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③当st?120mm时
Ut?st?72% 查图6-26得 TV?0.42 s2?4?0.42???TVH2?2??1.74(年)? t? cv0.964④当下卧层不透水,st?120mm时
与③比较,相当于由双面排水改为单面排水,即 t ?1.74年 ,所以 .t?1.74?4?6.96年 4
第七章 7-8、某土样进行直剪试验,在法向压力为100、200、300、400kPa时,测得抗剪强度?f考分别为52、83、115、145kPa,试求:(a)用作图法确定土样的抗剪强度指标c和?;(b)如果在土中的某一平面上作用的法向应力为260kPa,剪应力为92 kPa,该平面是否会剪切破坏?为什么? 抗剪强度(kPa)1820解: (a)用作图法土样的抗剪强度指标c=20kPa和??180 (b)?f???tg??c?260tg180?20?104.5kPa a?f 所以, 为破坏。 ???92kP?(kPa)法向应力 7-9、某饱和黏性土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度cu?70kPa,如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验,施加周围压力?3?150kPa,试问土样将在多大的轴向压力作用下发生破坏? 解:
?1??32?cu
??1?2cu??3?2?70?150?290kPa
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7-10、某黏土试样在三轴仪中进行固结不排水试验,破坏时的孔隙水压力为uf,两个试件的试验结果为:
试件Ⅰ:?3?200kPa,?1?350kPa,uf?140kPa 试件Ⅱ:?3?400kPa,?1?700kPa,uf?280kPa 试求:(a)用作图法确定该黏土试样的ccu,?cu和c',?';(b)试件Ⅱ破坏面上的法向有效应力和剪应力;(c)剪切破坏时的孔隙水压力系数A。 抗剪强度(kPa)034160060120解:210200350400420700法向应力(kPa) (a)用作图法确定该黏土试样的ccu?0,?cu?160和c'?0,?'?340 ??'?1'??3'2'?1'??3??1'??3'2?420?120420?120340cos2?f??cos2??45?222?????186.12kPa???'2sin2?f?420?120sin(2?620)?124.36kPa 2(c)在固结不排水试验中,?u3?0,于是 ?u??u1?A???1???3? A??u280?140??0.93
???1???3??700?350???400?200?7-11、某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验,得c'?0,?'?280,如果这个试件受到?1?200kPa和?3?150kPa的作用,测得孔隙水压力u?100kPa,问该试件是否会破坏?为什么? 解:?‘1极限?0280???150?100?tg??45?2???138.49kPa
??2?‘1实际?200?100?100kPa
’?‘??1极限,所以,不会破坏。 1实际7-12、某正常固结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验得?u?0,cu?20kPa,对
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第 13 页 共 24 页 同样的土进行固结不排水试验,得有效抗剪强度指标c'?0,?'?300,如果试样在不排水条件下破坏,试求剪切破坏时的有效大主应力和小主应力。 抗剪强度(kPa)3000204060解:'1'32法向应力(kPa) ?0300????tg??45?2?? 解得:?'?60kPa,?'?20kPa ??13'?1'??3?407-13、在7-12题中的黏土层,如果某一面上的法向应力?突然增加到200kPa,法向应力刚增加时沿这个面的抗剪强度是多少?经很长时间后这个面抗剪强度又是多少?
解:①当??200kPa 时,瞬间相当于不排水条件 这时??'?0,任何面的抗剪强度均为cu?20kPa ②当t??时,???'?200kPa,相当于排水条件 该面?f必然满足?f??'tg?'?200?tg300?115.47kPa
7-14、某黏性土试样由固结不排水试验得出有效抗剪强度指标c'?24kPa,?'?220,如果该试件在周围压力?3?200kPa下进行固结排水试验至破坏,试求破坏时的大主应力?1。
?0?'??0?'?'?1??3tg??45?2???2c?tg??45?2??????2解:
?022??022????200tg2?45??2?24?tg???45?2???510.76kPa2????00
第八章
8-5、某挡土墙高5m,墙背直立、光滑、墙后填土面水平,填土重度??19kN/m3,
??300,c?10kPa,试确定:(1)主动土压力强度沿墙高的分布;(2)主动土压力的大小和作用点位置。
解:在墙底处的主动土压力强度按郎肯土压力理论为
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?0???0???a??Htan?45???2ctan?45??2?2???2 00????303000????19?5?tan2?45??2?10?tan45??20.12kPa????2?2???主动土压力为
2c2??22?00???1Ea??Htan?45?2??2cHtan?45?2??2?????22?10?2?10?5tan45?30? ?119?5tan45?30
22219?31.97?32kN/m220000????????临界深度 z0?2c/?Ka????0300??????2?10/??19?tan?45?2???1.82m ????主动土压力Ea作用在离墙底的距离为: ?H?z0?/3??5?1.82?/3?1.06m
8-6、某挡土墙高4m,墙背倾斜角??200,填土面倾角??100,填土重度
??20kN/m3,??300,c?0,填土与墙背的摩擦角??150,如图8-25所示,试按库仑理论求:(1)主动土压力大小、作用点位置和方向;(2)主动土压力强度沿
墙高的分布。
解:根据??150、??200、??100、??300, 查表得Ka?0.560,
由Ea??H2Ka/2?20?42?0.560/2?89.6kN/m
H4??1.33m处 33土压力强度沿墙高成三角形分布,墙底处
土压力作用点在离墙底
?a??zKa?20?4?0.560?44.8kPa
8-7、某挡土墙高6m,墙背直立、光滑、墙后填土面水平,填土分两层,第一层为砂土,第二层为粘性土,各层土的物理力学性质指标如图8-26所示,试求:主动土压力强度,并绘出土压力沿墙高分布图。
解:计算第一层填土的土压力强度
??0?a0??1ztan2??45?12??0
???1??18?2?tan2450?300?12kPa 0?a1??1h1tan2?45??2?2??
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第二层填土顶面和底面的土压力强度分别为
??0?0???a1??1h1tan2??45?22??2c2tan?45?22??????18?2?tan2450?20?0??2?10tan?45200?2002??3.7kPa0
??0?0???a2???1h1??2h2?tan2??45?22??2c2tan?45?22???????18?2?19?4??tan2450?20???2?10tan?452?2002??40.9kPa
8-8、某挡土墙高6m,墙背直立、光滑、墙后填土面水平,填土重度??18kN/m3,(1)墙后无地下水时的主动土压力;(2)当地下水??300,c?0kPa,试确定:
位离墙底2m时,作用在挡土墙上的总压力(包括水压力和土压力),地下水位以
下填土的饱和重度为19kN/m3。 解:(1)墙后无地下水时
300??0??2?0?45??36kPa ?a??Htan?45???18?6?tan? ??2?2???2???118?62tan2450?300?108kN/m0Ea?1?H2tan2?45??22?22?? (2)当地下水位离墙底2m时
2???1?2?h??'htan2?450?????h?h0Ea?1?h1tan2?45????12w2?222?2???2????0012202030301?18?4tan45???2?18?4??19?10??4?tan45??10?2?22222?48?56?122kN/m???????????????
???
8-9、某挡土墙高5m,墙背直立、光滑、
墙后填土面水平,作用有连续均布荷载q?20kPa,土的物理力学性质如图8-27所示,试求主动土压力。
解:将地面均布荷载换算成填土的当量土层厚度为
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