地质及土力学简答计算题

1、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根据冷凝环境得不同，岩浆岩可分为深成岩、浅成岩与2断层两盘沿断层走向方向发生位移得断层称为，其倾角通常很陡。3工程上常用土得与曲率系数判定土得颗粒级配得优劣。湿陷性黄土通常分为两类：自重湿陷性黄土与某渗流场中一点得孔隙水压力为 8kPa,则该点得压力水头为河流得侵蚀作用按其侵蚀方向可分为:.作用与作用。7在地球物理勘探（物探）中，最常用得就是电法与 8在土层中，通过土粒传递得粒间应力称为状态。9如果地基中某点得莫尔应力圆与抗剪强度线相切，则该点处于10当基底压力达到临塑荷载时，地基中塑性区得最大深度为 简答题（共4题，每题5分）2

2、1如何确定岩浆岩得地质年代?22什么就是上层滞水？对工程有何影响?23简述泥石流形成得条件?24简述分层总与法得基本步骤?四、计算题（共5题，每题分数见题后）7"懊 U kKnz 250 kPa，25某饱与粘土层得厚度为10 m,地面作用大面积荷载 po = 150 kPa。已知该粘土得压缩模量为 Es=5 Mpa,竖向固结系数Cv = 12 m2/a，求粘土层在双面排水条件下加荷 1年时得沉降量。26 一地下水位以下得正常固结粘土层，内部某点得应力状态为x 100kPa， xz 40kPa。土得有效应力强度指标c'为0,'为30,试分别在 如下两种情况下判断土体就是

3、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已知某挡土墙高5 m,墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土得物理力学性质指标如图所示。试计算挡土墙墙背上得主动土压力合力，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Gs 2.65，孔隙比e0.4。判断土样就是否发生流土现象。29某砂土土样得密度为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,试求孔隙比与相对密度。（提示：e Gsi w工程地质与土力学考试模拟题（二）、填空题（共10题，每题2分

4、）12程。岩层得产状三要素，包括走向、沉积岩得与倾角。构造就是区别于岩浆岩与变质岩得重要特征。判断粘性土软硬状态得指标就是地下水得渗流对土单位体积内得骨架所产生得力称为河流得侵蚀作用按其侵蚀方向可分为:工程地质勘察阶段可分为可行性研究阶段、饱与土渗透固结得过程就就是孔隙水压力逐渐消散与.作用与作用。三个阶段。相应增加得过原状土与重塑土试件得无侧限抗压强度之比，称为土得计算地基极限承载力得太沙基理论假定基础底面就是得。10土得有效应力原理可表示为简答题（共4题，每题5分）21简述什么就是角度不整合及其形成过程?22验？三相比例指标中，哪些就是直接通过室内试验测得得？分别就是哪些室内试2324简述

5、朗肯土压力理论与库伦土压力理论得区别?四、计算题（共5题，每题分数详见题后）简要叙述分析一下土得压缩模量、变形模量区别，及其测试方法?25某砂土土样得密度为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,试求孔隙比与相对密 度。（提示：e Gs1 w w26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、Os,流过得水量为400cm3,试计算渗透系数。27某饱与粘土层，厚度为10m，竖向固结系数 Cv=1、2X 105cm2/年，在大面积荷载作用下最终固结沉降量为180m

6、m,单面排水。试求：（1）加荷一年时得固结沉降量；（2）固结沉降量达到90mm所需要得时间。（注：时间因数与固结度得关系可表示为 Tv -Ut2）428挡土墙高7 m，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。3329某粘性土地基上条形基础得宽度 b = 2 m，埋置深度d = 1、5 m,地下水位在基础埋置深度处。地下水位以上粘性土重度 =18、79 kN/m3,地下水位以下饱与重度sat = 19、8 kN/m3，内聚力c = 10 kPa,内摩擦角 =20°。已知 =20°时，按太沙基极限承

7、载力理论算得得承载力系数分别为N Y 4.5, Nq 8 ,Nc 18，试按照太沙基公式计算该地基得极限荷载Pu 0工程地质与土力学考试模拟题（三）、填空题（共10题，每题2分）12通过核部大致平分褶曲两翼得面称为褶曲得两种。岩浆岩与沉积岩得接触关系主要有土就是由、液相与气相三部分组成得。水中氢离子浓度得复对数值称为水得在工程建筑抗震设计时，常用得地震烈度有两种。岩石得风化作用包括、化学风化与生物风化三种种形式。岩土测试主要分为室内试验与两种。土得压缩模量越大，则其压缩系数就越某点得大小主应力为300kPa与140kPa,则该点摩尔应力圆得圆心为10普朗德尔极限承载力理论适用于基底.得条形基础

8、。三、简答题（共4题，每题5 分）21简述什么就是平行不整合及其形成过程?22简述残积物与坡积物得主要区别?23何谓达西渗流定律？其应用条件与适用范围就是什么？根据达西定律计算出得流速与土中水得实际流速就是否相同？为什么?24 土坡发生滑动得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得稳定性?四、计算题（共5题，每题分数详见题后）25有一完全饱与得原状土样切满于容积为 21、7cm3得环刀内，称得总质量为 72、49g,经105C烘干至恒重为61、28g，已知环刀质量为32、54g, 土粒比重为2、74，试求该土样得天然密度、含水量、干密度。26设做变水头试验

9、土样得横截面积为30cm2，厚度为4cm,渗透仪玻璃管得直径为0、4cm，试验开始时候得水位差为145cm，经过7分25秒观察得水位差为100c m,试求土样得渗透系数。27某场地第一层为粘性土层，厚度为4m，天然重度 Y=18、5kN/m3,其下为基岩，经试验测得粘性土层得平均孔隙比 e1=0、700,平均压缩系数 a=0、5Mpa-1。工程地质与土力学考试模拟题（四）、填空题（共10题，每题2分）12求该粘性土得平均压缩模量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得最终沉降量及土层得平均孔隙比e2。28 一地下水位以下得正常固结粘土层，内部某点

10、得应力状态为z 250 kPa，x 100kPa， xz 40kPa。土得有效应力强度指标c'为0,'为30,试分别在如下两种情况下判断土体就是否破坏：（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得宽度 b = 2 m，埋置深度d = 1、5 m,粘性土重 度 =18、79 kN/m3，内聚力c = 10 kPa,内摩擦角 =20° 试计算该地基得界限荷载Pi/4。塑性区最大深度计算公式为：ZmaxP Od （cot _）2上dta n根据冷凝环境得不同，岩浆岩可分为深成岩、浅成岩与沉积岩得构造就是区别于岩浆岩与变质岩得

11、重要特征。工程上常用土得.与曲率系数判定土得颗粒级配得优劣。地下水得渗流中，i h/L表示片流地质作用中，淋滤作用形成了土层，洗刷作用形成了坡积土层。在地球物理勘探（物探）中，最常用得就是电法与三部分组成。地基得最终沉降量由瞬时沉降、固结沉降与 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 验得到得抗剪强度指标。9为保护基础不受人类活动得影响，基础应埋置在地表以下，最小埋深为 10太沙基一维固结理论假定土中孔隙水得渗流服从三、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?2223简述分层总与法得基本步骤?24地基得剪切破坏有哪些形式?简述河流侵蚀作用主要

12、有哪些类型？对河谷会造成何种影响?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,饱与度为37%，现要把饱与度提 高到90%,则每1m3得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h=3、0m,渗透路径L = 12m；细砂层饱与重度sat19.5kN/m 3, k 4.0 102mm/s试计算：（1）渗透水流得平均速度V ?（ 2）渗流力Gd?（ 3）判别就是否会发生流土现象？70,压缩曲线压缩指数Cc=0、5,27某正常固结粘土层厚为2m,孔隙比e=0、土层所受得平均自重应力P 0=100k Pa,建筑物荷载

13、在土层中引起得平均附加应力 / p=400k Pa=计算该粘土层得最终压缩量。28已知某挡土墙高5 m,墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土得物理力学性质指标如图所示。试计算挡土墙墙背上得主动土压力合力，并绘出分布图。29已知如图所示柱基础所受荷载标准值为Fk = 2 020 kN , Mk=1 302 kN m,基础底面尺寸I X b = 5、4 mx 2、7 m,基础埋深d = 1、8 m,地层分布情况如图所示。已知持力层承载力特征值fak = 209 kPa,承载力修正系数b 0.3 , d 1.6。(1)计算基底压力得最大值、最小值与平均值；(2)计算基底下粘土层修正后得地基承载力得特

14、征值。Fk = 2020 kNk3=18.0kN/mMk = 1302 kN ?mJ 8粘土l b=5.4m 2.7m5.4 m4fak=209 kPa,b=0.3，d=1.6=18.7kN/m3工程地质与土力学考试模拟题（五）、填空题（共10题，每题2分）12岩层得产状三要素，包括走向、与倾角。工程上常用土得与曲率系数判定土得颗粒级配得优劣。土中液态水可分为结合水与地下水得渗流对土单位体积内得骨架所产生得力称为河流得地质作用包括、搬运、与沉积。等几类。得大10根据桩侧摩阻力分担荷载得比例，摩擦型桩可分两种。工程地质勘探得方法有物探天然土层所受得应力历史不同，其压缩特性也不同。根据 小，将天然

15、土层分为超固结土、正常固结土与欠固结土三种状态。8均质砂土坡稳定得极限坡角，称为 9原状土与重塑土试件得无侧限抗压强度之比，称为土得三、简答题（共4题，每题5 分）21简述什么就是角度不整合及其形成过程?22简述泥石流形成得条件?23简述直剪试验与三轴试验得类型?24试比较临塑荷载、界限荷载、地基极限承载力得概念?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、Os,流过得水量为400cm3,试计算渗透系数。26有一完全饱与得原状土样切满于容积为21、7cm3得环刀内，称得总质量为 72、49g,经10

16、5C烘干至恒重为61、28g，已知环刀质量为32、54g, 土粒比 重为2、74，试求该土样得天然密度、含水量、干密度。27某饱与粘土层，厚度为10m，竖向固结系数 Cv=1、2X105cm2/年，在大面积荷载作用下最终固结沉降量为180m m,单面排水。试求：（1）加荷一年时得固结沉降量；（2）固结沉降量达到90mm所需要得时间。28已知某粘性土地基得抗剪强度指标分别为=26 ° c = 20 kPa,地基中某点得大小主应力分别为1 = 300 kPa,3= 123、75 kPa,试问该点处于什么状态?29挡土墙高7 m,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

17、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。33考试模拟题（一）答案、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； 5 0、8m； 6底蚀, 侧蚀；7地震勘探；8有效应力；9极限平衡桩体；10 0；三、简答题21答：岩浆岩相对地质年代，通过它与沉积岩得接触关系以及它本身得穿插构 造来确定；（1）接触关系：根据岩浆岩与沉积岩之间就是侵入接触还就是沉积接 触来判断；（2）穿插关系：年轻得侵入岩脉通常穿过较老得侵入岩来判断。22答：上层滞水就是指在包气带内局部隔水层上寄居得具有自由水面得重力水。上层滞水虽然水量不大，但其常常就是引起土质边坡滑塌、地基、路基沉陷、冻 胀等

18、病害得重要因素。23答：泥石流形成有三个基本条件：（1）流域中有丰富得固体物质补给泥石流;（2）有陡峭得地形与较大得沟床纵坡；（3 ）流域得中、上游有强大得暴雨或冰 雪强烈消融等形成得充沛水源。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 算各分层土得压缩量；（6）叠加计算基础得平均沉降量。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,150 kPa ;粘土层得最终（固结）沉降量szhEs竺卫300 mm5加荷1年时，时间因素T CvtT v .

19、2h12 1(10/2)20.48固结度 Ut 1-8exp(8rex)(75%4故加荷1年时地面得沉降量为Ut300 0.75225 mm26 解:2zX2zx250, 2100|( 250 10022402260kPa90kPa（1）存在50kPa孔压时，有效大小主应力为260 50210kPa ；390 5040kPa3 ta n245tan 45 T 120kPa210kPa120kPa ,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3 tan2 45-2c tan 45270kPa2 21260kPa270kPa，不会发生剪切破坏27 解：Katan 2(450 y

20、) tan 2(450 乡)0.49Pa02cjKa2120.716.80 kPa设临界深度为Z0，即PaZ0Ka2cJR；Pa1hKa 2cjKa1850.492 12 0.7主动土压力合力为：Ea1227.3(5 1.9)其作用点离墙底得距离为hZ01.03m3主动土压力分布如图所示。42.32 kN/m0 ,可得Z028解：临界水头梯度icrGs 11 e40251.6 ;由于ii cr ，29Gs 1 w wDremaxeemaxemin、填空题1倾向；2层理;效应力；81.90 m27.3 kPa 三uST S；7 5(fcPa I2 1.178；实际水头梯度会发生流土现象。1込卫叫

21、0.6561.77O.943 O.656 0.5950.943 0.461考试模拟题（二）答案3液性指数；4渗流力；5底蚀，侧蚀；6初勘，详勘；7有灵敏度；9粗糙；10三、简答题21答：（1）埋藏侵蚀面将年轻得、变形较轻得沉降岩同倾斜或褶皱得沉降岩分开,不整合面上下两层之间有一定得角度差异，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：土得三相比例指标中，天然密度、含水量与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

22、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 P与相应得应变增量得比值，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 得比值，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，但计算得主动土压力偏大，被动土压力偏小；由半空间应力状 态与极限平衡理论推出。（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；计算得主动土压力偏差小，被动土压力偏 差大；由滑动土楔得静力平衡推出。四、计算题25解：由

23、e Gsi w1267 10.098 -10.6561.77Dremaxe 0.9430.65626 解:27 解:emaxeminAvt0.9430.4610.595 。AkitAkf t ；QLA ht400 155.52 /c4041.0523cm/s6.0(1)Tv由于Tv4U1(10 100)2t2，所以Ut耳Cvt1.2 1050.120.39，SetUtSc0.39 180 70mm(2) UtSet/Sc 90/1800.5Tv4Ut2 o.196，所以 t THCv0.196 (10 100)21.63 年1.210528解：计算第一层填土得土压力强度Ka1 tan2 (45

24、°) tan 2(4502Pa02c7Ka72 10 0.7设临界深度为Z0,则Pa1上2c,U 1.59m18 0.74267m1h1K a12c&Ka11850.49 2 100.730.1 k Pa计算第二层填土得土压力强度,Ka2tan 2(450 亍)tan2 (45°Pa1 下1h1Ka2 18 5130 kPa3pa2 ( 1h12 h2 ) Ka2(18 5 192)42.67 kPa主动土压力合力为Ea12 30.1(5 g-(3042.67) 22124 kN/m29解:=0<5 x4.5x9.Sx2 + Kxl &79 x 1,5

25、 + IR x 0 = 449.6 kPa考试模拟题（三）答案、填空题1轴面；2侵入接触，沉积接触；3固相；4 pH值；5场地烈度，设计烈度；6物理风化；7原位测试；8 小; 9 220kPa； 10光滑;三、简答题21（ 1）平行不整合为基本上相互平行得岩层之间有起伏不平得埋藏侵蚀面得这种接触关系成为平行不整合。（2）平行不整合主要就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 平得侵蚀面，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间断期得岩层，且上下两个岩层得产状基本平行，从而形成了

26、平行不整合。22答：（1）残积物：岩石经物理风化与化学风化作用后残留在原地得碎屑物。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、雪水兼有重力得长期搬运、 堆积作用成分与高处得岩石性质有关，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v=ki ;应用条件与适用范围：饱与砂土、层流状态；根据达西 定律计算出得流速不就是土中水得实际流速；因为计算 V得面积不就是实际得过水面积，而就是整个断面。24答：（1）土坡发生滑动，滑动面得型式有：直线型滑动面

27、，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 粘性土坡得稳定性，这就是由于一个滑动面仅能求出一个滑动面上得稳定安全系 数，但这个滑动面并不一定就是最危险滑动面，只有对足够多得滑动面进行稳定 分析后，才能最终确定边坡得稳定安全系数。四、计算题28.74g25 m 72.49 32.5439.95g ； ms 61.28 32.54mw mms39.95 28.7411.21g ； V321.7cm33995 1.841g/cm321.79mww ms11.2128.7439% ； dms28.74V 21.71.324g/3cm ；26 解：and

28、2423.14 0.4420.1256cmaLk A(t24t1 ) h2 0.125630(7 60145In1001.4 10 5cm/s27解:Es1.70.53.4MpaEPH100 10 3 ,43.4103117.65mmee。；s（1e。)0.7117.654000 (0.7)0.6502z x2250 100Zzx2 2260kPa90kPa28解:2J 250 100402V 2(2)存在50kPa孔压时，有效大小主应力为1260 50210kPa ；390 5040kPa1 f3 tan452c tan 45221210kPa1f 120kPa，因此土体破坏。120kPa(

29、2)无超孔压时,总应力即为有效大小主应力，则有1f 3 tan245-2c tan 45270kPa2 21260kPa270kPa，不会发生剪切破坏29解:：|仁迪£二丁方代入架性区M上和攵计贰公丸 地基的界限荷载几y公代+ zQi 卩 + 卅/4),TTcotPi.j =+ M将苓&代入叫W P斗=162.0 kPa考试模拟题(四)答案、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；9 0、5m； 10达西定律；三、简答题21答：主要根据造岩矿物得一般物理性质，主要包括矿物得颜色(自色、它色与 假色)，矿物得条

30、很色，矿物得光泽，矿物得硬度，矿物解理或断口得性质。22答：河流得侵蚀作用主要有下蚀与侧蚀两种作用。下蚀作用就是河水在流动过 程中使河床逐渐下切加深得作用；下蚀作用使分水岭不断遭到剥蚀切割，河流长 度不但增加，以及河流得袭夺现象；常形成 V字形河谷。侧蚀作用就是河流以携 带得泥、砂、砾石为工具，并以自身得动能与溶解力对河床两岸得岩石进行侵蚀 使河谷加宽得作用；侧蚀作用使凹岸不断受到冲刷，凸岸不断发生沉积，最终使河湾得曲率增大，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

31、度（或压缩层厚度）；（5）计 算各分层土得压缩量；（6）叠加计算基础得平均沉降量。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：就是由于基础下软弱土得压缩变形 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 坏也从基础边缘处得土开始，但滑动面发展不到地面，地面土隆起，但不会有明显倾斜与倒塌。0.25 Icr 0.95，不会产生流砂现象。27 解:s 竺ogd1 ep0log 100 40010.7100=0、411m28解:Ka t

32、an 2(450厂2（450200牙）阳9Pa012 0.7设临界深度为Z0，即Pa1hKa 2皿18主动土压力合力为:Ea16.80 kPaPa51225解：由 SrVw , nVve；由此可得Vw SreVVvV1 e1 eeVc0.95 13VwSr 2Sr10.9 0.370.258m ；1 e10.9526解:水力梯度1%3/120.25（1）根据达西定律，vkI 4.010 2 0.250.01mm/ s（2）动水力Gd wI10 0.252.5kN /m3（3）临界水利梯度为:Isatcr11.95 10.95四、计算题wmwVw w 258kg主动土压力分布如图所示。29解：基

33、础及回填土重Gk 201.8 5.4 2.7524.88kNPkFk Gk2020 524.88A5.4 2.7174.6kPa ekMkFk Gk0.512m2544.88P kmaxPk(1处)174.6 (1l6 0.512飞厂)273.9k PaP kmax6ekPk(1 十)174.6 (16 O.512)75.3kPa5.4经宽深修正后得持力层承载力特征值fa 209 0 1.0 18.0 (1.8 0.5)2324kPa考试模拟题（五）答案、填空题1倾向；2不均匀系数；3自由水；4渗流力；5冲刷；6坑探，钻探；7先期固结压力；8天然休止角；9灵敏度；10摩擦桩，端承型摩擦桩;三、简答题21答：（1）埋藏侵蚀面将年轻得、变形较轻得沉降岩同倾斜或褶皱得沉降岩分开,不整合面上下两层之间有一定得角度差异，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