工程地质及土力学

郑州大学现代远程教育《工程地质及土力学》课程学习指导书时刚编■课程内容与基本要求《工程地质及土力学》课程是土木工程专业（专升本）的专业基础课程，也是土木工程行业技术人员必备之专业技术理论。本课程主要讲述矿物岩石的性质与鉴定，地质构造的类型与工程地质评价,第四纪沉积物、地下水的工程性质、自然地质作用与不良地质现象的工程地质问题，岩土工程勘察的基本知识，土的物理性质指标，土中水的渗流计算与分析，自重应力与附加应力的计算，土的压缩、固结性质与地基沉降量的计算，土的抗剪强度理论，土压力的类型与计算，地基承载力的计算方法，土坡的稳定性分析评价方法等内容。通过本课程的学习，使学生能够了解岩石的成因、类型及其工程性质，能够识别与工程建设相关的地质构造、工程地质和水文地质现象，了解岩土工程勘查的基本知识；熟悉土的基本物理力学性质，掌握地基沉降、地基承载力、土压力、土坡稳定分析方法；使学生掌握土力学的基本原理，具有分析和解决一般工程地质问题的能力，为地基基础设计打下基础。■课程学习进度与指导章节课程内容建议学时策略学习指导模块i岩石与地质构造5学时以课件学习为主重点理解地质构造相关知识模块n第四纪沉积物与土的物理性质6学时以课件学习为主，多做习题，重点掌握二相比例指标模块三地下水及其对建筑工程的影响4学时以课件学习为主，结合案例分析，重点掌握渗流破坏模块四自然地质作用及地质灾害2学时以课件学习为主，注意结合实际工程案例分析模块五岩土工程勘察1学时以课件学习为主，结合相关规范和勘察报告进行学习模块/'严土中的应力与地基沉降量计算6学时以课件学习为主，多做练习，重点掌握土的沉降计算理论模块七*土的抗剪强度与土压力、土坡稳定分析5学时以课件学习为主，多做练习，重点掌握土的抗剪强度理论模块八地基承载力、地基设计与地皐处理3学时以课件学习为主，结合规范，重点掌握地基承载力理论模块一岩石与地质构造一、学习目标通过本模块的学习，了解常见造岩矿物的物理性质；掌握岩石的分类、工程性质和常见岩石的鉴定特征；了解地质年代及其划分方法；掌握岩层的产状要素、岩层间的接触关系；掌握褶皱和断层的类型及工程地质评价；了解褶皱和断层的野外调查方法。二、学习内容绪论：工程地质及土力学的概念、学习目的、学习意义；本课程的研究对象及其特点和学习方法。第1章矿物与岩石：岩石与矿物的定义；矿物的形态特征；造岩矿物的物理性质及常见矿物的鉴别；岩石的分类；岩浆岩、沉积岩和变质岩的矿物成分、结构和构造特征；常见岩石的鉴定；岩石的物理性质、水理性质和力学性质。第2章地质构造：地质作用与地质年代的定义；沉积岩和岩浆岩地质年代的确定方法；岩层产状三要素及量测、表示方法；地层的接触关系；褶皱构造、节理和断层的类型、特征、野外识别及其工程地质评价。三、本章重点、难点本章重点：矿物的主要物理性质；常见岩石的鉴别方法（根据岩石结构和构造特征鉴别）；岩浆岩、沉积岩地质年代的确定；岩层产状的表示；地层接触关系；褶皱、断层类型及其特征；剪节理和张节理的区别。本章难点：常见岩石的鉴别；岩浆岩、沉积岩地质年代的确定；褶皱、断层的识别。四、建议学习策略本模块概念和定义较多，知识点较零散，建议在课件学习的基础上，查阅相关资料，丰富知识；通过多做自测题巩固本模块知识点；地质图的阅读应多加练习，并能与相应的知识点相结合。模块二第四纪沉积物与土的物理性质一、学习目标通过本模块的学习，了解第四纪沉积物的成因，掌握儿种常见第四纪沉积物的特征；了解软土、黄土等特殊性土的工程性质；掌握土的三相组成；熟练掌握土的三相比例指标及其换算方法；掌握无粘性土的密实度及黏性土的物理状态指标；熟悉地基岩土的分类体系及常用工程分类。二、学习内容第3章第四纪地质及特殊性土：第四纪沉积土层的形成原因；常见第四纪沉积土层的特征及其工程性质；土的工程地质分类；软土、黄土、膨胀土等特殊性土的特征及其主要工程性质；黄土湿陷性和膨胀土的判定。第7章地基土的物理性质：土的三相组成；土的颗粒级配及其试验方法；颗粒累积级配曲线的绘制及不均匀系数和曲率系数的定义；结合水和自由水的定义、分类及其性质；土的三相比例指标的定义，三相比例指标之间的换算；无粘性土的密实度及其测试方法；粘性土的稠度界限及其试验方法，塑性指数和液性指数的定义；地基岩土的工程分类体系及常用的工程分类。三、本章重点、难点本章重点：常见第四纪沉积物的类型及其特征；特殊性土的主要工程性质；土颗粒级配的表示方法及相关指标；土的三相比例指标的定义及换算；粘性土的稠度界限及物理状态指标。本章难点：土的三相比例指标的定义及其换算。四、建议学习策略本模块知识点相对集中，便于掌握。特殊性土的主要工程性质中，有较多定义，例如压缩性、渗透性、强度等，将在以后模块中介绍，该部分可等全部模块学习完毕后再重新温习巩固。土的三相比例指标有9个指标，定义较多，建议在三相草图的基础加以理解和记忆，三相比例指标的换算需在课后多加练习。土的工程分类体系，建议重点掌握《建筑地基基础设计规范》的分类体系。本模块学习建议在课件学习基础上，适当通过课后习题、自测题等巩固。模块三地下水及其对建筑工程的影响一、学习目标通过本模块的学习，了解地下水的物理化学性质；熟练棠握地下水的类型、主要特征，了解地下水的工程特性及其对建筑工程的影响，堂握土的渗透性的概念，理解达西定律及适用条件，掌握渗透系数的测定方法；了解渗流力及渗流破坏的类型及判别方法。二、学习内容第4章地下水：地下水的基本概念；地下水的主要物理、化学性质，pH值、硬度和总矿化度的定义；地下水的类型，包气带水、潜水、承压水的定义及其主要特征，孔隙水、裂隙水和岩溶水的一般特征；地下水对建筑工程的儿种不良影响。第8$土的渗透性与渗流：土的渗透性和渗流的定义；水头与水力坡降的概念；达西渗透定律及其适用条件；渗透系数的影响因素；渗透系数的常用测定方法，等水头渗透试验和变水头渗透试验的特点及适用条件；渗流力的概念及其计算；临界水力坡降的概念及计算；渗透破坏的类型，管涌和流土的判别方法。三、本章重点、难点本章重点：地下水的pH值、总矿化度和硬度的概念；包气带水、潜水、承压水的概念及其工程特征；水力坡降的定义；达西定律及其适用条件；常水头和变水头渗透试验的特点；临界水力坡降的计算；管涌与流土的概念。本章难点：达西定律的理解与应用；渗透破坏类型及其判别。四、建议学习策略本模块概念相对较多，应注意对各概念的理解；地下水pH值、硬度等概念应注意与生活中的常识相结合；水头是地下水渗流的关键因素，对其概念的理解相对较困难，应结合案例计算重点理解水头的真正内涵。流沙和管涌是渗透破坏的两种最常见类型，学习中应注意与实际工程案例相结合进行理解。本模块学习建议在课件学习基础上，适当通过案例分析、习题计算來巩固本模块的知识。模块四自然地质作用及地质灾害一、学习目标通过本模块的学习，掌握风化作用的定义及其类型；了解风化作用对岩石性质的影响；了解常暂时性地表流水的地质作用；了解河流的冲刷、搬运和沉积的地质作用，掌握下蚀和侧蚀作用的概念；掌握滑坡、泥石流和地震的概念,熟练掌握滑坡的治理措施、泥石流的形成条件；掌握地震震级和地震烈度的概念。二、学习内容第5章自然地质作用及地质灾害：风化作用的概念、类型；风化作用对岩石的影响，岩石风化程度和风化带的划分，防止风化的措施；暂时性地表流水（片流、洪流）的地质作用，片流的淋滤和洗刷作用，洪流的冲刷作用及冲沟的形成过程；河流的冲刷、搬运、沉降的地质作用，下蚀和侧蚀的地质作用；河流阶地类型及成因。滑坡的定义、形态及地貌特征，滑坡的形成条件、类型及其治理措施；泥石流的定义，泥石流的类型及其形成条件；地震的定义及类型，地震的相关术语，地震的震级与地震烈度的概念，工程常用的地震烈度类型。三、本章重点、难点本章重点：风化作用及其类型；片流和洪流的地质作用；河流的下蚀和侧蚀作用；河流阶地类型；滑坡的防治措施；泥石流的形成条件；地震的震级与地震烈度的概念。本章难点：下蚀和侧蚀的地质作用；河流阶地的形成过程；震级与地震烈度的联系与区别。四、建议学习策略本模块知识点较集中，且有一定的理论内容，例如，下蚀、侧蚀的地质作用，河流阶地的形成，滑坡、泥石流的形成等，需要深入理解后掌握。本模块讲述了实际工程或自然界的某些现象，在学习过程中，应注意在课件学习的基础上，学会用本模块的理论知识去理解和分析实际工程和生活中遇到的一些地质现象，例如，像甘肃舟曲泥石流灾害等，从而加深本模块知识点的巩固与掌握。模块五岩土工程勘察一、学习目标通过本模块的学习，了解岩土工程勘察的目的、程序和任务，掌握岩土工程勘察的等级划分方法和勘察阶段划分，熟悉常用的地质测绘和工程地质勘察方法，了解岩土测试的一般项目，学会阅读和使用岩土工程勘察报告。二、学习内容第6章岩土工程勘察：岩土工程勘察的概念、目的；工程重要性等级、场地复杂程度等级、地基复杂程度等级和岩土工程勘察的划分；工程地质勘察的阶段划分，可行性勘察、初勘、详勘的目的和要求；工程地质测绘的概念、基本原则及常用方法；工程地质勘探的常用方法，物探、坑探和钻探各自的优缺点及常用方法；岩土测试的分类、方法及优缺点。三、本章重点、难点本章重点：岩土工程勘察等级的确定；工程地质勘察阶段的划分及各阶段的任务和要求；物探、坑探、槽探的特点。本章难点：岩土工程勘察等级的确定。四、建议学习策略本模块主要介绍工程地质勘察的等级、阶段、内容及勘察方法，除课件学习外，建议收集相关工程地质勘察报告，通过对勘察报告的阅读掌握和巩固本模块知识点。岩土工程勘察等级的确定较复杂，需要根据工程重要性、场地和地基的复杂程度來进行分析，建议结合相关规范來理解和掌握。模块六土中应力与地基沉降计算一、学习目标通过本模块的学习，掌握自重应力、附加应力的概念；熟练掌握自重应力的计算方法；掌握基底压力和附加压力的计算方法；熟悉不同荷载条件下附加应力的计算方法；熟练掌握土的压缩性指标的定义；熟练掌握地基最终沉降量计算的分层总和法，了解规范法的一般步骤；理解太沙基一维固结理论，熟练掌握固结度及沉降与时间关系问题的求解。二、学习内容第9章地基中的应力计算：土中应力的类型；土的自重应力的概念及其计算方法；基底压力和附加压力的概念，基底压力的分布规律及其简化计算方法,基底压力的重分布，基底附加压力的计算；地基附加应力的概念，集中荷载和均布荷载作用下地基附加应力的计算方法；均布线荷载和条形荷载下附加应力的计算方法。第10章地基变形计算：土的侧限压缩试验，压缩试验结果的表示，压缩性指标的定义，土的压缩性的评价；现场荷载试验方法，变形模型的定义；地基的最终沉降量计算分层总和法的计算原理、计算步骤，《建筑地基基础设计规范》的沉降量计算方法；沉积土层的应力历史，先期固结压力和超固结比的定义，土按应力历史的分类；渗透固结的定义，渗透固结理论的“水弹赞”模型;太沙基一维固结理论；固结度的定义及计算，地基沉降与时间的两类工程问题的求解。三、本章重点、难点本章重点：土的自重应力计算；基底压力和基底附加压力的概念；地基附加应力的计算；土的压缩性指标的定义；地基的最终沉降量分层总和法的计算方法；固结度的定义，地基沉降与时间的两类工程问题。本章难点：地基最终沉降量分层总和法的计算方法；沉降土层的应力历史;太沙基一维固结理论及其解答；固结度的内涵。四、建议学习策略本模块主要涉及土的应力计算和变形（沉降量）的计算，学习时，可按材料力学的一些理论和概念，通过类比的方法來加深本模块知识的掌握。本模块理论和计算较多，建议在学习课件的同时，要做计算题，从而加深相关理论的理解。地基附加应力计算工况虽然较多，但均可以查表进行计算，学习时重点掌握如何按对应荷载形式查表即可。地基最终沉降量的计算，需要结合自重应力、附加应力计算，并结合土的压缩性指标完成，建议前述知识熟悉掌握后进行学习。太沙基一维固结的学习，建议结合“水弹费”模型理解该理论，且重点堂握固结度的概念及其计算与应用。模块七土的抗剪强度及土压力计算、土坡稳定性分析一、学习目标通过本模块的学习，掌握土抗剪强度的库伦公式；熟练掌握极限平衡理论及其在土单元破坏分析中的应用；了解抗剪强度指标的常用测定方法，掌握直剪试验和三轴压缩试验的类型；掌握挡土墙土压力的类型；熟练学握朗肯土压力的原理及计算；了解库伦土压力的基本理论和一般挡土墙的设计；熟悉土坡稳定的概念，掌握无粘性土坡稳定性分析方法，了解黏性土土坡稳定性分析方法。二、学习内容第11章土的抗剪强度：抗剪强度的定义，抗剪强度的库伦公式；一点的应力状态与摩尔应力圆；土的极限平衡条件，土单元体破坏的判断；抗剪强度指标的测试方法，直剪试验、三轴压缩试验的类型；无侧限抗压强度试验与土的灵敏度；现场十字板剪切试验；抗剪强度指标的选用原则。第12章土压力与土坡稳定：土压力的类型，静止土压力的计算方法；朗肯主动和被动极限状态，朗肯主动和被动土压力的计算方法，特殊条件下（地面均布荷载、成层土、有地下水）土压力的计算；库伦土压力的计算假定及计算理论；朗肯土压力与库伦土压力的比较；挡土墙的类型、构造和设计与计算;无粘性土坡稳定性分析方法；黏性土坡条分法的基本原理与一般步骤。三、本章重点、难点本章重点：库伦强度公式和土的极限平衡条件；直剪试验与三轴试验的类型；挡土墙上的土压力的类型；朗肯土压力理论与朗肯土压力的计算；库伦土压力与朗肯土压力的对比；土坡稳定性的分析方法。本章难点：一点的应力状态与摩尔应力圆；抗剪强度指标的选用原则；朗肯土压力的计算方法；黏性土坡的条分法的基本原理。四、建议学习策略本模块理论和计算较多，建议在学习课件的基础上，多做练习题，巩固本模块的相关理论和知识点。一点的应力状态与摩尔应力圆是本模块学习的一大难点，涉及弹性力学的知识，建议查阅弹性力学相关资料，理解该部分内容。抗剪强度指标的选用，涉及到实际工程设计的安全与否，建议结合相关规范和实际工程条件，深入理解。朗肯土压力理论的关键是对朗肯主动和被动极限状态的理解，建议结合极限平衡条件进行学习。黏性土坡的条分法原理相对较复杂，而在实际工程中一般多为机算，建议简单了解其基本原理即可。模块八地基承载力、基础设计与地基处理一、学习目标通过本模块的学习，熟练掌握地基的三种破坏模式；掌握临塑荷载、界限荷载的定义及其计算公式；熟悉太沙基地基极限承载力的计算；熟悉天然地基容许承载力的确定方法；了解地基基础设计的一般知识，了解浅基础和桩基础设计的一般步骤；了解常用的地基处理方法。二、学习内容第13章地基承载力：地基的三种破坏模式及其判别；临塑荷载、界限荷载的定义及其计算公式；普朗特尔-瑞斯那和太沙基地基极限承载力的计算理论；天然地基容许承载力的确定方法。第14章基础设计与地基处理：基础的类型及设计计算原则；浅基础的一般设计步骤；桩基础的一般设计步骤；软弱土地基的内涵与地基处理的目的；常见的地基处理方法的原理及工程应用。三、本章重点、难点本章重点：地基的三种破坏模式；临塑荷载、界限荷载和地基极限承载力的定义及其计算方法；地基承载力的深宽修正方法；基础的类型及其适用范围;地基处理的方法及其适用范围。本章难点：临塑荷载、界限荷载和极限承载力的计算；天然地基承载力的深宽修正方法；浅基础和深基础的一般设计步骤；常用地基处理方法的原理。四、建议学习策略本模块知识点较多，其中，地基承载力理论是本部分的重点，而对基础设计和地基处理部分，仅做简单了解即可，在课件学习中应予以注意。《工程地质与土力学》考试模拟题（一）一、填空题（共10题，每题2分）TOC\o"1-5"\h\z1根据冷凝环境的不同，岩浆岩可分为深成岩、浅成岩和O2断层两盘沿断层走向方向发生位移的断层称为,其倾角通常很陡。3工程上常用土的和曲率系数判定土的颗粒级配的优劣。4湿陷性黄土通常分为两类：自重湿陷性黄土和o5某渗流场中一点的孔隙水压力为SkPa,则该点的压力水头为°6河流的侵蚀作用按其侵蚀方向可分为：作用和作用。7在地球物理勘探（物探）中，最常用的是电法和。8在土层中，通过土粒传递的粒间应力称为o9如果地基中某点的莫尔应力圆与抗剪强度线相切，则该点处于状态。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。二、单选题（共10题，每题2分）11对于浅基础，一般发生整体剪切破坏的地基是（）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12增大基础宽度，下列承载力值不发生变化的是（）A・perB・pi/4C./?l/3D.13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14同种土体，静止土压力£0、主动土压力和被动土压力Q的关系为（）A.Eo<Ea<EpB.Ea<Eo<EpC.£p<Eq<D.Eq<Ep<Ea土的压缩性越低，则土的（）A.压缩模量越小B.压缩系数越大C.塑性指数越大D.室内压缩曲线越缓“河曲”、离堆山主要是由（）形成的地貌形态。A・底蚀作用；B.侧蚀作用；C.溶蚀作用D.腐蚀作用17下列地质作用中，属于内动力地质作用的是（）A.变质作用B.风化作用C.搬运作用D.沉积作用18水的硬度是指（）

A.钠镁离子总量B.钙钾离子总量C.钙镁离子总量D.钠钙离子含量19表示无粘性土的密实度的指标是_o（）A、重度B、含水量C、相对密实度D、塑性指数20若地层出现不对称的重复现象，则此处存在的地质构造为（）A.褶皱B.断层C.节理D.单斜构造三、简答题（共4题，每题5分）21如何确定岩浆岩的地质年代？22什么是上层滞水？对工程有何影响？23简述泥石流形成的条件？24简述分层总和法的基本步骤？四、计算题（共5题，每题分数见题后）25某饱和粘土层的厚度为10m,地面作用大面积荷载po=150kPa0已知该粘土的压缩模量为Es=5Mpa,竖向固结系数Cv=12nr/a,求粘土层在双面排水条件下加荷1年时的沉降量。26一地下水位以下的正常固结粘土层，内部某点的应力状态为=250kPa,=100kPa,=40kPa。土的有效应力强度指标占为0,0为30,试分别在如下两种情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。27己知某挡土墙高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示。试计算挡土墙墙背上的主动土压力合力，并绘出分布图。28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G：=2.65,孔隙比—0.4。判断土样是否发生流土现象。29某砂土土样的密度为1.77g/cm3,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。（提示：肿,（1+叽一）

《工程地质与土力学》考试模拟题（二）填空题（共10题，每题2分）1岩层的产状三要素，包括走向、和倾角。2沉积岩的构造是区别于岩浆岩和变质岩的重要特征。3判断粘性土软硬状态的指标是o4地下水的渗流对土单位体积内的骨架所产生的力称为o5河流的侵蚀作用按其侵蚀方向可分为：作用和作用。6工程地质勘察阶段可分为可行性研究阶段、、三个阶段。7饱和土渗透固结的过程就是孔隙水压力逐渐消散和相应增加的过程。8原状土和重塑土试件的无侧限抗压强度之比，称为土的9计算地基极限承载力的太沙基理论假定基础底面是9计算地基极限承载力的太沙基理论假定基础底面是的。10土的有效应力原理可表示为选择题（共10题，每题2分）11下列岩石中，属于沉积岩的是11下列岩石中，属于沉积岩的是花岗岩石灰岩大理岩石英岩花岗岩石灰岩大理岩石英岩1213A.330°B.30°C.240°D.150°土中的水中，1213A.330°B.30°C.240°D.150°土中的水中，能够传递静水压力。A.强结合水B.弱结合水C.重力水D.以上都不对某地质图上，标明一岩层的产状为330WSZ30%该岩层的倾向为有一黏性土，天然含水量38%,通过液塑限联合测定试验测得塑限30%,限55%,求该黏性土的塑性指数Ip151617A、25B、25%C、8D、8%反映土透水性质的指标是A.151617A、25B、25%C、8D、8%反映土透水性质的指标是A.不均匀系数B.压缩系数C.渗透系数D.固结系数“马刀树”是用于判断下面哪种地质现象的?A.崩塌B.滑坡C.地面沉降D•地震下列岩土测试方法中，属于原位测试方法的是（）A.三轴试验BA.三轴试验C.液塑限联合测定试验D.常水头渗透试验TOC\o"1-5"\h\z18现场原位荷载试验测试得到的土的压缩性指标为（）A.压缩系数B.压缩指数C.变形模量D.压缩模量19粘性土坡的稳定安全系数定义为（）A.抗滑力矩与滑动力矩之比B.滑动力矩与抗滑力矩之比C.坡角与内摩擦角之比D.内聚力与滑动力之比20当“s曲线上具有明显的拐点时，地基可能发生的破坏型式是（）A.冲剪破坏B.整体剪切破坏C.局部剪切破坏D.刺入破坏三、简答题（共4题，每题5分）21简述什么是角度不整合及其形成过程？22三相比例指标中，哪些是直接通过室内试验测得的？分别是哪些室内试验？23简要叙述分析一下土的压缩模量、变形模量区别，及其测试方法？24简述朗肯土压力理论与库伦土压力理论的区别？四、计算题（共5题，每题分数详见题后）25某砂土土样的密度为1.77g/cm3,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。（提示：肿,（1+叽一）P26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400cm?，试计算渗透系数。27某饱和粘土层，厚度为10m,竖向固结系数Cv=1.2X105cm2/^,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TV=^U,2）28挡土墙高7m,墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土分二层，各层土物理力学性质指标如图所示。试计算墙背上主动土压力合力，并绘出分布图。29某粘性土地基上条形基础的宽度b=2m,埋置深度d=1.5m,地下水位在基础埋置深度处。地下水位以上粘性土重度y=1&79kN/n?，地下水位以下饱和重度了汶=19.8kN/m3,内聚力c=10kPa,内摩擦角0=20°。己知0=20°时，按太沙基极限承载力理论算得的承载力系数分别为N严.5,Nq=8,7VC=18，试按照太沙基公式计算该地基的极限荷载puo《工程地质与土力学》考试模拟题（三）一、填空题（共10题，每题2分）1通过核部大致平分褶曲两翼的面称为褶曲的O2岩浆岩与沉积岩的接触关系主要有、两种。3土是由、液相和气相三部分组成的。4水中氢离子浓度的复对数值称为水的o5在工程建筑抗震设计时，常用的地震烈度有、两种。6岩石的风化作用包括、化学风化和生物风化三种种形式。7岩土测试主要分为室内试验和两种。8土的压缩模量越大，则其压缩系数就越（大,小）。9某点的大小主应力为300kPa和140kPa,则该点摩尔应力圆的圆心为10普朗徳尔极限承载力理论适用于基底的条形基砒Io—.选择题（共10题，每题2分）11隧道工程沿褶曲走向穿越时.较为有利的部位是()A.向斜核部B.背斜核部C.枢纽D.翼部12若地层出现不对称的重复现象，则此处存在的地质构造为()A.褶皴B.断层C.节理D.单斜构造13表示无粘性土的密实度的指标是。()A、重度B、含水量C、相对密实度D、塑性指数14反映土透水性质的指标是()A.不均匀系数B.压缩系数C.渗透系数D.固结系数15下列地质作用中，属于内动力地质作用的是()A.变质作用B.风化作用C.搬运作用D.沉积作用16“V”形谷、峡谷主要是由（）形成的地貌形态。()A.底蚀作用；B.侧蚀作用：C.溶蚀作用；D.腐蚀作用17下列试验中，属于室内测试方法的是()A.荷载试验B.静力触探试验C.动力触探试验D.筛分试验18在用分层总和法计算地基最终沉降量时，软土地基沉降计算深度确定的原则为（）

19同种土体，静止土压力E。、主动土压力厶和被动土压力劣的关系为（）A.Eo<Ea<EpB・<Eq<EpC.Ep<Eo<D・Eq<Ep<Ea20若基础底宽为方，则临塑荷载"cr对应的地基土中塑性变形区的最大深度为A.0B./?/4C.b/3D.b/2A・A・附加应力为自重应力的20%C.自重应力为附加应力的20%附加应力为自重应力的10%D.应变比法三、简答题（共4题，每题5分）21简述什么是平行不整合及其形成过程？22简述残积物和坡积物的主要区别？23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相同？为什么？24土坡发生滑动的滑动面主要有哪两种形式？分别发生在何种情况？采用一个滑动面能否评价粘性土坡的稳定性？四、计算题（共5题，每题分数详见题后）25有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g,经105°C烘干至恒重为61.28g,己知环刀质量为32.54g,土粒比重为2.74,试求该土样的天然密度、含水量、干密度。26设做变水头试验土样的横截面积为30cm2,厚度为4cm,渗透仪玻璃管的直径为0.4cm,试验开始时候的水位差为145cm,经过7分25秒观察得水位差为100cm，试求土样的渗透系数。27某场地第一层为粘性土层，厚度为4m,天然重度丫i=l&5kN/'m3,其下为基岩，经试验测得粘性土层的平均孔隙比ei=0.700,平均压缩系数a=0.5MpaJ求该粘性土的平均压缩模量Es。现在粘性土层表面增加大面积荷p=100kPa,求在该大面积荷载作用下粘性土层顶面的最终沉降量及土层的平均孔隙比e2o28一地下水位以下的正常固结粘土层，内部某点的应力状态为=250kPa,=100kPa,=40kPa。土的有效应力强度指标占为0,0，为30,试分别在如下两种情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。29某粘性土地基上条形基础的宽度b=2m，埋置深度d=1.5m,粘性土重度y=18.79kN/m3,内聚力c=10kPa,内摩擦角0=20°，试计算该地基的界限荷载P1/4。塑性区最大深度计算公式为：兰+勿-—-—-么〃吟2丫•tang/《工程地质与土力学》考试模拟题（四）一、填空题（共10题，每题2分）TOC\o"1-5"\h\z1根据冷凝环境的不同，岩浆岩可分为深成岩、浅成岩和O2沉积岩的构造是区别于岩浆岩和变质岩的重要特征。3工程上常用土的和曲率系数判定土的颗粒级配的优劣。4地下水的渗流中，心从/乙表示o5片流地质作用中，淋滤作用形成了土层，洗刷作用形成了坡积土层。6在地球物理勘探（物探）中，最常用的是电法和o7地基的最终沉降量由瞬时沉降、固结沉降和三部分组成。8当施工速度很快、压缩土层很厚且排水条件不良时，可采用三轴仪试验得到的抗剪强度指标。9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—o10太沙基一维固结理论假定土中孔隙水的渗流服从二、选择题（共10题，每题2分）11下列岩石构造，属于变质岩的构造是（）层理构造B.气孔与杏仁构造C.波痕与泥裂D.片麻状构造12某地质图上，标明一岩层产状为330°/WSZ30°,该岩层的倾向为（）A.330°B.30°A.330°B.30°13膨胀土最主要的特征是A.天然含量高、孔隙比大;C.具多孔性，无层理；（）裂隙发育、湿胀干缩；压缩性低，孔隙比大Cu为()A、416.7Cu为()A、416.7B、4167C、2.4X103D、12.5315水的硬度是指()A.钠镁离子总量B.钙钾离子总量C.钙镁离子总量D.钠钙离子含量14由某土颗粒级配曲线获得“60=12.5mm,dio=O.O3mm,则该土的不均匀系数()16下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是A、发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流B、流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中C、流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏D、流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏TOC\o"1-5"\h\z17“河曲”、离堆山主要是由（）形成的地貌形态。（）底蚀作用；B.侧蚀作用；C.溶蚀作用D.腐蚀作用18土体具有压缩性，使饱和粘性土压缩的主要因素为（）A.土孔隙体积的减小B.土颗粒的压缩C.土中水压缩D.土中封闭气体的压缩19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20增大基础宽度，下列承载力值不发生变化的是（）A.perB・/71/4C.pi/3D・pu三、简答题（共4题，每题5分）21用肉眼鉴别造岩矿物时，主要依据哪些特征？22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？23简述分层总和法的基本步骤？24地基的剪切破坏有哪些形式？四、计算题（共四、计算题（共5题，每题分数详见题后）25某土样，土粒比重2.7,孔隙比为0.95,饱和度为37%,现要把饱和度提高到90%,则每lm3的该土样中应加多少水？26某基坑在细砂层中开挖，经施工抽水，待水位稳定后，实测基坑内外水头差A/?=3.0m,渗透路径L=12m；细砂层饱和重度Ysat=19.5kN/m3,R=4.0x1（T’min's,试计算：（1）渗透水流的平均速度y?（2）渗流力Gd?（3）判别是否会发生流土现象？27某正常固结粘土层厚为2m,孔隙比&0.70,压缩曲线压缩指数00.5,土层所受的平均自重应力po=lOOkPa,建筑物荷载在土层中引起的平均附加应力ZJp=400kPao计算该粘土层的最终压缩量。28己知某挡土墙高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示。试计算挡土墙墙背上的主动土压力合力，并绘出分布图。

29己知如图所示柱基础所受荷载标准值为Fk=2020kN,Mk=l302kNm,基础底面尺寸/X/?=5.4mX2.7m,基础埋深d=1.8m,地层分布情况如图所示。己知持力层承载力特征值/ak=209kPa,承载力修正系数〃b=0.3,?;d=1.6□(1)计算基底压力的最大值、最小值和平均值；(2)计算基底下粘土层修正后的地基承载力的特征值。4=209kPa,"严.3,仏=1.6y=18.7kN/m3《工程地质与土力学》考试模拟题（五）一、填空题（共10题,每题2分）1岩层的产状三要素，包括走向、和倾角。2工程上常用土的和曲率系数判定土的颗粒级配的优劣。3土中液态水可分为结合水和o4地下水的渗流对土单位体积内的骨架所产生的力称为o5河流的地质作用包括、搬运、和沉积。6工程地质勘探的方法有物探、、等儿类。7天然土层所受的应力历史不同，其压缩特性也不同。根据的大小，将天然土层分为超固结土、正常固结土和欠固结土三种状态。TOC\o"1-5"\h\z8均质砂土坡稳定的极限坡角，称为o9原状土和重塑土试件的无侧限抗压强度之比，称为土的o10根据桩侧摩阻力分担荷载的比例，摩擦型桩可分和两种。二、选择题（共10题，每题2分）11下列岩石构造，属于变质岩的构造是（）A.层理构造B.气孔与杏仁构造C.波痕与泥裂D.片麻状构造12若地层出现不对称的重复现象，则此处存在的地质构造为（）A.褶皱B.断层C.节理D.单斜构造13表示无粘性土的密实度的指标是—。（）A、重度B、含水量C、相对密实度D、塑性指数14承压水一般（）A.容易受气候的影响B.容易受气候的影响，但不易被污染C.不易受气候的影响，且不易被污染D.容易被污染15岩石在（）过程中只发生机械破碎，而化学成分不变。（）A.碳酸化作用B.温差风化C.水化作用D.氧化作用16“V”形谷、峡谷主要是由（）形成的地貌形态。（）A.底蚀作用；B.侧蚀作用：C.溶蚀作用；D.腐蚀作用17岩土工程勘察（）阶段，其主要目的是对儿个候选场址的工程地质资料进行对比分析，对拟建场地的稳定性和适宜性作出评价。

D.不能确定A.可行性勘察B.初步勘察C.D.不能确定18现场原位荷载试验测试得到的土的压缩性指标为A.压缩系数A.压缩系数B.压缩指数198均质无粘性土坡的稳定安全系数代A.随坡高的增大而增大C.随坡高的增大而减小C.变形模量D.压缩模量（）与坡高无关与坡高的关系无法确定20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松砂地基D.软土地基三、简答题（共4题，每题5分）21简述什么是角度不整合及其形成过程？22简述泥石流形成的条件？23简述直剪试验和三轴试验的类型？24试比较临塑荷载、界限荷载、地基极限承载力的概念?四、计算题（共四、计算题（共5题，每题分数详见题后）25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,试计算渗透系数。26有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3的环刀内，称得总质量为72.49g,经105°C烘干至恒重为61.28g,己知环刀质量为32.54g,土粒比重为2.74,试求该土样的天然密度、含水量、干密度。27某饱和粘土层，厚度为10m,竖向固结系数Cv=1.2X10%m2/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。28己知某粘性土地基的抗剪强度指标分别为0=26。，c=20kPa,地基中某点的大小主应力分别为6=300kPa,巧=123.75kPa,试问该点处于什么状态？29挡土墙高7m,墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土分二层，各层土物理力学性质指标如图所示。试计算墙背上主动土压力合力，并绘出分布图。

考试模拟题（一）答案一、填空题1喷出岩；2平移断层；3不均匀系数；4自重湿陷性黄土；50.8m：6底蚀，侧蚀；7地震勘探；8有效应力；9极限平衡桩体；100；二、选择题11A；12A；13C；14B；15D；16B；17A：18C；19C；20B：三、简答题21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來确定；（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來判断；（2）穿插关系：年轻的侵入岩脉通常穿过较老的侵入岩來判断。22答：上层滞水是指在包气带内局部隔水层上寄居的具有自由水面的重力水。上层滞水虽然水量不大，但其常常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。23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强烈消融等形成的充沛水源。24答：（1）地基土分层；（2）计算各分层界面处土自重应力；（3）计算各分层界面处基底中心下竖向附加应力；（4）确定地基沉降计算深度（或压缩层厚度）；（5）计算各分层土的压缩量；（6）叠加计算基础的平均沉降量。四、计算题25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，<7.=150kPa；粘土层的最终（固结）沉降量$=^=^^=300imi■加荷1年时，时间因素人=臭==1=0.48/?■（10/2）-固结度Ut=（-^xQ-48）=75%7t~44故加荷1年时地面的沉降量为s'=sUt=300X0.75=225inn26解：

250+100f250-100Y^斗+40__-260kPa="90kPa(1_-260kPa="90kPa6=260—50=210kPa；cr；=90-50=40kPacr；tan2+2c'tan〔45。+绡3I2yI2丿=120kPa<=210kPa>ct；z=120kPa,因此土体破坏。(2)无超孔压时，总应力即为有效大小主应力，则有a,f=<7,tan2f45°+—^|+2ctanf45°+—)=270kPa7I2丿2丿6=260kPa<aif=270kPa,不会发生剪切破坏27解：心=tan2(45°-^)=tan2(450--)=0.4922pa0=—2cy[K^=-2x12x0.7=-16.80kPa设临界深度为Zo,即几=咏-2蚯=°,可得乙—pal=加一2c厌=18x5x0.49-2x12x0.7=27.3kPa三s主动土压力合力为：耳=丄X27.3X(5-1.9)=42.32kN/r2其作用点离墙底的距离为匕尹=1.03m主动土压力分布如图所示。28解：临界水头梯度—1=匹二=1.178；实际水头梯度1+e1+0.4/=—=—=1.6；由于/>/cr,会发生流土现象。L2529解：由“处+心亠2.67(1+0.098)亠0656p1.77D==0.943-0.656=0,9，r-e.0.943-0.461考试模拟题（二）答案一、填空题1倾向；2层理；3液性指数；4渗流力；5底蚀，侧蚀；6初勘，详勘；7有效应力；8灵敏度；9粗糙；10b=c/+ii；二、选择题11B；12A：13C；14A：15C：16B：17B：18C；19A：20B：三、简答题21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。22答：土的三相比例指标中，天然密度、含水量和土粒比重三个指标可直接通过室内试验测得，天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。23答：压缩模量：土在完全侧限条件下竖向应力增量Ap与相应的应变增量A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。24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。四、计算题解：由“GE%,亠2.67（1+0.098）亠0&6p1.772亠7」943—0.656“595。粘孕—粘in0-943-0.46126解：Q=AwAkiik芈;"卷400x15““z；=L0)23cm/s龙x5.5・力门x40x6.0427解：(1)7；=宝J"&%JI?H-(lOxlOO)24T—=0.39,Sel=UlSe=0.39x180=70nm由于7＞彳疔，所以q=(2)Ut=Scl/Sc=90/180=0.5596’所小号=畔泸皿年28解；计算第一层填土的土压力强度K込=tan2(45°一鱼)=tan2(45°-—)=0.494^4^几0=—2q=-2xl0x0.7=-14kPa<0设临界深度为Z0,贝IJ±J.59m18x0.742.67kPapal[=/1/?1Aral-2c17^Z=18x5x0.49-2x!0x0.7=30.1kPa计算第二层填土的土压力强度,Kq=tail2(45°-号)=tan2(450-^―)=|p“卜==18x5xi=30kPaPx=(yJh+yJiJKa=(18x5+19x2)x*=42.67kPa主动土压力合力为E2=1x30.1x(5-1.59)+|x(30+42.67)x2=124kN/m29解：Pu=°.5N抄+NqM+NcC=0.5x4.5x9.8x2+8x18.79x1.5+18x10=449.6kPa考试模拟题（三）答案一、填空题1轴面；2侵入接触，沉积接触；3固相；4pH值；5场地烈度，设计烈度；6物理风化；7原位测试；8小；9220kPa；10光滑；二、选择题11D：12B：13C：14C；15A：16A：17D；18B；19B；20A；三、简答题21（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，该岩层乂沉入到水面，继续产生沉积岩层，这样在上下两个岩层之间缺失了沉积间断期的岩层，且上下两个岩层的产状基本平行，从而形成了平行不整合。22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，棱角分明；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。23答：达西定律\^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；因为计算v的面积不是实际的过水面积，而是整个断面。24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）釆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。四、计算题25加=72.49-32.54=39.95g；化=61.28-32.54=28.74g/>73995叫=“叫=39.95-2&74“.2如-2如"厂五厂】•沁"11.21"28.74=39%11.21"28.74=39%；V21.7“xnd23.14x0.42八“解：a===0.1256cmTOC\o"1-5"\h\z44jaL入0.1256x41455k=111—=111=1.4x10cnVsA(t2-rjh230x(7x60+25)1002诲一宁罟亠咖十尹=2诲一宁罟亠咖十尹=型竺X4X10J17.6沏3.4r一汕心0.7册]+0.7"。28解：2250+100+2250+100+r.v=±'2兰上四+40—260kPa90kPa（2）存在50kPd孔压时，有效大小主应力为6=260—50=210kPa；cr；=90-50=40kPacr；tan245。+必+2ctan〔45。+绡3I2；I2丿=120kPa<=210kPa>ct；z=120kPa,因此土体破坏。（2）无超孔压时，总应力即为有效大小主应力，则有cr.r=6tan'（45°+f]+2ctan（45°+f]=270kPa7I2丿2丿巧=260kPa<a[f=270kPa,不会发生剪切破坏29解:将乙诳=^b代入塑性区最大深度计算公式，可得地基的界限荷®A/4公式n(y^d+ccot0+洽n(y^d+ccot0+洽/4)7Tcot(p-—+(p将参数代入可得p1/4=162.0kPa考试模拟题（四）答案一、填空题1喷出岩；2层理；3不均匀系数；4水利坡降；5残积；6地震法勘探；7次固结沉降；8不固结不排水剪切；90.5m；10达西定律；二、选择题11D：12A：13B；14B：15C：16C；17B：18A：19C：20A：三、简答题21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。22答：河流的侵蚀作用主要有下蚀和侧蚀两种作用。下蚀作用是河水在流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。23答：（1）地基土分层；（2）计算各分层界面处土自重应力；（3）计算各分层界面处基底中心下竖向附加应力；（4）确定地基沉降计算深度（或压缩层厚度）；（5）计算各分层土的压缩量；（6）叠加计算基础的平均沉降量。24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：是由于基础下软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