孔隙压力系数等于。8．对于非饱和土，土的饱和度越大，各向等压条件下的孔隙压力系数越。参考答案1．粘聚力，内摩擦角；2．tancf；3．总应力，有效应力；4．增大，增大；5．应变，应力；6．固结快剪，慢剪；7．1，孔隙水压力，o；8.大选择题1、建立土的极限平衡条件依据的是（1）。(1)极限应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系；(2)极限应力圆与抗剪强度包线相割的几何关系；(3)整个莫尔圆位于抗剪强度包线的下方的几何关系(4)静力平衡条件2、根据有效应力原理，只要（2）发生变化，土体强度就发生变化(1)总应力；(2)有效应力；(3)附加应力；(4)自重应力。3．无侧限抗压强度试验可用来测定土的（4）。(1)有效应力抗剪强度指标；(2)固结度；(3)压缩系数；(4)灵敏度。4．对于高灵敏度饱和软粘土，室内试验测得的强度值与原位土强度的关系是（2）。(1)室内试验测得的强度值明显地大于原位土强度；(2)室内试验测得的强度值明显地小于原位土强度；(3)室内试验测得的强度值等于原位土强度；(4)室内试验测得的强度值近似等于原位土强度。5．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，土体的体积变化和孔隙体积变化的大小关系是（3）。(1)前者大于后者；(2)前者小于后者；(3)二者相等；(4)无法确定。6．饱和粘性土的不固结不排水抗剪强度主要取决于（2）。(1)围压大小；(2)土的原有强度；(3)孔隙压力系数大小；(4)偏应力大小。7．下列描述正确的是（2）。(1)正常固结土样剪切破坏过程体积增加，而超固结试样在剪切破坏过程体积减小；(2)正常固结土样剪切破坏过程体积减少，而超固结试样在剪切破坏过程体积增加；(3)正常固结上样和超固结试样在剪切破坏过程体积均减少；(4)正常固结土样和超固结试样在剪切破坏过程体积均增加。8．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，正确的是（4）(1)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；(2)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；(3)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；(4)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。9．加密实砂土边坡表现出滑动特征后，要处理边坡，处理的目的是防止继续滑动，滑动面抗剪强度应取（2）。(1)峰值强度；(2)残余强度；(3)比例极限；(4)零。10、不同初始孔隙比的同一种砂土在相同围压下受剪，下列描述正确的是（1、2、4）。(1)松砂在整个剪切过程中表现明显的剪缩特征；(2)密砂在剪切过程先出现剪缩，然后表现出明显的剪胀特性；(3)如果饱和砂土的初始孔隙比小于临界孔隙比，受到动荷载作用时，会出现液化现象；(4)如果饱和砂土的初始孔隙比大于临界孔隙比，受到动荷载作用时，会出现液化现象。11、下列描述正确的是（2、3）。(I)若土样受剪过程产生正的孔隙水压力，则有效内摩擦角小于总应力内摩擦角；(2)若土样受剪过程产生负的孔隙水压力，则有效内摩擦角小于总应力内摩擦角；(3)若土样受剪过程产生正的孔隙水压力，则有效内摩擦角大于总应力内摩擦角；(4)若土样受剪过程产生负的孔隙水压力，则有效内摩擦角大于总应力内摩擦角。12、下列描述正确的是（1、3）。(1)土体变形发展过程不仅与其组成和结构有关，也与应力路径和应力历史有关；(2)莫尔一库仑抗剪强度指标不论在什么应力水平下均是恒值；(3)莫尔一库仑抗剪强度指标实际上随应力水平的变化而变化；(4)土体变形发展过程与其组成和结构有关，但与应力路径和应力历史无关；简答题1、简述影响土抗剪强度的因素。答：影响土抗剪强度的因素主要有：(1)土粒的矿物成分、颗粒形状与级配。颗粒越粗，表面越粗糙，棱角状颗粒，其内摩擦角越大；粘土矿物成分不同，土粒表面薄膜水和电分子力不同，内聚力也不同；胶结物质可使内聚力增大。(2)土的原始密度。原始密度越大，土粒间表面摩擦力和咬合力越大，即内摩擦角越大，同时，密度越大，土粒紧密接触，土内聚力也越大。(3)土的含水量。当含水量增加时，水分在土粒表面形成润滑剂，使内摩擦角减小；含水量增加也使薄膜水变厚，则粒间电分子引力减弱，内聚力降低。(4)土的结构。土的结构受扰动，则内聚力降低。(5)试验方法和加荷速率。试验方法和加荷速率不同，特别在不同试验排水条件下，得到的抗剪强度数值是不同的。2、在分析实际工程问题时，如何确定土的抗剪强度指标?答：首先根据工程问题的性质确定分析方法，进而决定采用总应力或有效应力强度指标，然后选择试验方法。一般认为，有效应力强度指标宜用于分析地基的长期稳定性，而对于饱和软枯土的短期稳定问题，则宜采用不固结不排水试验或快剪试验的强度指标。一般工程问题多采用总应力分析法，其指标和测试方法的选择大致如下：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，可采用不固结不排水试验或快剪试验的结果；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(如枯土层中夹砂层)，则可以采用固结排水试验和慢剪试验指标；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。3、简要说明能否采用临界孔隙比判断砂土液化现象。答：临界孔隙比ecr是判断砂土受剪体变趋势的指标，当砂土的初始孔隙比e0大于ecr，受剪时其体积减小，反之体积增大。如果饱和砂土的e0值大于ecr，其在剪应力作用下，由于剪缩必然使孔隙水压力增高，而有效应力降低，致使砂土的抗剪强度降低，特别当饱和松砂受到动荷载作用(例如地震)，由于孔隙水来不及排出，孔隙水压力不断增加，就有可能使有效应力降低到零，因而使砂土像流体那样完全失去抗剪强度，这种现象称为砂土的液化。但当饱和砂土的e0值小于ecr时，因剪胀产生负孔压，则不会出现液化现象。因此，采用临界孔隙比能够判断砂土液化现象。