第七章-土的抗剪强度

f k P a ττ〈=∴92 所以， 未破坏。

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kPa c u 70=，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kPa 1503=σ，试问土样将在多大的轴向压力作用下发生破坏？

解： 思考：破坏线是一水平直线，即在剪应力最大的作用平面上发生剪切破坏(特殊)

u f c =-=

2

3

1σστ (参见书P192，公式7-14)

kPa c u 290150702231=+⨯=+=∴σσ

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f u ，两个试件的试验结果为：

试件Ⅰ：kPa u kPa kPa f 140,350,20013===σσ 试件Ⅱ：kPa u kPa kPa f 280,700,40013===σσ

试求：（a ）用作图法确定该黏土试样的'',,φϕc c cu cu 和；（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 。

⎭⎝

kPa f 36.124)622sin(2

120

4202sin 2

0'

3

'1'

=⨯-=

-=

ασστ （c ）在固结不排水试验中，03=∆u ，于是有(见P195公式7-29) ()311σσ∆-∆=∆=∆A u u ()()

93.0400700280

31=-=∆-∆∆=

σσu A

7-11、某饱和黏性土在三轴仪中进行固结不排水试验，得0

'

'

28,0==φc ，如果这个试件受到kPa 2001=σ和kPa 1503=σ的作用，测得孔隙水压力kPa u 100=，问该试件是否会破坏？为什么？ 解：()49kPa .13822845tg 100150002

1=⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛+-=‘

极限

σ

100kPa

1002001=-=‘实际σ ’

极限

‘实际11σσ〈，所以，不会破坏。 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kPa c u u 20,0==ϕ，对同样的土进行固结不排水试验，得有效抗剪强度指标0

'

'

30,0==φc ，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。

对于固结不排水，见书P198 图7-17或上图，知⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛+=23045002

'

3

'

1

tg σσ … …②

由①②解得：kPa kPa 20,60'

3'1==σσ

7-13、在7-12题中的黏土层，如果某一面上的法向应力σ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kPa 200→σ 时，瞬间相当于不排水条件 这时0'

=∆σ，任何面的抗剪强度均为kPa c u 20=

②当∞→t 时，kPa 200'

=→σσ，相当于排水条件，但又由于‘

和与和ϕϕ'c c d d 很接近，

故用CU 的指标进行计算：

该面f τ必然满足kPa tg tg f 47.115302000

''=⨯==ϕστ

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0

'

'

22,24==φkPa c ，如果该试件在周围压力kPa 2003=σ下进行固结排水试验至破坏，试求破坏时的大主应力1σ。

解：思想：CU 和CD 中的‘和与和ϕϕ'c c d d 很接近

kPa tg tg tg c tg 76.510222452422224520024522450

0002'0''02

31=⎪⎪⎭⎫

⎝

⎛+⨯⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪

⎪⎭

⎫ ⎝⎛+⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ϕϕσσ