土力學(xué)章節(jié)練習(xí)(2020.03.29)

某地基地表至4.5深度內(nèi)為砂土層，4.5～9.0m為黏土層，其下為不透水頁巖。地下水位距地表2.0m。已知水位以上砂土的平均空隙比為0.52,平均飽和度為37%，黏土的含水量為42%，砂土和黏土的相對密度均為2.65。現(xiàn)設(shè)計一基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面位于地表以下3m處。建筑物荷載在黏土層頂面和底面產(chǎn)生的附加應(yīng)力分別為100kPa和40kPa，從固結(jié)試驗中得知黏土層對應(yīng)于50、100、200kPa固結(jié)壓力的空隙比分別為1.02、0.922、0.828。試求該黏土層可能產(chǎn)生的最終沉降量。

一飽和粘性土試樣在三軸儀中進(jìn)行固結(jié)不排水試驗，施加周圍壓力σ₃=200kPa，試樣破壞時的主應(yīng)力差σ₁-σ₃=300kPa，測得孔隙水壓力u_f=180kPa，整理試驗成果得有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)c'=75.1kPa.φ'=30°。問：（1）破壞面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力以及試樣中的最大剪應(yīng)力為多少？（2）為什么試樣的破壞面發(fā)生在α=60°的平面而不發(fā)生在最大剪應(yīng)力的作用面？