北京交通大学复试土力学试题(6)

2019-04-02 23:39

72.从某饱和土层中取土样试验的结果如图所示。试问:

(1)图中5个应力圆各是什么实验测得的?(例如无侧限压缩试验、三轴不固结不排水剪、固结不排水剪、排水剪试验) (2)图中3条包线各确定什么强度指标?

(3)该试样的孔隙压力系数Af和B各为多少? (4)该试样的剪破角θf约为多少?

(5)该试样是正常固结还是超固结的?(15分)

73.今有同一种土的

A、B两个正常固结饱和试样,分别在(σ3)A=100KPa和(σ3)B=200KPa下固结,然后施加轴向附加应力至破坏。已知A试样破坏时的大主应力(σ1)A=210KPa,孔隙水应(Uf )A=60KPa,试求:(12分) (1)该种土的ccu,φcu,cu,φ'分别是多少?

(2)A、B两试样在各自固结压力下的不排水强度(cu)A、(cu)B分别是多少?

74.某饱和正常固结粘土试样,在周围压力σ3=150KPa下固结稳定,然后在不排水条件下施加附加轴向压力至剪破,测得不排水强度cu=70KPa,若试样剪破时孔隙水应力uf=100KPa,试求: (1)该土的固结不排水剪强度指标ccu,φcu (2)有效应力强度指标c',φ'

(3)试样破坏时孔隙应力系数A、B及θf

(4)在右图中给出该试样的总应力路径和有效应力路径示意图(12分)

75.土坝中的某一点A,通过计算已得出其总应力σy=250KPa、σx=150KPa、σxy=33KPa孔隙水压力u=50KPa,如该土坝填筑土的强度指标φ'=30°,C'=10KPa

(1)计算出该点的大小主应力σ'1,σ'3并判断该点能否产生剪切破坏? (2)如果要产生破坏,则孔隙水压力应降到多少以下才不会破坏?

(3)如不会产生破坏,问大主应力应增大到多少才会产生破坏?(12 分)

76.已知某一饱和的正常固结土的固结不排水强度指标φcu=20°,在固结压力σ3=200kPa下达到完全固结,再加偏应力(σ1-σ3)剪切,剪破时测得孔隙水应力100kPa

求:(1)破坏时的大主应力σ1f (12 分)

(2)有效内摩擦角φ'

(3)破坏时的孔隙压力系数Af (三角函数表如下)

┏━━━┯━━┯━━┯━━┯━━┯━━┯━━┯━━┯━━┓ ┃ α° │25 │30 │35 │40 │50 │55 │60 │65 ┃ ┠───┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┨ ┃tgα 0.47│0.58│0.7 │0.84│1.19│1.43│1.73│2.14┃ ┠───┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┨ ┃tg2a? │0.3 │ 0.5│ 0.7│1.4 │2.0 │3.0 │4.6 ┗━━━┷━━┷━━┷━━┷━━┷━━┷━━┷━━┷━━┛

77.饱和正常固结粘土,如图。(1)从A点取土样做无侧限压缩试验,测得无侧 抗压强度qu=40KPa,问A点和B点的不排水强度ccu各为多少?

(2) 设该土层的固结不排水剪试验σ3=100KPa,破坏时(σ1--σ3)f=85KPa问φcu、ccu各为多少?(3)设该试样Af=0.8,问φ',c'各为多少? (4)该试样的剪破角θf约是多少?(16 分)

78.某正常固结饱和粘土试样,在σ3=100kPa周围压力下固结,然后在不排水条件下施加轴向附加压力若该土的固结不排水强度指标ccu=0,φcu=28° 问(1)该试样所能承受的大主应力σ1的最大值是多少?

(2)若试样剪破时,其孔隙水应力uf=60kPa,求孔隙应力系数Af。 (3)求该土在σ3=300kPa固结压力下的不排水强度。(12 分) 79.对一完全饱和的正常固结土试样,为了模拟其原位受力状态,先在周围压 力σc=140KPa作用下固结,然后再在Δσ3=0的情况下进行不排水剪试验,测得其破坏时的σ1=260,同时测出破坏时的孔隙水应力Uf=110KPa,试求:(1)该试样的不排水强度cu;(2)破坏时试样中的有效主应力σ'1及σ'3;(3)破坏时的孔隙水应力系数Af;(4)试样的固结不排水抗剪强度指标ccu、φcu和有效应力强度指标c', φ'。(12 分) 80.有一地基在自重作用下已压缩稳定,后来由于外荷作用,在粘土层内某点引起附加应力Δσ1=200KPa,Δσ3=150KPa,设孔隙压力系数A=0.5, 并已知砂土的水上湿重为γ=18KN/M3,水下饱和重为γm=19KN/M3,粘土的饱和容重为γm=20KN/M3,φ'=30°,并设侧压力系数K。=0.7,试问

(1)在加载前该点的孔隙应力和有效应力各为多少? (2)在加载瞬时,该点的孔隙应力及有效应力如何变化?

(3)在加载瞬时,该点还处于稳定状态吗?

[△u=B△σ3+AB(△σ1-△σ3)] (15 分) b

81.对一完全饱和粘土试样进行三轴固结不排水剪试验,在试验前,土样在已在周围压力σC=100kPa作用下完全固结,然后施加Δσ3=100kPa,并测出破坏时的Δσ1=250kPa,孔隙应力系数Af=0.67,若此土样为正常固结土,试求土样破坏时的孔隙应力u及有效应力σ'1,σ'3,并求此土样的固结不排水强度指标ccu,φcu及有效强度指标c',φ'。(12 分) 82.有一饱和的正常固结粘土试样,在周围压力σ3=100kPa作用下固结,然后施加轴向压力直至破坏,剪破时其剪破面与大主应力面的交角为θ5=60°,已知孔隙应力系数Af=1.0,试求此试样的不排水强度cu和固结不排水强度指标ccu、φcu。(12 分)

83.用一圆柱形粘土试样在三轴仪中做剪切试验,最大主应力σ1=500 kPa,始终保持不变,最小主应力σ3则依次按500,450,400,350,300,250,200kPa而递减,问:土样中与σ1作用方向成45的斜面上的应力状态(σ, )是怎样变化的?选择恰当的坐标并用曲线表示。(12 分)

84.某种土在100kPa ,200kPa,300kPa.400kPa的法向压力下进行直剪试验,测得抗剪强度分别为67kPa,119kPa,161kPa,215kPa,(1)试用作图法求土的抗剪强度指标C,φ值:(2)若作用在这种土某平面上的法向应力与剪应力分别是200kPa 与100kPa,问该土是否剪坏? (12 分) 85.某土样的固结不排水试验结果如下:

试验次数 1 2 3

最大主应力σ1(kPa) 50 70 110 最小主应力σ3(kPa) 10 20 40

(1)用图解法按总应力求土的C,φ值。(2)求第三次试验土样剪破时破裂面与大主应力作用面的夹角,破坏面上的应力大小。(3)如做第四次试验,已知剪破时σ1=150kPa,求σ3=? (12 分)

86.已知某粘性土的内摩擦角φ=20°,凝聚力c=20kPa,若对该土取样做三轴压缩试验施加周围应力σ3=200kPa,试问:(1)使该土样达到破坏时,需加多大的大主应力σ1?(2)土样在破坏面上的法向应力σ和剪应加各为多少? 87.某饱和的正常固结试样用三轴仪做固结不排水剪试验,测得φcu=20°,试问(1)不排水强度cu与固结压力σc(=σ3)的比值是多少?(2)若Af=0.6,φ

'是多少?(可以用图解得出近似的数值,但要说明作法) (10 分) 88.对某粘性土做三轴固结不排水剪试验并量测孔隙水应力,从而得到有效应力强度包线及其相应的有效强度指标c'=10KPa,φ'=30°,试问:若已知某个试样的σ3=200KPa、破坏时的大主应力 σ1=580KPa,则破坏时的孔隙水应力为多少?(10 分) 89.某正常固结饱和试样,在σ3=200KPa周围压力下固结, 然后在不排水条件下施加轴向附加应力q(σ1~σ3),其q~ε和ε~u关系曲线如图,试计算出该土的ccu,φcu,c',φ'及试样破坏时孔隙应力系数Af。实测破坏角θf。(10分)

90.建立饱和正常固结粘土在三轴固结不排水剪试验中的φcu, φ'和Af之间的关系,以及(cu/σ3)、φ'和Af之间的关系 (8 分)

91.粘土试样的有效强度指标为c'=10KPa,φ'=30°,若对同样的粘土试样进行三轴固结不排水试验,在σ3=200kpa作用下,测得破坏时的σ1f=580kpa,试求破坏时的孔隙水应力uf为若干?(9 分) 92.对于软粘土的抗剪强度,在室内和现场分别可用什么仪器或方法测定?其所测定的结果相当于何种排水条件下的强度指标?(8 分)

93.某正常固结饱粘土,在不同的初始有效固结压力σc作用下,测得三轴不排水强度cu,它们之间有以下关系(cu)/(σc)=0.3,同时测得孔隙水压力系数Af=1,试求该粘土的φcu, Ccu及φ', C'。(10 分) 94.某饱和粘土做固结不排水剪,已知总强度指标和有效强度指标分别为ccu=20KPa,φcu=20°;c'=10KPa, φ'=30°求当σ3=200kpa时,土样剪切破坏时的σ1f为多少?剪破时的孔隙水应力uf为多少?(10分)

95.某正常固结饱和粘性土,经三轴固结不排水剪切试验测得φcu=20°, Cu=0及φ'=30°,c'=0;试问在小主应力σ3f=100kpa时,试样达到破坏的大主应力σ1f应当是多少?此时的孔隙水应力uf是多少?(10 分) 96.天然地基中某一点M,在玄建筑物以前的大主应力为100Ka,小主应力为50KPa;修筑建筑物后由计算得出附加大主应力150KPa,附加小主应力为100KPa,且作方向不变,同时实测该点的超静孔隙水压力u为70KPa,土的强度指标φ'=30°,c'=10KPa。计算: (1)该点的静止侧压力系数K。,孔隙压力系数A (2)该点土体是否已剪切破坏。(10 分)


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