8． 当工程施工工期较长，能固结排水，工程完成后，荷载短期内突增，应选择固结不排水
试验的抗剪强度指标。
9． 随着荷载的增加，地基变形的三个阶段是压缩阶段、剪切阶段和隆起阶段。
10．土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的极限平衡状态。
二． 问答题
1． 出用大小主应力?1、?3表示的粘性土的极限平衡条件。 答：
???????1??3tan2?450???2ctan?450??
?2??2?
???????3??1tan2?450???2ctan?450??
?2??2?2． 试说明饱和粘性土为什么随固结度的提高，其抗剪强度高，而压缩性低。
答：饱和土的固结是指饱和土在压力作用下随土中水的排出而体积减小的过程，或称土的压密。随着固结度的提高，饱和土越来越密实，根据密度-有效应力-抗剪强度唯一性原理，土的抗剪强度逐渐增大。而由于土的密实，其压缩性降低。
3． 影响土的抗剪强度的重要因素有哪些？他们是如何影响土的抗剪强度的。
答：由库仑公式可以看出，无粘性土的抗减强度与剪切面上的法向应力成正比，其本质是由于土粒之间的滑动摩擦以及凹凸面间的镶嵌作用所产生的摩阻力，其大小决定于土粒表面的粗糙度、土的密实度以及颗粒级配等因素。粘性土的抗剪强度由两部分组成，一部分是摩擦力（与法向应力成正比）；另一部分是土粒间的粘聚力，它是由于粘性土颗粒之间的胶结作用和静电引力效应等因素引起的。
4． 为什么饱和粘性土的不固结不排水剪的强度包线是一条水平线？
答：如果试件是饱和的，由于整个试验过程中，孔隙比e和含水量w保持不变，根
据“密度-有效应力-抗剪强度”唯一性关系，不论试件上所加的周围压力?3多大，抗剪强度和有效应力必定相同。
5． 土体中发生剪切破坏的平面，是不是剪应力最大的平面？在什么情况下，剪切破坏
面与最大剪应力面是一致的？在一般情况下，剪切破坏面与最大主应力面成什么角度？
答：土体中发生剪切破坏的平面，不一定市剪应力最大的平面。只有在不固结不排水试验中，由于抗剪强度包线是一条水平线，所以剪切破坏面与最大剪应力面是一致的。而不固结不排水试验适于模拟施工速度快，而地基土的透水性和排水条件不良时抗剪性能。一般情况下，剪切破坏面与最大主应力面成角?f?45?
6． 写出抗剪强度的库仑公式，分别说明无粘性土，粘性土的抗剪强度来源。
答：与3题相似。
7． 土的剪切体积变形的物理力学机理是什么？对土的抗剪强度有什么影响？试解释
较疏松的饱和粉细砂地基容易液化的原因。
答：土在剪切过程中，体变势存在，表现为孔隙水压力的变化。当土的体积有膨胀趋势但受限制不让膨胀时，其内在机制是土中产生负值的孔隙水压力，使作用于土骨架的有效应力增加，从而体积不能膨胀。相反，当土体有收缩的趋势而控制不让其收缩时，则土体中要产生正值的孔隙水压力，其结果减小作用于土骨架上的有效应力，从而使土体不发生收缩。
如果饱和沙土的初始孔隙比e0大于临界孔隙比ecr，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，致使沙土的抗剪强度降低，当饱和疏松砂受到动荷载作用（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，因而使砂土象流体那样完全失去抗剪强度，这种现象称砂土的液化。
8． 从土的抗剪强度的机理出发，说明土与钢筋混凝土等材料抗剪强度的区别。
答：土与一般连续性材料（如钢、混凝土等）不同，是一种具有内摩擦强度的材料，
这种材料的破裂面不产生于最大剪应力面，而与最大剪应力面成
0?2 。
?的夹角，。如果 2
土质均匀，且试验中能保证试件内的应力、应变均匀分布，则试件内将会出现两组完全对称的破裂面。如图。
?1f
?450? ?0 45?22 ?3
破裂面
三、判断题
1．地基中孔隙水压力愈大，土的抗剪强度愈高。 （?） 2．条形均布荷载中点下，剪应力?xz总等于零。 （√） 3．当土体中某点?1??3时，该点不会发生剪切破坏。 （√） 4．一般压缩性小的地基土若发生失稳，多为整体剪切破坏形式。 （√） 5．地基土的强度破坏是剪切破坏，而不是压缩破坏。 （√） 6土中应力水平越高，土越易发生破坏，说明土的抗剪强度越小。 （?）
7．由饱和粘性土的不排水剪切实验可得qu?cu?1/2(?1??3) ，?u?0，如果根据这
???3?)和?u??0。个结果绘制有效应力强度包线也可的到c??1/2(?1（√）
8．正常固结土的不固结不排水试验的破坏应力圆的包线是一条水平线，它说明土样的破坏
面与最大剪应力面是一致的。 （?）
9．同一土样（正常固结）进行固结排水剪和固结不排水剪，他们所得到的有效应力强度指标基本相同。
（√）
四、计算题
1． 略
2． 某条形基础下地基土体中某点的应力?z?250kPa，?x?100kPa，?xz?40kPa，
0已知土的??30，c?0，问该点是否剪损。
2?1?z??x260kPa??z??x?2??解： = = ???xz22?390kPa??
破坏可能性判断
?1f??3mtan2?450?2?????0???2ctan??45?? 2?2???0300? ?90?tan??45?2???0
?? ?270kPa > ?1m?260kPa 所以该点未剪损。
3． 某饱和土样做三轴固结不排水剪切试验，测得剪切破坏时大主应力?1、小主应力?3和
超孔隙水压力u，如下表所示，试用有效应力法和总应力法确定c?、??及c、?。 解：(1)将?1、?3代入粘性土的极限平衡条件
???????1??3tan2?450???2ctan?450??得方程组
?2??2?
0145=60tan2(45??/2)?2ctan(450??/2)
?1(kPa) 145 60 41 223 100 59 ?3(kPa) u
223=100tan2(450??/2)?2ctan(450??/2)
解得??18.790，c=9.99kPa.
???1?u、?3???3?u代入极限平衡条件得 (2)将有效应力?1
20450???/2) 104=19tan(45???/2)?2c?tan(164=41tan(45???/2)?2c?tan(45???/2)
解得???27.61，c??15.80kPa。
4． 对某饱和土试样进行无侧限抗压试验，得无侧限抗压强度为160kPa，如果对同种土进行
不固结不排水三轴试验，周围压力为180kPa，问总竖向压应力为多少，试样将发生破坏？ 解：总竖向压应力为?1??3???1?180?160?340kPa时，试样发生破坏。
5． 某中砂试样，经试验测得其内摩擦角??30，周围压力?3?150kPa，若垂直压力?1达到200kPa时，试问该土样是否破坏。 解：由于?1?200??3tan?45?220000??0??20 ??150*tan60?450kPa，此试样不破坏。
2?6． 已知某土样的c??25kPa，???29，?3?200kPa，Af?0.2求?1等于多少时正
好达到极限平衡？
解：u?Af(?1??3)?0.2(?1?200)
0???1?u?0.8?1?40 ?1???3?u?240?0.2?1 ?3?，?3?，c?，??代入极限平衡条件 将?1????0???2?0????1??3tan?45???2ctan?45??解得
2?2????1=535.14Mpa
第5章 挡土墙的土压力计算及稳定性分析
一． 填空题
1． 所谓挡土墙土压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力，
它是挡土墙设计时的主要外荷载，因挡土墙的截面在较大范围内不变，计算时取单位长度作为一计算段进行分析计算。
2． 当挡土墙离开填土面向前移动，填土为沙土时，位移量约为墙高的1-5‰ ，粘性土
时约为1?2%，墙后填土处于主动极限平衡状态，出现滑裂面，此时土压力减至最小，称为主动土压力。
3． 当挡土墙向后推挤填土使墙体向后移动，土压力随之增大，当位移量达到约5%H时，墙后土体产生滑裂面，土体处于被动极限状态，土压力增至最大，称为被动土压力。
4． 计算挡土墙上土压力的Rankine理论的适用条件是1。挡土墙的墙背竖直、光滑，2。
挡土墙后填土表面水平。，该理论把墙后土体视为半无限体，根据土的极限平衡状态的条件计算土压力的。
5． 计算挡土墙上的土压力的Coulomb理论的适用条件1。墙背附斜，倾角为?；2。
墙背粗糙，墙土摩擦角?；3。填土为理想散粒体c?0，填土表面倾斜，坡角为?。 该理论是将墙后土体出现滑动破坏面时所形成的楔体作为隔离体，根据静力平衡条件计算土压力的。
6． 计算被动土压力时，库仑理论假设破坏面为一平面，实际是一曲面，因此计算结果
较大，而郎肯理论计算值较小，偏于真实，因此一般用郎肯理论。 7． 挡土墙后应填碎石土，砂土，粉土，不应填黏土。
8． 无粘性土坡的稳定性与粘聚力无关，仅取决于内摩擦角，只要坡角小于内摩擦角，
土坡就是稳定的。
二、问答题
1． 填土内摩擦角的大小对土压力有何影响？