工程地质及土力学复习题

1 工程地质及土力学工程地质及土力学 学习指导书学习指导书 1 填空 填空 1 矿物的 矿物的 硬度硬度 是指矿物抵抗刻划研磨的能力 是指矿物抵抗刻划研磨的能力 P12 2 矿物受外力作用时 其内部质点间的连接力被破坏 沿一定方向形成一系列光滑的破裂面的性质称为 矿物受外力作用时 其内部质点间的连接力被破坏 沿一定方向形成一系列光滑的破裂面的性质称为 解理解理 P12 3 根据冷凝环境的不同 岩浆岩可分为喷出岩和 根据冷凝环境的不同 岩浆岩可分为喷出岩和侵入侵入 岩 岩 P15 4 地质年代包括太古代 元古代 地质年代包括太古代 元古代 古生代古生代 中生代和新生代 中生代和新生代 P31 5 岩层构造特征包括岩层的层面 厚度和 岩层构造特征包括岩层的层面 厚度和产状产状 P32 6 岩层的产状三要素 包括走向 岩层的产状三要素 包括走向 倾向倾向 和倾角 和倾角 P33 7 通过核部大致平分褶曲两翼的面称为褶曲的 通过核部大致平分褶曲两翼的面称为褶曲的 轴面轴面 P34 8 轴面近于直立 两翼倾向相反 倾角大小近于相等的褶皱 称为 轴面近于直立 两翼倾向相反 倾角大小近于相等的褶皱 称为直立褶曲直立褶曲 P35 9 在岩石形成后由于受到构造应力作用变形所产生的裂缝称为 在岩石形成后由于受到构造应力作用变形所产生的裂缝称为 构造构造 节理 节理 P37 10 断层面倾角介于 断层面倾角介于 25 45 之间的之间的 逆断层逆断层 称为逆掩断层 称为逆掩断层 P40 11 断层两盘沿断层走向方向发生位移的断层称为 断层两盘沿断层走向方向发生位移的断层称为平移断层平移断层 其倾角通常很陡 其倾角通常很陡 P40 12 岩石经物理和化学风化作用后残留在原地的碎屑物称为 岩石经物理和化学风化作用后残留在原地的碎屑物称为 残积残积 物 物 P57 13 雨水或雪水将高处的风化碎屑物质洗刷而向下搬运 或由于本身的重力作用 堆积在平缓的斜坡或坡脚处 成为 雨水或雪水将高处的风化碎屑物质洗刷而向下搬运 或由于本身的重力作用 堆积在平缓的斜坡或坡脚处 成为 坡积坡积 物 物 P57 2 单项选择 单项选择 1 矿物呈白色 晶面呈板状或片状 外形呈假六方形或菱形 集合体呈致密片状块体 一组极完全节理 该矿物可定 矿物呈白色 晶面呈板状或片状 外形呈假六方形或菱形 集合体呈致密片状块体 一组极完全节理 该矿物可定 名为名为 C 白云母 白云母 2 下列岩石中 属于变质岩的是 下列岩石中 属于变质岩的是 B 石英岩 石英岩 P24 3 下列岩石中 属于沉积岩的是 下列岩石中 属于沉积岩的是 B 石灰岩 石灰岩 P20 4 下列岩石构造 属于变质岩的构造是 下列岩石构造 属于变质岩的构造是 D 片麻状构造 片麻状构造 P25 5 某地质图上 标明一岩层的产状为某地质图上 标明一岩层的产状为 330 WS 30 该岩层的倾向为 该岩层的倾向为 C 240 6 隧道工程沿褶曲走向穿越时 较为有利的部位是隧道工程沿褶曲走向穿越时 较为有利的部位是 D 翼部 翼部 7 一地区沉积了一套岩层后 受地壳运动影响而升出水面 沉积作用发生中断 遭受剥蚀 然后再次下沉接受沉积 一地区沉积了一套岩层后 受地壳运动影响而升出水面 沉积作用发生中断 遭受剥蚀 然后再次下沉接受沉积 地层无倾斜或反转 则地层接触关系为地层无倾斜或反转 则地层接触关系为 B 假整合接触 假整合接触 3 名词解释 名词解释 向斜褶曲 背斜褶曲 正断层 逆断层 平行不整合 角度不整合向斜褶曲 背斜褶曲 正断层 逆断层 平行不整合 角度不整合 4 简述题 简述题 1 简述在工程上岩石和岩体的区别 简述在工程上岩石和岩体的区别 1 填空 填空 第一章部分练习题答案第一章部分练习题答案 1 硬度 硬度 2 解理 解理 3 侵入 侵入 4 古生代 古生代 5 产状 产状 6 倾向 倾向 7 轴面 轴面 8 直立褶皱 直立褶皱 9 构造节理 构造节理 10 逆断层 逆断层 11 平移断层 平移断层 12 残积残积 13 坡积坡积 2 单项选择 单项选择 1 C 2 B 3 B 4 D 5 C 6 D 7 B 1 填空题 填空题 第二章第二章 建筑工程地质问题建筑工程地质问题 1 按引起风化作用发生的因素的不同 风化作用可分为 按引起风化作用发生的因素的不同 风化作用可分为 P64 化学风化和生物风化作用 化学风化和生物风化作用 2 滑坡的治理原则应以 滑坡的治理原则应以 P74 及时治理 并根据工程重要性制订具体整治方案 及时治理 并根据工程重要性制订具体整治方案 3 泥石流的形成必须具备 泥石流的形成必须具备 P76 陡峭的山坡和较大的沟谷以及大量集中水源的地形 地质和水文气象 陡峭的山坡和较大的沟谷以及大量集中水源的地形 地质和水文气象 4 若某一地震波的周期与地基土层的固有周期相近 由于发生共振 该地震波的振幅将被放大 此周期称为 若某一地震波的周期与地基土层的固有周期相近 由于发生共振 该地震波的振幅将被放大 此周期称为 P86 5 地震的破坏方式有 地震的破坏方式有 P85 驻波破坏 相位差动破坏和地震液化破坏四种 驻波破坏 相位差动破坏和地震液化破坏四种 2 单项选择题 单项选择题 1 按滑动的力学性质 滑坡可分为 按滑动的力学性质 滑坡可分为 B B 牵引式滑坡和推动式滑 牵引式滑坡和推动式滑坡坡 P70 2 下列关于震级和烈度的说法 下列关于震级和烈度的说法 A 震级是地震所释放出来能量大小的反映 震级是地震所释放出来能量大小的反映 P82 83 3 简述题 简述题 1 简述风化作用的基本类型 简述风化作用的基本类型 P64 2 简述滑坡发生的阶段 简述滑坡发生的阶段 P71 3 简述影响滑坡的因素 简述影响滑坡的因素 P74 4 何谓潜蚀 潜蚀可分为那几种类型 何谓潜蚀 潜蚀可分为那几种类型 P79 2 5 试述岩溶的形成条件 试述岩溶的形成条件 P79 6 何谓地震烈度 主要受那些条件影响 何谓地震烈度 主要受那些条件影响 P83 7 何谓地震效应 主要包括那些方面 何谓地震效应 主要包括那些方面 P85 1 填空 第二章部分练习题答案 填空 第二章部分练习题答案 1 物理风化 物理风化 2 以防为主 以防为主 3 丰富的松散固体物质 丰富的松散固体物质 4 卓越周期 卓越周期 5 共振破坏 共振破坏 2 单项选择 单项选择 1 B B 2 2 A 3 简述题 简述题 1 答 物理风化作用 化学风化作用和生物风化作用 答 物理风化作用 化学风化作用和生物风化作用 2 答 蠕动变形 滑动破坏和渐趋未稳定三个阶段 答 蠕动变形 滑动破坏和渐趋未稳定三个阶段 3 答 答 斜坡外形斜坡外形岩性岩性构造构造水水地震地震人为因素 人为因素 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 4 答 答 地表水或地下流水入地下土体内 将颗粒间可溶成分溶滤 带走细小颗粒 使土体淘空成洞穴 这种地质作地表水或地下流水入地下土体内 将颗粒间可溶成分溶滤 带走细小颗粒 使土体淘空成洞穴 这种地质作 1 1 用称为潜蚀 用称为潜蚀 机械潜蚀和溶滤潜蚀两种 机械潜蚀和溶滤潜蚀两种 2 2 5 答 岩溶是水对岩石溶蚀的结果 因而岩溶的形成条件是有水和可溶于水且透水的岩石 而且水在其中是流动的 答 岩溶是水对岩石溶蚀的结果 因而岩溶的形成条件是有水和可溶于水且透水的岩石 而且水在其中是流动的 有侵蚀力的 有侵蚀力的 6 答 地震烈度是表示某地受地震影响的破坏程度 它不仅取决于地震的能量 同时也受震源深度 与震中的距离 答 地震烈度是表示某地受地震影响的破坏程度 它不仅取决于地震的能量 同时也受震源深度 与震中的距离 地震波的传播介质以及表土性质等条件的影响 地震波的传播介质以及表土性质等条件的影响 7 答 答 地震效应是指当地震力超过建筑物的承受能力时 建筑物就会发生变形 开裂 甚至倒塌 地震效应是指当地震力超过建筑物的承受能力时 建筑物就会发生变形 开裂 甚至倒塌 1 1 地震力效应 地震破裂效应 地震液化效应和地震激发地质灾害效应四个方面 地震力效应 地震破裂效应 地震液化效应和地震激发地质灾害效应四个方面 2 2 1 填空 填空 第三章第三章 土的渗透性与渗流土的渗透性与渗流 1 流经渗透路径单位长度所对应的水头损失 称为 流经渗透路径单位长度所对应的水头损失 称为 2 由于土层的成层性 垂直渗透系数较水平渗透系数 由于土层的成层性 垂直渗透系数较水平渗透系数 2 单项选择 单项选择 1 反映土透水性质的指标是 反映土透水性质的指标是 C 渗透系数 渗透系数 2 下列描述正确的是 下列描述正确的是 B 同一流网中 任意两相邻等势线间的总水头差相等 同一流网中 任意两相邻等势线间的总水头差相等 3 下列关于渗流力的描述 错误的是 下列关于渗流力的描述 错误的是 A 渗流力数值与水力梯度成正比 方向与渗流方向一致 渗流力数值与水力梯度成正比 方向与渗流方向一致 B 渗流力是一种体积力 量纲与重度的量纲相同 渗流力是一种体积力 量纲与重度的量纲相同 C 流网中等势线越密的区域 其渗流力就越大 流网中等势线越密的区域 其渗流力就越大 D 渗流力的存在对土体稳定性总是不利的 渗流力的存在对土体稳定性总是不利的 4 地下水自下而上渗流时 土层中土的骨架的有效应力地下水自下而上渗流时 土层中土的骨架的有效应力 B 减小 减小 3 名词解释 名词解释 渗流力 流土 管涌渗流力 流土 管涌 4 计算题 计算题 1 某一砂土试样 高 某一砂土试样 高 15cm 直径 直径 5 5cm 进行常水头渗透试验 在测压管水头差为 进行常水头渗透试验 在测压管水头差为 40cm 下经历下经历 6 0s 流过的水量为 流过的水量为 400cm3 试计算渗透系数 试计算渗透系数 2 设做变水头试验土样的横截面积为 设做变水头试验土样的横截面积为 30cm2 厚度为 厚度为 4cm 渗透仪玻璃管的直径为 渗透仪玻璃管的直径为 0 4cm 试验开始时候的水位差为 试验开始时候的水位差为 145cm 经过 经过 7 分分 25 秒观察得水位差为秒观察得水位差为 100cm 试验时水温为 试验时水温为 20 试求土样的渗透系数 试求土样的渗透系数 3 对某土样进行室内渗透试验 土样长度为对某土样进行室内渗透试验 土样长度为 25cm25cm 试验水头差为 试验水头差为 40cm40cm 土粒比重 土粒比重d ds s 2 65 2 65 孔隙比 孔隙比 水自下 水自下4 0 e 而上渗流 试判断土样是否发生流土现象 而上渗流 试判断土样是否发生流土现象 4 在厚度为 在厚度为 9m 的粘土层中开挖基坑 其下为砂层 砂层顶面为有的粘土层中开挖基坑 其下为砂层 砂层顶面为有 7 5m 高的层压水头 试求开挖深度为高的层压水头 试求开挖深度为 6m 时 基坑时 基坑 中水深中水深 h 至少要多深才能防止基坑底部不发生隆起 至少要多深才能防止基坑底部不发生隆起 3 sat 20 4kN m3 砂土 粘土 9m 6m 7 5m h 5 一粘土层位于两砂层中间 其中上面砂层的容重 一粘土层位于两砂层中间 其中上面砂层的容重 饱和容重 饱和容重 地下水位保持在地 地下水位保持在地 3 kN m 6 17 3 sat kN m 6 19 表下表下 1 5m 处 下面的砂层中有承压水 若要使粘土层产生流土 则下层砂中的承压水位至少高出地表多少米 处 下面的砂层中有承压水 若要使粘土层产生流土 则下层砂中的承压水位至少高出地表多少米 3 0m 1 5m 1 5m h sat 20 6kN m 3 sat 19 6kN m 3 17 6kN m 3 粘土层 砂土层 地下水位面 地面 1 填空 填空 第三章部分练习题答案第三章部分练习题答案 1 水力梯度 水力梯度 2 小 小 2 单项选择 单项选择 1 C 2 B 3 D 4 B 4 计算题 计算题 1 t L h AkAkitAvtQ cm s0523 1 0 640 4 5 5 15400 2 htA QL k 2 2 22 cm1256 0 4 4 014 3 4 d ahaVdd t L h AktAkiVddd hat L h Akdd h h kA aL t d d 2 1 2 1 d d h h t t h h kA aL t cm s104 1 100 145 ln 25607 30 41256 0 ln 5 2 1 12 h h ttA aL k 3 孔隙率 孔隙率 286 0 4 01 4 0 1 e e n 临界水头梯度临界水头梯度 178 1 286 0 1 165 2 1 1 cr ndi s 实际水头梯度实际水头梯度 由于由于 会发生流土现象 会发生流土现象 6 1 25 40 L h i cr ii 4 粘土层底部总应力粘土层底部总应力 孔隙水压力 孔隙水压力 3 sat h w 5 7 w u 4 有效应力有效应力 0 u 3 sat h w 5 7 w m38 1 10 4 203 5 7 35 7 sa w tw h 5 5 粘土层底面总应力 粘土层底面总应力 kPa 6 1173 6 205 1 6 195 1 6 17 孔隙水压力孔隙水压力 6 35 15 1 hhu ww 0 6 6 117 hu w m76 5 6 6 117 w h 1 名词解释 名词解释 第四章第四章 土的压缩性及基础沉降土的压缩性及基础沉降 压缩变形 指土体受外力作用后产生的体积缩小 压缩变形 指土体受外力作用后产生的体积缩小 土的压缩性 指有效应力与压缩变形变化的特性 土的压缩性 指有效应力与压缩变形变化的特性 P113 压缩系数 指单位压力变化引起土中孔隙比的变化 压缩系数 指单位压力变化引起土中孔隙比的变化 P117 压缩指数 压缩模量 体积压缩系数 先期固结压力 饱和粘性土的渗透固结 固结度压缩指数 压缩模量 体积压缩系数 先期固结压力 饱和粘性土的渗透固结 固结度 2 填空 填空 1 设某可压缩土层符合太沙基一维固结理论的基本假定 已知该土层为单面排水时 固结度达到 设某可压缩土层符合太沙基一维固结理论的基本假定 已知该土层为单面排水时 固结度达到 80 需要需要 4 年的时间 年的时间 如果该土层变为双面排水 要达到相同的固结度 则需要如果该土层变为双面排水 要达到相同的固结度 则需要 年的时间 年的时间 2 按分层总和法计算软土地基固结沉降时 常用 按分层总和法计算软土地基固结沉降时 常用 作为确定地基沉降计算深度的标准 作为确定地基沉降计算深度的标准 3 饱和土渗透固结的过程就是孔隙水压力逐渐消散和 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 相应增加的过程 4 太沙基一维固结理论假定土中孔隙水的渗流服从 太沙基一维固结理论假定土中孔隙水的渗流服从 5 太沙基一维固结理论假定在渗透固结过程中 土的 太沙基一维固结理论假定在渗透固结过程中 土的 和压缩模量保持不变 和压缩模量保持不变 6 地基的最终沉降量由瞬时沉降 固结沉降和 地基的最终沉降量由瞬时沉降 固结沉降和 三部分组成 三部分组成 7 土层在历史上最大固结压力作用下压缩已经稳定 此后土层厚度变化不大 也没有经受过其他荷载的继续作用 该 土层在历史上最大固结压力作用下压缩已经稳定 此后土层厚度变化不大 也没有经受过其他荷载的继续作用 该 土层的固结状态为土层的固结状态为 状态 状态 3 单项选择题 单项选择题 1 土的压缩性越低 则土的 土的压缩性越低 则土的 D 室内压缩曲线越缓 室内压缩曲线越缓 2 高压缩性土的压缩指数 高压缩性土的压缩指数 a1 2A 0 5MPa 1 3 用分层总和法计算固结沉降时 不能采用的变形指标是 用分层总和法计算固结沉降时 不能采用的变形指标是 A 压缩指数 压缩指数 B 压缩模量 压缩模量 C 变形模量 变形模量 D 体积压缩系数 体积压缩系数 4 A 土层厚度为土层厚度为 B 土层厚度的土层厚度的 2 倍 则在其他条件相同的情况下 倍 则在其他条件相同的情况下 A B 土层达到同一固结度所需要时间的关系是土层达到同一固结度所需要时间的关系是 D BA tt4 5 太沙基一维固结理论分析饱和粘土的固结过程时 假定外荷载的施加方式是 太沙基一维固结理论分析饱和粘土的固结过程时 假定外荷载的施加方式是 B 一次骤然 一次骤然 6 在新冲填土上建造建筑物 引起建筑物沉降的原因是 在新冲填土上建造建筑物 引起建筑物沉降的原因是 C 冲填土的自重及建筑物荷载 冲填土的自重及建筑物荷载 4 多项选择题 多项选择题 1 下列有关按 下列有关按 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 推荐的方法计算地基最终沉降量的论述正确的是推荐的方法计算地基最终沉降量的论述正确的是 A 该方法假定地基土压缩时不发生侧向变形 该方法假定地基土压缩时不发生侧向变形 B 该方法按天然土层分层 该方法按天然土层分层 C 该方法采用平均附加应力系数的概念 该方法采用平均附加应力系数的概念 D 该方法引入了沉降计算经验系数 该方法引入了沉降计算经验系数 E 该方法按附加应力与自重 该方法按附加应力与自重 应力的比值小于等于应力的比值小于等于 0 2 确定地基沉降计算深度确定地基沉降计算深度 2 一般压力作用下 计算土体压缩量时可以忽略 一般压力作用下 计算土体压缩量时可以忽略 A 孔隙水的压缩 孔隙水的压缩 E 土颗粒的压缩 土颗粒的压缩 5 简答题 简答题 1 土的压缩性指标有哪些 它们之间有何关系 如何利用这些指标判断土的压缩性 土的压缩性指标有哪些 它们之间有何关系 如何利用这些指标判断土的压缩性 2 简述分层总和法和规范法计算地基最终沉降量的异同 简述分层总和法和规范法计算地基最终沉降量的异同 3 土的应力历史对土的压缩性有何影响 土的应力历史对土的压缩性有何影响 4 在饱和土一维固结过程中 土的有效应力和孔隙水压力是如何变化的 在饱和土一维固结过程中 土的有效应力和孔隙水压力是如何变化的 5 土的最终沉降量由哪几部分组成 各部分意义如何 土的最终沉降量由哪几部分组成 各部分意义如何 5 6 计算题 计算题 1 某饱和粘土层的厚度为 某饱和粘土层的厚度为 10 m 地面作用大面积荷载 地面作用大面积荷载 p0 150 kPa 已知该粘土的压缩模量为 已知该粘土的压缩模量为 竖向固结 竖向固结MPa5 s E 系数系数 Cv 12 m2 a 求粘土层在双面排水条件下加荷 求粘土层在双面排水条件下加荷 1 年时的沉降量 已知当应力图形为矩形时 单面排水条件下的平年时的沉降量 已知当应力图形为矩形时 单面排水条件下的平 均固结度均固结度 Ut与时间因数与时间因数 Tv之间的关系为之间的关系为 4 2 t v 2 e 8 1 T U 2 在天然地面上大面积堆载 荷载强度 在天然地面上大面积堆载 荷载强度 天然土层为两层 第一层为粗砂 厚度 天然土层为两层 第一层为粗砂 厚度 4 0m 重度 重度kPa50 p 饱和重度 饱和重度 第二层为粘土层 厚度 第二层为粘土层 厚度 5 0m 压缩模量 压缩模量 Es 5 MPa 饱和重度 饱和重度 3 kN m18 3 sat kN m18 地下水位在地面下 地下水位在地面下 1 0m 不计第一层粗砂层的压缩量 试计算由于地面堆载而引起的粘土层的最终 不计第一层粗砂层的压缩量 试计算由于地面堆载而引起的粘土层的最终 3 sat kN m20 压缩量为多少 当上述压缩稳定后 地下水位突然下降到粘土层顶面 试问由此而产生的附加沉降是多少 压缩量为多少 当上述压缩稳定后 地下水位突然下降到粘土层顶面 试问由此而产生的附加沉降是多少 sat 20kN m 3 4m5m 1m 粗砂 sat 18kN m 3 粘土 Es 5MPa p 3 某建筑场地的地质条件为 第一层为软粘土层 厚度 某建筑场地的地质条件为 第一层为软粘土层 厚度 H 4m 天然重度 天然重度 17 5kN m3 平均压缩模量 平均压缩模量 Es 2 5MPa 其下为密实状态的粗砂层 很厚 今在地面上大面积填筑厚度为其下为密实状态的粗砂层 很厚 今在地面上大面积填筑厚度为 h 重度重度 18kN m3的砂土层 如不计新填砂土层及密的砂土层 如不计新填砂土层及密 1 实粗砂层的变形 欲使粘土层顶面产生实粗砂层的变形 欲使粘土层顶面产生 30mm 的沉降 那么的沉降 那么 h 应为多少 应为多少 4 有一厚度为 有一厚度为 3 5m 的正常固结土层 在天然状态下的平均孔隙比为的正常固结土层 在天然状态下的平均孔隙比为 0 880 在某一荷载作用下 该土层的平均孔隙比 在某一荷载作用下 该土层的平均孔隙比 降低了降低了 0 120 试计算在该荷载作用下土层顶面的沉降量 试计算在该荷载作用下土层顶面的沉降量 5 某饱和粘土层 厚度为 某饱和粘土层 厚度为 10m 竖向固结系数 竖向固结系数cm2 年 在大面积荷载作用下最终固结沉降量为年 在大面积荷载作用下最终固结沉降量为 5 102 1 v C 180mm 单面排水 试求 单面排水 试求 1 加荷一年时的固结沉降量 加荷一年时的固结沉降量 2 固结沉降量达到 固结沉降量达到 90mm 所需要的时间 所需要的时间 提示 当平均 提示 当平均 固结度固结度 Ut小于小于 60 时 时 Ut与时间因素与时间因素 Tv的关系为的关系为 2 4 tv UT 6 设某场地地层均匀 上层为淤泥 厚 设某场地地层均匀 上层为淤泥 厚 10 m 压缩模量 压缩模量 Es 4 MPa 下层为基岩 已知某荷载在地基中引起的附加 下层为基岩 已知某荷载在地基中引起的附加 应力如图所示 求地基平均固结度达到应力如图所示 求地基平均固结度达到 80 时 地面的沉降量是多少 时 地面的沉降量是多少 6 10m z z 100 kPa 20kPa A B 2 填空 第四章部分练习题答案 填空 第四章部分练习题答案 1 1 2 3 有效应力 有效应力 4 达西定律 达西定律 5 渗透系数 渗透系数 6 次固结沉降 次固结沉降 7 正常固结 正常固结 czz 1 0 3 单项选择题 单项选择题 1 D 2 A 3 C 4 D 5 B 6 C 4 多项选择题 多项选择题 1 ABCD 2 AE 6 计算题 计算题 1 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 即 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 即 粘土层的最终 固结 沉降量粘土层的最终 固结 沉降量kPa150 0 p z mm300 5 10150 s E h s z 加荷加荷 1 年时 时间因素年时 时间因素 48 0 2 10 112 2 2 v v h tC T 固结度固结度 75 4 48 0 exp 8 1 4 exp 8 1 2 2 v 2 2 t T U 故加荷故加荷 1 年时地面的沉降量为年时地面的沉降量为 mm22575 0 300 t Uss 2 由于大面积荷载 所以 由于大面积荷载 所以 由于地面堆载而引起的粘土层最终压缩量为由于地面堆载而引起的粘土层最终压缩量为kPa50 p z 地下水位下降后 粘土层中自重应力增量为地下水位下降后 粘土层中自重应力增量为mm50 5 550 s z E H s 因而引起的附加沉降为因而引起的附加沉降为 kPa303 818 h cz mm30 5 530 s cz E H s 3 由于 由于 所以 所以 ss z E hH E H s 1 m042 1 184 030 0 2500 1 H sE h s 4 m223 0 880 0 1 5 3120 0 1 e eh Sc 5 1 由于由于 所以所以12 0 10010 1102 1 2 5 2 H tC T v v 2 4 tv UT 39 0 4 v t T U 7 mm7018039 0 ctct SUS 2 所以 所以年年5 0180 90 cctt SSU196 0 4 2 tv UT 63 1 102 1 10010 196 0 5 22 v v C HT t 6 淤泥层中附加应力图面积为 淤泥层中附加应力图面积为 mkPa60010 2 20100 2 hA zBzA 地面的最终沉降量为地面的最终沉降量为 mm150 4 600 s E A S 当当 U 80 时 地面的沉降量为时 地面的沉降量为 mm1208 0150 USS 1 名词解释 第五章 名词解释 第五章 土的抗剪强度土的抗剪强度 1 土的抗剪强度 指土抵抗剪切变形与破坏的极限能力 土的抗剪强度 指土抵抗剪切变形与破坏的极限能力 P157 2 砂土液化 指砂土从固体状态转变成液体状态的现象 砂土液化 指砂土从固体状态转变成液体状态的现象 P188 2 填空 填空 1 如果地基中某点的莫尔应力圆与抗剪强度线 如果地基中某点的莫尔应力圆与抗剪强度线相离相离 则该点处于 则该点处于 弹性平衡弹性平衡 状态 状态 2 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 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 不固结不排水不固结不排水 试验得到的抗剪强度指标 试验得到的抗剪强度指标 P184 3 已知某点的大小主应力分别为 已知某点的大小主应力分别为 300kPa 和和 140kPa 则该点摩尔应力圆的圆心为 则该点摩尔应力圆的圆心为 220 0 P161 4 对孔隙比 对孔隙比大于大于临界孔隙比的砂土样进行剪切时 其体积将临界孔隙比的砂土样进行剪切时 其体积将 减小减小 P187 5 不同试验方法下的有效应力强度存在着 不同试验方法下的有效应力强度存在着 唯一唯一 关系的特征 关系的特征 P170 6 天然土层中同一深度处竖直面上的抗剪强度在数值上要 天然土层中同一深度处竖直面上的抗剪强度在数值上要 小于小于 水平面上的抗剪强度 水平面上的抗剪强度 7 粘性土的含水量越大 则其抗剪强度越 粘性土的含水量越大 则其抗剪强度越 低低 P173 8 在不排水剪切过程中 饱和试样的孔隙压力系数 在不排水剪切过程中 饱和试样的孔隙压力系数 B 等于等于 1 P172 3 单项选择题 单项选择题 1 某饱和粘土试样的无侧限抗压强度 某饱和粘土试样的无侧限抗压强度 其不排水抗剪强度 其不排水抗剪强度为为 C 50 P168kPa100 u q u ckPa 2 已知土的内摩擦角 已知土的内摩擦角 0 当其中某点处于极限平衡状态时 通过该点的剪切破坏面与大主应力作用面的夹角为 当其中某点处于极限平衡状态时 通过该点的剪切破坏面与大主应力作用面的夹角为 A P1612 45 3 对饱和粘性土进行下列剪切试验时 在剪切过程中 孔隙水压始终为零的是 对饱和粘性土进行下列剪切试验时 在剪切过程中 孔隙水压始终为零的是 C 固结排水剪 固结排水剪 P181 4 饱和软粘土进行三轴压缩试验 在不固结不排水条件下 当所加围压为 饱和软粘土进行三轴压缩试验 在不固结不排水条件下 当所加围压为 100kPa 时 其孔隙水压力时 其孔隙水压力 u 的值为的值为 A 100kPaP172 5 现场十字板剪切试验得到土的抗剪强度为 现场十字板剪切试验得到土的抗剪强度为 则可认为是 则可认为是 A 土的不排水强度 土的不排水强度 P170 f u c 6 正常固结饱和粘性土固结排水剪切试验 正常固结饱和粘性土固结排水剪切试验 CD 下列说法正确的是 下列说法正确的是 P181 C 有效应力圆与总应力圆是同一应力圆 有效应力圆与总应力圆是同一应力圆 4 简答题 简答题 1 试说明抗剪强度的来源 对一定的土类 其抗剪强度指标是否为一定值 为什么 试说明抗剪强度的来源 对一定的土类 其抗剪强度指标是否为一定值 为什么 2 何谓土的极限平衡状态和极限平衡条件 试用摩尔 何谓土的极限平衡状态和极限平衡条件 试用摩尔 库仑强度理论推求土体极限平衡条件的表达式 库仑强度理论推求土体极限平衡条件的表达式 3 土体中首先发生剪切破坏的平面是否就是剪应力最大的平面 为什么 在何种情况下 剪切破坏面与最大剪应力面 土体中首先发生剪切破坏的平面是否就是剪应力最大的平面 为什么 在何种情况下 剪切破坏面与最大剪应力面 是一致的 在通常情况下 剪切破坏面与大主应力面之间的夹角是多少 是一致的 在通常情况下 剪切破坏面与大主应力面之间的夹角是多少 4 简述直剪试验和三轴试验的优缺点 简述直剪试验和三轴试验的优缺点 8 5 试比较粘性土在不同固结和排水条件下的三轴试验中 其应力条件和孔隙水压力变化有何特点 并说明所得的抗剪 试比较粘性土在不同固结和排水条件下的三轴试验中 其应力条件和孔隙水压力变化有何特点 并说明所得的抗剪 强度指标各自的适用范围 强度指标各自的适用范围 6 试说明在饱和粘性土的不固结不排水试验过程中不管用总应力还是有效应力表示 其摩尔应力圆的半径为何都不变 试说明在饱和粘性土的不固结不排水试验过程中不管用总应力还是有效应力表示 其摩尔应力圆的半径为何都不变 5 计算题 计算题 1 一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水剪切试验 施加周围压力 一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水剪切试验 施加周围压力 196 kPa 试样破坏时的主应力差 试样破坏时的主应力差 3 274 kPa 测得孔隙水压力 测得孔隙水压力 u 176 kPa 已知该土样的有效内摩擦角为 已知该土样的有效内摩擦角为 26 试求破坏面上的有效正应 试求破坏面上的有效正应 31 力和剪应力以及试样的有效粘聚力力和剪应力以及试样的有效粘聚力 c 解 解 由于已知该土样的有效内摩擦角为由于已知该土样的有效内摩擦角为 26 所以 所以 破裂面与水平面夹角成破裂面与水平面夹角成 58 由试验得由试验得 2 450 kPa470196274 1 kPa196 3 破裂面上的正应力破裂面上的正应力和剪应力和剪应力分别为分别为 kPa273116cos 196470 2 1 196470 2 1 2cos 2 1 2 1 0 3131 kPa 123116sin 196470 2 1 2sin 2 1 0 31 在破坏面上的有效正应力为在破坏面上的有效正应力为kPa 97176273 u 由于此时由于此时 所以 所以 tan f ckPa 7 75 c 2 已知某粘性土地基的抗剪强度指标分别为 已知某粘性土地基的抗剪强度指标分别为 26 c 20 kPa 地基中某点的大小主应力分别为 地基中某点的大小主应力分别为 300 kPa 1 123 75 kPa 试问该点处于什么状态 试问该点处于什么状态 3 解 解 当土体处于极限平衡状态时当土体处于极限平衡状态时 300 kPa 所对应的小主应力应满足所对应的小主应力应满足 1 kPa92 2 26 45tan 202 2 26 45 tan300 2 45tan 2 2 45 tan 0 0 0 02 002 1p3 c 而而 123 75 kPa 300 kPa 所以该点处于弹性平衡状态 所以该点处于弹性平衡状态 3p 3 1 3 对某砂土土样进行直剪试验 当法向压力 对某砂土土样进行直剪试验 当法向压力 100kPa 时 测得抗剪强度时 测得抗剪强度 已知同种土制备的土样承受 已知同种土制备的土样承受 kPa52 f 大主应力大主应力 问小主应力 问小主应力满足什么条件土样才不会发生剪切破坏 满足什么条件土样才不会发生剪切破坏 kPa120 1 3 解 解 由于砂土的粘聚力由于砂土的粘聚力 c 0 所以内摩擦角所以内摩擦角 of 47 27 100 52 arctanarctan 在极限平衡状态下且在极限平衡状态下且时 时 应满足应满足kPa120 1 3 kPa24 44 2 47 27 45 tan120 2 45 tan o o2o2 13p 所以当所以当 时 土样不会发生剪切时 土样不会发生剪切 3p kPa46 3 1 破坏 破坏 9 4 条形荷载作用下地基中某点的应力经计算得 条形荷载作用下地基中某点的应力经计算得 120 kPa 60 kPa 50 kPa 若地基土的抗剪强度指标 若地基土的抗剪强度指标 x z xz 分别为分别为 18 c 20 kPa 那么该点是否已被被剪坏 那么该点是否已被被剪坏 解 解 kPa 7 31 3 148 22 2 2 3 1 xz zxzx 由于由于 所以该点已被剪坏 所以该点已被剪坏 kPac f 1 1152 45tan22 45tan 002 31 11 f 5 某饱和软粘土用十字板作剪切试验 已知十字板宽度 直径 某饱和软粘土用十字板作剪切试验 已知十字板宽度 直径 D 70mm 十字板高度 十字板高度 H 100mm 十字板转动时 十字板转动时 地面上给杆轴施加的力偶矩地面上给杆轴施加的力偶矩 M 0 015kN m 假设所有点竖直面和水平面上的抗剪强度均相等 试计算测点土的抗剪强 假设所有点竖直面和水平面上的抗剪强度均相等 试计算测点土的抗剪强 度度 f 解 解 该土的抗剪强度为 该土的抗剪强度为 kPa81 15 3 07 0 1 0 07 0 015 0 2 3 2 22 DHD M f 6 有一饱和粘性土 已知其有效粘聚力 有一饱和粘性土 已知其有效粘聚力 c 0 有效内摩擦角 有效内摩擦角 20 取该土试样在围压 取该土试样在围压 100kPa 下固结 然后在下固结 然后在 3 不排水的条件下增加竖向压力至破坏 测得破坏时的孔隙水压力为不排水的条件下增加竖向压力至破坏 测得破坏时的孔隙水压力为 35kPa 试求孔隙水压力系数 试求孔隙水压力系数 A 解 解 依题意得 依题意得 则有 则有 kPauf35 kPa6535100 33 f u kPa 6 132 2 2045 tan652 45tan 202 31 kPa 6 16735 6 132 11 f u 孔隙水压力系数孔隙水压力系数52 0 100 6 167 35 31 u A 2 填空 第五章部分练习题答案 填空 第五章部分练习题答案 1 弹性平衡 弹性平衡 2 不固结不排水剪 不固结不排水剪 3 0 220 4 减小 减小 5 唯一 唯一 6 小于 小于 7 低 低 8 等于 等于 3 单项选择题 单项选择题 1 C 2 A 3 C 4 A 5 A 6 C 5 计算题 计算题 1 由于已知该土样的有效内摩擦角为 由于已知该土样的有效内摩擦角为 26 所以 所以 破裂面与水平面夹角成破裂面与水平面夹角成 58 由试验得由试验得 2 450 kPa470196274 1 kPa196 3 破裂面上的正应力破裂面上的正应力和剪应力和剪应力分别为分别为 kPa273116cos 196470 2 1 196470 2 1 2cos 2 1 2 1 0 3131 kPa 123116sin 196470 2 1 2sin 2 1 0 31 在破坏面上的有效正应力为在破坏面上的有效正应力为kPa 97176273 u 由于此时由于此时 所以 所以 tan f ckPa 8 75 c 2 当土体处于极限平衡状态时 当土体处于极限平衡状态时 300 kPa 所对应的小主应力应满足所对应的小主应力应满足 1 kPa90 2 26 45tan 202 2 26 45 tan300 2 45tan 2 2 45 tan 0 0 0 02 002 1p3 c 而而 123 75 kPa 300 kPa 所以该点处于弹性平衡状态 所以该点处于弹性平衡状态 3p 3 1 10 3 由于砂土的内摩擦角 由于砂土的内摩擦角 c 0 所以内摩擦角所以内摩擦角 of 47 27 100 52 arctanarctan 在极限平衡状态下且在极限平衡状态下且时 时 应满足应满足kPa120 1 3 kPa24 44 2 47 27 45 tan120 2 45 tan o o2o2 13p 所以当所以当 时 土样不会发生剪切破坏 时 土样不会发生剪切破坏 3p kPa46 3 1 4 kPa 7 31 3 148 22 2 2 3 1 xz zxzx 由于由于 所以该点已被剪坏 所以该点已被剪坏 kPac f 1 1152 45tan22 45tan 002 31 11 f 5 kPa81 15 3 07 0 1 0 07 0 015 0 2 3 2 22 DHD M f 6 kPa6535100 33 f u kPa 6 132 2 2045 tan652 45tan 202 31 kPa 6 16735 6 132 11 f u 52 0 100 6 167 35 31 u A 1 名词解释 名词解释 第六章第六章 土压力 地基承载力和土坡稳定土压力 地基承载力和土坡稳定 挡土墙上的土压力 挡土墙上的土压力 土体作用在挡土墙上的压力土体作用在挡土墙上的压力 P192 主动土压力 主动土压力 若挡土墙在墙后填土压力作用下 背离填土方向移动或绕墙根转动 这时作用在墙背上的土压力将逐渐若挡土墙在墙后填土压力作用下 背离填土方向移动或绕墙根转动 这时作用在墙背上的土压力将逐渐 减小 当墙后土体达到主动极限平衡 并出现连续滑动面使土体下滑 这时作用在墙上的土推力减至最小值 称为主减小 当墙后土体达到主动极限平衡 并出现连续滑动面使土体下滑 这时作用在墙上的土推力减至最小值 称为主 动土压力动土压力 P193 被动土压力 被动土压力 若挡土墙在外力作用下 向着填土方向移动或转动 这时作用在墙背上的土压力将逐渐增大 一直到土若挡土墙在外力作用下 向着填土方向移动或转动 这时作用在墙背上的土压力将逐渐增大 一直到土 体达到被动极限平衡状态 并出现连续滑动面 墙后土体向上挤出隆起 这时作用在墙上的土抗力增至最大值 称为体达到被动极限平衡状态 并出现连续滑动面 墙后土体向上挤出隆起 这时作用在墙上的土抗力增至最大值 称为 被动土压力被动土压力 P193 静止土压力 静止土压力 若挡土墙具有足够的刚度 且建立在坚实的地基上 墙体在墙后土体的推力作用下 不产生任何移动或若挡土墙具有足够的刚度 且建立在坚实的地基上 墙体在墙后土体的推力作用下 不产生任何移动或 转动 则墙后土体处于弹性平衡状态 这时作用在墙背上的土压力称为静止土压力 转动 则墙后土体处于弹性平衡状态 这时作用在墙背上的土压力称为静止土压力 P192 整体剪切破坏 整体剪切破坏 地基承载力 地基承载力 指地基土单位面积所能承受荷载的能力 指地基土单位面积所能承受荷载的能力 临塑荷载 临塑荷载 地基的极限承载力 地基的极限承载力 天然休止角 天然休止角 2 填空 填空 1 均质砂土坡稳定的极限坡角 称为 均质砂土坡稳定的极限坡角 称为 天然休止角天然休止角 P224 2 根据挡土墙可能的位移情况和墙后土体所处的应力状态 土压力可以分为 根据挡土墙可能的位移情况和墙后土体所处的应力状态 土压力可以分为 主动土压力主动土压力 静止土压力和被动土压力 静止土压力和被动土压力 三种 三种 P192 193 3 用荷载试验确定地基承载力时 对同一土层 选择的试验点不宜少于 用荷载试验确定地基承载力时 对同一土层 选择的试验点不宜少于 3 个 个 P222 4 库伦土压力理论的基本假定是墙后填土是均匀的 库伦土压力理论的基本假定是墙后填土是均匀的无粘性土无粘性土 滑动破坏面为通过墙踵的 滑动破坏面为通过墙踵的 平面平面 P201 5 当作用于挡土墙上的土压力为静止土压力时 墙后填土处于 当作用于挡土墙上的土压力为静止土压力时 墙后填土处于 弹性平衡弹性平衡 状态 状态 P192 6 计算地基极限承载力的太沙基理论假定基础底面是 计算地基极限承载力的太沙基理论假定基础底面是 粗糙粗糙 的 的 P214 11 3 选择题 选择题 1 粘性土坡的稳定安全系数定义为 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 抗滑力矩与滑动力矩之比 P226 2 下列因素中 与挡土墙上的土压力大小无关的是 下列因素中 与挡土墙上的土压力大小无关的是 C 墙底面的粗糙程度 墙底面的粗糙程度 P192 3 费里纽斯法分析粘性土的土坡稳定性时 土条两侧条间力之间的关系假定为 费里纽斯法分析粘性土的土坡稳定性时 土条两侧条间力之间的关系假定为 P226 D 大小相等 方向相反 作用线重合 大小相等 方向相反 作用线重合 4 对于浅基础 一般发生整体剪切破坏的地基是 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 硬粘性土地基 P211 5 当地基土的内摩擦角大于零时 增大基础宽度 下列承载力值不发生变化的是 当地基土的内摩擦角大于零时 增大基础宽度 下列承载力值不发生变化的是 A pcr P212 6 当 当 p s 曲线上具有明显的拐点时 地基可能发生的破坏型式是曲线上具有明显的拐点时 地基可能发生的破坏型式是 B 整体剪切破坏 整体剪切破坏 P210 7 干燥的均质无粘性土简单边坡的稳定性与之无关的指标是 干燥的均质无粘性土简单边坡的稳定性与之无关的指标是 A 坡高 坡高 P224 8 某场地三个地基载荷试验测得的比例界限荷载 某场地三个地基载荷试验测得的比例界限荷载 p1分别为分别为 160kPa 180kPa 200kPa 则该场地的地基承载力特征值 则该场地的地基承载力特征值 fak最接近下列哪个数值最接近下列哪个数值 B 180kPa 9 地下室的外墙受到的土压力可视为 地下室的外墙受到的土压力可视为 D 静止水压力 静止水压力 P192 10 用条分法对粘性土坡进行稳定性分析 有可能出现滑动的四个面的安全系数分别为 用条分法对粘性土坡进行稳定性分析 有可能出现滑动的四个面的安全系数分别为 5 1 1 F 则最危险的滑动面可能为 则最危险的滑动面可能为 D 对应的面对应的面 P2260 2 2 F0 1 3 F8 0 4 F 4 F 11 下列因素中 与挡土墙上的土压力大小无关的因素是 下列因素中 与挡土墙上的土压力大小无关的因素是 C 土粒比重 土粒比重 12 对于同样的土体 静止土压力 对于同样的土体 静止土压力 主动土压力 主动土压力和被动土压力和被动土压力的关系为的关系为 0 E a E p E B Ea E0 EpP193 13 挡土墙与岩石地基联结牢靠 墙体 挡土墙与岩石地基联结牢靠 墙体不可能发生位移和转动不可能发生位移和转动 此时作用在墙背上的土压力应按 此时作用在墙背上的土压力应按 B 静止土压力计算 静止土压力计算 P192 4 简答题 简答题 1 土压力有哪几种 影响土压力的最重要因素是什么 土压力有哪几种 影响土压力的最重要因素是什么 2 试阐述主动 静止 被动土压力的定义和产生的条件 并比较三者的数值大小 试阐述主动 静止 被动土压力的定义和产生的条件 并比较三者的数值大小 3 试比较朗金土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件 试比较朗金土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件 4 墙背的粗糙程度 填土排水条件的好坏对主动土压力有何影响 墙背的粗糙程度