工程地质及土力学复习题Word下载.docx
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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
蠕动变形、滑动破坏和渐趋未稳定三个阶段。
3）简述影响滑坡的因素。
P74
○1斜坡外形○2岩性○3构造○4水○5地震○6人为因素。
4）何谓潜蚀？
潜蚀可分为那几种类型？
P79
○1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。
○2机械潜蚀和溶滤潜蚀两种。
5）试述岩溶的形成条件。
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
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。
7）何谓地震效应？
主要包括那些方面？
P85
○1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。
○2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。
2）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：
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
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。
1）Q?
Avt?
Akit?
Ak?
hQL400?
15t，k?
?
1.0523cm/sLA?
ht?
5.52
?
40?
6.04
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，试验时水温为20°
，试求土样的渗透系数。
2
πd23.14?
0.42
0.1256cm2，dV?
a?
dh2）a?
44
dV?
Aki?
dt?
AkhhaLdh?
dt，Ak?
dh，dt?
LLkAh?
t2
t1dt?
h2h1aLdh?
，kAh
k?
haL0.1256?
4145ln1?
ln?
1.4?
10?
5cm/sA（t2?
t1）h230?
（7?
60?
25）100
0.4。
水自下而上渗流，试判断土样是否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e
发生流土现象。
3）孔隙率n?
e0.4?
0.2861?
e1?
0.4
临界水头梯度icr
实际水头梯度i?
（ds?
1）（1?
n）?
（2.65?
1）?
（1?
0.286）?
1.178?
h40?
1.6，由于i?
icr，会发生流土现象。
L25
4）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6m时，基坑中水深h至少要多深才能防止基坑底部不发生隆起？
6m
9m
粘土?
sat=20.4kN/mh=?
37.5m
砂土
4）粘土层底部总应力?
有效应力?
wh?
sat?
3，孔隙水压力u?
w?
7.5?
u?
3-?
7.5=0
h?
7.5?
3?
sat
20.4?
1.38m10
5）一粘土层位于两砂层中间，其中上面砂层的容重?
17.6kN/m3，饱和容重?
19.6kN/m3。
地下水位保持在地表下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？
3
地面
地下水位面?
=17.6kN/m
砂土层?
sat=19.6kN/m3h=?
1.5m1.5m3
粘土层?
sat=20.6kN/m3
5）粘土层底面总应力?
17.6?
1.5?
19.6?
20.6?
117.6kPa孔隙水压力u?
（h?
3）?
6）
117.6?
6?
5.76m?
117.6?
6）?
0，h?
w
第四章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。
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，土的渗透系数
6）地基的最终沉降量由瞬时沉降、固结沉降和
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a1-2
A．?
0.5MPa-1B．&
lt;
0.2MPa-1C．&
0.1MPa-1D．0.1~0.5MPa-1
3）（C）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B．压缩模量C．变形模量D．体积压缩系数
4）（D）A土层厚度为B土层厚度的2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
A．tA?
0.5tBB．tA?
tBC．tA?
2tBD．tA?
4tB
5）（B）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
A．连续B．一次骤然C．间歇D．分级
6）（C）在新冲填土上建造建筑物，引起建筑物沉降的原因是
A．冲填土的弹性变形及建筑物荷载B．冲填土的次固结及建筑物荷载
C．冲填土的自重及建筑物荷载D．冲填土的瞬时沉降及建筑物荷载
4、多项选择题：
1）（ABCD）下列有关按《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
4
A．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
C．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E．该方法按附加应力与自重应力的比值小于等于0.2确定地基沉降计算深度
2）（AE）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B．孔隙水的排出C．孔隙气体的压缩
D．孔隙气体的排出E．土颗粒的压缩
5、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？
2）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？
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？
5）土的最终沉降量由哪几部分组成？
各部分意义如何？
6、计算题：
1）某饱和粘土层的厚度为10m，地面作用大面积荷载p0=150kPa。
已知该粘土的压缩模量为Es?
5MPa，竖向固结系数Cv=12m2/a，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均固结度Ut与时间因数Tv之间的关系为Ut?
1?
8
2e?
2Tv4。
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
z?
p0?
150kPa粘土层的最终（固结）沉降量s?
zh
Es?
150?
300mm5
加荷1年时，时间因素Tv?
Cvt12?
0.48102h2（）2
固结度Ut?
2exp（?
2Tv4）?
2?
0.484）?
75%
故加荷1年时地面的沉降量为s?
s?
Ut?
300?
0.75?
225mm
p?
50kPa。
天然土层为两层，第一层为粗砂，厚度4.0m，重度?
2）在天然地面上大面积堆载，荷载强度?
18kN/m3，饱和重度
33；
第二层为粘土层，厚度5.0m，压缩模量Es=5MPa，饱和重度?
20kN/m；
地下水位在地面下1.0m。
不计第一层粗砂?
18kN/m
层的压缩量，试计算由于地面堆载而引起的粘土层的最终压缩量为多少？
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？
5
sat=20kN/m
3Es=5MPa5m
2）由于大面积荷载，所以?
p?
50kPa
由于地面堆载而引起的粘土层最终压缩量为s?
zH
50?
5?
50mm5
地下水位下降后，粘土层中自重应力增量为
cz?
（?
）h?
（18?
8）?
30kPa
因此而引起的附加沉降为
s?
czH30?
30mmEs53）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?
=17.5kN/m3，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h重度?
1=18kN/m3的砂土层，如不计新填砂土层及密实粗砂层的变形，欲使粘土层顶面产生30mm的沉降，那么h应为多少？
3）由于?
1hHEs，所以h?
Es?
s2500?
0.030?
1.042mH?
14?
18
4）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0.880，在某一荷载作用下，该土层的平均孔隙比降低了0.120，试计算在该荷载作用下土层顶面的沉降量。
4）Sc?
eh0.120?
3.5?
0.223m1?
0.880
5）某饱和粘土层，厚度为10m，竖向固结系数Cv?
1.2?
105cm2/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
4m1
一年时的固结沉降量；
（2）固结沉降量达到90mm所需要的时间。
（提示：
当平均固结度Ut小于60%时，Ut与时间因素Tv的关系为Tv?
4Ut2）
Cvt1.2?
105?
15）
（1）Tv?
0.1222H（10?
100）
由于Tv?
4Ut2，所以Ut?
4Tv
0.39
Sct?
UtSc?
0.39?
180?
70mm6
（2）Ut?
Sct/Sc?
90/180?
0.5
2Tv?
4UtTvH20.196?
（10?
100）2?
0.196，所以t?
1.63年5Cv1.2?
10
6）设某场地地层均匀，上层为淤泥，厚10m，压缩模量Es=4MPa，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80%时，地面的沉降量是多少？
10m
6）淤泥层中附加应力图面积为A?
zA?
zB
2h?
100?
20?
600kPa?
m2
地面的最终沉降量为S?
A600?
150mmEs4
当U=80%时，地面的沉降量为S?
S?
U?
0.8?
120mm
第五章土的抗剪强度
1、名词解释：
1）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。
P188
1）如果地基中某点的莫尔应力圆与抗剪强度线相离，则该点处于__弹性平衡_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300kPa和140kPa，则该点摩尔应力圆的圆心为。
P161
4）对孔隙比大于临界孔隙比的砂土样进行剪切时，其体积将减小。
P187
5）不同试验方法下的有效应力强度存在着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。
P173
8）在不排水剪切过程中，饱和试样的孔隙压力系数B__等于___1。
P172
3、单项选择题：
1）（C）某饱和粘土试样的无侧限抗压强度qu?
100kPa，其不排水抗剪强度cu为P168
A．200kPaB．100kPaC．50kPaD．25kPa
2）（A）已知土的内摩擦角?
&
gt;
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P161
A．45?
/2B．45?
/2C．45?
D．45?
3）（C）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P181
7
A．不固结不排水剪B．固结不排水剪C．固结排水剪D．快剪
4）（A）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u的值为P172
A．100kPaB．50kPaC．90kPaD．110kPa
5）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）P170
A．土的不排水强度cuB．固结不排水剪土的抗剪强度指标ccu
C．固结排水剪土的抗剪强度指标cdD．土的有效强度指标c?
6）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（C）P181
A．有效应力圆在总应力圆的左侧B．有效应力圆在总应力圆的右侧
C．有效应力圆与总应力圆是同一应力圆D．无法确定有效应力圆
4、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？
2）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。
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？
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？
4）简述直剪试验和三轴试验的优缺点。
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？
5、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?
3=196kPa，试样破坏时的主应力差?
3=274kPa，测得孔隙水压力u=176kPa，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力和剪应力以及试样的有效粘聚力c?
。
解：
由于已知该土样的有效内摩擦角为?
，所以
450?
/2=58°
由试验得?
274?
196?
470kPa,?
196kPa破裂面与水平面夹角成?
破裂面上的正应力?
和剪应力?
分别为
1111（?
3）cos2?
（470?
196）?
196）cos1160?
273kPa2222
11?
3）sin2?
196）sin1160?
123kPa22?
在破坏面上的有效正应力为?
由于此时?
f?
273?
176?
97kPa?
c?
tan?
，所以，c?
75.7kPa
2）已知某粘性土地基的抗剪强度指标分别为?
=26°
，c=20kPa，地基中某点的大小主应力分别为?
1=300kPa，?
3=123.75kPa，试问该点处于什么状态？
当土体处于极限平衡状态时?
1=300kPa所对应的小主应力应满足
3p?
1tan2（450?
）?
2ctan（450?
）22002626?
300tan2（450?
20tan（450?
92kPa22
而?
3p
3=123.75kPa&
1=300kPa，所以该点处于弹性平衡状态。
8
3）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?
f
问小主应力?
3满足什么条件土样才不会发生剪切破坏？
由于砂土的粘聚力c=0所以内摩擦角?
52kPa。
已知同种土制备的土样承受大主应力?
120kPa，?
f52?
27.47o?
100
在极限平衡状态下且?
120kPa时，?
3应满足
3p27.47o?
1tan（45?
120tan（45?
44.24kPa222o?
2o
所以当?
3p&
46kPa?
1时，土样不会发生剪切破坏。
4）条形荷载作用下地基中某点的应力经计算得：
x=120kPa，?
z=60kPa，?
xz=50kPa。
若地基土的抗剪强度指标分别为?
=18°
，c=20kPa，那么该点是否已被被剪坏？
1,3?
x?
z
2?
148.3?
xkPa?
xz?
31.72
1f?
3tan2?
/2?
2ctan?
115.1kPa
由于?
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抗剪强度均相等，试计算测点土的抗剪强度?
f。
该土的抗剪强度为：
2M2?
0.015?
15.81kPa22?
D（H?
D/3）?
0.07?
（0.1?
0.07/3）
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A。
依题意得：
uf?
35kPa，则有：
35?
65kPa?
3
tan2?
65tan2（45?
20/2）?
132.6kPa?
1
132.6?
167.6kPa?
孔隙水压力系数A?
u35?
0.52?
3167.6?
9
第六章土压力、地基承载力和土坡稳定
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
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