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工程地质知识:不固结不排水抗剪强度.doc

工程地质知识:不固结不排水抗剪强度.doc

工程地质知识:不固结不排水抗剪强度

不固结不排水试验是在施加周围压力和轴向压力直至剪切破坏的整个试验过程中都不允许排水,如果有一组饱和粘性土试件,首先在某一围压下固结至稳定.试件中的初始孔隙水压力为零,然后分别在不排水条件下施加围压和轴向压力至剪切破坏。

不排水条件下,试样在试验过程中含水量不变,体积不变,孔压系数B=1,改变围压增量只能引起孔隙水压力的变化,并不会改变试样中的有效应力,各试样在剪切前有效应力相等,因此抗剪强度不变。

不固结是在三轴压力室压力下不再固结.而保持试样原来的有效应力不变,如果饱和粘性土从未固结过,将是一种泥浆状土,抗剪强度也必然等于零。从天然土层中取出的试样,相当于在某一压力下已经固结,具有一定的天然强度。不排水抗剪强度取决于天然土层有效固结压力。

注册岩土考试-工程地质知识

工程地质相关知识 一、岩层产状 1、走向 倾斜岩层层面与任意水平面的交线称为走向线,走向线指示的地理方位(与地理北极沿顺时针方向的夹角)叫走向。走向线有无数条平行线,但走向只有两个,且相差180°。 2、倾向 与走向线垂直向岩层下倾方向引出的射线称为倾斜线,倾斜线在水平面上的投影线指示的地理方位称倾向。倾向与走向相差90°或270°,但岩层的倾向确定后,走向就可以确定,岩层的走向确定后,倾向不一定确定。 3、倾角 倾向线与其在水平面上之投影线的夹角(α),亦称真倾角。 4、岩层的产状要素可用文字或符号来表示: (1)方位角表示法:一般记录倾向和倾角,如 SW205°∠25°,也可写为205°∠25°(多用这种表示法)。前一读数为倾向的方位角,后一读数为倾角。 (2)象限角表示法:这是以南和北的方位作为0°,一般记录走向、倾向和倾向象限。如N30°E/27°SE,即走向北偏东30°,倾角27°,倾向南东。这种表示法较少使用。 PS:方位角记录法是以正北方向为0°,按顺时针方向将坐标方位分为360°,正东方向为90°,正南为180°,正西为270°,正北为360°与0°的重合。

二、V字型法则 由于地表面一般为起伏不平的曲面,倾斜岩层的地质分界线在地表的露头也就变成了与等高线相交的曲线。当其穿过沟谷或山脊时,露头线均呈“V”字形态。根据岩层倾向与地面坡向的结合情况,“V”字形会有不同的表现: 1、“向反线同”——即:岩层倾向与地面坡向相反,露头线与地形等高线呈相同方向弯曲,但露头线的弯曲度总比等高线的弯曲度要小。“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向上游,在山脊处指向下坡。 2、“向同线反”——即:岩层倾向与地面坡向相同,岩层倾角大于地形坡角,露头线与地形等高线呈相反方向弯曲。“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向下游,在山脊处指向上坡。 3、“向同线同”——即:岩层倾向与地面坡向相同,岩层倾角小于地形坡角,露头线与地形等高线呈相同方向弯曲,但露头线的弯曲度总是大于等高线的弯曲度(与A情况的区别)。“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向上游,在山脊处指向下坡。

工程地质知识点汇总

简答题汇总 1、工程地质常用的研究方法主要有: A、自然历史分析法;b、数学力学分析法;c、模型模拟试验法;d、工程地质类比法等。 2、岩石力学、土力学与工程地质学有何关系: 岩石力学和土力学与工程地质学有着十分密切的关系,工程地质学中的大量计算问题,实际上就是岩石力学和土力学中所研究课题,因此在广义的工程地质学概念中,甚至将岩石力学、土力学也包含进去,土力学和岩石力学是从力学的观点研究土体和岩体。它们属力学范畴的分支。 3、滑坡有哪些常用治理方法: 抗滑工程(挡墙、抗滑桩、锚杆、锚索、支撑)、排水工程、削坡减荷、防冲护坡、土质改良、防御绕避等。 4、水对岩土体稳定性有何影响: (1)降低岩土体强度性能 (2)静水压力 (3)动水压力 (4)孔隙水压力抵消有效应力 (5)地表水的冲刷、侵蚀作用 (6)地下水引起的地质病害、地基失稳(岩溶塌陷、地震液化、岩土的胀缩、土体盐渍化、黄土湿陷等)。 5、工程地质工作的步骤及内容: (1)收集已有资料 (2)现场工程地质勘察 (3)原位测试 (4)室内实验 (5)计算模拟研究 (6)工程地质制图成果 (7)工程地质报告 6、斜坡形成后,坡体应力分布具有以下的特征: ①无论什么样的天然应力场,斜坡面附近的主应力迹线均明显偏转。表现为愈接近坡面,最大主应力愈与之平行,而最小主应力与之近乎正交,向坡体内逐渐恢复初始状态。 ②由于应力分异结果,在坡面附近产生应力集中带。不同部位应力状态是不同的。在坡脚附近,最大主应力(表现为切向应力)显著增高,而最小主应力(表现为径向应力)显著降低,甚至可能为负值。由于应力差大,于是形成了最大剪应力增高带,最易发生剪切破坏。在坡肩附近,在一定条件下坡面的径向应力和坡顶的切向应力可转化为拉应力(应力值为负值),形成一张力带。当斜坡越陡此范围越大。因此坡肩附近最易拉裂破坏。 ③由于主应力偏转,坡体内的最大剪应力迹线也发生变化。由原来的直线变为凹向坡面的圆弧状。 ④坡面处的径向应力实际为零,所以坡面处于二向应力状态。

土的抗剪强度试题及答案

1. 已知地基土的抗剪强度指标,,问当地基中某点的大主应力,而小主应力为多少时,该点刚好发生剪切破坏? 1.解: 2. 已知土的抗剪强度指标,,若作用在土中某平面上的正应力和剪应力分别为.,问该平面是否会发生剪切破坏? 2.解: 因为,所以该平面会发生剪切破坏。 3. 对某砂土试样进行三轴固结排水剪切试验,测得试样破坏时的主应力差 ,周围压力,试求该砂土的抗剪强度指标。 3.解: 4.一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结排水试验,施加周围压力 ,试样破坏时的主应力差,整理试验成果得有效应力强度指标.。问:(1)破坏面上的法向应力和剪应力以及试样中的最大剪应力为多少?(2)为什么试样的破坏面发生在的平面而不发生在最大剪应力的作用面?

解: (1) (2)破坏面上 在最大剪应力作用面上 5. 一正常固结饱和粘性土样在三轴仪中进行固结不排水剪切试验,试件在周围压力作用下,当通过传力杆施加的竖向压力达到200kPa时发生破坏,并测得此时试件中的孔隙水压力。试求土地有效粘聚力和有效内摩擦角.破坏面上的有效正应力和剪应力。 5.解: 正常固结饱和粘性土进行固结不排水剪切试验时,。 破坏面上的有效正应力和剪应力分别为:

6.某土样.,承受大主应力.小主应力 的作用,测得孔隙水压力,试判断土样是否达到极限平衡状态。 6.解:该土样未达到极限平衡状态。 7. 一饱和粘性土试样进行固结不排水剪切试样,施加的周围压力,试样破坏时的主应力差。已知土的粘聚力,内摩擦角 ,是说明为什么试样的破坏面不发生在最大剪应力的作用面? 7.解: 8. 从饱和粘性土层中取出土样加工成三轴试样,由固结不排水试验得, 。若对同样的土样进行不固结不排水试验,当试样放入压力室时测得初始孔隙水压力,然后关闭排水阀,施加周围压力,随后施加竖向压力至试样破坏,测得破坏时的孔隙压力系数,求此试样的不排水抗剪强度。 8. 解: 根据土的极限平衡条件: 即

《土力学》第七章习题集及详细解答

《土力学》第七章习题集及详细解答 第7章土的抗剪强度 一、填空题 1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的___ _ ____。 2. 无粘性土的抗剪强度来源于____ _______。 3. 粘性土处于应力极限平衡状态时,剪裂面与最大主应力作用面的夹角为。 4. 粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式,有效应力的表达式。 5. 粘性土抗剪强度指标包括、。 6. 一种土的含水量越大,其内摩擦角越。 7. 已知土中某点,,该点最大剪应力值为,与主应力的夹角为。 8. 对于饱和粘性土,若其无侧限抗压强度为,则土的不固结不排水抗剪强度指标 。 9. 已知土中某点,,该点最大剪应力作用面上的法向应力为,剪应力为。 10. 若反映土中某点应力状态的莫尔应力圆处于该土的抗剪强度线下方,则该点处于_____ _______状态。 【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题】 11. 三轴试验按排水条件可分为、、三种。 12. 土样最危险截面与大主应力作用面的夹角为。 13. 土中一点的摩尔应力圆与抗剪强度包线相切,表示它处于状态。 14. 砂土的内聚力(大于、小于、等于)零。 二、选择题 1.若代表土中某点应力状态的莫尔应力圆与抗剪强度包线相切,则表明土中该点 ( )。 (A)任一平面上的剪应力都小于土的抗剪强度 (B)某一平面上的剪应力超过了土的抗剪强度 (C)在相切点所代表的平面上,剪应力正好等于抗剪强度 (D)在最大剪应力作用面上,剪应力正好等于抗剪强度

2. 土中一点发生剪切破坏时,破裂面与小主应力作用面的夹角为( )。 (A) (B) (C) (D) 3. 土中一点发生剪切破坏时,破裂面与大主应力作用面的夹角为( )。 (A) (B) (C) (D) 4. 无粘性土的特征之一是( )。 (A)塑性指数 (B)孔隙比 (C)灵敏度较高(D)粘聚力 5. 在下列影响土的抗剪强度的因素中,最重要的因素是试验时的( )。 (A)排水条件(B)剪切速率 (C)应力状态 (D)应力历史 6.下列说法中正确的是( ) (A)土的抗剪强度与该面上的总正应力成正比 (B)土的抗剪强度与该面上的有效正应力成正比 (C)剪切破裂面发生在最大剪应力作用面上 (D)破裂面与小主应力作用面的夹角为 7. 饱和软粘土的不排水抗剪强度等于其无侧限抗压强度试验的()。 (A)2倍 (B)1倍(C)1/2倍 (D)1/4倍 8. 软粘土的灵敏度可用()测定。 (A)直接剪切试验 (B)室内压缩试验 (C)标准贯入试验(D)十字板剪切试验9.饱和粘性土的抗剪强度指标()。 (A)与排水条件有关 (B)与基础宽度有关 (C)与试验时的剪切速率无关 (D)与土中孔隙水压力是否变化无关 10. 通过无侧限抗压强度试验可以测得粘性土的()。 (A)和 (B)和(C)和 (D)和 11. 土的强度破坏通常是由于()。 (A)基底压力大于土的抗压强度所致 (B)土的抗拉强度过低所致 (C)土中某点的剪应力达到土的抗剪强度所致 (D)在最大剪应力作用面上发生剪切破坏所致 12.()是在现场原位进行的。 (A)直接剪切试验 (B)无侧限抗压强度试验 (C)十字板剪切试验 (D)三轴压缩试验 13. 三轴压缩试验的主要优点之一是()。

工程地质与水文地质 知识点

●工程地质学:主要是研究与工程建设有关的地质问题的学科。 ●水位地质学:主要是研究地下水的学科。 ●地球外部环境:大气圈、水圈、生物圈。●地球内部环境:地壳、地幔、地核。 ●地质作用:这种由于自然引力引起地壳的物质成分、构造和地面形态发生运动、变化和 发展的各种作用。 ●地质作用的形式:内动力地质作用和外动力地质作用。 ●内动力地质作用:构造运动、地震作用、岩浆作用和变质作用。 ●外动力地质作用:风化、侵蚀、搬运、沉积和硬结成岩作用。 ●矿物:指地壳中的化学元素在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的单质或 化合物。 ●矿物的光学性质:自色、他色,假色。●矿物的光泽:玻璃、油脂、珍珠、丝绢等光泽。 ●硬度:矿物抵抗机械作用的能力。滑石方莹磷,正石黄刚金指甲>2.5>石 ●岩浆岩:是由岩浆侵入地壳上部或喷出地表凝固而成的岩石 ●岩浆岩结构:按结晶程度→全晶质、半晶质、非晶质结构 按晶质大小→隐晶质、显晶质、玻璃质结构 按颗粒大小→等粒、不等粒结构 ●岩浆岩构造:块状、流纹状、气孔状、杏仁状构造。 ●沉积岩:是指在地表或接近地表的岩石遭受风化剥蚀破坏的产物,经搬运、沉积和固结 成岩作用而形成的岩石。 ●沉积岩形成过程:风化破坏阶段→搬运作用阶段→沉积作用阶段→固结成岩阶段。 ●沉积岩结构:碎屑、泥质、晶质、生物结构。 ●沉积岩构造:层理构造、层面构造、结核、生物成因构造。 ●变质岩:地壳中先成岩石,由于构造运动和岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化, 使原来岩石的成分、结构、构造等发生一系列改变而形成的新岩石。 ●变质岩结构:变晶、变余、碎裂结构。 ●变质岩构造:片麻状、片状、千枚状、板状、块状构造。 ●地壳运动:使地壳内岩石发生位移变形的作用。 ●地壳运动按运动方向可分为:升降(垂直)运动和水平运动。 ●相对地质年代:地壳上地层或岩体的形成顺序。 ●相对地质年代的确定方法:地层学方法或古生物学方法。 ●绝对地质年代的确定方法:同位素地质年龄方法。 ●岩层产状:岩层层面的空间状态。 ●岩层产状三要素:走向、倾向、倾角。 ●倾斜构造:原来水平状态的岩层,在地壳运动的作用下,发生倾斜,造成岩层层面与水 平面只见具有一定的倾角,成为倾斜构造。 ●褶皱构造:刚性的岩石在千百万年缓慢的水平挤压的作用下,由原来水平平展的形态变 成一系列连续的弯曲,形成褶皱构造。 ●褶皱要素:核、翼、转折端、枢纽、轴面。 ●断裂构造:岩体在地壳运动的力的作用下会发生变形。但是当变形超过岩石的变形极限 时,岩石的连续性完整性将会遭到破坏产生断裂。岩层断裂后,如果断裂面两侧岩体没有发生显著的相对位移,称为裂隙(节理);有相对位移,则称为断层。 ●风化:在气温变化、大气、水溶液和生物因素的影响下,使地壳表层的岩石在原地遭受 破坏和分解的作用。 ●风化分类:物理、化学、生物风化作用。●风化影响因素:气候、地形、岩石性质。

土的抗剪强度知识点总结

1、土的抗剪强度:土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。 2、莫尔应力圆:在σ-τ坐标平面内,土单元体应力状态的轨迹是一个圆,圆心落在σ轴上,与坐标原点的距离为(σ1+ σ2)/2,半径为(σ1- σ2)/2。 3、土的极限平衡条件:可以把莫尔应力圆与库仑抗剪强度定律互相结合起来。通过两者之间的对照来对土所处的状态进行判别。把莫尔应力圆与库仑抗剪强度线相切时的应力状态确定为破坏状态—称为莫尔-库仑破坏准则,它是目前判别土体(土体单元)所处状态的最常用或最基本的准则。 4、莫尔-库仑强度理论 (1)土单元的某一个平面上的抗剪强度τf是该面上作用的法向应力σ的单值函数,τf=f(σ); (2)在一定的应力范围内,可以用线性函数近似τf=c+σtgφ; (3)某土单元的任一个平面上τ=τf,该单元就达到了极限平衡应力状态; 5、莫尔-库仑强度的相关公式

6、常见剪切试验 直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验(现场)。7、直接剪切试验 为了考虑固结程度和排水条件对抗剪强度的影响,根据加荷速率的快慢将直剪试验划分为三种试验类型:快剪(Q)、固结快剪(R)、慢剪(S)。 8、快剪试验 适用于渗透系数小于10-6cm /s的细粒土。试验时在试样上施加垂直压力后,拔去固定销钉,立即以0.8mm/min的剪切速度进行剪切,使试样在3min~5min 内剪破。试样每产生剪切位移0.2mm~0.4mm测记测力计和位移读数,直至测力计读数出现峰值,或继续剪切至剪切位移为 4mm时停机,记下破坏值;当剪切过程中测力计读数无峰值时,应剪切至剪切位移为6mm时停机。试验所得的强度称为快剪强度,相应的指标称为快剪强度指标,以cQ,φQ表示。 9、固结快剪试验 适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。试验时对试样施加垂直压力后,每小时测读垂直变形一次,直至变形稳定。变形稳定标准为变形量每小时不大于0.005mm。再拔去固定销,剪切过程同快剪试验。所得强度称为固结快剪强度,相应指标称为固结快剪强度指标,以cR,φR表示。 10、慢剪试验 是对试样施加垂直压力后,待固结稳定后,再拔去固定销,以小于0.02mm/min 的剪切速度使试样在充分排水的条件下进行剪切。这样得到的强度称为慢剪强度,其相应的指标称为慢剪强度指标,以cS,φS表示。 11、直接剪切试验优缺点 优点:直剪试验的设备简单,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:(1)剪破面固定;(2)排水条件不易控制;(3)应力分布不均,主应力轴旋转;(4)剪切盒内壁与试样间有摩擦。 12、三轴压缩试验 直接量测的是试样在不同恒定周围压力下的抗压强度,然后利用莫尔-库仑强度准则间接推求土的抗剪强度。

工程地质知识点总结精选

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第5章土的抗剪强度试题及答案

第5章土的抗剪强度试题及答案 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同,可分为哪几种试验方法?工程应用时,如何根据地基土排水条件的不同,选择土的抗剪强度指标? 15.简述直剪仪的优缺点。【三峡大学2006年研究生入学考试试题】 二、填空题 1.土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的________。 2.无粘性土的抗剪强度来源于___________。 3.粘性土处于应力极限平衡状态时,剪裂面与最大主应力作用面的夹角为。 4.粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式,有效应力的表达式。 5.粘性土抗剪强度指标包括、。 6.一种土的含水量越大,其内摩擦角越。 7.已知土中某点,,该点最大剪应力值为,与主应力的夹角为。 8.对于饱和粘性土,若其无侧限抗压强度为,则土的不固结不

地质剖面图的基本知识

地质剖面图的基本概念及制作方法 一.目的 1.了解地质剖面图的基本概念,学会编制地质剖面图。 2.掌握不整合在剖面图及平面图上的表现特点。 二.实习内容 (一)地质剖面图的基本概念 1)地质剖面图的定义:用规定的符号、花纹和颜色按一定的比例,沿一定的方向,表示一定的距离内,地下一定深度内地质现象的图件。地质剖面图分为实测剖面、信手剖面与图切剖面,但目前我们就了解两种。 2)地质剖面图的组成:地质剖面图由图名、比例尺(水平和垂直比例尺)、剖面方位、图例、责任表等组成。 (二)地质剖面图的编制方法 1)剖面线的选择:为了更好地反映图内的构造特征,剖面线应尽量选择垂直于地层走向、构造线方向,以及地层出露最完整,构造最清晰的地段。 2)剖面基线的选择:所谓的剖面基线是指剖面所反映深度的一条基准线。剖面基线的确定主要根据剖面线地形的起伏,比例尺的大小而定。 3)绘制剖面地形曲线。 4)投影地质界线 5)剖面方向与倾向夹角:ε=A(倾向)—C(剖面方向) 6)根据岩层产状勾绘地质界线(先不整合面以上的新地层,再不整合面以下的老地层) 7)整饰图件:图名、方位、图例、颜色等的标注,各单元的合理布置。一幅标准的剖面图各单元组成及布置如下。见插图6。

(三)不整合在地质图上的特点 1.平行不整合平行不整合在平面图上不整合线与新、老地层界线平行或重合,不整合面的产状与新、老地层产状相同。在平面图上用实线加虚线(新地层一端)表示,剖面图上用虚线表示。 2.角度不整合角度不整合在地质图与剖面图上的特点分两种情况: 1)当新、老地层的倾角不同,倾向大致相同时,不整合面(或界线)在平面图上与新、老地层大致平行,剖面图上与新地层平行、与老地层斜切。 2)当新、老地层的倾角与倾向均不同时,则不整合面(或界线)在平面图和剖面图上,均与新地层平行,与老地层斜切。见插图7 (四)勾绘角度不整合时注意事项: 1.先绘制不整合面界线,再绘制不整合面以上的新地层,最后绘制不整合面以下的老地层。 2.当不整合面以下的老地层界线被不整合面所切时,应将老地层的界线适当用虚线延长至剖面线,再将其交点投影到剖面线上。根据该交点的位置和老地层的倾角,可 在剖面图上勾绘出老地层的界线。见插图8。 3.当面方向与岩层垂直或基本垂直时,剖面图上的岩层界线按真倾角绘制。若剖面线方向与岩层走向不垂直时,二者所夹锐角<80o时,剖面图上岩层界线应按视倾角绘 制。 4.地质剖面图的比例尺一般要与地形图相同,如需放大,则水平比例尺也一致放大,避免歪曲剖面地形和岩层倾角。如在特殊情况下,也可只放大垂直比例尺,但要变 换岩层倾角。

五、土的抗剪强度.

五、土的抗剪强度 5-1 直剪固结快剪试验数据如表5-1所示,已知手轮转一转用时10秒,水平位移为0.2mm ,量力环系数C=6.5kPa/0.01mm ,剪应力R C ·=τ。 1) 1) 绘剪变形与剪切历时关系曲线; 2) 2) 求出各级荷重下的抗剪强度; 3) 3) 求出内摩擦角?和粘结力c 。 表5-1 5-2 直剪试验结果如表5-2。 1) 1) 求摩擦角与粘结力; 2) 2) 当p=280kPa ,τ=80kPa 时,判断是否达到极限平衡?安全系数多大? 3) 3) 求土样达破坏时大主应力面与小主应力面的方向。 5-3 砂土抗剪强度试验数据如表5-3,求土的摩擦角。 表5-3 5-4 自然堆积的砂坡,其坡角称自然坡角或休止角。求证此自然坡角必等于土的内摩擦角。 (提示:取坡角α>?,如图5-1。证明大于?的部分土体(重量为W )必沿?的坡角下滑。)

5-5 某竖直土 柱由两层土组成,有关数据见图5-2。试求土柱重量W 沿m-m 斜面(与水平面夹角为150 )的法向力N ,切向力T 和抗滑力T f 。 土层1:3 /20,12,22m kN kPa c o ===ρ? 土层2:3 /18,8,15m kN kPa c o ===ρ? 5-6 某沉箱(一有底无盖方形混凝土箱)底面积10m ×10m ,自重4Mpa ,置于粗砂层上,若箱底与砂层间的摩擦系数tan ?=0.67。 1) 1) 求沉箱底面与砂层的摩擦力; 2) 2) 当箱内无水,求箱外水深分别为2m 、4m 时的摩擦力; 3) 3) 已知箱壁厚40cm ,底板厚1m ,混凝土密度25kN/m 3 ;求箱内水位与上述箱外 水位齐平时的摩擦力; 4) 4) 若箱内箱外水位相同,分别为2m 、4m ,但箱中填砂分别与两水位平齐,砂的 65.2,/5.153==s d m kN ρρ,求箱底的摩擦力。 5-7 已知土的 0,28==c O ?,若承受kPa kPa 150,35031==σσ。 1) 1) 绘应力圆与抗剪强度线; 2) 2) 绘 f τ、τ与△τττ-=f 随2α变化的关系曲线; 3) 3) 从图中求出△τ最小值及其作用面与最大主应力面的夹角。 5-8 某砂土的内摩擦角o 34=?,若kPa 1003 =σ,求: 1) 1) 达极限平衡时的1σ; 2) 2) 极限平衡面与大主应力面的夹角; 3) 3) 当kPa 3001=σ时哪个平面最危险,该面上的τ与f τ各为多大? 5-9 某土样 0,32==c o ?。当1σ与3σ作用达极限平衡时的一组滑动面如图5-3a)所示。现取dfe 和efh 为脱离体,如图5-3b)、c)所示。 1) 1) 求出1θ、2θ的数值; 2) 2) 绘出图b)和c)中四个斜面上的合力,并标明其方向。

土的抗剪强度 试题及答案

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同,可分为哪几种试验方法工程应用时,如何根据地基土排水条件的不同,选择土的抗剪强度指标 15. 简述直剪仪的优缺点。【三峡大学2006年研究生入学考试试题】 二、填空题 1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的___ _ ____。 2. 无粘性土的抗剪强度来源于____ _______。 3.粘性土处于应力极限平衡状态时,剪裂面与最大主应力作用面的夹角为 。 4.粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式 ,有效应力的表达式 。 5.粘性土抗剪强度指标包括、。 6. 一种土的含水量越大,其内摩擦角越。

工程地质学知识点

第一章绪论 1、概念 (1)、工程地质学 研究人类工程活动与地质环境之间相互制约的关系,以便科学评估,合理利用,有效改进和妥善保护地质环境的科学。 (2)、工程地质条件 指工程建筑物所在地区与工程建筑有关的地质环境各项因素的综合。 (3)、工程地质问题 工程建筑条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。 (4)、岩土工程 土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。 2、简述人类活动与地质环境的关系 (1)地质环境对人类活动的制约 ①影响工程活动的安全 ②影响工程建筑的稳定性和正常使用 (2)人类活动对地质环境的制约(工程活动破坏地质环境) (3)工程活动与地质环境之间的相互制约 人类开采矿产会对地质环境造成破坏,形成各类地质灾害。地质环境影响人类工程活动,比如工程建设必须作地下水保护论证、渗漏评价、地质灾害危险性评估、压覆矿产调查等等 3、工程地质条件主要包括哪些? ①岩土类型及性质(地层岩性与性质) ②地质构造(断层、褶皱、节理等) ③地形地貌(平原、丘陵、山区等) ④水文地质(地下水成因、埋藏、动态、成分等) ⑤不良地质现象(滑坡、岩溶、泥石流等) ⑥天然建筑材料(砂砾、石块等) 4.工程地质问题主要包括哪些? ①区域稳定性问题 ②地基稳定性问题 ③斜坡稳定性问题 ④围岩稳定性问题 5. 工程地质学的研究内容和任务是什么? (1)区域稳定性研究与评价—由内力地质作用引起的断裂活动,地震对工程建设地区稳定性的影响 (2)地基稳定性研究与评价—指地基的牢固,坚实性 (3)环境影响评价—指人类活动对环境造成的影响 总的来说就是研究工程建设与地质环境的相互制约关系,促使矛盾转化和解决,既保证工程安全,经济,正常使用,又合理开发和利用地质条件 6.说明工程地质在土木工程建设中的作用。 建筑场地工程地质条件的优劣直接影响到工程的设计方案类型,施工工期的长短和工程投资的大小,影响基础建设

工程地质知识点

1、名词: 工程地质学:就是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。 地质环境:为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。 工程地质条件:就是与工程建筑有关的地质条件的总称。 工程地质问题:就是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定与安全的要求时,工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。 2、工程地质条件的六大要素就是:地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。 3、就土木工程而言,主要的工程地质问题包括:地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题与区域稳定性问题。 4、工程地质学的主要任务就是: (1)评价工程地质条件,阐明地上与地下建筑工程兴建与运行的有利与不利因素,选定建筑场地与适宜的建筑形式,保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。 (2)从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发,论证与预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模与发展趋势。 (3)提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施,加固岩土体与防治地下水的方案。 (4)研究岩体、土体分类与分区及区域性特点。 (5)研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。

一、地球概况 1、概念: 地壳运动:主要就是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。 2、地壳六大板块:亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。 3、地壳运动的特征:方向性、普遍性与长期性、运动速度不均一性。 二、矿物与岩石 1、概念: 矿物:就是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质,具有一定的化学成分与物理性质。 造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。 矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。 岩石:就是天然生成的,具有一定的结构与构造的矿物集合体。 岩浆岩:由岩浆冷凝、固结所成的岩石,又称火成岩。 沉积岩:就是在地表与地表下不太深的地方,由松散堆积物在常温常压的条件下,经过压固、脱水与重结晶作用而形成的岩石。

土的抗剪强度-粘聚力和内摩擦角

土的抗剪强度--粘聚力和内摩擦角 内摩擦角与黏( 内) 聚力: 土的抗剪强度由滑动面上土的黏聚力〈阻挡剪切) 和土的内摩阻力两部分组成。 内摩擦角大小取决于土粒间的摩阻力和连锁作用, 内摩擦角反映了土的摩阻性质。 黏聚力是黏性土的特性指标, 黏聚力包括土粒间分子引力形成的原始黏聚力和土中化合物的胶结作用形成的固化黏聚力。因而内摩擦角与黏聚力是土抗剪强度的两个力学指标。 土的抗剪强度指土对剪切破坏的极限抵抗能力,土体的强度问题实质是土的抗剪能力问题。 土的抗剪强度指标——内摩擦角φ、黏( 内) 聚力C φ——土的内摩擦角(°) C——土的粘聚力(KPa) φ、C与土的性质有关,还与实验方法、实验条件有关。因此,谈及强度指标时,应注明它的试验条件。(直剪实验、三轴剪切试验等) 土的抗剪强度 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、密实度和含水情况有关。 粘性土颗粒间的连结比较复杂,连结强度起主要作用,粘性突的抗剪强度主要与连结有关。 决定土的抗剪强度因素很多,主要为:土体本身的性质,土的组成、状态和结构;而这些性质又与它形成环境和应力历史等因素有关;此外,还决定于它当前所受的应力状态。 土的抗剪强度主要依靠室内经验和原位测试确定,试验中,仪器的种类和试验方法以及模拟土剪切破坏时的应力和工作条件好坏,对确定强度值有很大的影响。 第二节抗剪强度的基本理论 一、库仑定律(剪切定律) 1773年法国学者 在法向应力变化范围不大时,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。

工程地质知识点总结

青年人首先要树雄心,立大志,其次就要决心作一个有用的人才 1、工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。场地工程地质条件不同、建筑物内容不同,所出现的工程地质问题也各不相同。如房屋工程:地基承载力、沉降、基坑边坡变形等;矿山开采:边坡稳定性、基坑突水、矿坑稳定等;水利水电工程:渗透变形、水库渗漏、斜坡稳定性、坝体抗滑稳定性等;地下工程:围岩稳定性、地应力、突水等。 2、工程地质条件:与工程建筑物有关的地质条件的综合。包括:岩土类型及其工程性质;地质构造;地形地貌;水文地质;工程动力地质作用;天然建筑材料六大类。 3、工程地质学:是一门研究与工程建设有关的地质问题,为工程建设服务的地质学科。它是地质学的分支学科,属于应用地质学的范畴。狭义:工程地质学基础、工程地质勘察学、区域工程地质学。广义:狭义、土质学、土力学、岩石力学。 3、研究对象:与工程有关的地质环境 4、活断层基本特征:①活断层是深大断裂复活运动的产物②活断层具有继承性和反复性③活断层的活动方式有粘滑型断层和蠕滑型断层两种④活断层的类型有正断层、逆断层和走滑行断层。 5、活断层的地质、地貌和水文地质标志:⑴地质上,只要是见到第四系中、晚期的沉积物被错断,均视断层为活断层。⑵地貌上,①不同地貌单元突然相接,或两边沉积物厚度显著差别例如,隆起山区与断陷盆地突然相接。一次错动量大的活断层,沿线分布断层三角面、断层崖、陡坎、垭口、“V型谷”等②地貌单元的分解和异常例如,河流阶地、山脊、水系、夷平面、坡洪积扇等地貌单元由于活断层作用,使其产生错断、分解。活断层作用使正常发育的地貌系统出现异常形态或特殊地貌景观。如断层带一侧,河流的同步肘状拐弯、宽窄变异, 断层下降盘一侧线状排列的洪积群、泥石流、 滑坡、串珠状洼地等。⑶水文地质上,由于断 层带构造物质松散,容易形成强导水带,因而 活断层带一线分布泉水、温泉,出现植被发育 现象。也由于活断层为深大断裂,深循环水将 导致水的化学异常。对古代建筑物破坏、错断、 掩埋等情况调查,可以帮助判断活断层当时的 错距等情况。6、地震的分类,地震震级,地震 烈度:⑴①按成因分类:构造地震火山地震陷 落地震诱发地震②按震源深度分类浅源地 震:0<70 km(大陆地震多属此类)中源地 震:70~300 km 深源地震:>300 km ③ 按地震M级大小分类大地震:M >=7级(强 烈破坏地震)中地震:7>M>=5 破坏 性地震小地震:5>M>=3, 微地震: 3>M>=1 超地震:M<=1 ⑵地震震级:是 衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放出来 的能量大小所决定。logE=4.8+1.5M ⑶地 震烈度:衡量地震所引起的某地地面震动强烈 程度的尺度。与地震释放的能量大小、震源深 度、震中距、震域介质条件有关。一次地震只 有一个震级,但有不同烈度①地震基本烈度 (I基):一定时间和一定地区范围内一般场地 条件下可能遭遇的最大烈度。一个地区的平均 烈度。②场地烈度(I场):同一I基区,场地 条件不同而进一步划分,对I基修正。③设防 烈度(设计烈度)(I设):是抗震设计所采用 的烈度。依建筑物重要性、抗震性、经济性、 对I基调整。原则上一般建筑用I基,重要建 筑适当提高。设计部门很少用I场。V度区不 设防。 7、地震效应:地震作用影响所及的范围内,地 表出现的各种震害和破坏。取决于三方面:场 地工程地质条件;震级、震中距;建筑物类型 及结构。三种破坏效应①振动破坏效应——引 起建筑物破坏②地面破坏效应——地面破裂 及地基液化、沉陷等③斜坡破坏效应——滑 坡、崩塌等 8、砂土液化:饱水砂土在地震、动力荷载或其 它物理作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度, 使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或 现象。9、砂土液化机理:在地震过程中,较疏 松的保水砂土在地震引起的剪切力反复作用 下,砂粒间相互位置产生调整,而使砂土趋于 密实。砂土密实就势必排水,但是在急剧变化 的周期性地震力的作用下,伴随砂土空隙度的 减少而透水性变弱,因而排水愈来愈不通畅。 应排除的水来不及排走,而水又是不可压缩的, 于是就产生了剩余空隙水压力(超空隙水压 力),当剩余空隙水压力增长到完全抵消法向压 力时,地面就可能出现喷沙冒水或塌陷现象而 丧失承载能力。 10、斜坡变形破坏的基本形式:拉裂,蠕滑, 弯曲倾倒;卸荷回弹:滑坡,崩塌; 11、滑坡的基本要素:滑动带滑坡床滑 坡体滑坡周界滑坡壁滑坡台阶滑坡舌 滑坡裂隙 12、崩塌的形成条件:(1)地质条件一个 陡坡,尤其是大于600的坡,坡高几米到几百 米。大型自然崩塌多见于江河峡谷陡峻地段, 以岩石大型崩塌居多,或者人工路堑、矿山等 边坡。一般坡度大于400~500时,对于裂 隙发育的岩体,尤其发育高倾角裂隙时,在裂 隙下部有软层配合下,易产生较大崩塌。(2) 崩塌的诱发条件1.高陡坡,重力作用,引起拉 裂变形,导致崩塌。2.坡脚开挖,掏空,坡脚 软岩压裂,因此失去支撑作用。3.长时间降水, 产生水压力。4.冻胀后解冻,使土体饱水段强 度降低,或产生涨缩现象 13、斜坡稳定性影响因素:⑴内在因素岩土 类型及性质地质构造地形水文地质 ⑵外部因素振动作用(如地震)降水(雨、 雪)水库蓄水人类活动(开挖、加载、植被、 水等)风化、剥蚀作用 14、斜坡的稳定性计算:滑面为平面K=tgφ /tgβ滑面为圆弧β1、β2 定o点H、4.5H 定E点找圆心直线 15、滑坡的时间预报滑坡变形前兆的现象预 报法,位移-时间曲线变化趋势判断法,斋滕 法和改进的斋滕法,黄金分割法,非线性动力 学模型预报法, 岩土体蠕变理论:第1蠕变阶段--减速蠕变 阶段减速发展,斜率逐渐减小第2蠕变阶段 --稳定蠕变阶段等速发展,斜率大体不变 第3蠕变阶段--加速蠕变阶段CD段:变形 迅速增大,但岩土体尚未破坏DE段:岩土体 变形速率剧增,岩土体很快破坏 16、滑坡的防治措施 1 防预措施:(1)绕 避:改线、架桥跨越、隧道穿越(2)拦截: 拦石墙、拦栅网(3)排水:地表排水:排水 沟、坡面防渗地下排水:盲沟、排水洞、排水 孔(4)监测预警 2 治理措施:(1)排 水措施:(同上)(2)削方、堆:格栅(室) 护坡(3)支挡工程:挡土墙:砌置挡墙加筋 土挡墙 锚固:单一锚杆(索)挂网+喷浆+锚杆(索) 构+锚杆(索)抗滑桩:钢管桩钢筋+砼桩 砼桩结合形式:桩+锚桩+墙(板、梁)(4) 坡面防护:横向护坡植基绿色护坡(5) 其它:固结灌浆阻滑键(栓) 17、岩土工程勘察内容:工程地质调查和测绘、 勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现 场检验和检测等。 18、三个勘察阶段的主要目的和任务:可行性

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