地質(zhì)與土力學簡答計算題

1、 工程地質(zhì)與土力學考試模擬題（一）一、 填空題（共10題，每題2分）1 根據(jù)冷凝環(huán)境的不同，巖漿巖可分為深成巖、淺成巖和 。2 斷層兩盤沿斷層走向方向發(fā)生位移的斷層稱為 ，其傾角通常很陡。3工程上常用土的 和曲率系數(shù)判定土的顆粒級配的優(yōu)劣。4 濕陷性黃土通常分為兩類：自重濕陷性黃土和 。5 某滲流場中一點的孔隙水壓力為8kPa，則該點的壓力水頭為 。6 河流的侵蝕作用按其侵蝕方向可分為： 作用和 作用。7在地球物理勘探（物探）中，最常用的是電法和 。8在土層中，通過土粒傳遞的粒間應力稱為 。9 如果地基中某點的莫爾應力圓與抗剪強度線相切，則該點處于 狀態(tài)。10當基底壓力達到臨塑荷載時，地基中塑

2、性區(qū)的最大深度為 。三、 簡答題（共4題，每題5分）21 如何確定巖漿巖的地質(zhì)年代？22 什么是上層滯水? 對工程有何影響？23 簡述泥石流形成的條件？24 簡述分層總和法的基本步驟？四、 計算題（共5題，每題分數(shù)見題后）25 某飽和粘土層的厚度為10 m，地面作用大面積荷載p0 = 150 kPa。已知該粘土的壓縮模量為Es=5Mpa，豎向固結(jié)系數(shù)Cv = 12 m2/a，求粘土層在雙面排水條件下加荷1年時的沉降量。26 一地下水位以下的正常固結(jié)粘土層，內(nèi)部某點的應力狀態(tài)為，。土的有效應力強度指標為0，為30，試分別在如下兩種情況下判斷土體是否破壞：(1)存在50kPa超孔隙水壓力時；（2）

3、假設超孔隙水壓力為0時。27 已知某擋土墻高5 m，墻背豎直、光滑，墻后填土面水平，填土的物理力學性質(zhì)指標如圖所示。試計算擋土墻墻背上的主動土壓力合力，并繪出分布圖。28 對某土樣進行室內(nèi)滲透試驗，土樣長度為25cm，試驗水頭差為40cm，土粒比重，孔隙比。判斷土樣是否發(fā)生流土現(xiàn)象。29 某砂土土樣的密度為1.77g/cm3 ，含水量為9.8%，土粒比重為2.67，烘干后測定最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943，試求孔隙比和相對密度。（提示：） 工程地質(zhì)與土力學考試模擬題（二）一、填空題（共10題，每題2分）1 巖層的產(chǎn)狀三要素，包括走向、 和傾角。2 沉積巖的 構造是區(qū)別于巖漿巖和

4、變質(zhì)巖的重要特征。3 判斷粘性土軟硬狀態(tài)的指標是 。4 地下水的滲流對土單位體積內(nèi)的骨架所產(chǎn)生的力稱為 。5 河流的侵蝕作用按其侵蝕方向可分為： 作用和 作用。6 工程地質(zhì)勘察階段可分為可行性研究階段、 、 三個階段。7 飽和土滲透固結(jié)的過程就是孔隙水壓力逐漸消散和 相應增加的過程。8 原狀土和重塑土試件的無側(cè)限抗壓強度之比，稱為土的 。9 計算地基極限承載力的太沙基理論假定基礎底面是 的。10 土的有效應力原理可表示為 。三、簡答題（共4題，每題5分）21 簡述什么是角度不整合及其形成過程？22 三相比例指標中，哪些是直接通過室內(nèi)試驗測得的？分別是哪些室內(nèi)試驗？23 簡要敘述分析一下土的壓縮

5、模量、變形模量區(qū)別，及其測試方法？24 簡述朗肯土壓力理論與庫倫土壓力理論的區(qū)別？四、計算題（共5題，每題分數(shù)詳見題后）25 某砂土土樣的密度為1.77g/cm3 ，含水量為9.8%，土粒比重為2.67，烘干后測定最小孔隙比為0.461，最大孔隙比為0.943，試求孔隙比和相對密度。（提示：）26某一砂土試樣，高15cm，直徑5.5cm，進行常水頭滲透試驗，在測壓管水頭差為40cm下經(jīng)歷6.0s，流過的水量為400cm3，試計算滲透系數(shù)。27 某飽和粘土層，厚度為10m，豎向固結(jié)系數(shù)Cv=1.2×105cm2/年，在大面積荷載作用下最終固結(jié)沉降量為180mm，單面排水。試求：(1)加

6、荷一年時的固結(jié)沉降量；（2）固結(jié)沉降量達到90mm所需要的時間。（注：時間因數(shù)和固結(jié)度的關系可表示為）28 擋土墻高7 m，墻背豎直、光滑，墻后填土面水平，填土分二層，各層土物理力學性質(zhì)指標如圖所示。試計算墻背上主動土壓力合力，并繪出分布圖。29 某粘性土地基上條形基礎的寬度b = 2 m，埋置深度 d = 1.5 m，地下水位在基礎埋置深度處。地下水位以上粘性土重度 = 18.79 kN/m3，地下水位以下飽和重度 = 19.8 kN/m3，內(nèi)聚力c = 10 kPa，內(nèi)摩擦角 = 20°。已知 = 20°時，按太沙基極限承載力理論算得的承載力系數(shù)分別為，試按照太沙基公式

7、計算該地基的極限荷載。工程地質(zhì)與土力學考試模擬題（三）一、填空題（共10題，每題2分）1 通過核部大致平分褶曲兩翼的面稱為褶曲的 。2 巖漿巖與沉積巖的接觸關系主要有 、 兩種。3 土是由 、液相和氣相三部分組成的。4 水中氫離子濃度的復對數(shù)值稱為水的 。5 在工程建筑抗震設計時，常用的地震烈度有 、 兩種。6 巖石的風化作用包括 、化學風化和生物風化三種種形式。7 巖土測試主要分為室內(nèi)試驗和 兩種。8 土的壓縮模量越大，則其壓縮系數(shù)就越 （大，?。?。9 某點的大小主應力為300kPa和140kPa，則該點摩爾應力圓的圓心為 。10 普朗德爾極限承載力理論適用于基底 的條形基礎。三、簡答題（共

8、4題，每題5分）21 簡述什么是平行不整合及其形成過程？22 簡述殘積物和坡積物的主要區(qū)別？23 何謂達西滲流定律？其應用條件和適用范圍是什么？根據(jù)達西定律計算出的流速和土中水的實際流速是否相同？為什么？24 土坡發(fā)生滑動的滑動面主要有哪兩種形式？分別發(fā)生在何種情況？采用一個滑動面能否評價粘性土坡的穩(wěn)定性？四、計算題（共5題，每題分數(shù)詳見題后）25 有一完全飽和的原狀土樣切滿于容積為21.7cm3 的環(huán)刀內(nèi)，稱得總質(zhì)量為72.49g， 經(jīng)105烘干至恒重為61.28g，已知環(huán)刀質(zhì)量為32.54g，土粒比重為2.74， 試求該土樣的天然密度、含水量、干密度。26 設做變水頭試驗土樣的橫截面積為3

9、0cm2，厚度為4cm，滲透儀玻璃管的直徑為0.4cm，試驗開始時候的水位差為145cm，經(jīng)過7分25秒觀察得水位差為100cm，試求土樣的滲透系數(shù)。27 某場地第一層為粘性土層，厚度為4m，天然重度1=18.5kN/m3，其下為基巖，經(jīng)試驗測得粘性土層的平均孔隙比e1=0.700，平均壓縮系數(shù)a=0.5Mpa-1。求該粘性土的平均壓縮模量Es?，F(xiàn)在粘性土層表面增加大面積荷p=100kPa，求在該大面積荷載作用下粘性土層頂面的最終沉降量及土層的平均孔隙比e2。28 一地下水位以下的正常固結(jié)粘土層，內(nèi)部某點的應力狀態(tài)為，。土的有效應力強度指標為0，為30，試分別在如下兩種情況下判斷土體是否破壞：

10、(1)存在50kPa超孔隙水壓力時；（2）假設超孔隙水壓力為0時。29 某粘性土地基上條形基礎的寬度b = 2 m，埋置深度 d = 1.5 m，粘性土重度 = 18.79 kN/m3，內(nèi)聚力c = 10 kPa，內(nèi)摩擦角 = 20°，試計算該地基的界限荷載。塑性區(qū)最大深度計算公式為：工程地質(zhì)與土力學考試模擬題（四）一、填空題（共10題，每題2分）1 根據(jù)冷凝環(huán)境的不同，巖漿巖可分為深成巖、淺成巖和 。2 沉積巖的 構造是區(qū)別于巖漿巖和變質(zhì)巖的重要特征。3 工程上常用土的 和曲率系數(shù)判定土的顆粒級配的優(yōu)劣。4 地下水的滲流中，表示 。5 片流地質(zhì)作用中，淋濾作用形成了 土層，洗刷作用

11、形成了坡積土層。6 在地球物理勘探（物探）中，最常用的是電法和 。7 地基的最終沉降量由瞬時沉降、固結(jié)沉降和 三部分組成。8 當施工速度很快、壓縮土層很厚且排水條件不良時，可采用三軸儀 試驗得到的抗剪強度指標。9 為保護基礎不受人類活動的影響，基礎應埋置在地表以下，最小埋深為_。10 太沙基一維固結(jié)理論假定土中孔隙水的滲流服從 。三、簡答題（共4題，每題5分）21 用肉眼鑒別造巖礦物時，主要依據(jù)哪些特征？22 簡述河流侵蝕作用主要有哪些類型？對河谷會造成何種影響？23 簡述分層總和法的基本步驟？24 地基的剪切破壞有哪些形式？四、計算題（共5題，每題分數(shù)詳見題后）25 某土樣，土粒比重2.7，

12、孔隙比為0.95，飽和度為37%，現(xiàn)要把飽和度提高到90%，則每1m3的該土樣中應加多少水？26某基坑在細砂層中開挖，經(jīng)施工抽水，待水位穩(wěn)定后，實測基坑內(nèi)外水頭差=3.0m，滲透路徑L12m；細砂層飽和重度，試計算： （1）滲透水流的平均速度？（2）滲流力GD？（3）判別是否會發(fā)生流土現(xiàn)象？27 某正常固結(jié)粘土層厚為2m，孔隙比e=0.70，壓縮曲線壓縮指數(shù)Cc=0.5，土層所受的平均自重應力p0=100kPa，建筑物荷載在土層中引起的平均附加應力p=400kPa。計算該粘土層的最終壓縮量。28 已知某擋土墻高5 m，墻背豎直、光滑，墻后填土面水平，填土的物理力學性質(zhì)指標如圖所示。試計算擋土墻

13、墻背上的主動土壓力合力，并繪出分布圖。29 已知如圖所示柱基礎所受荷載標準值為Fk = 2 020 kN，Mk=1 302 kN.m，基礎底面尺寸l×b = 5.4 m×2.7 m，基礎埋深d = 1.8 m，地層分布情況如圖所示。已知持力層承載力特征值fak = 209 kPa，承載力修正系數(shù)，。（1）計算基底壓力的最大值、最小值和平均值；（2）計算基底下粘土層修正后的地基承載力的特征值。工程地質(zhì)與土力學考試模擬題（五）一、填空題（共10題，每題2分）1 巖層的產(chǎn)狀三要素，包括走向、 和傾角。 2 工程上常用土的 和曲率系數(shù)判定土的顆粒級配的優(yōu)劣。3 土中液態(tài)水可分為結(jié)合

14、水和 。4 地下水的滲流對土單位體積內(nèi)的骨架所產(chǎn)生的力稱為 。5 河流的地質(zhì)作用包括 、搬運、和沉積。6 工程地質(zhì)勘探的方法有物探 、 、 等幾類。7 天然土層所受的應力歷史不同，其壓縮特性也不同。根據(jù) 的大小，將天然土層分為超固結(jié)土、正常固結(jié)土和欠固結(jié)土三種狀態(tài)。8 均質(zhì)砂土坡穩(wěn)定的極限坡角，稱為_。9 原狀土和重塑土試件的無側(cè)限抗壓強度之比，稱為土的 。10 根據(jù)樁側(cè)摩阻力分擔荷載的比例，摩擦型樁可分_和_兩種。三、簡答題（共4題，每題5分）21 簡述什么是角度不整合及其形成過程？22 簡述泥石流形成的條件？23 簡述直剪試驗和三軸試驗的類型？24 試比較臨塑荷載、界限荷載、地基極限承載力

15、的概念？四、計算題（共5題，每題分數(shù)詳見題后）25 某一砂土試樣，高15cm，直徑5.5cm，進行常水頭滲透試驗，在測壓管水頭差為40cm下經(jīng)歷6.0s，流過的水量為400cm3，試計算滲透系數(shù)。26 有一完全飽和的原狀土樣切滿于容積為21.7cm3 的環(huán)刀內(nèi)，稱得總質(zhì)量為72.49g， 經(jīng)105烘干至恒重為61.28g，已知環(huán)刀質(zhì)量為32.54g，土粒比重為2.74， 試求該土樣的天然密度、含水量、干密度。27 某飽和粘土層，厚度為10m，豎向固結(jié)系數(shù)Cv=1.2×105cm2/年，在大面積荷載作用下最終固結(jié)沉降量為180mm，單面排水。試求：(1)加荷一年時的固結(jié)沉降量；（2）固

16、結(jié)沉降量達到90mm所需要的時間。 28 已知某粘性土地基的抗剪強度指標分別為 = 26°，c = 20 kPa，地基中某點的大小主應力分別為= 300 kPa，= 123.75 kPa，試問該點處于什么狀態(tài)？29 擋土墻高7 m，墻背豎直、光滑，墻后填土面水平，填土分二層，各層土物理力學性質(zhì)指標如圖所示。試計算墻背上主動土壓力合力，并繪出分布圖?？荚嚹M題（一）答案一、填空題1 噴出巖；2 平移斷層；3 不均勻系數(shù)；4 自重濕陷性黃土；5 0.8m；6 底蝕，側(cè)蝕；7 地震勘探；8 有效應力；9 極限平衡樁體；10 0；三、簡答題21 答：巖漿巖相對地質(zhì)年代，通過它與沉積巖的接觸關

17、系以及它本身的穿插構造來確定；（1）接觸關系：根據(jù)巖漿巖與沉積巖之間是侵入接觸還是沉積接觸來判斷；（2）穿插關系：年輕的侵入巖脈通常穿過較老的侵入巖來判斷。22 答：上層滯水是指在包氣帶內(nèi)局部隔水層上寄居的具有自由水面的重力水。上層滯水雖然水量不大，但其常常是引起土質(zhì)邊坡滑塌、地基、路基沉陷、凍脹等病害的重要因素。23 答：泥石流形成有三個基本條件：（1）流域中有豐富的固體物質(zhì)補給泥石流；（2）有陡峭的地形和較大的溝床縱坡；（3）流域的中、上游有強大的暴雨或冰雪強烈消融等形成的充沛水源。24 答：(1) 地基土分層；(2)計算各分層界面處土自重應力；(3)計算各分層界面處基底中心下豎向附加應力

18、；(4)確定地基沉降計算深度（或壓縮層厚度）；(5) 計算各分層土的壓縮量；(6)疊加計算基礎的平均沉降量。四、計算題25解：由于地面作用大面積均布荷載，所以粘土層中附加應力為均勻分布， ；粘土層的最終（固結(jié)）沉降量加荷1年時，時間因素 固結(jié)度 故加荷1年時地面的沉降量為 26解： （1） 存在50kPa孔壓時，有效大小主應力為；，因此土體破壞。（2）無超孔壓時，總應力即為有效大小主應力，則有 ，不會發(fā)生剪切破壞27 解： 設臨界深度為z0，即 ，可得 主動土壓力合力為： 其作用點離墻底的距離為 主動土壓力分布如圖所示。 28解：臨界水頭梯度 ；實際水頭梯度 ；由于，會發(fā)生流土現(xiàn)象。 29 解

19、：由考試模擬題（二）答案一、填空題1 傾向；2 層理；3 液性指數(shù)；4 滲流力；5 底蝕，側(cè)蝕；6 初勘，詳勘；7 有效應力；8 靈敏度；9 粗糙；10 ；三、簡答題21答：（1）埋藏侵蝕面將年輕的、變形較輕的沉降巖同傾斜或褶皺的沉降巖分開，不整合面上下兩層之間有一定的角度差異，稱為角度不整合。（2）沉積巖先形成后，在構造運動作用下產(chǎn)生傾斜或褶皺，然后在某一地質(zhì)時期抬升至水面以上，受到剝蝕作用，形成侵蝕面，然后再沉入水面下，繼續(xù)沉積，最終形成了角度不整合。22答：土的三相比例指標中，天然密度、含水量和土粒比重三個指標可直接通過室內(nèi)試驗測得，天然密度用環(huán)刀法測試，含水量用烘干法測試，土粒比重采用

20、比重瓶法測試。23答：壓縮模量：土在完全側(cè)限條件下豎向應力增量p與相應的應變增量的比值，稱為壓縮模量，用Es表示； 變形模量：土體在無側(cè)限條件下應力與應變的比值，用E0表示； 壓縮模量采用室內(nèi)壓縮試驗測定；變形模量采用現(xiàn)場荷載試驗測定。24答：（1）朗肯理論假設：墻背光滑、直立、填土面水平；即適用無粘性土，也適用于粘性土，但計算的主動土壓力偏大，被動土壓力偏??；由半空間應力狀態(tài)和極限平衡理論推出。（2）庫侖理論假設：填土無粘性、滑動破壞面為一平面；原始公式不能直接適用于粘性土；計算的主動土壓力偏差小，被動土壓力偏差大；由滑動土楔的靜力平衡推出。四、計算題25解：由 。26解：；27解：（1）

21、由于， 所以，（2），所以年28解：計算第一層填土的土壓力強度 <0 設臨界深度為z0，則 計算第二層填土的土壓力強度， 主動土壓力合力為 29 解：考試模擬題（三）答案一、填空題1 軸面；2 侵入接觸，沉積接觸；3 固相；4 pH值；5 場地烈度，設計烈度；6 物理風化；7 原位測試；8 ??；9 220kPa；10 光滑；三、簡答題21 （1）平行不整合為基本上相互平行的巖層之間有起伏不平的埋藏侵蝕面的這種接觸關系成為平行不整合。（2）平行不整合主要是巖層在沉降過程中，在某個地質(zhì)歷史時期，由于地殼運動而上升至水面以上，沉積巖層面被剝蝕成起伏不平的侵蝕面，然后在下一個地質(zhì)歷史時期，該巖層

22、又沉入到水面，繼續(xù)產(chǎn)生沉積巖層，這樣在上下兩個巖層之間缺失了沉積間斷期的巖層，且上下兩個巖層的產(chǎn)狀基本平行，從而形成了平行不整合。22答：(1)殘積物：巖石經(jīng)物理風化和化學風化作用后殘留在原地的碎屑物。殘積物不具層理，顆粒不均勻，棱角分明；成分與母巖巖性關系密切。壓縮性高，強度低，應注意不均勻沉降。(2)坡積物：斜坡上雨水、雪水兼有重力的長期搬運、堆積作用成分與高處的巖石性質(zhì)有關，與下臥基巖無關；一般不具層理；一般呈棱角狀或次棱角狀，有一定分選性；厚度變化大，陡處薄，坡腳處厚。23答：達西定律v=ki ；應用條件和適用范圍：飽和砂土、層流狀態(tài)；根據(jù)達西定律計算出的流速不是土中水的實際流速；因為

23、計算v的面積不是實際的過水面積，而是整個斷面。24答：（1）土坡發(fā)生滑動，滑動面的型式有：直線型滑動面，常發(fā)生在無粘性土坡中；圓弧型滑動面，常發(fā)生在均質(zhì)粘性土坡中；（2）采用一個滑動面無法評價粘性土坡的穩(wěn)定性，這是由于一個滑動面僅能求出一個滑動面上的穩(wěn)定安全系數(shù)，但這個滑動面并不一定是最危險滑動面，只有對足夠多的滑動面進行穩(wěn)定分析后，才能最終確定邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。四、計算題25 ； 26解： 27解： ；28解： （2） 存在50kPa孔壓時，有效大小主應力為；，因此土體破壞。（2）無超孔壓時，總應力即為有效大小主應力，則有 ，不會發(fā)生剪切破壞 29 解：考試模擬題（四）答案一、填空題1噴出

24、巖；2 層理；3 不均勻系數(shù)；4 水利坡降；5 殘積；6 地震法勘探；7 次固結(jié)沉降；8 不固結(jié)不排水剪切；9 0.5m；10 達西定律；三、簡答題21答：主要根據(jù)造巖礦物的一般物理性質(zhì)，主要包括礦物的顏色（自色、它色和假色），礦物的條很色，礦物的光澤，礦物的硬度，礦物解理或斷口的性質(zhì)。22答：河流的侵蝕作用主要有下蝕和側(cè)蝕兩種作用。下蝕作用是河水在流動過程中使河床逐漸下切加深的作用；下蝕作用使分水嶺不斷遭到剝蝕切割，河流長度不但增加，以及河流的襲奪現(xiàn)象；常形成V字形河谷。側(cè)蝕作用是河流以攜帶的泥、砂、礫石為工具，并以自身的動能和溶解力對河床兩岸的巖石進行侵蝕使河谷加寬的作用；側(cè)蝕作用使凹岸不

25、斷受到?jīng)_刷，凸岸不斷發(fā)生沉積，最終使河灣的曲率增大，并使河灣逐漸向下游移動；常形成U字形河。23答： (1) 地基土分層；(2)計算各分層界面處土自重應力；(3)計算各分層界面處基底中心下豎向附加應力；(4)確定地基沉降計算深度（或壓縮層厚度）；(5) 計算各分層土的壓縮量；(6)疊加計算基礎的平均沉降量。24答： （1）整體剪切破壞：在地基中形成一連續(xù)滑動面，基礎急劇下沉或傾倒，同時基礎四周地面土隆起。（2）沖切破壞：是由于基礎下軟弱土的壓縮變形使基礎連續(xù)下沉，切入土中，地面土不隆起，基礎沒有很大傾斜，壓力與沉降曲線全程曲線，不出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折。（3）局部剪切破壞：介于上兩者之間，剪切破壞也從基礎邊緣處的土開始，但滑動面發(fā)展不到地面，地面土隆起，但不會有明顯傾斜和倒塌。四、計算題25解：由，；由此可得；26解：水力梯度 （1） 根據(jù)達西定律， （2） 動水力 （3） 臨界水利梯度為： ，不會產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。27解：=0.411m28解： 設臨界深度為z0，即 ，可得 主動土壓力合力為： 其作用點離墻底的距離為 主動土壓力分布如圖所示。 29解： 基礎