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正文內(nèi)容

廣播電視大學(xué)巖土力學(xué)形成性考核冊考核作業(yè)1-4參考答案小抄-展示頁

2025-06-15 01:16本頁面
  

【正文】 穩(wěn)定狀態(tài),沒有剪破;當(dāng)莫爾應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相切時,說明單元土體中有一平面的剪應(yīng)力達(dá)到了它的抗剪強(qiáng)度;把莫爾應(yīng)力圓與庫倫抗剪強(qiáng)度相切時的應(yīng)力狀態(tài),作為土的破壞準(zhǔn)則??辜魪?qiáng)度試驗的方法有室內(nèi)試驗和野外試驗等,室內(nèi)最常用的是直剪試驗、三軸壓縮試驗和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗等。 整體破壞 、 局部剪切 和 沖切 : 土的容重 、 地下水位 、 基礎(chǔ)的寬度 和 基礎(chǔ)埋深 。 庫倫破壞準(zhǔn)則,理想狀態(tài)下剪破面與大主應(yīng)力面的夾角為: 2/45 ??o 。 3. 某土單元體抗剪強(qiáng)度指標(biāo) c= 20Kpa, ??18? ,大主應(yīng)力σ 1= 400Kpa,則該單元體小主應(yīng)力σ 3= 182 Kpa時,該土處于極限平衡狀態(tài),若σ 3= 200Kpa,該土處于 穩(wěn)定 狀態(tài)。 二、填空題 (每 空 1 分,共計 20 分) 1. 為了考慮固結(jié)程度和排水條件對抗剪強(qiáng)度的影響,根據(jù)加荷速率的快慢將直剪試驗劃分為 快剪 、 固結(jié)快剪 和 慢剪 三種類型。 一、單項選擇題 (每小題 2 分,共計 10 分) 1. 粘性 土的抗剪強(qiáng)度由兩部分組成,一部分是顆粒間的粘結(jié)力,另一部分是 ( a ) 2. 直接剪切試驗測定土的天然強(qiáng)度為 ( c) ★ 巖土力學(xué) ★ 4 a. 2 31 ??? ??fu b. 2ufuq?? c. qqfu tgc ??? ?? d. ?????? ??322max DHDMfu ?? 3. 地基土發(fā)生剪切破壞而失去整體穩(wěn)定時的基底最小壓力為 ( b ) a、 允許承載力 b、 極限承載力 c、 承載力特征值 4. 在滲流作用下,土體中的細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙中流失的現(xiàn)象稱為( b ) 5. 條形基礎(chǔ)豎直均布荷載下附加應(yīng) 力計算時,附加應(yīng)力系數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)( d ) 比值查表確定。434 ??????? ??? 上述自重應(yīng)力隨深度的變化關(guān)系結(jié)果 (b)。212 ??????? ??? k P ahszsz )(39。試樣在某級壓力下達(dá)到 60%的固結(jié)度需要 8 分鐘,則該粘土層在同樣的固結(jié)壓力作用下達(dá)到 60%的固結(jié)度需要多少時間?若該粘土層 單面排水,所需時間為多少? 答:由于原位土層和試樣土的固結(jié)度相等,且 ? 值相等,因而 21 vv TT ? 又土的性質(zhì)相同, 21 vv CC ? ★ 巖土力學(xué) ★ 3 722222121222211 22??????????????????? HHttHtHt (如改單面,其達(dá)到 60%固結(jié)度時間為 3t 由 31 vv TT ? , 31 vv CC ? 則 713213211 2???????????ttHtH t ( a)中給出地基中多層土中各土層的厚度、容重,繪制地基中的自重應(yīng)力隨深度的分布曲線圖。坡角 25176。有效應(yīng)力原理歸納起來可由下面兩個要點表達(dá): 飽 和土體內(nèi)任一平面上受到的總應(yīng)力可分為有效應(yīng)力和孔隙水壓力兩部分; 土的變形與強(qiáng)度的變化僅決定于有效應(yīng)力的變化。 ★ 巖土力學(xué) ★ 2 。 根據(jù)滲透破壞的機(jī)理,可將產(chǎn)生滲透變形的條件分為兩種類型,其一是動水壓力和土體結(jié)構(gòu),它們是產(chǎn)生滲透變形的必要條件;另一類則是地質(zhì)條件和工程因素,稱之為充分條件。 HeeS 11???? 或 PHeaS v ??? 11 或 HEPS s?? S為壓縮量, H為試樣的高度, av 為壓縮系數(shù), e為孔隙比, Es壓縮模量。 4. 土的級配曲線的特征可用哪兩個系數(shù)來表示?這兩個系數(shù)是怎樣定義的? 答:不均勻系 數(shù) uC 和曲率系數(shù) cC 1060ddCu ? , ? ?6010230dddCc ? 10d , 30d , 60d 為粒徑分布曲線上小于某粒徑的土粒含量分別為 10%, 30%, 60%時所對應(yīng)的粒徑。 2. 固結(jié)度指:在某一固結(jié)應(yīng)力作用下,經(jīng)某一時間 t后,土體發(fā)生固結(jié)或孔隙水應(yīng)力消散的程度。 二 、問答題 (每小題 5 分,共計 35 分) 1. 什么是孔隙比 e、孔隙率 n,二者 的關(guān)系。 ,滲透破壞的形式主要有 流土 、 管涌 、接觸流失和接觸沖刷。 6. 土體的變形可分為由正應(yīng)力引起的 體積變形 和由剪應(yīng)力引起的 形狀變形 。 4. 對于天然土, OCR1 時的土是 超固結(jié)土 , OCR=1 的土屬于 正常固結(jié)土 ,而 OCR1 的土是 欠固結(jié)土 。 2. 土是由 固相 、 氣相 、和 液相 三部分組成。 ★ 巖土力學(xué) ★ 1 巖土力學(xué) 作業(yè)一 說明:本次作業(yè)對應(yīng)于文字教材 1至 3章,應(yīng)按相應(yīng)教學(xué)進(jìn)度完成。 一 、填空題 (每 空 1 分,共計 25 分) 1. 工程上常用的土的密度有 濕密度 、 飽和密度 、 浮密度 和 干密度 。 3. 土體的應(yīng)力按引起的原因分為 自重應(yīng)力 和 附加應(yīng)力 兩種 。 篩析法 和 比重計法 。 、粒組顆粒含量把地基土分成 碎石土 、 砂土 、 粉土 、 粘性土 和 人工填土 。 ,其主要任務(wù)可歸結(jié)為三點: 一是 盡量減少滲漏量 ;二是 提早釋放滲透壓力,保證地基與水工建筑物有足夠的靜力穩(wěn)定性 ;三是 防止?jié)B透破壞,保證滲透穩(wěn)定性 。 孔隙比為土中孔隙的體積與土粒的體積之比;孔隙率為土中孔隙的體積與土的體積之比;關(guān)系為:n=e/(1+e),或 e=n/(1n) 。 3. 在壓力作用下,飽和土體固結(jié)的力學(xué)本質(zhì)是什么? 在某一壓力作用下,飽和土體的固結(jié)過程就是土體中的超孔隙水應(yīng)力不斷消散、附加有效應(yīng)力不斷增加的過程,即超孔隙水應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)化為附加有效應(yīng)力的過程。 5. 請寫出無側(cè)向變形條件下的壓縮量計算公式,并指出各個量的含義。 。只有當(dāng)土具備充分必要條件時,才發(fā)生滲透破壞。 有效應(yīng)力原理的研究內(nèi)容 就是研究飽和土中這兩種應(yīng)力的不同性質(zhì)和它們與全部應(yīng)力的關(guān)系。 六 、計算題 ( 共 4 題,計 40 分) , sat? 為 20 3/mKN , 30?? 176。試問干坡或完全浸水時,其安全系數(shù)是多少?有順坡滲流發(fā)生時,坡角為多少度邊坡將 達(dá)到極限平衡狀態(tài)? 解:在干坡或浸水時,安全系數(shù)為: ??tgtgFs ?= 有順坡滲流發(fā)生邊坡達(dá)到極限平衡狀態(tài)時: Fs=1,則 sattgtg ? ??? ?? =( ) 坡角為: ?? 2. 土粒比重為 2072,飽 和度為 37%,孔隙比是 ,當(dāng)飽和度提高到 90%時,每立方米應(yīng)加多少水? 解: Vv = eVs = V – Vs,每立方米的土粒體積為: Vs = V/(1+e) = 1/(1+) = m3 Vv = eVs = = m3 當(dāng) Sr = 37%時, Vw1 = SrVv = = m3 當(dāng) Sr = 90%時, Vw2 = SrVv = = m3 則 ? Vw = – = m3 應(yīng)加水: ? Ww = ww W?? = 10 = 8m 厚的飽和粘土層,上下兩面均可排水,現(xiàn)從粘土層中心處取得 2cm 厚的試樣做固結(jié)試驗(試樣上下均有透水石)。 [解] 由圖( a)給出的資料,可計算出各土層分界面上的應(yīng)力: k P ahsz 51)( ????? ?? k P ahszsz )(51239。323 ??????? ??? k P ahszsz )(39。 ? 1=? ?=? 2=? 4= (a)細(xì)砂粉質(zhì)粘土粘土 (b)??? ?? kN/m35 .033?? kN/m40 .038 .0 ???? kN/m 33341 .03?? kN/m 3344 .0 巖土力學(xué) 作業(yè)二 說明:本次作業(yè)對應(yīng)于文字教材 4至 6章,應(yīng)按相應(yīng)教學(xué)進(jìn)度完成。 。 ,相應(yīng)于直剪試驗,三軸試驗也可分為 不固結(jié)不排水剪 (UU)、 固結(jié)不排水剪 (CU)和 固結(jié)排水剪 (CD)三種類型。 4. 飽和砂土在低圍壓下受剪時,對于松砂來說,其固結(jié)不排水剪試驗測得的強(qiáng)度要比固結(jié)排水剪試驗測得的強(qiáng)度 高 (高或低),對于緊砂來說,其固結(jié)不排水剪試驗測得的強(qiáng)度要比固結(jié)排水剪試驗測得的強(qiáng)度 低 (高或低)。 6. 太沙基公式中, Nγ、 Nq、 NC 稱為 承載力 系數(shù),由 內(nèi)摩擦角 確定。 四、 簡 答題 (每小題 5 分,共計 40 分) 1. 什么叫土的抗剪強(qiáng)度 ?常用的試驗方法有哪些 ? 土的抗剪強(qiáng)度是指土體對于外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力。野外試驗有原位十字板剪切試驗等。 根據(jù)莫爾 庫倫破壞準(zhǔn)則來研究某一土體單元處于極限平衡狀態(tài)時的應(yīng)力條件及其大、小主應(yīng)力之間的關(guān)系稱為極限平衡條件。 擋土結(jié)構(gòu)在土壓力作用下向離開土體的方向位移,隨著這種位移的增大,作用在擋土結(jié)構(gòu)上的土壓力將從靜止土壓力逐漸減小。 擋土結(jié)構(gòu)在荷載作用下向土體方向位移,使土體達(dá)到被動極限平衡狀態(tài)時的土壓力稱為被動土壓力。二是因為土體本身的抗剪強(qiáng)度減小。 (3)靜載荷試驗及其它原位測試方法(標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探試驗,輕便觸探試 什么 ?影響土的抗剪強(qiáng)度因素有哪些 ? 土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為 c, ? 。試判斷該點是否會剪破?剪破面與大主應(yīng)力之間的夾角為多少? 解:由摩爾 庫倫準(zhǔn)則: )245(2)245(231 ???? ???? ooff ctgtg=150 +2 20 = 由于:σ 1fσ 1=300kPa 或σ 3= 所以不會剪破。填土表面作用有連續(xù)均布荷載, q=20kPa。 解 ( 1)土壓力系數(shù) 3123045tg245tgka 22 ??????? ?????????? ???? ( 2)主動土壓力 墻頂 pa=qka=201/3= ★ 巖土力學(xué) ★ 6 墻底 pa=qka+rHka=+1881/3= 總土壓力 Pa=( +) /28=作用點距墻底的距離 ? ? 3y ????????? 在均布條形荷載作用下,土體中 A點的大主應(yīng)力σ 1=400kPa 中,小主應(yīng)力σ 3=150kPa,土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo) c=0,φ =30176。 最危險的剪應(yīng)力面與最大主應(yīng)面夾角為多少度? 解 : 1)k P a13322645tg0223045tg400245tgc2245tg2213??????? ???????????? ?????????? ??????????? ?????? 計 133kPa< 150kPa 處于穩(wěn)定狀態(tài) 2) 最危險的剪應(yīng)力面與最大主應(yīng)面夾角 60176。( 10 分) 解:( 1)基底壓力為: p=P/B=1700/6= (2) 由太沙基理論,地基的極限承載力為 cqru cNqNBNf ??? ?21=19 6 +19 +20 15= (3) 容許承載力為 ? ?suFff ? =由于: p[f],地基不穩(wěn)定。 一、 單項選擇題 (每小題 2 分,共計 10 分) 1. 巖石內(nèi)結(jié)晶晶格錯位的結(jié)果,引起巖石的 ( b) a、晚性破壞 b、塑性破壞 c、弱面剪切破壞 2. 巖石的單軸抗壓強(qiáng)度一般與單軸抗拉強(qiáng)度間成下列哪種關(guān)系: (b) =(14)Rt b. Rc=(410)Rt c. Rt=(14)Rc d. Rt=(14)Rc 3. 下面巖體的那種應(yīng) 力狀態(tài)是穩(wěn)定
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