土力学_河海大学课后部分思考题答案(3)

土力学河海大学版课后部分思考题答案

测定土的抗剪强度指标的方法主要有直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验四种。

直接剪切试验的优点是：设备简单，试样的制备和安装方便，且操作容易掌握，至今

仍为工程单位广泛采用。缺点是：① 剪切破坏面固定为上下盒之间的水平面不符合实际情况，因为该面不一定是土得最薄弱的面；②试验中，试样的排水程度靠试验速度的“快”、“慢”来控制的，做不到严格排水或不排水，这一点对透水性强的土来说尤为突出；③由于上下盒的错动，剪切过程中试样的有效面积逐渐减小，使试样中的应力分布不均匀，主应力方向发生变化，当剪切变形较大时，这一变形表现得更为突出。为了克服直接剪切试验存在的问题，对重大工程及一些科学研究，应采用更为完善的三轴压缩试验，三轴压缩仪是目前测定土抗剪强度较为完善的仪器。直接剪切、三轴和无侧限试验是室内试验，试样不可避免地受到扰动，其对土的实际情况反映就会受到影响。十字板剪切试验是现场测定土的抗剪强度的方法，特别适应于均匀的饱和软粘土。

18、 试述正常固结粘土和超固结粘土的总应力强度包线与有效强度包线的关系。

正常固结土：当用总应力强度包线表示时，UU试验结果是一条水平线，其不排水强度cu的大小与有效固结应力 c有关，CU和CD试验个是一条通过坐标原点的直线；当用有

效应力表示试验结果时，三种剪切试验将得到基本相同的强度包线及十分接近的有效应力强度指标。

超固结土：当用总应力强度包线表示时，UU试验结果是一条水平线，其不排水强度

CU和CD试验个是一条不通过坐标原点的直线；cu的大小与有效固结应力 c有关，

当用有效应力表示试验结果时，三种剪切试验将得到基本相同的强度包线及十分接近的有效应力强度指标。

19、 何谓主动土压力、静止土压力和被动土压力？试举实际工程实例。

如果挡土墙背离填土方向转动或移动时，随着位移量的逐渐增加，墙后土压力逐渐减小，当墙后填土达到极限平衡状态时土压力降为最小值，这时作用在挡土墙上的土压力成为主动土压力。

当挡土墙为刚性不动时，土体处于静止状态不产生位移和变形，此时作用在挡土墙上

的土压力称为静止土压力。

若墙体向着填土方向转动或移动时，随着位移量的逐渐增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增大到最大值，此时作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力。

20、 朗肯土压力理论和库仑土压力理论各采用了什么假定？分别会带来什么样的误差？ 朗肯理论基于土单元体的应力极限平衡条件来建立，采用的假定是墙背面竖直、光滑、填土面为水平，而实际墙背是不光滑的。所以采用朗肯理论计算出的土压力值与实际情况相比，有一定的误差，但偏于保守，即主动土压力偏大，被动土压力偏小。

库仑理论基于滑动块体的静力平衡条件来建立，采用的假定是破坏面为平面。当墙背与土体间的摩擦角较大时，在土体中产生的滑动面往往不是一个平面而是一个曲面，此时必然产生较大的误差。

21、 试比较说明朗肯土压力理论和库仑土压力理论的优缺点和存在的问题？

朗肯理论计算出的土压力值与实际情况相比，有一定的误差，但偏于保守，即主动土压力偏大，被动土压力偏小。库仑理论从假定上看对墙背要求不如朗肯理论严格，但当墙背与土体间的摩擦角较大时，在土体中产生的滑动面往往不是一个平面而是一个曲面，此时必然

产生较大的误差。如果墙背倾斜角度不大( 小于15)，墙背与土体之间的摩擦较小( 0小于

15)，采用库仑理论计算主动土压力产生的误差往往是可以接受的。但挡土墙向挡土挤压使

墙后填土达到被动破坏时，破坏面接近于一个对数螺旋面，与平面假设相差很大，不管采用库仑理论还是朗肯理论计算均有较大误差，为了简单起见，被动土压力的计算，常采用朗肯理论。

22、 控制边坡稳定性的因素有哪些？

天然边坡的稳定性由组成坡体的工程性质、水文地质条件和岩土体力学性质决定；人工边坡的稳定性受土的性质、施工质量、地下水等控制。

23、 为什么不同工程和不同工期容许安全系数不同？