工程地质及土力学复习题

1、精品文档第一章岩石和地质构造1 )矿物的 _ 硬度_ 是指矿物抵抗刻划研磨的能力。P122)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 _。P123 )根据冷凝环境的不同，岩浆岩可分为喷出岩和 _ 侵入_ 岩。P154)_地质年代包括太古代、元古代、古生代_、中生代和新生代。P315 )岩层构造特征包括岩层的层面、厚度和 _ 产状_ 。P326 )岩层的产状三要素，包括走向、 _倾向_ 和倾角。P337 )通过核部大致平分褶曲两翼的面称为褶曲的 _ 轴面_ 。P348)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_。P3

2、59 )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_节理。P3710 )断层面倾角介于 25。45。之间的_ 逆断层_ 称为逆掩断层。P4011)断层两盘沿断层走向方向发生位移的断层称为_平移断层 _，其倾角通常很陡。P4012 )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_ 物。P5713)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_物。P571) ( C)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A .绿泥石B .白云石C .白云母D

3、 .石榴子石2) ( b)下列岩石中， 属于变质岩的是P24A .石英砂岩B.石英岩C.石灰岩D.闪长岩3) ( b)下列岩石中， 属于沉积岩的是P20A .花岗岩B.石灰岩C.大理岩D.石英岩4)( d )下列岩石构造，属于变质岩的构造是P25A 层理构造 B.气孔与杏仁构造 C.波痕与泥裂D 片麻状构造5)( C )某地质图上，标明一岩层的产状为 3300WS / 30o 该岩层的倾向为A.330oB. 30oC. 240oD. 150o6)( D )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7)( B ) 地区沉积了一套岩层后，受地壳运动影响而

4、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A.整合接触B 假整合接触C.不整合接触D 侵入接触3、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4、简述题：1)简述在工程上岩石和岩体的区别。第二章建筑工程地质问题1)按引起风化作用发生的因素的不同，风化作用可分为物理风化_、化学风化和生物风化作用。2)滑坡的治理原则应以 _以防为主_，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 _丰富的松散固体物质、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

5、固有周期相近，由于发生共振，该地震波的振幅将被放大，此周期称为卓越周期。5)_ 地震的破坏方式有共振破坏、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1)( B )按滑动的力学性质、滑坡可分为 P70A.顺层滑坡和切层滑坡B.牵引式滑坡和推动式滑 坡C.张性滑坡和剪性滑坡D.切层滑坡均质滑坡2)(A )下列关于震级和烈度的说法，哪一个是正确的？精品文档4A .震级是地震所释放岀来能量大小的反映D.烈度是由地震释放岀来的能量大小决定的精品文档3、简述题1 )简述风化作用的基本类型。P64答：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。2 )简述滑坡发生的阶段。P71答：蠕动变形、滑动破

6、坏和渐趋未稳定三个阶段。3 )简述影响滑坡的因素。P74答：斜坡外形岩性构造水地震人为因素。4 )何谓潜蚀？潜蚀可分为那几种类型？P79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，这种地质作用称为潜蚀。机械潜蚀和溶滤潜蚀两种。5 )试述岩溶的形成条件。P79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。6 )何谓地震烈度？主要受那些条件影响？P83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

7、响。7 )何谓地震效应？主要包括那些方面？P85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。；第三章 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，称为水力梯度_。2)由于土层的成层性，垂直渗透系数较水平渗透系数小 。2、单项选择：1)( C )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2)( B )下列描述正确的是A .流网中网格越密处，其水力梯度越小B 同一流网中，任意两相邻等势线间的总水头差相等C.位于同一条等势线上的两点，其孔隙水压力

8、总是相等的D 渗透流速的方向为流线的法线方向3)( D )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B 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D 渗流力的存在对土体稳定性总是不利的4)( B )地下水自下而上渗流时，土层中土的骨架的有效应力A .升高B .减小C.不变D .未知3、名词解释：渗流力、流土、管涌4、计算题：1)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。B .震级是由地面建筑物的破坏程度决

9、定的C.每次地震的烈度只有一个精品文档4宀 hQL400 151)Q Avt Akit Ak t，k21.0523cm/sLA ht 5.540 6.0精品文档砂土4）粘土层底部总应力whsat3，孔隙水压力Uw7.50.4cm，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，试验时水温为 20，试求土样的渗透系数。nd23.14 0.4222)a0.1256cm，dVa dh44hhaLdhdVAki dtAk -dt，Ak-dta dh，dtLLkA ht2h2aL dhdtt1h1kAhaL ,h10.12564,1455k -Inln1.4105c

10、m/sA(t2t1)h230 (7 6025)1000.4。水自下而上渗流，试判断土样是否发生流土现象。e0.43）孔隙率n0.2861 e10.4临界水头梯度icr(ds1)(1 n)(2.65 1) (10.286)1.178实际水头梯度hi401.6由于i icr，会发生流土现象。L256m 时，基坑中水深 h 至少要多深才能防6m9mh=?粘土3t=20.4kN/msat有效应力Uwhsat3-w7.5=07.53sat7.53 20.4101.38m5） 一粘土层位于两砂层中间，其中上面砂层的容重3317.6kN/m，饱和容重sat19.6kN/m。地下水位保持在地表下 1.5m 处

11、。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岀地表多少米?2）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3）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ds=2.65，孔隙比e4）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7.5m 高的层压水头。试求开挖深度为止基坑底部不发生隆起？精品文档17.6 1.5 19.6 1.5 20.6 3 117.6kPa孔隙水压力uw(h1.5 1.5 3)w(h 6)u 117.6w(h6)05h117.665.76mw第四章 土的压缩性及基

12、础沉降压缩变形：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。P113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2、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80%需要 4 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 1年的时间。2)_ 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。3)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。4)太沙基一维固结理论假

13、定土中孔隙水的渗流服从达西定律 。5)太沙基一维固结理论假定在渗透固结过程中，土的渗透系数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_次固结沉降 _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，该土层的固结状态为正常固结_状态。3、单项选择题1)( D)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2)( A )高压缩性土的压缩指数 a1-2A. 0.5MPa-1B. 0.2MPa-1C. 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

14、的夹角为P161A.45/2B.45/2C.45D.455)现场十字板剪切试验得到土的抗剪强度为f，则可认为是( A ) P170A . 土的不排水强度CuB.固结不排水剪土的抗剪强度指标CcuC.固结排水剪土的抗剪强度指标Cd6)正常固结饱和粘性土固结排水剪切试验(A .有效应力圆在总应力圆的左侧D. 土的有效强度指标CCD)，下列说法正确的是( C ) P181B.有效应力圆在总应力圆的右侧D .无法确定有效应力圆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3= 196 kPa，试样破坏时的主应力差3= 274 kPa，测得孔隙水精品文档于什么状态?解：由于已知该土

15、样的有效内摩擦角为450破裂面与水平面夹角成=26，所以/ 2=58由试验得1破裂面上的正应力274 196470 kPa,3和剪应力分别为196 kPa1(13)1(2 213)cos21(47021196)(470 196)cos116273kPa12(13)sin2-(4702196) si n116123kPa在破坏面上的有效正应力为27317697kPa由于此时ftan，所以,75.7kPa2)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1= 300 kPa，3= 123.75 kPa，试问该点处精品文档解：当土体处于极限平衡状态时1

16、= 300 kPa 所对应的小主应力应满足3p1tan2(450)2c ta n(45)2 2300ta n2(4526026。6)2 20tan(456)92 kPa22而3p 3= 123.75 kPav1= 300 kPa,所以该点处于弹性平衡状态。3）对某砂土土样进行直剪试验，当法向压力=i00kPa 时，测得抗剪强度f52kPa。已知同种土制备的土样承受大主应力1120kPa，问小主应力3满足什么条件土样才不会发生剪切破坏?解：由于砂土的粘聚力c = 0所以内摩擦角f52oarctan arcta n27.47100在极限平衡状态下且1120kPa时，3应满足所以当3pV346kPa

17、1时，土样不会发生剪切破坏那么该点是否已被被剪坏?3p1ta n2(45-)2120 tan2(4544.24kPa4）条形荷载作用下地基中某点的应力经计算得:x=120 kPa，z=60 kPa，xz=50 kPa。若地基土的抗剪强度指标分别为=18，c= 20 kPa，解：1,32xz14&3kPa31.7由于2 03tan 45/ 2 2c tan 45/2115.1kPa仃1，所以该点已被剪坏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）D=70mm，十字板高度H=100mm，十字板转动时，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

18、抗剪强度均相等,试计算测点土的抗剪强度解：该土的抗剪强度为:2M2D2(H D/3)2 0.015215.81kPa0.072(0.10.07/3)6）有一饱和粘性土，已知其有效粘聚力c=0,有效内摩擦角=20o,取该土试样在围压3=100kPa 下固结，然后在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Ao解：依题意得：uf35kPa，则有:精品文档33Uf1003565kPa13ta n2450/265 tan2(4520/2)132.6kPa11Uf132.635167.6kPa孔隙水压力系数A一u350.523167.6 100第六章土压力、

19、地基承载力和土坡稳定1、名词解释：挡土墙上的土压力： 土体作用在挡土墙上的压力 。P192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。P193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。P193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

20、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。P192整体剪切破坏：地基承载力：指地基土单位面积所能承受荷载的能力。临塑荷载：地基发生局部剪切破坏时的压力被称为临塑荷载地基的极限承载力：地基土从局部剪损破坏阶段进入整体破坏阶段，这时基础下滑动边界范围内的全部土体都处于塑性破坏状态天然休止角：2、填空：1)_ 均质砂土坡稳定的极限坡角，称为天然休止角 。P2242)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_、静止土压力和被动土压力三种。P192-1933)用荷载试验确定地基承载力时，对同一土层

21、，选择的试验点不宜少于_ 3 _个。P2224)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，滑动破坏面为通过墙踵的平面。P2015 )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_弹性平衡状态。P1926)_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。P2143、选择题：1)( A )粘性土坡的稳定安全系数定义为P226A.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2)( C )下列因素中，与挡土墙上的土压力大小无关的是P192A.墙体的位移方向B.墙体的高度C .墙底面的粗糙程度D.墙体的位移大小3)( D )费里

22、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精品文档A.大小相等、方向相同、作用线重合B.大小不等、方向相反、作用线重合C. 大小相等、方向相反、作用线距土条底部三分之一土条高度D. 大小相等、方向相反、作用线重合4)( A )对于浅基础，一般发生整体剪切破坏的地基是 P211A.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5)( A )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P212A. perB . P1/4C. P1/3D. pu精品文档6)( B )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P210

23、A.冲剪破坏B 整体剪切破坏C.局部剪切破坏 D.刺入破坏7)( A )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P224A .坡高B .坡角C.内摩擦角D.自然休止角8)( B )某场地三个地基载荷试验测得的比例界限荷载pi分别为 160kPa, 180kPa, 200kPa，则该场地的地基承载力特征值 fak最接近下列哪个数 值？A. 160kPa B. 180kPaC. 200kPaD. 90kPa9)( D )地下室的外墙受到的土压力可视为P192A .主动土压力B .被动土压力 C .静止土压力 D.静止水压力10)( D )用条分法对粘性土坡进行稳定性分析，有可能出现滑动的

24、四个面的安全系数分别为F11.5,F22.0,F31.0,F40.8,则最危险的滑动面可能为P226A .F1对应的面 B .F2对应的面C.F3对应的面D.F4对应的面11) ( C )下列因素中，与挡土墙上的土压力大小无关的因素是A. 土颗粒大小B. 土颗粒表面粗糙度C. 土粒比重D. 土的密实度12)( B )对于同样的土体，静止土压力Eo、主动土压力Ea和被动土压力Ep的关系为 P193A . EovEavEpB .EaE0EPC .EP E0 EaD . E0EP Ea13)( B )挡土墙与岩石地基联结牢靠，墙体不可能发生位移和转动， 此时作用在墙背上的土压力应按P192A .主动

25、土压力计算B .静止土压力计算C .被动土压力计算D. 土体达到极限平衡状态计算4、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？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。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。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？5)地基的剪切破坏有哪些形式？发生整体剪切破坏时 p-s 曲线的特征如何？6)试比较临塑荷载、界限荷载、地基极限承载力的物理概念、影响因素。7)土坡稳定分析中的圆弧条分法原理是什么？5、计算题：1 )已知某挡土墙高 5m,墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土

26、的物理力学性质指标如图所示。试计算作用在该挡土墙墙背上的主动土压力合力 及其作用点位置，并绘岀主动土压力分布图。精品文档解：因为墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，符合朗肯土压力条件，故有朗肯主动土压力系数:Kata n2(45-)tan2(450200T)0.49精品文档填土表面土压力强度为:Pa02c Ka2 12 0.716.80 kPa设临界深度为 Z0，即paZKa2c Ka0可得z01.90 m在墙底处主动土压力强度为：Pa1hKa2C Ka18 50.49 212 0.727.3kPa主动土压力合力为1Ea 27.3 (5 1.9)42.32 kN/mh 其作用点离墙底的距离为 -0

27、1.03m32）如图所示挡土墙高 7 m,墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，各填土层物理力学性质指标如图所示。试计算作用在该挡土墙墙背上的主动土压 力合力，并绘岀主动土压力分布图。解:因为墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，符合朗肯土压力条件，故有主动土压力系数为:Ka1tan2(450扌）tan2(450220)0.49Lm5“ =18 kN/m11=20mc1= 10kPa7/mL2= 19 kN/m22= 30/c2= 033主动土压力分布如图所示：E =42.32kN/ma27.30kPa精品文档, 2-02、03001Ka2tan (452)tan (45)223精品文档0填土表面的土压力

28、强度:设临界深度为 Z0,则第二层底部土压力强度为:3) 如图所示挡土墙，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，各填土层物理力学性质指标如图所示。试计算作用在该挡土墙墙背上的主动土压力和 水压力合力，并绘出侧压力分布图。解：第一层土PaO2G Ka12 10 0.714 kPa OZO2ci1. Ka12 101.59 m18 0.7第一层底部土压力强度为:Path山心 2c_ Ka118 5 0.4910 0.730.1 kPa第二层顶部土压力强度为:pa1下1h1Ka218130 kPa3Pa2(102h2) Ka2(18 5 19 2)42.67 kPa主动土压力合力为1Ea 30.1(5 1

29、.59)2主动土压力分布如图所示：12 (3。42.67)2124 kN/m42.67kPa精品文档1)A点：paAB点：PaB1第二层土qKa1(q10 ta n2(45o山)心1(10302) 3Pa182) tan2(45oo32)15.3kPa2 /o26o、B 点：paB2(q1h1)Ka2(10182) tan (452)17.9kPaC 点：PaC(q1g2人2)匕2(1018 217 2)tan2(45o26o)31.2kPa2D 点：paD(q山2h23h3)Ka32oo26(1018 217 2 9 2) tan(452)38.2kPaPwdwh310 220 kPa侧压力分布如图所示。主动土压力和水压力合力分别为:Ew10 2/2 20kN/m第六部分练习题答案2、填空：1)天然修止角；2)主动土压力；3)3；4)平面；5)弹性平衡状态；6)粗糙3、选择题：1) A ； 2) C； 3) D； 4)