2023年4月8日发(作者：香港留学)

第四章土的抗剪强度与地基承载力

填空题：

1、根据莫尔一库仑破坏准则，土的抗剪强度指标包括__________和__________。

2、莫尔抗剪强度包线的函数表达式是__________。

3、土的抗剪强度有两种表达方法：一种是以__________表示的抗剪强度总应力法，另一种是

以__________表示的抗剪强度有效应力法。

4、应力历史相同的一种土，密度变大时，抗剪强度的变化是__________；有效应力增大时，

抗剪强度的变化是__________。

5、直接剪切仪分为__________控制式和__________控制式两种，前者是等速推动试样产生位

移，测定相应的剪应力，后者则是对试件分级施加水平剪应力测定相应的位移。

6、直接剪切试验按排水条件不同，划分为__________、__________、__________。

7、对同一土样进行剪切试验，剪坏时的有效应力圆与总应力圆直径的大小关系是__________。

8、在垂直载荷作用下，引起地基剪切破坏的形式有__________、__________和__________三

种。

9、若土体破坏主应力线(k1线)在纵坐标的截距为8kPa，倾角22，则土的内摩擦角等于

__________，粘聚力等于__________。

10、粘性土抗剪强度库仑定律的总应力表达式__________，有效应力表达式为__________。

选择题：

1、建立土的极限平衡条件依据的是（）。

（A）、极限应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系；

（B）、极限应力圆与抗剪强度包线相割的几何关系；

（C）、整个莫尔圆位于抗剪强度包线的下方的几何关系；

（D）、静力平衡条件；

2、根据有效应力原理，只要（）发生变化，土体强度就发生变化。

（A）、总应力（B）、有效应力（C）、附加应力（D）、自重应力

3、土体总应力抗剪强度指标为c，，有效应力抗剪强度指标为c’，’，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）、

4、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

5、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

6、对正常固结饱和粘性黄柏胶囊 土进行固结不排水试验，得到总应力破坏包线的倾角为

cu

，有效应力

破坏包线的倾角为’，则’与

cu

的大小关系是（）。

（A）、’>

cu

（B）、’<

cu

（C）、’=

cu

（D）、无法确定

7、对同一种饱和粘性土分别进行不固结不排水、固结不排水和固结排水试验，下列描述正确

的是（）。

（A）、如果将三种不同排水条件下的剪切试验结果以总应力表示，将得出完全不同的破坏包

线，若以有效应力表示，也得到完全不同的有效应力破坏包线；

（B）、如果将三种不同排水条件下的剪切试验结果以总应力表示，将得出近乎同一条破坏包

线，若以有效应力表示，则得到完全不同的有效应力破坏包线；

（C）、如果将三种不同排水条件下的剪切试验结果以总应力表示，将得出近乎同一条破坏包

线，若以有效应力表示，也得到近乎同一条有效应力破坏包线；

（D）、如果将三种不同排水条件下的剪切试验结果以总应力表示，将得出完全不同的破坏包

线，若以有效应力表示，则得到近乎同一条有效应力破坏包线；

8、根据不固结不排水试验得到饱和粘性土的抗剪强度指标c

u

＝10kPa，

u

＝0，据此可得到的

正确描述是（）。

（A）、该粘性土土粒间的粘聚力为l0kPa，摩擦强度等于零；

（B）、该粘性土土粒间的粘聚力为零，但摩擦强度等于10kPa；

（C）、抗剪强度指标c

u

＝10kPa，

u

＝0和粘聚强度、摩擦强少儿爵士舞视频 度并不存在量值对应关系；

（D）、抗剪强度指标c

u

＝10kPa即粘聚强度，但

u

＝0和摩擦强度并不存在量值对应关系；

9、下面有关Pcr与P1/4的说法中，正确的是（）。

（A）、Pcr与基础宽度b无关，P1/4与基础宽度b有关；

（B）、Pcr与基础宽度b有关，P1/4与基础宽度b无关；

（C）、Pcr与P1/4都与基础宽度b有关；

（D）、Pcr与P1/4都与基础宽度b无关；

10、下列属于地基土整体剪切破坏的特征的是（）。

（A）、基础四周的地面隆起；（B）、多发生于坚硬粘土层及密实砂土层；

（C）、地基中形成连续的滑动面并贯穿至地面；（D）、多发生于软土地基；

11、下列属于地基土冲剪破坏的特征是（）。

（A）、破坏时地基中没有明显的滑动面（B）、基础四周地面无隆起

（C）、基础无明显倾斜，但发生较大沉降（D）、p一s曲线有明显转折点

12、影响地基破坏模式的因素包括（）。

（A）、荷载大小（B）、基础埋深

（C）、加荷速率（D）、地基土的压缩性高低

判断题：

1、同一土体中，由于抗剪强度指标相同，不论土层深度是否相同，抗剪强度均相同。

2、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。

3、砂土的抗剪强度由摩擦力和粘聚力两部分组成。

4、土的强度问题实质上就是土的抗剪强度问题。

5、灵敏度是粘性土的压缩性指标之一switchon 。

6、地基的临塑荷载可以作为极限承载力使用。

7、除土的性质外，试验时的剪切速率是影响土体抗剪强度的最重要的因素。

8、在与大主应力面成的平面上剪应力为最大，故该平面总是最先发生剪切破坏。

9、地基承载力设计值在数值上与地基极限承载力相差不大。

10、塑性区是指地基中已发生剪切破坏的区域。随着荷载的增加，塑性区会逐渐发展扩大。

名词解释：

1、抗剪强度

2、破坏准则

3、库仑定律

4、快剪试验

5、固结排水试验

6、塑性区

7、临塑荷载

简答题：

1、写出抗剪强度的库仑公式，分别说明无粘性土和粘性土抗剪强度的来源？

2、简要介绍莫尔一库仑强度理论。

3、简述土抗剪强度的来源及影响因素。

4、已知土体内某一点的主应力为

11

，

33

，土的抗剪强度指标c，，如何判断该点土体是

否破坏?

5、地基破坏模式有哪几种?各有何特点？

6、地基破坏形式有几种类型？各在什么情况下容易发生？

7、地基变形分哪三个阶段？各阶段有何特点?

8、影响土坡稳定的因素有哪些？

【答案】

填空题：

1、粘聚力、内摩擦角；2、f＝f（）；3、总应力、有效应力；4、增大、增大；5、应

变、应力；6、排水剪（慢剪）、固结不排水剪（固结快剪）、不排水剪（快剪）；7、相等；

8、整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏；9、23..8、8.75kPa；10、、

。

选择题：

1、A；2、B；3、C；4、C；5、B；6、A；7、D；8、C；9、A；10、A、B、C；11、A、B、C；

12、A、B、C、D。

判断题：

1、；2、√；3、；4、√；5、；6、；7、；8、；9、；10、√。

名词解释：

1、抗剪强度

指土体抵抗剪切破坏的极限能力。

2、破坏准则

当土体中的应力组合满足一定关系时，土体即发生破坏，这种应力组合即为破坏难则，亦即判

定土体是否破坏的标准。破坏准则又称为极限平衡条件。

3、库仑定律

将土的抗剪强度f表示为剪切面上法向应力的函数，即f＝c十tg，式中，c，分

别为土粘聚力和内摩擦角，该关系式即为库仑定律。

4、快剪试验

在试样施加竖向压力后，立即快速施加水平应力使试样剪切破坏的直接剪切试验，要求在3—

5min内将土样剪坏。

5、固结排水试验

试样在阴道炎的症状表现 施加周围压力后允许排水固结，待固结稳定后，再在排水条件下施加竖向压力至试件剪

切破坏的三轴压缩试验。

6、塑性区

地基中某一区域内土体各点都达到极限平衡状态，该区域称为塑性区。

7、临塑荷载

地基中即将出现塑性区但还未出现塑性区时所对应的基底压力，即相应于塑性区的最大深度等

于零时所对应的基底压力。

简答题：

1、答：

无粘性土：

粘性土：

无粘性土桃花源记的成语 的抗剪强度主要来源于土颗粒间的摩擦力。粘性土的抗剪强度主要来源一部分是土颗

粒间的摩擦力，另一部分是颗粒间的粘聚力。

2、答：

莫尔认为材料的破坏是剪切破坏，当任一平面上的剪应力等于材料的抗剪变量定义 强度时该点就发生破

坏，并提出剪切破坏面上的剪应力f是该面上的法向应力的函数，这个函数在

f

一坐标

中是一条曲线，该曲线称为莫尔包线。理论分析和实验证明，莫尔包线对土是比较适宜的，而

且，在应力变化范围不很大的情况下，土的莫尔包线通常近似用直线代替，该直线方程就是库

仑公式表示的方程，将莫尔包线用库仑公式表示也便于应用。这一由库仑公式表示莫尔包线的

强度理论称为莫尔一库仑强度理论。

3、答：

根据莫尔一库仑强度理论，土的抗剪强度来源于两部分：摩擦强度tg(或’tg’)和粘结强

度c(或c’)。摩擦强度包括两部分：一是颗粒之间因剪切滑动时产生的滑动摩接；二是因欢迎你英语 剪切

使颗粒之间脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。摩擦强度取决于剪切面上的正应力和土的

内摩擦角，内摩擦角是度量滑动难易程度和咬合作用强弱的参数，其正切值为摩擦系数。影响

内摩擦角的主要因素有密度，颗粒级配，颗粒形状，矿物成分，含水量等，对细粒土而言，还

受到颗粒表面的物理化学作用的影响。通常认为粗粒土的粘结强度c等于零。细粒土的粘结强

度c由两部分组成：原始粘结力和固化粘结力，原始粘结力来源于颗粒间的静电力和范德华力，

固化粘结力来源于颗粒间的胶结物质的胶结作用。

4、答：

利用极限平衡条件，将大主应力

11

代人极限平衡条件表达式计算与其处于极限平衡状态的小

主应力

3

，或将小主应力

3

代人极限平衡条件表达式计算与其处于极限平衡状态的大主应力

1

，根据计算结果判定如下：若

3

＜

33

或

1

＞

11

，表示该点土体实际应力状态的莫尔圆

位于抗剪强度线的下方，土体是安全的；若

3

＝

33

或

1

＝

11

，莫尔圆与抗剪强度线相切，

该点土体处于极限平衡状态；若

3

＞

33

或

1

＜

11

，抗剪强度线与莫尔圆相割，该点土体已

经破坏，实际上这种情况是不可能存在的。

5、答：

根据地基剪切破坏的特征，可将地基破坏分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种模

式。

（1）整体剪切破坏。基底压力P超过临塑荷载后，随着荷载的增加，剪切破坏区不断扩大，

最后在地基中形成连续的滑动面，基础压力P超过临塑荷载后，随着荷载的增加，剪切破坏区

不断扩大，最后在地基中形成连续的滑动面，基础急剧下沉并可能向一侧倾斜，基础四周的地

面明显降起。密实的砂土和硬粘土较可能发生这种破坏形式。

（2）局部剪切破坏。随着荷载的增加，塑性区只发展到地基内某—范围，滑动面不延伸到地

面而是终止在地基内某—深度处，基础周围地面稍有隆起，地基会发生较大变形，但房屋—般

不会倾倒，中等密实砂土、松砂和软粘土都可能发生这种破坏形式。

（3）冲剪破坏。基础下软弱土发生垂直12生肖五行属性对照表 剪切破坏，使基础连续下沉。破坏时地基中无明显滑

动面，基础四周地面无隆起而是下陷，基础无明显倾斜，但发生较大沉降，对于压缩性较大的

松砂和软土地基可能发生这种破坏形式。

6、答：

有三种类型。一是整体剪切破坏：一般紧密的砂土、硬粘性土地基常发生；大班科学区 二是局部剪切破坏：

一般中等密实的砂土地基常发生；三是冲剪破坏：一般松砂及软土地基常发生。

7、答：

采用荷载p和沉降s的关系曲线，如下图所示，从荷载开始施加至地基发生破坏，地基的变形

经过了三个阶段。

（1）线性变形阶段：相应于p一s曲线的oa部分，由于荷载较小，地基主要产生压密变形，

荷载与沉降关系接近于直线，此时土体中各点的剪应力均小于抗剪强度，地基处于弹性平衡状

态。

（2）塑性变形阶段：相应于p一s曲线的ab部分，当荷裁增加到超过a点压力时，荷载与沉

降之间成曲线关系，此时土中局部范围内产生剪切破坏，即出现塑性变形区。随着荷载增加。

剪切破坏区逐渐扩大，b点所对应的荷载叫极限荷载。

（3）破坏阶段，相应于p一s曲线的bc阶段，在这个阶段塑性区已发展到形成一连续的滑动

面，荷裁略有增加沉降便急剧增加，地基丧失稳定。

8、答：

影响边坡稳定的因素一般有以下几方面：（1）土坡作用力发生变化，例如由于在坡顶堆放材

料或建造建筑物使坡顶受荷，或由于打桩、车辆行驶、爆破、地震等引起的振动改变了原来的

平衡状态；（2）土体抗剪强度的降低，例如土体中含水量或孔隙水压力的增加；（3）静水压

力的作用，例如雨水或地面水流入土坡中的竖向裂缝，对土坡产生侧向压力，从面促进土坡的

滑动；（4）地下水在土坝或基坑等边坡中的渗流常是边坡失稳的重要因素，这是因为渗流会

引起动水力，同时土中的细小颗粒会穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带面去，使土体的密实度

下降。（5）因坡脚挖方面导致土坡高度或坡角增大。