土的抗剪强度计算公式

第5章土的抗剪强度 试题及答案

一、简答题

1. 土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？ 2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？

3. 何谓土的极限平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？

4. 为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？

5. 试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。

6. 试比较直剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。

7. 根据孔隙压力系数A、B的物理意义，说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。 8. 同钢材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点？同一种土其强度值是否为一个定值？为什么？

9. 影响土的抗剪强度的因素有哪些？

10. 土体的最大剪应力面是否就是剪切破裂面？二者何时一致？ 11. 如何理解不同的试验方法会有不同的土的强度，工程上如何选用？

12. 砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？同一土样的抗剪强度是不是一个定值？为什么？

13. 土的抗剪强度指标是什么?通常通过哪些室内试验、原位测试测定?

14. 三轴压缩试验按排水条件的不

第5章土的抗剪强度 试题及答案

一、简答题

1. 土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么？

2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么？

3. 何谓土的极限平衡条件？粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同？

4. 为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面？如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角？

5. 试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同？并指出直剪试验土样的大主应力方向。

6. 试比较直剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。

7. 根据孔隙压力系数A、B的物理意义，说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。

8. 同钢材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点？同一种土其强度值是否为一个定值？为什么？

9. 影响土的抗剪强度的因素有哪些？

10. 土体的最大剪应力面是否就是剪切破裂面？二者何时一致？

11. 如何理解不同的试验方法会有不同的土的强度，工程上如何选用？

12. 砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同？同一土样的抗剪强度是不是一个定值？为什么？

13. 土的抗剪强度指标是什么?通常通过哪些室内试验、原位测试测定?

14.

精品课程《土质学与土力学》第七章

第七章 土的抗剪强度

本章学习要点： 土的抗剪强度是土的重要力学性质之一，也是土力学的基本问题之一，它是土的工程性质中最主要的组成部分，与工程建筑物的稳定和正常使用关系极为密切，其指标被工程设计直接采用，是地基设计及改良不可缺少的资科。 本章要求重点掌握库仑定律、土的极限平衡条件、用直接剪切仪和三轴剪切仪测定抗剪强度指标的方法及三轴试验成果的整理。

第一节 概述

建筑物由于土的原因引起的事故中，一部分是沉降过大，或是差异沉降过大造成的；另一方面是由于土体的强度破坏而引起的。对于土工建筑物（如：路堤、土坝等）来说，主要是后一个原因。从事故的灾害性来说，强度问题比沉降问题要严重的多。而土体的破坏通常都是剪切破坏；研究土的强度特性，就是研究土的抗剪强度特性。

①土的抗剪强度（τf）：是指土体抵抗抗剪切破坏的极限能力，其数值等于剪切破坏时滑动的剪应力。

②剪切面（剪切带）：土体剪切破坏是沿某一面发生与剪切方向一致的相对位移，这个面通常称为剪切面。

其物理意义：可以认为是由颗粒间的内摩阻力以及由胶结物和束缚水膜的分子引力所造成的粘聚力所组成。

无粘性土一般无连结，抗剪强度主要是由颗粒间的摩擦力组成，这与粒度、密

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

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。

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）+15，对于中、粗、砾砂采用Φ=+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

精品课程《土质学与土力学》第七章

第七章 土的抗剪强度

本章学习要点： 土的抗剪强度是土的重要力学性质之一，也是土力学的基本问题之一，它是土的工程性质中最主要的组成部分，与工程建筑物的稳定和正常使用关系极为密切，其指标被工程设计直接采用，是地基设计及改良不可缺少的资科。 本章要求重点掌握库仑定律、土的极限平衡条件、用直接剪切仪和三轴剪切仪测定抗剪强度指标的方法及三轴试验成果的整理。

第一节 概述

建筑物由于土的原因引起的事故中，一部分是沉降过大，或是差异沉降过大造成的；另一方面是由于土体的强度破坏而引起的。对于土工建筑物（如：路堤、土坝等）来说，主要是后一个原因。从事故的灾害性来说，强度问题比沉降问题要严重的多。而土体的破坏通常都是剪切破坏；研究土的强度特性，就是研究土的抗剪强度特性。

①土的抗剪强度（τf）：是指土体抵抗抗剪切破坏的极限能力，其数值等于剪切破坏时滑动的剪应力。

②剪切面（剪切带）：土体剪切破坏是沿某一面发生与剪切方向一致的相对位移，这个面通常称为剪切面。

其物理意义：可以认为是由颗粒间的内摩阻力以及由胶结物和束缚水膜的分子引力所造成的粘聚力所组成。

无粘性土一般无连结，抗剪强度主要是由颗粒间的摩擦力组成，这与粒度、密

第37卷 增刊1 岩 土 工 程 学 报 Vol.37 Supp.1 2015年 . 7月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering July 2015

DOI：10.11779/CJGE2015S1032

卵砾石土抗剪强度指标原位直剪试验研究 汤劲松

１，２

，刘松玉，童立元，沈才华　

３３４

(1. 石家庄铁道大学土木工程学院，河北 石家庄 050043；2， 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室，

河北 石家庄 050043；3. 东南大学交通学院，江苏 南京 210096；4. 河海大学土木与交通学院，江苏 南京 210098)

摘 要：现场大型原位直剪试验是测定卵砾石土强度指标的一种有效方法。通过对江南低山丘陵区典型卵砾石土4个试样的现场大型原位直剪试验，在获取卵砾石土抗剪强度指标的同时，还在试样剪切破坏后的破坏面上取样进行卵砾石土的颗粒粒径分析。试验结果表明：级配良好的卵砾石土原

8。１、２电杆基础极限倾覆力Ｓj或极限倾覆力矩M ｊ得计算,就是假定土壤达到了极限平衡状态。土压力得X得计算式如下:

=＝

:土压力,KPａ;

:土压力参数,按表8.1.2确定,ＫN/m３;

β:等代内摩阻角,按表８.1。2确定,(°);

:自设计地面起算得深度,m 。

８。1.３电杆得计算宽度应按8、1.３得第一款与第二宽得内容确定。

1、基础为单杆组成时应按式(8、1.3-1)确定:

0＝k0(8。1、３－1)

Ｋ0=1(8.1.3-２)

Ｂ0:电杆得计算宽度,m;

b:电杆得实际宽度,m;

k0:空间增大系数,可按式(8.1.3-2)或按表8.1、3—1确定;

ξ:土得侧压力系数,可按表8、1、３－2确定。

2、基础为双杆组成时,基础计算宽度按式(8、1。３-3)与(8。１。3—4)中得较小者确定,双杆中心距≤2。5:

b0＝(+)Ｋ0 (8。1.3-3)

＝2K0 (8、1.3－4)

０

8。１、４不带卡盘得电杆基础,当基础埋深等确定后,极限倾覆力或极限倾覆力矩应符合下列公式要求:

Sｊ≥S0(8。１.4—1)

M j≥H０S0(８、1、4—2)

Sｊ=(8.1、4—3)

Ｍj=(8。1、４—4)

(８、1、４-５)

μ=(8。１.４-６)

θ=(8。１。4—７) 式中:

S j--极

第四章 土的抗剪强度和地基承载力

4.1 概述

⒋1.1 地基强度的意义

⒈荷载下土的三个状态

为了保证建筑工程安全与正常使用，除了防止地基的有效变形外，还应确保地基的强度足以承受上部结构的荷载。

土在荷载的作用下经历三个阶段：

第一，压密阶段Ⅰ：此时基础底面的压应力p较小，p—s曲线开始oa段，呈直线分布。这时压力与沉降的为线性关系；

pcrpup?a??b???rO1as图4.1c图4?2第二，局部剪切破坏阶段Ⅱ：基础底面的压应力p增大到一定值，p—s曲线向下弯曲，呈曲线分布，如ab段。此时，地基边缘出现了塑性变形区，局部发生剪切破坏。

第三，滑动破坏阶段Ⅲ：当基底压力p很大，p—s曲线近似呈竖直向下直线分布，如bc段。此时，地基中的塑性变形区已经扩展，连成一个连续的滑动面，因此，建筑物整体失去稳定，发生倾倒事故。

由此可见，各类建筑物工程设计中，为了建筑物的安全可靠，要求建筑地基必须同时满足下列两个技术条件：

⑴地基变形条件：包括地基的沉降量、沉降差、倾斜与局部倾斜，都不超过国家规定的地基变形允许值。

⑵地基强度条件：在建筑物上部荷载的作用下，确保地基的稳定性，不发生地基剪切或滑动破坏。

4．1．2土的强度成

混凝土强度评定计算公式

答：根据《混凝土强度检验评定标淮》GB/T50107―2010，评定混凝土强度的方法有：用统计方法和非统计方法，（统计方法又分一、二，但一、二适用的条件不同，一、适用方差已知的统计方法，二、适用方差未知的统计方法）。 一、方差已知的统计方法：《混凝土强度检验评定标淮》GB/T50107―2010中规定公式进行评定。

5.1.2 一个检验批的样本容量应为连续的3组试件，其强度应同时符合下列规定：

m?cu≥?cu，k＋0.7σ0 （ 5.1.2—1） ?cu，min≥?cu，k－0.7σ0 （ 5.1.2—2）

当混凝土强度等级不高于C20时，其强度最小值尚应满足下列要求： ?cu，min≥0.85?cu，k （ 5.1.2—4） 当混凝土强度等级高于C20时，其强度最小值尚应满足下列要求： ?

江西省各县（市）暴雨强度公式

序号 1 县（市）名 暴雨强度公式 （L/s·hm2） 1598(1?0.69LgP)q?(t?1.4)0.64 q?q?q?q?q?q?q?q?q?q?q?q?1464(1?0.69LgP)(t?1.4)0.64 2226(1?0.60LgP)(t?8)0.7 2619(1?0.78LgP)(t?10)0.79 2307(1?0.60LgP)(t?8)0.7 1350(1?0.58LgP)(t?8)0.66 2198(1?0.60LgP)(t?8)0.7 1707(1?0.60LgP)(t?8)0.7 1323(1?0.60LgP)(t?8)0.7 1171(1?0.70LgP)(t?9)0.74 1330(1?0.69LgP)(t?1.4)0.64 1860(1?0.60LgP)(t?8)0.7 2273(1?0.78LgP)(t?10)0.79 资料记录年数（a） 35 备注 用7年自动记录雨量资料统计法求得 1386(1?0.69LgP)q?(t?1.4)0.64（487，423） 446 370 308 383 248 365 284 220 q?1771(1?0.70LgP)(t?9)0.74A=17