地质与土力学.doc

一、 填空题（每题1分，共10分）1、若基底压力P不变，增大基础埋置深度D，土中的附加应力将 减小 ，地基的沉降也将 减小 。2、在计算成层土的自重应力时，地下水位以上土层的重度取 天然重度，地下水位以下的重度取 浮重度 ，不透水层以下的重度取 饱和重度 。3、在大主应力(1)不变的情况下，当作用于土体上的小主应力(3实际)小于极限状态下的小应力(3)时，土体处于 破坏 状态。4、粘性土能压实到最实密状态的含水率称 最优含水率 ，相应的干密度称为 最大干密度5.土的渗透系数K越大，说明土的渗透性能越 强 颗粒越细，含粘粒越多的土渗透系数越 小 。1、.土的级配是否良好，常用_.不均匀系数Cu _和曲率系数Cc两个指标综合确定。2、比较土中前期最大固结压力与土中现有覆盖土重的大小，土可处在正常固结土、超固结土和_欠固结土_三种状态。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_=45+ /24、土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的_.抗剪强度_。5、孔隙水压力系数B值的大小主要取决于土体的_饱和度6、辉长岩主要由下列矿物组成：辉石、斜长石、角闪石、橄榄石7、褶皱构造中褶曲的形态有两种：.向斜褶曲、背斜褶曲8、地震波包括在两种介质内部传播的体波和限于介面附近传播的 面波 两种。9、河流在流动的过程中，不断加深和拓宽河床的作用称为河流的_侵蚀_作用。10、作为建筑物地基和建筑物的四周环境的地层，都是由内力和外力地质作用形成。由一种或多种岩石和各种地质构造所组成，具有各向异性复杂的岩石地层，在工程地质上，把它称为岩体_1、岩石按其成因可分为三大类即 岩浆岩、沉积岩、变质岩2、岩层产状三要素是 走向、倾向、倾角3、岩体滑动的边界条件为 滑动面、切割面 临空面三种边界面。4、饱和土体在外荷载作用下，孔隙水被挤出，孔隙体积逐渐_减_，从而产生压缩变形的过程，称为_固结_1、岩浆岩的构造分为（ 流纹状构造）、（气孔状构造）、（杏仁状构造）、（块状构造）四种。2、沉积岩的结构（碎屑结构）、（泥质结构）、（化学结构和生物化学结构）。3、变质作用有（接触变质作用）、（区域变质作用）、（动力变质作用）。4、褶曲按轴面产状分为（直立褶曲）、（倾斜褶曲）、（倒转褶曲）、（平卧褶曲）。5、化学风化包括（水化作用）、（氧化作用）、（碳酸盐化作用）、（溶解作用）。6、地下水按含水介质分为（孔隙水）、（裂隙水）、（岩溶水）。7、衡量砂土的级配好坏的指标（不均匀系数）、（曲率系数）。8、某工程地基钻孔取样，进行室内压塑性试验，试样高为h0=20mm,在P1=100KPa作用下测得压缩量S1=1.1mm，在P2=200KPa作用下的压缩量为S2=0.64mm。土样的初始孔隙比为l0=1.4，试计算压力P=100200KPa范围内土的压缩系数（0.8MPa-1 ）、压缩模量（ 2.84MPa ），该土的压缩性（高压缩性土）。9、在确定地基压缩层厚度时，一般取（ ）处的地基深度Zn作为压缩层计算深度的下限，当该深度下有高压缩性土层时取（ ）对应深度。10、土颗粒愈粗，内摩擦角（ 大 ）；土颗粒愈细，塑性愈大，其粘聚力也（ 大）二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题1分，共15分）1、下列岩石中属于岩浆岩是(A )。（A）花岗岩和玄武岩 （B）花岗岩和大理岩（C）砂岩和石灰岩 （D）玄武岩和石灰岩2、沉积岩的主要特点是( B )。（A）块状构造 （B） 层理构造（C）片理构造 （D）含化石3、水库浸没常引起水库周围地区的土壤产生的不良现象是( A )。（A） 沼泽化和盐渍化 （B）塌岸 （C） 沙化 （D）流沙4、下列岩石中其工程地质性质较好的岩石是( D )。（A） 粘土岩 （B）云母片岩 （C） 千枚岩 （D）花岗岩5、变质岩与其它岩石最明显的区别是 ( A )。（A）片理构造和变质矿物 （B）层理结构和变质矿物（C）变晶结构和片理构造 （D）板状结构和变质矿物6、标准贯入锤击数越大，土的孔隙比（ B ）。（A）越大 （B）越小 （C）不变 （D）无关7、土条搓滚到_B_出现裂纹但并未断开时，土条的含水率等于塑限。（A）2mm （B）3mm （C）4mm （D）5mm8、粘性土的天然含水率增大时，随之增大的是（ D ）。（A） 塑限 （B） 液限 （C）塑性指数 （D）液性指数9、由于地下水的存在，会使得作用在挡土墙背上的总压力（ A ）。（A） 增大 （B）减小 （C） 不变 （D） 无关10、土的重度（或密度）是通过（ A ）试验测定。（A）环刀法 （B）比重瓶法 （C）比重计法 （D） 烘干法11、表示土的渗透性强弱的指标是（ B ）。（A） 渗透力 （B）渗透系数 （C）水力坡度 （D）渗透变形12、土的压缩变形主要是（ D ）的缘故。（A）固体颗粒压缩 （B）土中水压缩（C）土中气体压缩 （D）孔隙体积减小13、宽度相同的条形基础和方形基础，其基底附加应力均为200kPa，在深度Z5m处的附加应力，条件基础的 _A_方形基础。（A）大于 （B）等于 （C）小于 （D）接近14、_B_的作用是引起地基沉降的主要原因。（A）自重应力（B）附加应力（C）基底压力（D）孔隙水压力15、作用在基础底面的压力大于_C_时，地基发生整体滑动破坏。(A)临塑荷载 (B)临界荷载 (C)极限荷载 (D)地基承载力1.土中的水中，（C ）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2.表征土软硬状态的指标是（D ）A.塑限 B.液限 C.塑性指数 D.液性指数3.土体具有压缩性的主要原因是（B ）A.主要是由土颗粒的压缩引起的 B.主要是由孔隙的减少引起的C.主要是因为水被压缩引起的 D.土体本身压缩模量较小引起的4.某原状土的液限 =46%，塑限 =24%，天然含水量=40%，则该土的塑性指数为（ A ）A.22 B.22% C.16 D.16%5.设某一岩浆岩手标本岩块，经表观和放大镜观察鉴别，其中主要矿物成分为正长石，角闪石、黑云母等粒结构，试鉴定其岩石类别为（C ）A.花岗岩 B.闪长岩 C.正长岩 D.辉绿岩6.对岩层的地质构造进行野外观测时，常采用穿越法，沿垂直于岩层的走向路线穿越观察，若观察到岩层在地表上露的层序呈有规律，无间断从老岩层顺序（最老、较老、到老）到新岩层顺序（新的，较新，最新，较新，到新）又回复到岩层层顺序，这种地质构造为（A ）。A.向斜构造 B.背斜构造C.单斜构造 D.褶皱构造7.下面哪一个是属于岩浆岩的构造（C ）A.片麻状构造 B.层面构造C.流纹状构造 D.板状构造1、有些中小型工程因清基不彻底而产生的工程地质问题主要是_B_。(A) 浅层滑动 (B) 表层滑动(C) 深层滑动 (D) 不均匀沉降2、变质岩的分类首先考虑是_B_。(A) 矿物组成 (B) 构造特征(C) 结构特征 (D) 化学成分3、沉积岩的主要特点是 B 。(A) 块状构造 (B) 层理构造(C) 片理构造 (D) 含化石4、反映粘性土稠度状态的指标是_D_。(A) 含水量 (B) 液限(C) 塑限 (D) 液性指数5、饱和土体的固结过程，也是抗剪强度_B_的过程。(A) 增大 （B）减小 （C）不变 （D）不能确定6、土条搓滚到_B_出现裂纹但并未断开时，土条的含水量等于塑限。(A) 2mm (B) 3mm (C) 4mm (D) 5mm7、标准贯入锤击数越大，土的孔隙比_B_。(A) 越大 (B) 越小 (C) 不变 （D）不能确定8、表示土的渗透性指标是_C_。(A) 渗透力 (B) 水力坡度(C) 渗透系数 (D) 渗透速度9、_B_的作用是引起地基沉降的主要原因。(A) 自重应力 (B) 附加应力(C) 孔隙水压力 (D) 渗透力10、由于地下水的存在，会使得作用于挡土墙背上的总压力_A_。（A）增大 （B）减小 （C）不变 （D）不能确定三、判断题（判断下列各题，正确的在题干后面括号内打“”，错误的打“”。每小题1分，共15分）（）1、层理构造是沉积岩所特有构造，而杏仁状、气孔状构造却是变质岩所特有构造。（）2、地球最内部的核心部分称为地核，地核与地幔的分界面为古登堡面。（）3、气孔状构造，流纹状构造常在浅成岩中出现。（）4、大理岩、石灰岩和石英岩都是变质岩。（）5、下降盘可以是下盘也可以是上盘。（）6、擦痕是岩层错动在断层面上留下的痕迹。（）7、代、纪、世是地层单位，界、系、统是地质时代单位。（）8、虽说断裂构造使岩石的完整性和连续性遭受破坏，降低了岩石强度和稳定性，增大了透水性，但在水利工程建设中仍可不考虑断裂构造对其产生的影响。（）9、大型永久性建筑物，一般设计烈度都比基本烈度有所提高。（）10、岩石透水性的强弱主要取决于岩石中空隙、裂隙空间的大小及其相互间的连通情况。（）11、粘粒含量越多的土可塑性越大，土也越软。（）12、颗粒级配曲线较陡，则表示颗粒大小相差较小，土粒较均匀。（）13、地基的强度破坏是剪切破坏，而不是受压破坏。（ ）14、地基中的附加应力随着深度的增大而增大，自重应力随着深度的增大而减小。（）15、任何土体在自重压力作用下都不产生压缩变形。（ ）1.土体剪切破坏面通常发生在大主应力面上。（ ）2.水在饱和土体中流动的实际平均速度小于渗流速度。（ ）3.土的压缩模量越小，其压缩性越大。（ ）4.微晶高岭石，水云母、高岭石等是组成粘土的次生矿物。（ ）5.岩层的褶皱构造中，岩层向下拱起的弯曲称为背斜褶曲；岩层向下凹的弯曲为向斜褶曲，一般情况下可以认为背斜为山，向斜为谷。（ ）6.在岩溶发育地区修筑高速公路，在路线的选择方面，必需认真注意下列问题：a.路线应尽量选择在难溶岩石分布地区通过；b.路线方向不宜与岩层构造线方向平行；c.路线应尽量避开河流附近、大的断层破碎带等。这些都是十分重要的基本原则。（ ）1、岩石都是矿物的集合体。（ ）2、在褶皱构造地区建坝时，坝址最好选择褶皱的轴部。（ ）3、在地球所有圈层中，地壳厚度最小。（ ）4、片理构造为变质岩特有的构造特征。（ ）5、岩石经过变质其强度较原岩降低了。（ ）6、塑性指数越大的土，其粘粒含量越多。（ ）7、饱和土的压缩变形速率与土的透水性有关。（ ）8、在地基中，当孔隙中的水完全排出后，孔隙水压力为零，这时地基的沉降量是最终沉降量。（ ）9、击实试验目的是确定土的最优含水率与相应最大干密度。（）10、流土现象是当渗透力大于土的浮重度时发生。四、名词解释（每个5分，共20分）1被动土压力 (被动土压力挡土墙在外力作用下向后移动或转动，达到一定位移时，墙后土体处于极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力。)2正断层 (正断层上盘相对下降，上盘相对上升的断层。)3基本烈度 (基本烈度某一地区今后一定时期内一般场地条件下，可能遭遇的最大地震烈度。)4背斜 (背斜岩层向上弯曲，核心部位岩层较两侧岩层时代老，岩层的倾向相背。)岩石的结构岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和形状及组合方式等特征。最优含水量击实曲线上最大干密度对应的含水量。岩石的构造指组成岩石的矿物颗粒的排列方式和填充方式。承压水充满于两个隔水层之间，具有静水压力的地下水。饱和度水的体积与孔隙体积之比。临塑荷载地基由弹性状态想塑性状态转化的荷载五、简答题（每小题5分，共20分）1、什么叫最优含水量？压实粘性土时为何要控制含水量？1、在一定的压实功能作用下，土在某一含水量下可以击实到最大的密度，这个含水量称为最优含水量。粘性土料过干或过湿都不能获得好的压实效果；当含水量过低时，粘性土颗粒周围的结合水膜薄，粒间引力强，颗粒相对移动的阻力大，不易挤紧；当含水量过大时，自由水较多，击实时，水和气体不易从土中排出，并吸收了大部分的击实功能，阻碍了土粒的靠近。2、 土是如何形成的？土的结构有哪些？土是由岩石经过风化作用形成的松散的堆积物；有单粒、蜂窝状、絮状的三种结构。具有单粒结构的土，一般孔隙比大，透水性强，压缩性低，强度较高；蜂窝状、絮状结构的土，压缩性大，强度低，透水性弱。3、 简述液、塑限联合测定法的步骤。（1）浸泡试样（2）测三个下落深度及对应的含水量（3）在双对数坐标上作图，查找液、塑限。2.地下水位变动对地基中应力、沉降有何影响？地下水位上升对地基承载力有何影响？2.地下水位下降会引起原地下水位以下土中的有效自重应力增加，从而造成地表大面积附加下沉。地下水位上升，虽然不会增加自重应力，但由于使原来地下水位和变动后地下水位之间那部分土压缩性增大，也会产生附加沉降量。地下水位上升，由于水下部分的天然重度改为浮重度，地基承载力降低。3.试述在岩石地区，研究岩层的断层构造对公路工程设计与施工有何实际意义。3.岩层经过断裂变动形成断层构造后，一般岩体裂隙增多，岩石破碎，地下水发育，风化严重，结构面软弱，降低了岩石的强度和稳定性，对工程造成种种不利的 影响。对于研究公路路线的布局，特别要注意河谷地貌与断层构造的关系，当断层的走向与路线平行时，路基靠近断层破碎带，容易引起塌方；对于大桥基础部位， 必须查明断层真实情况，必须采取可靠基础工程措施，否则不宜建造；对于隧道工程，遇到断层构造是十分不利的情况，尽量避免与断层破碎带接触；隧道穿越断层 时，切实采取可靠的工程措施，确保工程安全与稳定4.试略述断层构造对隧道位置选择的影响。4.当隧道的位穿越断层构造时，常遇到岩层破碎，地层压力不大，并且常为地下水的通道，这对隧道的危害极大。所以，隧道应尽力避免穿越断层构造。如果必须穿越时， 应尽力垂直于断层走向或以较大的角度斜交，并考虑采取必要的工程措施，确保隧道的稳定与安全。1、 根据潜水等水位线，可以解决那些问题？a) 确定潜水流向b) 确定潜水水利坡度c) 确定潜水的埋藏深度d) 确定潜水和地表水之间的补排关系e) 确定泉和沼泽位置f) 选择给水或排水建筑物位置2、简述分层总和法计算地基沉降量的步骤。（1） 将地基分层（2） 计算自重应力和附加应力（3） 确定压缩层厚度（4） 计算分层沉降量（5） 计算最终沉降量（6） 沉降量进行修正3、 简述土的快速压缩试验的步骤及原理。（1）切取土样（2）把土样装到压缩仪上，并调整好量表（3）施加荷载按一小时读数，最后一级荷载需要稳定1、 简述断层的野外识别特征。（1） 岩层标志（岩层重复、缺失、岩层被错断等）；（2） 构造标志（断层角砾岩、断层泥、断层擦痕、岩层的牵引弯曲现象等）；（3） 地貌标志（断层崖、冲沟、山脉的中断或错开、线状分布的湖泊和温泉，线状分布的植物等）。六、计算题1、含水率23.7，重度18.7KN/m3，比重2.71，液限22.2，塑限15.0，试推算该试样的饱和度，孔隙比，孔隙率，塑性指数，液性指数。（8分）饱和度Sr=84.5% 孔隙比e =0.76 孔隙率n=43.2% 塑性指数Ip=7.2 液性指数 IL =1.213、挡土墙符合朗肯土压力条件，C=18Kpa，=15，=17.0，求主动土压力及作用点位置。（12分）2、挡土墙符合朗肯土压力条件，C=18Kpa，=15，=17.0，求主动土压力及作用点位置。解：主动土压力系数=Z=0，=Z=H，=17，故存在土压力零点，土压力零点位置=，主动土压力大小：由=，作用点位置，离墙底1、用体积为72cm3的环刀取得某原状土样重132g，烘干后土重122g，=2.72，试计算该土样的、e、，并比较各重度的大小（10分）。解：（1）土的密度=1.83 gcm3，重度=101.83=18.3 KN/m3（2）含水量=8.2%（3）天然孔隙比=0.61（4）=16.9 KN/m3（5）=20.68 KN/m3（6）=-=10.68 KN/m3（7）饱和度=36.6%各重度之间大小关系为：2、已知地基中某点的应力状态，土的抗剪强度指标， 。试判断该点是否产生剪切破坏？（10分）2、已知地基中某点的应力状态，土的抗剪强度指标， 。试判断该点是否产生剪切破坏？解：由式：可得土体处于极限平衡状态时的最大主应力为：=73.5tg(45+242.1=303kPa，则，故该点没有产生剪切破坏。1、某土样的体积为60cm3， 称得湿土的重量为 0.116kg，烘干后重0.096kg,土样的土粒比重为2.70，试求该土样的：含水率、湿重度、干重度、孔隙比、孔隙率及饱和度。(10分)含