高等教育自学考试工程地质及土力学历年试题与答案.docx
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高等教育自学考试工程地质及土力学历年试题与答案
全国 2013 年 1 月高等教育自学考试
工程地质及土力学试题
课程代码：
02404
请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
选择题部分
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢
笔填写在答题纸规定的位置上。
2.每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用
橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
不能答在试题卷上。
一、单项选择题（本大题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”
的相应代码涂黑。
错涂、多涂或未涂均无分。
1.下列岩石中属于岩浆岩的是
A.石灰岩B.页岩
C.石英岩D.流纹岩
．．．
A.碎屑结构B.泥质结构
C.结晶结构D.玻璃质结构
3.表示岩层在空间延伸的方向时，岩层层面与水平面交线的方位角，称为岩层的
A.走向B.倾向
C.方位D.倾角
．．．
A.地形条件B.温度条件
C.地质条件D.水文气象条件
5.在工程中，利用侧限压缩试验确定某土为中压缩性土，则该土的压缩系数 al-2 为
A.al-2<0.1MPa-1B.0.1MPa-1≤al-2<0.5MPa-1
C.0.5MPa-1≤al-2<0.75MPa-1D.al-2≥10.75MPa-1
6.衡量土的渗透性大小的指标是
A.相对密度B.水力梯度
C.土的有效粒径D.渗透系数
7.当挡土墙在外力作用下向填土方向移动，使墙后填土达到极限平衡状态时作用在墙背上的
土压力应按
A.静止土压力计算B.主动土压力计算
C.被动土压力计算D.滑楔体滑动时的惯性力计算
8.对于同一建筑物的基础和地基，临塑荷载 pcr 临界荷载 p 1 、极限荷载 pu 三者之间的大小
4
关系为
A. p > p > p
u1cr
4
B. p > p > p
1 u cr
4
C. p > p > p
cr1u
4
D. p > p > p
u cr
1
4
二、判断题（本大题共 14 小题，每小题 1 分，共 14 分）
判断下列各题，在答题纸相应位置正确的涂“A”，错误的涂“B”。
9.矿物主要的物理性质有：
颜色、透明度、光泽、硬度、抗压强度等。
10.花岗斑岩为岩浆岩。
11.背斜褶曲为岩层向上拱起的弯曲。
12.按引起风化作用发生的因素，风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化
作用三大类。
13.按滑坡形成的年代，可划分为新滑坡和古滑坡。
1.4.地震震级是用于衡量地震对地面破坏轻重程度的一个标准。
15.室内测定土的渗透系数试验方法中，变水头试验适用于测定透水性强的无粘性土。
16.达西定律是指土中渗流的平均渗透速度与水力梯度呈线性关系。
17.有效应力不能控制土体的强度和变形。
18.土的压缩变形主要是由土孔隙中的水和气体向外排出引起的。
19.侧限压缩试验中，e~p 压缩曲线愈陡，土的压缩性愈高。
20.当抗剪强度包线与摩尔应力圆相割时，土体处于极限平衡状态。
21.在相同条件下，被动土压力大于主动土压力，主动土压力大于静止土压力。
22.粘性土的土坡稳定性分析方法包括瑞典条分法。
非选择题部分
注意事项：
用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。
三、填空题（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）
23.地壳中已知矿物有三千多种，常见的有二百多种，可以分为造岩矿物、______和次生矿
物。
24.根据解理发生的完全程度，把解理分为______、完全解理、中等解理和不完全______解
理。
25.按褶曲的轴面产状，把褶曲划分为直立褶曲、______、倒转褶曲和平卧褶曲。
26.河流的地质作用包括______、搬运和堆积三方面内容。
27.对于Ⅱ、Ⅲ类的中小型崩塌防治的措施分为______和拦挡防御两种。
28.岩溶与土洞的治理方法为挖填、跨盖、灌注、排导和______。
29.地震按成因可分为四类：
构造地震、______、陷落地震和人工触发地震。
30.有效应力原理公式表达式为______。
31.加荷后立即产生的沉降称为______。
32.直接剪切试验可分为快剪、______和慢剪三种方法。
四、名词解释（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）
33.产状
34.正断层
35.渗透力
36.土的抗剪强度
37.静止土压力
五、简答题（本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分）
38.简述治理滑坡的措施。
39.简述影响土渗透性的因素。
六、计算题（本大题共 6 小题，共 40 分）
40.对某细砂进行常水头渗透试验，土样高度为 10cm，直径为 5.0cm，水头差为 50cm，经测
试在 8.0s 内渗透水质量为 450g，试求此条件下该细砂的渗透系数 ko（ρ w=1g/cm3）（5 分）
41.某地基中粘土层的压缩试验资料如下表所示，试计算压缩系数al-2 及相应的压缩模量
Es1-2。
（5 分）
p（kPa）
e
0
0.845
50
0.796
100
0.763
200
0.726
400
0.682
42.某粘性土，其粘聚力 c=25kPa，内摩擦角 φ=30°，当该土试样受到的大、小主应力分别
是σ 1=400kPa，σ 3=150kPa 时，试判断该土处于什么状态?
（5 分）
43.有一条形基础宽 b=2.0m，埋深 d=1.5m，地基为粉质粘土，天然重度 =16.9kN/m3，抗剪
强度指标 c=6kPa，φ=20°，试用太沙基公式计算地基的极限承载力和容许承载力。
安全系
数 K=3.0）（5 分）
太沙基公式承载力系数
φ
20°
Nr
4
Nq
7.42
Nc
17.6
44.地基中某一土层，其厚度 h1=1.6m，该土层顶面处土自重应力σ c1=92kPa，附加应力
σ z1=64kPa，该层底面处的自重应力σ c2=108kPa，附加应力σ z2=36kPa，该土的压缩试验成
果如下表所示，试计算该土层的最终压缩量。
（注：
仅分一层计算即可）（8 分）
p（kPa）
e
0
0.730
50
0.677
100
0.625
150
0.580
200
0.547
45.图示挡土墙，墙后填土性质如图所示，已知：
第一层土：
γ 1=18kN/m3，φl=35°，c1=0，
hl=6m；第二层土：
γ 2=20kN/m3，φ2=30°，c2=10kPa，h2=6m；表面作用无限均布荷载：
q=20kPa。
（1）用朗肯土压力理论计算图示中 a、b、c 三点的主动土压力强度，并绘出主动土压力沿墙
高的分布图。
（8 分）
（2）计算主动土压力合力 Ea 口值。
（4 分）
全国 2012 年 10 月自考
一、单项选择题（本大题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分）
1．下面不属于矿物物理性质的是
A．光泽B．颜色C．软化性D．硬度
2．下列构造中，属于岩浆岩构造的是
A．片麻状构造B．层面构造C．流纹状构造D．板状构造
3．表示岩层在空间倾斜角大小的是
A．走向B．倾角C．倾向D．走向角
4．下面关于泥石流叙述正确的是
A．泥石流一般发生在山高沟深、地形陡峭、河床纵坡大，流域形状便于水流汇
集的地区
B．泥石流是由地表水或地下水对可溶性岩石的溶蚀作用而产生的一种地质现象
C．上游地段做好水土保持工作对防治泥石流没有作用
D．泥石流的发生与短时间内的大量流水关系不大
5．用以衡量土透水性大小的指标是
A．水力梯度B．相对密实度C．动水力D．渗透系数
6．进行三轴压缩试验时，试样在施加周围压力时允许排水固结，待固结稳定后，
再在排水条件下施加竖向压力直至试件剪切破坏。
这种试验方法的名称是
A．不固结不排水试验B．固结不排水试验C．不固结排水试验D．固结排
水试验
7．若主动土压力为 E 被动土压力为 E ，相同条件下，产生主动和被动土压力所
aP
A．Ea>Ep， ∆ α < ∆ pB．Ea>Ep， ∆ α > ∆ pC．Ea < Ep， ∆ α > ∆ pD．Ea∆ α < ∆ p
8．在现场载荷试验获得的整体剪切破坏的 p～s 曲线上，曲线从线性关系变成
非线性关系
时的界限荷载称为
A．临界荷载B．临塑荷载C．极限荷载D．容许荷载
二、判断题（本大题共 14 小题，每小题 1 分，共 14 分）
9．组成地壳的岩石，根据其成因分为花岗岩、沉积岩和变质岩三大类，是构成
建筑物地基的基本物质。
10．摩氏硬度计以十种矿物的硬度表示十个相对硬度等级。
11．贝壳结构是变质岩的结构。
12．不整合面以下的岩层为年代较新的岩层，不整合面以上的岩层为老岩层。
13．生物风化作用对岩石的破坏有物理的和化学的两方面。
14．岩性是影响滑坡的因素之一。
15．流土一般发生在堤坝上游渗出处或基坑开挖渗流出口处。
16．假设基底压力大小保持不变，若基础的埋置深度增加，则基底的附加应力
将减少。
17．通常碎石土和砂土比饱和厚粘土地基沉降稳定所需要的时间更长。
18．饱和粘性土中，在其它所有条件相同的情况下，达到同一固结度时，双面
排水所需要的时间是单面排水所需要时间的一半。
19．同一种土，其抗剪强度值在不同的条件下不同。
20．库伦土压力理论假定墙后的填土是理想的散粒体。
21．竖向荷载作用下地基的破坏模式只有整体剪切破坏和局部剪切破坏两种。
22．条分法是应用比较广泛的进行土压力计算的方法。
非选择题部分
三、填空题（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）
23．矿物的条痕色是指矿物_______________的颜色。
24．沉积岩的主要构造形式是___层理构造____________。
25．根据岩浆岩_______________和围岩的关系可以确定岩浆岩的相对地质年
代。
26．褶曲的基本形态是背斜和_______________。
27．吸水率、饱和率和饱水系数是用来表征岩石的___吸水性_______的指标。
28．地震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。
29．土的有效应力控制了土的变形和____强度_______。
30．粘性土地基的总沉降由______瞬时沉降_________、固结沉降和次固结沉降
三部分组成。
31．土的压缩系数 a 不是常数，随着压力 p 的增大而____减小________。
32．朗肯土压力理论假定填土表面____水平_______，且无限延伸。
四、名词解释（本大题共 5 小题,每小题 2 分，共 10 分）
33．断口：
矿物质在受到外力的作用下产生不具方向性不规则的断裂面。
12
34．断层（39）
35．残积土层
36．震级
37．管涌（104）
五、简答题（本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分）
38．写出建立饱和土的一维渗流固结微分方程时的基本假定。
39．写出粘性土库伦抗剪强度的表达式，并说明各符号的含义。
六、计算题（本大题共 6 小题，共 40 分）
40．对某砂土土样进行渗透试验，渗流方向自下向上。
土样高度 l=0.4m，砂土
的饱和重度
γ=18.89kN/m3，若土样发生流土现象，则其水头差应该满足什么条件？
（5 分）
sat
41．已知作用于基础上部的荷载 F=500kN，基础底面尺寸为 1m×2m，地基土为
均质粘性
土，其重度 γ =18.5kN/m3，基础底面埋深 2m，试求基底附加压力 P 。
（5 分）
0
题 41 图
42．某地基中有一土层，其厚度为 h=2m，其顶面的自重应力σ =92kPa，底面的
c1
自重应力
σ =108kPa，已知该土层在外荷载作用下顶面受到的附加应力σ=64kPa，底面
c2z1
受到的附加应力 σ =36kPa。
求：
该土层的最终压缩量大小。
（注：
计算时仅分
z 2
一层即可）（6 分）
压力和孔隙比 e 的对应关系
P（kPa）050100150200
e0.7300.6770.6250.5860.553
43．某条形基础，基础宽度b=2m，基础埋置深度为d=3.0m，埋深范围内土的重度
为 γ =19.0kN/m ，粘聚力 c =10kPa；基础底面持力层土的重度为 =18.0kN/m ，粘
112
聚力 c =15kPa，内摩擦角ϕ =15°。
2
（1）按太沙基公式确定地基的极限承载力。
（3 分）
太沙基公式承载力系数
ϕNNN
rqc
15°1.804.4512.9
（2）如果安全系数 K=3.0，当基底压力 p=120kPa 时，验算地基土能否满足强度
要求。
（3 分）
44．某粘性土，其粘聚力 c= 20kPa，内摩擦角 ϕ =30°，该土试样承受的大、小
主应力分别是 σ
1
= 450kPa, σ =150kPa。
3
（1）试用数解法判断该土样所处的应力状态。
（4 分）
（2）计算破裂面与最大主应力作用面所夹的角度。
（2 分）
45．图示挡土墙，墙后填土的性质指标如图示，试用朗肯理论计算并画出图示
挡土墙上的主
动土压力分布图，并计算其合力大小。
（12 分）
2012 年 1 月高等教育自学考试工程地质及土力学试题
课程代码：
02404
一、单项选择题（本大题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号
内。
错选、多选或未选均无分。
1.某岩石标本呈浅灰色，可见结晶颗粒，遇稀盐酸强烈起泡，具有层理构造，则该岩石可以
定名为（）
A.辉绿岩B.花岗岩
C.石灰岩D.流纹岩
2.下列不属于沉积岩层之间接触关系的是（）
A.侵入接触B.整合接触
C.平行不整合接触D.角度不整合接触
3.最容易产生滑坡的堆积土层是（）
A.残积层B.洪积层
C.冲积层D.坡积层
4.在折线形滑坡的稳定性计算时，如果最后一块岩土体的剩余下滑力为负值，表示整个滑坡
是（）
A.不稳定的B.稳定的
C.均匀下滑D.不均匀下滑
5.达西渗透定律适用的范围是（）
A.片流B.渗流
C.层流D.紊流
6.在外荷载作用下，地基产生沉降的主要内在原因是（）
A.土粒体积减小B.孔隙体积减小
C.水体积减小D.气体体积减小
7.抗剪强度的库仑公式建立的基础是（）
A.直剪试验B.三轴试验
C.数学模拟D.理论分析
8.若产生主动土压力 Ea 和被动土压力 Ep 所需的挡土墙位移分别为△ a
p，则下列对
比结果正确的是（）
A. Ea > Ep，△ a
pB.Ea>Ep
a<△ p
C. Ea < Ep
a
pD.Eap
二、填空题（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）
请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
9.矿物受打击后，形成的不具方向性的不规则破裂面称为______。
10.沉积岩区别于其它岩类的主要特征是其所具有的______。
11.上盘沿断层面相对下滑，下盘沿断层面相对上升的断层称为______。
12.相邻两岩层的地质年代不连续，且产状也不一致的接触关系称为______。
13.蛇曲是河流的______作用形成的。
14.斜坡上出现“醉林”表示滑坡处于______阶段。
15.饱和土体中的有效应力原理的公式表达式为______。
16.在某一荷载压力作用下，历时时间 t 的土层体积压缩量与主固结完成时的体积压缩量之
比，称为土层的______。
17.土中某点发生剪切破坏时，破裂面与小主应力作用面之间的夹角为______。
18.由于朗肯土压力理论忽略了墙背与土之间的摩擦力，导致计算所得的被动土压力数值要
______。
三、判断题（本大题共 14 小题，每小题 1 分，共 14 分）
判断下列各题正误，正确的在题干后的括号内划“√”，错误的划“×”。
19.蒙脱石、伊利石、高岭石等是组成粘土的次生矿物。
（）
20.喷出岩浆岩常具有结晶良好的特点。
（）
21.岩层面与水平面所夹的锐角称为岩层的倾角。
（）
22.如果从上游河段流来的水中含泥砂量小于该河段的输砂能力，则形成冲刷。
）
23.滑坡体的稳定安全系数 K 为滑动面上的总抗滑力与岩土体重力所产生的总下滑力之比。
（）
24.如果在野外垂直于岩层走向观察，发现岩层有规律的重复出现，且岩层出露的层序为从
老岩层至新岩层，又重复老岩层，则可以判断为背斜构造。
（）
25.冲积层是由河流的流水作用将碎屑物质搬运到河谷中坡降平缓地段堆积而成的。
）
26.对泥石流一般以防为主，采取避强制弱、局部防护、重点处理和综合治理的原则。
）
27.地震波可以分为纵波（P 波）和横波（S 波）。
（）
28.管涌现象发生于土体表面渗流逸出处，流砂现象发生于土体内部。
（）
29.e– 曲线越陡，说明在同一压力段内，土的孔隙比减小越缓慢，土的压缩性越低。
（）
30.在同一土体中，由于抗剪强度指标相同，不论土层深度是否相同，抗剪强度均相同。
）
31.朗肯土压力理论公式是根据滑动楔体的静力平衡条件而导出的。
（）
32.当边坡中有渗透力时，若渗透力的方向与可能产生的滑动方向一致，可能会使边坡处于
不安全状态。
（）
四、名词解释（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）
33.岩浆岩的构造
34.断层
35.地震烈度
36.先期固结压力
37.地基极限承载力
五、简答题（本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分）
38.简述褶皱构造的野外识别方法。
39.影响土渗透性的主要因素有哪些?
六、计算题（本大题共 6 小题，共 40 分）
40.在某细砂层中开挖基坑，施工时采用井点法降水，实测稳定水位情况如下图所示。
细砂
层饱和重度，γsat=19kN／m3，渗透系数 k=4.0×l0-2mm/s，渗流路径的长度近似取 10.0m。
试求土中渗流的平均速度 v 和渗透力 J，并判断该基坑是否会产生流砂现象（容许水头梯度等
于临界水头梯度除以 2.5）。
（5 分）
41.某粘土层厚 5m，从该土层中取样做固结试验，所得结果列于下表中。
若该土层所受的平
均自重应力和平均附加应力分别为 50kPa 和 150kPa，试计算粘土层在相应应力段的压缩系
数和压缩模量，并求该土层的压缩变形量。
（5 分）
p（kPa）05010200400
e0.8520.7310.6900.6310.620
42.对某种土进行抗剪强度试验，测得其抗剪强度指标 c=20kPa， =18°，假设该土体的土样
受到大主应力 480kPa，小主应力 2l0kPa 的作用，问该土样处于什么状态?
（5 分）
43.某路堤断面如下图所示，已知路堤土 γ=18.8kN／m3，地基土 γ=16.0kN／m3，c=8.7kPa，
=l0°。
（1）采用太沙基公式计算地基极限承载力，并验算路堤下地基承载力是否满足要求?
（路堤宽度近似按平均值 22m 计算，取安全系数 K =3）（3 分）
（2）若在路堤两侧采用填土压重的方法，以提高地基承载力，试问填土厚度 h=2m 时地基极限
承载力为多少?
（填土与路堤填土相同，图中 L 可认为足够大）（2 分）
太沙基公式承载力系数
0°
Nr
1.20
Nq
2.69
Nc
9.58
全国 2011 年 10 月
一、单项选择题（本大题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括
号内。
错选、多选或未选均无分。
1．某矿物呈白色，玻璃光泽，三向完全解理，块状，遇稀盐酸强烈起泡，则该矿物可定名
为（）
A．角闪石B．辉石
C．方解石D．白云母
2．如果要表示岩层在空间的水平延伸方向，可用的产状要素是（）
A．走向B．倾向
C．倾角D．斜向
3．形成残积层的地质作用是（）
A．片流作用B．洪流作用
C．河流作用D．风化作用
4．斜坡的平衡状态遭到破坏形成滑坡时，则（）
A．稳定系数 K=1B．稳定系数 K<1
C．稳定系数 K>1D．稳定系数 K 无法计算
5．确定渗透系数最可靠的方法是（）
A．室内试验B．现场试验
C．常水头试验D．变水头试验
6．用分层总和法计算地基沉降时，对于软土，确定压缩层厚度的依据是（）
A．附加应力为自重应力的 10％B．附加应力为有效应力的 10％
C．附加应力为总应力的 10％D．附加应力趋近于零
7．下列参数中，与孔隙水压力系数 B 的大小有关的是（）
A．重度B．饱和重度
C．超固结比D．饱和度
8．朗肯土压力理论中，当墙后填土达到被动朗肯状态时，填土破裂面与水平面成（）
A． 45︒ + ϕ
ϕ
2
C． 45︒D．
ϕ
2
二、填空题（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）
请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
9．矿物抵抗外力刻划、压入或研磨等机械作用的能力称为__硬度______。
10．岩石与水相互作用时所表现的性质称为___水理性质____。
11．在褶皱构造中，背斜和向斜的轴部比较发育的裂隙类型为__张裂隙
______。
12．一幅完整的地质图应包括平面图、剖面图和__柱状图_____三部分。
13．在河流的中下游，以___侧蚀_____作用为主，河谷横断面呈“U”字形。
14．在折线形滑坡的稳定性计算时，如果最后一块岩土体的剩余下滑力为负值，则说明整个
滑坡是________。
15．在渗透水流的作用下，土体中的细土粒在粗土粒间的孔隙通道中随水流移动并被带出流
失的现象称为___管涌_____。
16．当土为超固结状态时，其先期固结压力 pc 与目前上覆土层的自重应力 p0 之间的大小关
系为____>____。
17．当施工速度较快，且地基土的透水性差和排水不良时，计算抗剪强度可以采用三轴试验
中___不固结不排水_____方法。
18．挡土墙后填土中有地下水时，会导致挡土墙所受的土压力___减小_____。
三、判断题（本大题共 14 小题，每小题 1 分，共 14 分）
判断下列各题正误，正确的在题干
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