土质与土力学习题第五章

第五章 5-1 当一土样遭遇一组压力（，）作用，土样正好达到极限平衡。假如此时，在大小主应力方向同时增加压力D，问土的应力状态如何若同时削减D，状况又将如何 5-1 解同时增加D时土样进入弹性平衡状态，同时削减D时土样破坏。（应力圆大小不变，位置移动。留意不要用tmax和s进行比较。） 5-2 设有一干砂样置入剪切合中进行直剪试验，剪切合断面积为60cm2，在砂样上作用一垂直荷载900N，然后作水平剪切，当水平推力达300N时，砂样起先被剪破。试求当垂直荷载为1800N时，应运用多大的水平推力砂样才能被剪坏该砂样的内摩擦角为多大并求此时的大小主应力和方向。 5-2 解砂土，c0，所以 此时， 应力圆半径 圆心坐标 由应力圆知，大主应力作用面与剪破面的夹角为 5-4 设有一含水量较低的黏性土样作单轴压缩试验，当压力加到90kPa时，黏性土样起先破坏，并呈现裂开面，此面与竖直线呈35角，如图5-39。试求其内摩擦角j及黏聚力c。 图5－39 习题5－4图 5-4 解水平面为大主应力面，；竖直面为小主应力面，；由图5-39的小主应力面与剪破面的夹角为35，即有 由图示应力圆的关系，得 5-5 某土样作直剪试验，测得垂直压力p100kPa时，极限水平剪应力τf 75kPa。以同样土样去作三轴试验，液压为200kPa，当垂直压力加到550kPa（包括液压）时，土样被剪坏。求该土样的j和c值。 5-6 某土样内摩擦角j20，黏聚力c12 kPa。问（a）作单轴压力试验时，或（b）液压为5 kPa的三轴试验时，垂直压力加到多大（三轴试验的垂直压力包括液压）土样将被剪破 5-6 解（a）单轴试验时，，由公式（5-7），有 （b）三轴试验时，，由公式（5-7），有 注本题运用公式计算比较简洁。 5-7 设砂土地基中一点的大小主应力分别为500和180 kPa，其内摩擦角j36。求 （a）该点最大剪应力为若干最大剪应力作用面上的法向应力为若干 （b）哪一个截面上的总剪应力偏角最大其最大偏角值为若干 （c）此点是否已达极限平衡为什么 （d）假如此点未达极限平衡，若大主应力不变，而变更小主应力，使达到极限平衡，这时的小主应力应为若干 5-8 已知一砂土层中某点应力达到极限平衡时，过该点的最大剪应力平面上的法向应力和剪应力分别为264 kPa和132 kPa。试求 （a）该点处的大主应力和小主应力； （b）过该点的剪切破坏面上的法向应力和剪应力τf； （c）该砂土内摩擦角； （d）剪切破坏面与大主应力作用面的交角α 。 5-8 解由题示条件作极限应力圆和强度线如图，由图示关系，知圆心坐标为264kPa，应力圆半径为132kPa，所以计算如下 （a） （c） （b） （d） 5-9 现对一扰动过的软黏土进行三轴固结不排水试验，测得不同围压下，在剪破时的压力差和孔隙水压力（表5-1）。试求算（a）土的有效应力强度指标c、j 和总应力强度指标ccu、jcu；（b）当围压为250 kPa时，破坏的压力差为多少其孔隙压力是多少 表5-1 围压与压力差和孔隙水压的关系 围压/kPa 剪破时 -f / kPa uf / kPa 150 117 110 350 242 227 750 468 455 5-10 对饱和黏土样进行固结不排水三轴试验，围压为250 kPa ，剪坏时的压力差-f 350 kPa，破坏时的孔隙水压uf 100，破坏面与水平面夹角j60。试求 （a）剪裂面上的有效法向压力和剪应力τf； （b）最大剪应力和方向 5-10 解由已知条件，算得， （a） （b）