工程地质及土力学 已整理版

本文格式为Word版，下载可任意编辑——工程地质及土力学已整理版《工程地质与土力学》考试模拟题

一、填空题（共10题，每题2分）1根据冷凝环境的不同，岩浆岩可分为深成岩、浅成岩和喷出岩。2断层两盘沿断层走向方向发生位移的断层称为平移断层，其倾角寻常很陡。3工程上常用土的不均匀系数和曲率系数判定土的颗粒级配的优劣。4湿陷性黄土寻常分为两类：自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。5某渗流场中一点的孔隙水压力为8kPa，则该点的压力水头为0.8m。6河流的侵蚀作用按其侵蚀方向可分为：底蚀作用和侧蚀作用。7在地球物理勘探（物探）中，最常用的是电法和地震勘探。

8在土层中，通过土粒传递的粒间应力称为有效应力。

9假使地基中某点的莫尔应力圆与抗剪强度线相切，则该点处于极限平衡桩体状态。

10当基底压力达到临塑荷载时，地基中塑性区的最大深度为0。

11岩层的产状三要素，包括走向、倾向和倾角。

12沉积岩的层理构造是区别于岩浆岩和变质岩的重要特征。

13判断粘性土软硬状态的指标是液性指数。

14地下水的渗流对土单位体积内的骨架所产生的力称为渗流力。

15河流的侵蚀作用按其侵蚀方向可分为：底蚀作用和侧蚀作用。16工程地质勘察阶段可分为可行性研究阶段、初勘、详勘三个阶段。17饱和土渗透固结的过程就是孔隙水压力逐渐消散和有效应力相应增加的过程18原状土和重塑土试件的无侧限抗压强度之比，称为土的灵敏度。19计算地基极限承载力的太沙基理论假定基础底面是粗糙的。

20土的有效应力原理可表示为

?????u。

21通过核部大致平分褶曲两翼的面称为褶曲的轴面。

22岩浆岩与沉积岩的接触关系主要有侵入接触、沉积接触两种。23土是由固相、液相和气相三部分组成的。

24水中氢离子浓度的复对数值称为水的pH值。

25在工程建筑抗震设计时，常用的地震烈度有场地烈度、设计烈度两种。26岩石的风化作用包括物理风化、化学风化和生物风化三种种形式。27岩土测试主要分为室内试验和原位测试两种。

28土的压缩模量越大，则其压缩系数就

越小（大，小）。

29某点的大小主应力为300kPa和140kPa，则该点摩尔应力圆的圆心为220kPa。

30普朗德尔极限承载力理论适用于基底光滑的条形基础。

31沉积岩的层理构造是区别于岩浆岩和变质岩的重要特征。

32地下水的渗流中，i??h/L表示水利坡降。

33片流地质作用中，淋滤作用形成了残积土层，洗刷作用形成了坡积土层。34地基的最终沉降量由瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分组成。35当施工速度很快、压缩土层很厚且排水条件不良时，可采用三轴仪不固结不排水剪切试验得到的抗剪强度指标。

36为保护基础不受人类活动的影响，基础应埋置在地表以下，最小埋深为0.5m。37太沙基一维固结理论假定土中孔隙水的渗流听从达西定律。

38土中液态水可分为结合水和自由水。

39地下水的渗流对土单位体积内的骨架所产生的力称为渗流力。40河流的地质作用包括冲刷、搬运、和沉积。

41工程地质勘探的方法有物探、坑探、

钻探等几类。

42自然土层所受的应力历史不同，其压缩特性也不同。根据先期固结压力的大小，将自然土层分为超固结土、正常固结土和欠固结土三种状态。

43均质砂土坡稳定的极限坡角，称为_自然休止角_。

44原状土和重塑土试件的无侧限抗压强度之比，称为土的灵敏度。

45根据桩侧摩阻力分担荷载的比例，摩擦型桩可分摩擦桩和端承型摩擦桩两种二、单项选择题（共10题，每题2分）1对于浅基础，一般发生整体剪切破坏的地基是（）A．硬粘性土地基B．中等密实的砂土地基C．松砂地基D．软土地基2增大基础宽度，以下承载力值不发生变化的是（）

A．pcrB．p1/4C．p1/3D．pu

3地下室的外墙受到的土压力可视为（）

A．主动土压力B．被动土压力C．静止土压力D．静止水压力4同种土体，静止土压力E0、主动土压力Ea和被动土压力Ep的关系为（）A．E0A．随坡高的增大而增大基底中心下竖向附加应力；(4)确定地基B．与坡高无关

沉降计算深度（或压缩层厚度）；(5)计

C．随坡高的增大而减小算各分层土的压缩量；(6)叠加计算基础D．与坡高的关系无法确定

三、简答题（共4题，每题5分）1如何确定岩浆岩的地质年代？答：岩浆岩相对地质年代，通过它与沉积岩的接触关系以及它本身的穿插构造来确定；（1）接触关系：根据岩浆岩与沉积岩之间是侵入接触还是沉积接触来判断；（2）穿插关系：年轻的侵入岩脉寻常穿过较老的侵入岩来判断。2什么是上层滞水?对工程有何影响？

答：上层滞水是指在包气带内局部隔水层上旅居的具有自由水面的重力水。上层滞水虽然水量不大，但其往往是引起土质边坡滑塌、地基、路基沉陷、冻胀等病害的重要因素。3简述泥石流形成的条件？

答：泥石流形成有三个基本条件：（1）流域中有丰富的固体物质补给泥石流；（2）有陡峭的地形和较大的沟床纵坡；（3）流域的中、上游有强大的暴雨或冰雪猛烈消融等形成的充沛水源。4简述分层总和法的基本步骤？答：(1)地基土分层；(2)计算各分层界面处土自重应力；(3)计算各分层界面处

的平均沉降量。

5简述什么是角度不整合及其形成过程？

答：（1）埋藏侵蚀面将年轻的、变形较轻的沉降岩同倾斜或褶皱的沉降岩分开，不整合面上下两层之间有一定的角度差异，称为角度不整合。（2）沉积岩先形成后，在构造运动作用下产生倾斜或褶皱，然后在某一地质时期抬升至水面以上，受到剥蚀作用，形成侵蚀面，然后再沉入水面下，继续沉积，最终形成了角度不整合。

6简述什么是平行不整合及其形成过程？

答：（1）平行不整合为基本上相互平行的岩层之间有起伏不平的埋藏侵蚀面的这种接触关系成为平行不整合。（2）平行不整合主要是岩层在沉降过程中，在某个地质历史时期，由于地壳运动而上升至水面以上，沉积岩层面被剥蚀成起伏不平的侵蚀面，然后在下一个地质历史时期，该岩层又沉入到水面，继续产生沉积岩层，这样在上下两个岩层之间缺失了沉积休止期的岩层，且上下两个岩层的产状基本平行，从而形成了平行不整合。

7三相比例指标中，哪些是直接通过室内试验测得的？分别是哪些室内试验？

答：土的三相比例指标中，自然密度、含水量和土粒比重三个指标可直接通过室内试验测得，自然密度用环刀法测试，含水量用烘干法测试，土粒比重采用比重瓶法测试。

8简要表达分析一下土的压缩模量、变形模量区别，及其测试方法？答：压缩模量：土在完全侧限条件下竖向应力增量Δp与相应的应变增量Δ的比值，称为压缩模量，用Es表示；变形模量：土体在无侧限条件下应力与应变的比值，用E0表示；压缩模量采用室内压缩试验测定；变形模量采用现场荷载试验测定。

9简述朗肯土压力理论与库伦土压力理论的区别？

答：（1）朗肯理论假设：墙背光滑、直立、填土面水平；即适用无粘性土，也适用于粘性土，但计算的主动土压力偏大，被动土压力偏小；由半空间应力状态和极限平衡理论推出。（2）库仑理论假设：填土无粘性、滑动破坏面为一平面；原始公式不能直接适用于粘性土；计算的主动土压力偏差小，被动土压力偏差大；由滑动土楔的静力平衡推出。10简述残积物和坡积物的主要区别？

答(1)残积物：岩石经物理风化和化学风化作用后残留在原地的碎屑物。残积物不具层理，颗粒不均匀，棱角明显；成分与母岩岩性关系密切。压缩性高，强度低，应注意不均匀沉降。(2)坡积物：斜坡上雨水、雪水兼有重力的长期搬运、堆积作用成分与高处的岩石性质有关，与下卧基岩无关；一般不具层理；一般呈棱角状或次棱角状，有一定分选性；厚度变化大，陡处薄，坡脚处厚。11何谓达西渗流定律？其应用条件和适用范围是什么？根据达西定律计算出的流速和土中水的实际流速是否一致？为什么？

答：达西定律v=ki；应用条件和适用范围：饱和砂土、层流状态；根据达西定律计算出的流速不是土中水的实际流速；由于计算v的面积不是实际的过水面积，而是整个断面。

12土坡发生滑动的滑动面主要有哪两种形式？分别发生在何种状况？采用一个滑动面能否评价粘性土坡的稳定性？

答：（1）土坡发生滑动，滑动面的型式有：直线型滑动面，常发生在无粘性土坡中；圆弧型滑动面，常发生在均质粘性土坡中；（2）采用一个滑动面无法评价粘性土坡的稳定性，这是由于一个滑动面仅能求出一个滑动面上的稳定安全系数，但这个滑动面并不一定是

最危险滑动面，只有对足够多的滑动面进行稳定分析后，才能最终确定边坡的稳定安全系数。

13用肉眼鉴别造岩矿物时，主要依据哪些特征？

答：主要根据造岩矿物的一般物理性质，主要包括矿物的颜色（自色、它色和假色），矿物的条很色，矿物的光泽，矿物的硬度，矿物解理或断口的性质。14简述河流侵蚀作用主要有哪些类型？对河谷会造成何种影响？

答：河流的侵蚀作用主要有下蚀和侧蚀两种作用。下蚀作用是河水在滚动过程中使河床逐渐下切加深的作用；下蚀作用使分水岭不断遭到剥蚀切割，河流长度不但增加，以及河流的袭夺现象；常形成V字形河谷。侧蚀作用是河流以携带的泥、砂、砾石为工具，并以自身的动能和溶解力对河床两岸的岩石进行侵蚀使河谷加宽的作用；侧蚀作用使凹岸不断受到冲刷，凸岸不断发生沉积，最终使河湾的曲率增大，并使河湾逐渐向下游移动；常形成U字形河。15地基的剪切破坏有哪些形式？答：（1）整体剪切破坏：在地基中形成一连续滑动面，基础急剧下沉或倾倒，同时基础四周地面土隆起。（2）冲切破坏：是由于基础下柔弱土的压缩变形使基础连续下沉，切入土中，地面

土不隆起，基础没有很大倾斜，压力与沉降曲线全程曲线，不出现明显转折。（3）局部剪切破坏：介于上两者之间，剪切破坏也从基础边缘处的土开始，但滑动面发展不到地面，地面土隆起，但不会有明显倾斜和倒塌。

16简述直剪试验和三轴试验的类型？

答：直剪试验有快剪，固结快剪和慢剪三种试验类型；三轴压缩试验有不固结不排水剪，固结不排水剪和固结排水剪三种试验类型。

17试比较临塑荷载、界限荷载、地基极限承载力的概念？

答：（1）临塑荷载是地基处于弹性阶段与局部塑性阶段界限状态时对应的荷载。抗剪强度指标越高，基础埋深越大，临塑荷载越大；临塑荷载与基础宽度无关；（2）界限荷载是塑性区开展到一定深度时对应的荷载。抗剪强度指标越高，基础埋深越大，基础宽度越大，界限荷载就越大；（3）极限承载力是指地基即将丧失稳定性时的承载力。抗剪强度指标越高，基础埋深越大，

基础宽度越大，界限荷载就越大。

四、计算题（共5题，每题分数见题后）1某饱和粘土层的厚度为10m，地面作用大面积荷载p0=150kPa。已知该粘土的压缩模量为Es=5Mpa，竖向固结系数Cv=12m2/a，求粘土层在双面排水条件下加荷1年时的沉降量。解：由于地面作用大面积均布荷载，所以粘土层中附加应力为均匀分布，?z?150kPa；粘土层的最终（固结）沉降量

?1?3?z??x2250?100????x??2502??z?????zx?2?2??2

（1）存在50kPa孔压时，有效大小主应力为

??260?50?210kPa；?3??90?50?40kPa?1?f??3?tan2?45???1???????????2c?tan?45????120kPa2?2??

??210kPa??1?f?120kPa，因此土体破坏。?1（2）无超孔压时，总应力即为有效大小主应力，

则有

s??zhEs?150?10?300mm5?1f??3tan2?45???????????2ctan?45????270kPa2?2??加荷1年时，时间因素

Ct12?1Tv?v??0.48

h2(10/2)2固

Ut?1?8

不会发生剪切破坏?1?260kPa??1f?270kPa，

3已知某挡土墙高5m，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土的物理力学性质指标如图所

结度

8?2exp(??Tv42)?1??2exp(???0.4842)?75%示。试计算挡土墙墙背上的主动土压力合力，并

故加荷

1

年时地面的沉降量为

绘出分布图。

s??s?Ut?300?0.75?225mm

2一地下水位以下的正常固结粘土层，内部某

0Pa点的应力状态为?z?250kPa，?x?10k，

?'?xz?40kPa。土的有效应力强度指标c'为0，为30，试分别在如下两种状况下判断土体是否破坏：(1)存在50kPa超孔隙水压力时；（2）假设超孔隙水压力为0时。解：

200Ka?tan(45?)?tan(45?)?0.4922解：

20解：由

?20e?Gs?1?w??w??1?2.67?1?0.098?-1?0.656

1.77pa0??2cKa??2?12?0.7??16.80kPa

，

Dr?emax?e0.943?0.656??0.595。

emax?emin0.943?0.461设临界深度为z0，即可得z0?1.90m

pa??z0Ka?2cKa?07某一砂土试样，高15cm，直径5.5cm，进行常水头渗透试验，在测压管水头差为40cm下经

历6.0s，流过的水量为400cm3，试计算渗透系

pa1??hKa?2cKa?18?5?0.49?2?12?0.7?27.3kPa数。

?hQ?Avt?Akit?Akt解：；

L主动土压力合力为：

Ea?1?27.3?(5?1.9)?42.32kN/m2

k?h?z0?1.03m其作用点离墙底的距离为3主动土压力分布如下图。

4对某土样进行室内渗透试验，土样长度为25cm，试验水头差为40cm，土粒比重Gs?2.65，孔隙比e?0.4。判断土样是否发生流土现象。解

：

临

界

水

头

梯

度

QL400?15??1.0523cm/s2A?ht??5.5?40?6.048某饱和粘土层，厚度为10m，竖向固结系数Cv=1.2×105cm2/年，在大面积荷载作用下最终固结沉降量为180mm，单面排水。试求：(1)加荷一年时的固结沉降量；（2）固结沉降量达到90mm所需要的时间。

（注：时间因数和固结度的关系可表示为

?2Tv?Ut）

4Cvt1.2?105?1解：（1）Tv?2??0.12

H(10?100)2由于Tv?Gs?12.65?1icr???1.178；实际水头梯

1?e1?0.4度i??h40??1.6；由于i?icr，会发生流L25?4Ut，所以Ut?24Tv土现象。

6某砂土土样的密度为1.77g/cm，含水量为9.8%，土粒比重为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比和相对密度。

G?1?w??w（提醒：e?s?1）

3

??0.39，

Sct?UtSc?0.39?180?70mm（2）Ut?Sct/Sc?90/180?