土的抗剪强度与地基承载力例题课件.ppt

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1、例题1已知地基土中某点的最大主应力为600kPa,最小主应力为200kPa，绘制莫尔应力圆，计算与大主应面成夹角15度的斜面上的正应力和剪应力，并求最大剪应力的值及其作用方向。1例题2土样内摩擦角φ=26°，粘聚力c=20kPa，承受的大主应力和小主应力分别为450kPa，150kPa，判断该土样是否达到极限平衡状态（用两种方法：计算、图解）？2解：1）以大主应力σ1为常数，计算σ3f，所以，土体处于极限平衡状态。3解：2）图解法由图可以看出，莫尔圆与强度包线相切，所以，土体处于极限平衡状态。O=26C=20

2、134例题3某教学大楼工程地质勘察时，取原状土进行直剪试验。其中一组试验，四个试样分别施加垂直压力为100、200、300和400kPa,测得相应破坏时的剪应力分别为68、114、163和205kPa，试用作图法求此土样的抗剪强度指标c和φ值。若作用在此土中某一平面上的法向应力为250kPa，剪应力为110kPa，试问是否会发生剪切破坏？又如法向应力提高为340kPa，剪应力提高为180kPa，问土样是否发生破坏？（P150）5例题4某大厦为高层建筑，在建筑场地进行工程地质勘察时，在地下水位以下粘性土地基中取原

3、状土进行三轴试验，采用固结不排水试验。一组四个样，周围压力分别为60、100、150、200kPa。试样剪损时的最大主应力σ1与孔隙水压力u的数值，如下表所示。试用总应力法和有效应力法确定土的抗剪强度指标。试样编号1234σ1/kPaσ3/kPau/kPa14560212181003831015062405200846解：1）总应力法直接用最大与最小主应力作莫尔破损应力圆，并作抗剪强度包线，如下图示。2）有效应力法先用总应力与孔隙水压力求出有效应力，再用最大与最小有效应力作莫尔破损应力圆，并作抗剪强度包线，如上图示

4、。7例6已知某住宅楼为砖混结构，条形基础，承受中心荷载。地基持力层土分三层：表层为人工填土，层厚1.60m，土的天然重度18.5kN/m3；第二层为粉质粘土，层厚5.60m，天然重度19.0kN/m3，内摩擦角19度，粘聚力为20kPa；第三层为粘土，层厚4.6m，土的天然重度19.8kN/m3，内摩擦角16度粘聚力为32kPa。基础埋深2.0m。计算地基的临塑荷载。8解：应用公式4.24计算地基的临塑荷载1）γ为基础旁侧土的重度，如为两层及以上，取其加权平均重度；2）φ为基础底面土层的内摩擦角。根据查表4.4，并

5、内插得，代入式4.24得：9例7某宾馆设计采用框架结构独立基础。基础底面尺寸：长度3.0m，宽度2.4m，承受偏心荷载。基础埋深1.0m。地基土分三层：表层为素填土，天然重度为17.8kN/m3，层厚0.8m；第二层粉土，天然重度18.8kN/m3，内摩擦角21度，粘聚力12kPa，层厚7.4m；第三层为粉质粘土，天然重度19.2kN/m3，内摩擦角18度，粘聚力24kPa，层厚4.80m。计算宾馆地基的临界荷载。10解：应用公式4.32计算地基的临塑荷载1）γ为基础旁侧土的重度，如为两层及以上，取其加权平均重度；

6、2）φ为基础底面土层的内摩擦角。根据查表4.4，并内插得，代入式4.24得：11例8某办公楼采用砖混结构条形基础。设计基础宽度b=1.50m，基础埋深d=1.40m。地基为粉土，天然重度γ=18.0kN/m3，内摩擦角φ=30度，粘聚力c=10kPa。地下水位深7.8m。计算此地基的极限荷载和地基承载力。解1）地基的极限荷载，应用太沙基条形基础极限荷载公式（4.37)：122）根据地基土内摩擦角，查图4.30得：代入1）式得：3）地基承载力的确定，采用安全系数K=3.013