地基土抗剪强度指标C、φ值的确定
土的抗剪强度指标与主要因素_张金贵
伏、抗病最终达到增产的效果。 三、２００７年试验田不同处理的产量对比数据 （ 表二） 分析： 一是， 从上述数据中不难看出， 品种的选择非
常重要， 想要单本高产必须选用晚熟分蘖性强的高产品 种 ， 华育５号 比 空育１３１每 公 顷增 产２ ０００公 斤左 右 ； 二 是 ， 运用小苗插秧一定要选早熟品种， 达到安全稳产； 三是， 单 本 插 秧 深 度 一 定 要 保 证 在１～２ ｃｍ之 间 ， 过 深 影 响 低 位 分蘖， 减产巨大。
剪切面上总应力等于有效应力与孔隙 水压力之和。孔隙水压力由于作用在 土中自由水上， 不会产生土粒之间的 内磨擦力， 只有作用在土的颗粒骨架 上的有效应力， 才能产生土的内磨擦 强度。
因此， 同一种土， 如试验条件不 同， 即使剪切面上的总应力相同， 也 会因土中孔隙水是否排出与排出的程 度， 即有效应力的数值不同， 使试验 结果的抗剪强度不同。因而在土工程 设计中所需要的强度指标试验方法必
须与现场的施工加荷实际相符合。目 前， 有的地方为了近似模拟土体在现 场可能受到的受剪条件， 而把剪切试 验按固结和排水条件的不同， 分为不 固结不排水剪、固结不排水剪和固结 排水剪３种基本试验类型。但是直剪 仪的构造却无法做到任意控制土样是 否排水。绥棱县的一些工程则通过采 用了不同的加荷速率来达到排水控制 的要求， 即采用快剪、固结快剪和慢 剪３ 种方法， 这３种方法给水利施工带 来了极大的好处。!
１１ ３ １８ １８ ８４ ４３２ ８８ ７８ ８９ ２５ １．５５ １１ ２．９ １８ １８ ８０ ３０６ ７８ ７２ ９２ ２６ １．１２ １２ ３ １８ ５４ ８４ ４６７ ８０ ７４ ８２ ２５ １．６ １１ ３ １８ ５４ ８０ ４４７ ８２ ７４ ９０ ２６ １．６５ １６ ５．２ １８ １８ ８４ ５６０ ９２ ８２ ８９ ２５ ２．１ １６ ５ １８ １８ ８０ ３９６ ８３ ７８ ９３ ２６ １．５８ １５ ５．２ １８ ５４ ８４ ４８１ ８５ ７６ ８９ ２５ １．７ １５ ５ １８ ５４ ８０ ４３２ ８４ ７４ ９２ ２６ １．５２
东北大学智慧树知到“土木工程”《土力学与地基基础(二)》网课测试题答案4
东北大学智慧树知到“土木工程”《土力学与地基基础(二)》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.只要地基在防止整体破坏方面有足够的安全储备，则无需验算地基变形。
()A、错误B、正确2.某柱下方形基础边长2m，埋深d=1.5m，柱传给基础的竖向力F=800kN，地下水位在地表下0.5m处，则基底压力等于()A.220kPaB.230kPaC.210kPaD.215kPa3.由某土的颗粒级配曲线获得，则该土的不均匀系数Cu为()。
A.50%B.6C.155D.10.9354.在相同条件下，主动土压力Ea与被动土压力Ep的大小关系是()A.Ea≤EpB.EaC.Ea>EpD.Ea≥Ep5.桩侧负摩阻力的产生，使桩身轴力()。
A、增大B、减小C、不变D、无法确定6.下列描述正确的是() A.墙后填土选用粘性土时，因粘性土的蠕变性质能使主动土压力向静止土压力状态发展，从而引起墙背侧压力随时间增加B.墙后填土选用砂性土时，墙后土体的主动土压力状态能够长时间保持C.对填土速度较快、高度较大的挡土墙，粘性填土的抗剪强度指标宜选用不排水剪指标D.在季节冻土地区，墙后填土应选用非冻胀性填料，如碎石、砾砂等7.局部剪切破坏是介于整体剪切破坏和冲剪破坏之间的一种破坏型式。
()A、错误B、正确8.当载荷试验得来的荷载沉降p一s曲线无明显转折点时，压板面积为0.25一0.50m²时的情况下，规定取s=()所对应的压力作为地基承载力特征值，但其值不应大于最大加载量的一半。
A、0.02bB、(0.0—0.02)bC、(0.01—0.015)bD、0.01b9.垫层设计内容包括()。
A、确定垫层的厚度B、确定垫层的宽度C、垫层材料选择D、确定下卧土层承载力10.土体总应力抗剪强度指标为c，φ，有效应力抗剪强度指标为c’，φ’，则其剪切破坏时实际破裂面与大主应力作用面的夹角为()A.B.C.D.11.设计中选择挡土墙形式时，应遵循的原则包括()。
土的抗剪强度和极限承载力课件
d——基础埋置深度(m)，从室外地面标高计算
m——基础底面以上土的加权重度，地下水位以下取浮重度
b ——基础地面宽度，大于6m时，按6m取值，对于砂土小 于
3m时按3m取值
(3)确定地基承载力特征值修正
《规范》规定：当b＞3m或d＞0.5m，地基承载力特征值 应该进行修正
f a f a kb ( b 3 ) b m ( d 0 . 5 )
3 f1 t
a 2 4 n o 5 2 c ta 4n o 5 1.8 8 k9 Pa 2 2
计算结果表明： 3f小于该单元土体实际小主应 力 3，实际应力圆半径小于极限应力圆半径 ，
所以，该单元土体处于弹性平衡状态
在剪切面上 f 1 290 45 255
1776年，库仑根据砂土剪切试验
f
砂土
后来，根据粘性土剪切试验
f
库仑定律：土的抗剪强
度是剪切面上的法向总应
力 的线性函数
f tan
f tanc
c
粘土
c:土的粘聚力
:土的内摩擦角
二、土体抗剪强度影响因素
摩擦力的两个来源 1.滑动摩擦：剪切面土粒间表面的粗糙所产生的摩 擦 2.咬合摩擦：土粒间互相嵌入所产生的咬合力
c
三轴试验优缺点
• 优点： ①试验中能严格控制试样排水条件，量测孔隙水压
力，了解土中有效应力变化情况 ②试样中的应力分布比较均匀 • 缺点： ①试验仪器复杂，操作技术要求高，试样制备较复
杂
②试验在2=3的轴对称条件下进行，与土体实际
受力情况可能不符
三、无侧限抗压强度试验
最新地基土抗剪强度指标Cφ值的确定
地基土抗剪强度指标Cφ值的确定地基土抗剪强度指标C、φ值的确定1. 抗剪强度的物理意义及基本理论土在外力作用下在剪切面单位面积上所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。
土的抗剪强度是由颗粒间的内摩察力以及由胶结物和水膜的分子引力所产生粘聚力共同组成。
在法向应力不大时，抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线，这就是抗剪强度的库仑定律。
S=c+σtanφ2. 抗剪强度的试验方法2.1室内剪切试验包括直接剪切试验和三轴剪切试验，主要适用于粘性土和粉土，砂土可按要求的密度制备土样。
2.2 除土工试验以外其他确定抗剪强度C、Φ值的方法2.2.1 根据原位测试数据确定抗剪强度C、Φ值的经验方法(1) 动力触探沈阳地区《建筑地基基础技术规范》（DB21-907-96）资料（深度范围不大于15m）砂土、碎石土内摩察角标准值Φk(2) 标准贯入试验国外砂土N与Φ的关系经验关系式主要有Dunhan、大崎、Peck、Meyerhof等研究的经验公式，见《工程地质手册》（第四版）P193。
经试算（详见国外砂土标贯击数N与内摩察角Φ的关系（按公式计算））采用Φ值进行承载力特征值f ak计算时，对于粉、细砂采用Φ=（12N）0.5+15，对于中、粗、砾砂采用Φ=0.3N+27计算出的数值实际能较为吻合（N为经杆长修正后的标贯击数）。
根据计算成果，N与Φ的对应关系见下表：N与内摩察角Φ（度）的经验关系表(3) 静力触探试验《工程地质手册》（第四版）P210，砂土的内摩察角可根据静力触探参照下表取值。
砂土的内摩察角Φ2.4.2 根据现场剪切试验确定抗剪强度C、Φ值该方法成本较高，一般很少采用，主要用于场地稳定性评价，见《工程地质手册》（第四版）P234。
粗粒混合土的抗剪强度C、Φ值通过现场剪切试验确定。
3. 岩土体抗剪强度指标的经验数据3.1 土的抗剪强度指标经验数据(1) 砂土的内摩察角与矿物成分和粒径的关系(2) 不同成因粘性土的力学性质指标3.2 岩石的抗剪强度指标经验数据3.3 岩石结构面的抗剪强度指标经验数据(1)岩体结构面的抗剪强度指标宜根据现场原位试验确定。
对于c,φ值的讨论和认识
收稿日期：２０１８０８０９ 作者简介：谢 潇（１９９２），女，硕士
第２０４４１卷８年第１２０９期月 谢 潇：对于 ｃ，φ值的讨论和认识１ 内部因素
影响 ｃ，φ值的内部因素包括土体的含水率、干密度、结构、颗 粒形状、级配、矿物成分等。
（１．陕西省土地工程建设集团责任有限公司，陕西 西安 ７１００７５； ２．陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西 西安 ７１００７５； ３．国土资源退化及未利用土地整治工程重点实验室，陕西 西安 ７１００７５； ４．陕西省土地整治工程技术研究中心，陕西 西安 ７１００７５）
摘 要：粘聚力 ｃ和内摩擦角 φ是岩土体的两个非常重要的参数，在工程设计中得到了广泛的应用。ｃ，φ分别代表着岩土体的摩
２．２ 三轴剪切试验
三轴剪切试验即三轴压缩实验，三轴仪组成见图 ３。据固结
和排水条件的差异，试验可分为以下三种： 不固结水排水剪试验（ＵＵ）：试验过程中，关闭压力室的排水
阀门，保持 没 有 水 排 出，可 测 得 孔 压 的 变 化。固 结 不 排 水 试 验
土体含水率发生 变 化，会 使 得 结 合 水 膜 厚 度 发 生 变 化，并 且 对颗粒之间的摩擦强度有影响。当土体含水率增大时，结合水膜 增厚，同时减小土 颗 粒 之 间 的 摩 擦。据 以 往 的 研 究 成 果，随 着 含 水率的增大，粘聚力和内摩擦角均呈减小的趋势。且含水率对粘 聚力的影响明显，对内摩擦角的影响较小［３］。
擦强度和粘结强度，虽然这两个参数是由试验得出的曲线人为定义的，但土的粘结强度和摩擦强度是真实存在的，因而这两个参
数具有其实际意义。从 ｃ，φ的含义、确定方法、影响因素和两者之间的联系对土体的粘聚力和内摩擦角进行了讨论。
东北大学14秋学期《土力学与地基基础(一)》在线作业2答案
土力学与地基基础（一） 14秋学期《土力学与地基基础(一)》在线作业2一,单选题1. 由于土固体颗粒在工程常见应力范围内认为是不可压缩的，土体的体积变化与孔隙体积变化的大小关系是A. 前者大于后者B. 前者小于后者C. 二者相等D. 无法确定?正确答案：C2. 饱和粘性土的不固结不排水抗剪强度主要取决于A. 围压大小B. 土的原有强度C. 孔隙压力系数大小D. 偏应力大小?正确答案：B3. 土体总应力抗剪强度指标为c，φ，有效应力抗剪强度指标为c’，φ’，则其剪切破坏时实际破裂面与大主应力作用面的夹角为A.B.C.D.?正确答案：C4. 对正常固结饱和粘性土进行固结不排水试验，得到总应力破坏包线的倾角为φcu，有效应力破坏包线的倾角为φ’，则φ’与φcu的大小关系是A. φ’>φcuB. φ’<φcuC. φ’=φcuD. 无法确定?正确答案：A5. 压缩系数α1-2的下标l—2的含义是A. l表示自重应力，2表示附加应力B. 压应力从lMPa增加到2MFaC. 压应力从100kPa增加到200kPaD. 无特定含义，仅是个符号而已?正确答案：C6. 桩基承台发生冲切的原因是（）。
A. 底板配筋不足B. 承台的有效高度不足C. 钢筋保护层不足D. 承台平面尺寸过大?正确答案：B7. 某筏形基础底面宽度为b＝15m，长度l＝38m埋深d＝2.5m，地下水位在地表下5.0m，场地土为均质粉土，粘粒含量ρc＝14％，载荷试验得到的地基承载力特征值fak＝160kPa，地下水位以上土的重度γ＝18.5kN／m3，地下水位以下土的重度γsat＝19.0kN／m3，按《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）的地基承裁力修正特征值公式，计算的地基承载力修正特征值最接近下列哪一个数值（）。
A. 175kPaB. 210kPaC. 282kPaD. 232kPa正确答案：D8. 某墙下条形基础底面宽度b＝1.2m，基础埋深d＝1.2m，墙体传至地表的竖向荷载标准值Fk＝180kN／m，弯距标准值Mk＝36kN·m／m，则最大、最小基底压力值分别为（）。
土力学与地基基础作业答案
《土力学与地基基础》作业答案1、表示该点土体处于稳定状态的是（ C ）。
A、τf＞τB、τ=τ fC、Τ＜τ f2、归纳总结摩尔-库仑强度理论，可以表述为如下要点：（ A ）A、剪切破裂面上，材料的抗剪强度是法向应力的函数B、当法向应力不很大时，抗剪强度可以简化为法向应力的线性函数，即表示为库伦公式C、土单元体中，任何一个面上的剪应力大于该面上土体的抗剪强度，土单元体即发生剪切破坏，可用摩尔-库伦破坏准则表示3、已知地基土中某点的最大主应力为σ1=600kPa，最小主应力σ3=200kPa。
绘制该点应力状态的摩尔应力圆。
求最大剪应力τmax值及其作用面的方向，并计算与大主应面成夹角α=15°的斜面上的正应力和剪应力。
（ C ）A、τmax=200kpa，α=45°，σ=373kPa，τ=100kPaB、τmax=200kpa，α=45°，σ=573kPa，τ=150kPaC、τmax=200kpa，α=45°，σ=573kPa，τ=100kPaD、τmax=150kpa，α=45°，σ=573kPa，τ=100kPa4、一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加周围压力Δσ3=200kpa，试件破坏时的主应力差σ1-σ3=280kPa，测得孔隙水压力μf=180kPa，如果破坏面与水平面的夹角为57°，试求破坏面上的法向应力和剪应力以及试件中的最大剪应力。
（ A ）A、σ=283kpa，τ=127kpa，τmax=140kpaB、σ=183kpa，τ=127kpa，τmax=140kpaC、σ=283kpa，τ=127kpa，τmax=240kpaD、σ=283kpa，τ=227kpa，τmax=140kpa5、直剪试验要分快剪，固结快剪及慢剪主要是模拟实际工程中的不固结排水、固结不排水和固结排水三种条件，一般说来，快剪，固结快剪和慢剪得出的强度值是（B）。
土的抗剪强度试验方法(经典)
土的抗剪强度试验方法【中国地质大学（武汉）工程学院】抗剪强度指标c、φ 值，是土体的重要力学性质指标，正确地测定和选择土的抗剪强度指标是土工计算中十分重要的问题。
土体的抗剪强度指标是通过土工试验确定的。
室内试验常用的方法有直接剪切试验、三轴剪切试验；现场原位测试的方法有十字板剪切试验和大型直剪试验。
一、直接剪切试验（一）试验仪器与基本原理直剪试验所使用的仪器称为直剪仪，按加荷方式的不同，直剪仪可分为应变控制式和应力控制式两种，前者是以等速水平推动试样产生位移并测定相应的剪应力；后者则是对试样分级施加水平剪应力，同时测定相应的位移。
目前常用的是应变控制式直剪仪（示意图）。
试验时，垂直压力由杠杆系统通过加压活塞和透水石传给土样，水平剪应力则由轮轴推动活动的下盒施加给土样。
土体的抗剪强度可由量力环测定，剪切变形由百分表测定。
在施加每一级法向应力后，匀速增加剪切面上的剪应力，直至试件剪切破坏。
将试验结果绘制成剪应力τ 和剪切变形S的关系曲线（见图5-9 ）。
一般地，将曲线的峰值作为该级法向应力下相应的抗剪强度τf 。
变换几种法向应力σ 的大小，测出相应的抗剪强度τf。
在σ-τ 坐标上，绘制曲线，即为土的抗剪强度曲线，也就是莫尔-库伦破坏包线，如图5-10 所示（二）试验方法分类为了在直剪试验中能尽量考虑实际工程中存在的不同固结排水条件，通常采用不同加荷速率的试验方法来近似模拟土体在受剪时的不同排水条件，由此产生了三种不同的直剪试验方法，即快剪、固结快剪和慢剪。
（1）快剪。
快剪试验是在土样上下两面均贴以腊纸，在加法向压力后即施加水平剪力，使土样在3~5分钟内剪坏，由于剪切速率较快，得到的抗剪强度指标用c q、φq表示。
（2）固结快剪。
固结快剪是在法向压力作用下使土样完全固结。
然后很快施加水平剪力，使土样在剪切过程中来不及排水，得到的抗剪强度指标用c cq、φcq表示。
（3）慢剪。
慢剪试样是先让土样在竖向压力下充分固结，然后再慢慢施加水平剪力，直至土样发生剪切破坏。
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地基土抗剪强度指标C、φ值的确定
1. 抗剪强度的物理意义及基本理论
土在外力作用下在剪切面单位面积上所能承受的最大剪应力称为土的抗剪强度。
土的抗剪强度是由颗粒间的内摩察力以及由胶结物和水膜的分子引力所产生粘聚力共同组成。
在法向应力不大时，抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线，这就是抗剪强度的库仑定律。
S=c+σtanφ
2. 抗剪强度的试验方法
2.1室内剪切试验
包括直接剪切试验和三轴剪切试验，主要适用于粘性土和粉土，砂土可按要求的密度制备土样。
2.2 除土工试验以外其他确定抗剪强度C、Φ值的方法
根据原位测试数据确定抗剪强度C、Φ值的经验方法
(1) 动力触探
沈阳地区《建筑地基基础技术规范》（DB21-907-96）资料（深度范围不大于）
砂土、碎石土内摩察角标准值Φk
(2) 标准贯入试验
国外砂土N与Φ的关系经验关系式主要有Dunhan、大崎、Peck、Meyerhof等研究的经验公式，见《工程地质手册》（第四版）P193。
经试算（详见国外砂土标贯击数N与内摩察角Φ的关系（按公式计算））采用Φ值进行承载力特征值fak计算时，对于粉、细砂采用Φ=（12N）0.5+15，对于中、粗、砾砂采用Φ=0.3N+27计算出的数值实际能较为吻合（N为经杆长修正后的标贯击数）。
根据计算成果，N 与Φ的对应关系见下表：
N与内摩察角Φ（度）的经验关系表
(3) 静力触探试验
《工程地质手册》（第四版）P210，砂土的内摩察角可根据静力触探参照下表取值。
砂土的内摩察角Φ
根据现场剪切试验确定抗剪强度C、Φ值
该方法成本较高，一般很少采用，主要用于场地稳定性评价，见《工程地质手册》（第四版）P234。
粗粒混合土的抗剪强度C、Φ值通过现场剪切试验确定。
3. 岩土体抗剪强度指标的经验数据
3.1 土的抗剪强度指标经验数据
(1) 砂土的内摩察角与矿物成分和粒径的关系
(2) 不同成因粘性土的力学性质指标
3.2 岩石的抗剪强度指标经验数据
3.3 岩石结构面的抗剪强度指标经验数据
(1)岩体结构面的抗剪强度指标宜根据现场原位试验确定。
试验应符合现行国家标准《工程岩体试验方法标准》GB/T 50266的规定。
当无条件进行试验时，对于二、三级边坡工程可按下表和反算分析等方法综合确定。
d 岩体结构面浸水时取表中较低值；
e 临时性边坡可取表中高值；
f 表中数值已考虑结构面的时间效应。
(2) 岩体结构面的结合程度可按下表确定。
(3) 边坡岩体性能指标标准值可按地区经验确定。
对于破坏后果严重的一级边坡应通过试验确定。
(4) 岩体内摩擦角可由岩块内摩擦角标准值按岩体裂隙发育程度乘以下表所列的折减系数确定。
(5) 边坡岩体等效内摩擦角按当地经验确定。
当无经验时，可按下表取值。
注：a 边坡高度较大时宜取低值，反之取高值；坚硬岩、较硬岩、较软岩和完整性好的岩体取高值，软岩、极软岩和完整性差的岩体取低值；b 临时性边坡取表中高值；c 表中数值已考虑时间效应和工作条件等因素。
(6) 土质边坡按水土合算原则计算时，地下水位以下的土宜采用土的自重固结不排水抗剪强度指标；按水土分算原则计算时，地下水位以下的土宜采用土的有效抗剪强度指标。