道橋巖土力學(xué)試題及答案

道橋巖土力學(xué)試題及答案姓名：____________________

一、選擇題（每題2分，共20分）

1.巖土力學(xué)中，土的壓縮模量E0與土的密度ρ和孔隙比e之間的關(guān)系是：（）

A.E0與ρ成正比，與e成反比

B.E0與ρ成反比，與e成正比

C.E0與ρ和e無(wú)關(guān)

D.E0與ρ和e成正比

2.在地下工程中，通常將土體分為三個(gè)區(qū)域，其中，靠近圍巖的土體稱為：（）

A.穩(wěn)定區(qū)

B.失穩(wěn)區(qū)

C.滑移區(qū)

D.穩(wěn)定區(qū)與失穩(wěn)區(qū)之間

3.巖土力學(xué)中，土的粘聚力c與土的顆粒形狀、大小和土的礦物成分等因素有關(guān)，以下哪項(xiàng)不是影響土的粘聚力的因素？（）

A.顆粒形狀

B.顆粒大小

C.土的礦物成分

D.土的含水量

4.在土的剪切試驗(yàn)中，土的剪切強(qiáng)度τ與土的抗剪內(nèi)摩擦角φ之間的關(guān)系是：（）

A.τ與φ成正比

B.τ與φ成反比

C.τ與φ無(wú)關(guān)

D.τ與φ成正比或反比，取決于試驗(yàn)條件

5.在地下工程中，圍巖的穩(wěn)定性主要取決于以下哪個(gè)因素？（）

A.圍巖的強(qiáng)度

B.圍巖的剛度

C.圍巖的變形模量

D.圍巖的滲透性

6.巖土力學(xué)中，土的壓縮系數(shù)α與土的孔隙比e和土的壓縮模量E0之間的關(guān)系是：（）

A.α與e成正比，與E0成反比

B.α與e成反比，與E0成正比

C.α與e和E0無(wú)關(guān)

D.α與e和E0成正比或反比，取決于試驗(yàn)條件

7.在土的剪切試驗(yàn)中，土的剪切強(qiáng)度τ與土的剪切應(yīng)力τs之間的關(guān)系是：（）

A.τ與τs成正比

B.τ與τs成反比

C.τ與τs無(wú)關(guān)

D.τ與τs成正比或反比，取決于試驗(yàn)條件

8.在地下工程中，圍巖的變形模量E與圍巖的剪切模量G之間的關(guān)系是：（）

A.E與G成正比

B.E與G成反比

C.E與G無(wú)關(guān)

D.E與G成正比或反比，取決于試驗(yàn)條件

9.巖土力學(xué)中，土的滲透系數(shù)k與土的孔隙比e和土的孔隙率n之間的關(guān)系是：（）

A.k與e和n成正比

B.k與e和n成反比

C.k與e和n無(wú)關(guān)

D.k與e和n成正比或反比，取決于試驗(yàn)條件

10.在地下工程中，圍巖的強(qiáng)度主要取決于以下哪個(gè)因素？（）

A.圍巖的強(qiáng)度

B.圍巖的剛度

C.圍巖的變形模量

D.圍巖的滲透性

二、填空題（每空1分，共10分）

1.巖土力學(xué)中，土的壓縮模量E0表示土在單位應(yīng)力作用下的（）。

2.在土的剪切試驗(yàn)中，土的剪切強(qiáng)度τ表示土在單位面積上的（）。

3.巖土力學(xué)中，土的壓縮系數(shù)α表示土在單位應(yīng)力作用下的（）。

4.在地下工程中，圍巖的穩(wěn)定性主要取決于圍巖的（）。

5.巖土力學(xué)中，土的滲透系數(shù)k表示土在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的（）。

三、計(jì)算題（每題5分，共15分）

1.已知土的壓縮模量E0為1.5×10^6kPa，孔隙比e為0.8，求土的壓縮系數(shù)α。

2.已知土的剪切強(qiáng)度τ為100kPa，抗剪內(nèi)摩擦角φ為30°，求土的粘聚力c。

3.已知土的滲透系數(shù)k為1×10^-4cm/s，孔隙比e為0.9，求土的滲透系數(shù)n。

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）

1.簡(jiǎn)述巖土力學(xué)在道路和橋梁工程中的重要性。

2.解釋什么是土的剪切破壞和什么是土的壓縮破壞。

3.簡(jiǎn)要說(shuō)明地下工程中圍巖分類的依據(jù)及其意義。

五、論述題（10分）

論述在地下工程中，如何通過(guò)提高圍巖穩(wěn)定性來(lái)保證工程安全。

六、綜合應(yīng)用題（15分）

某道路工程中，土體的壓縮模量E0為2.0×10^6kPa，孔隙比e為0.75，土的剪切強(qiáng)度τ為150kPa，抗剪內(nèi)摩擦角φ為35°。試計(jì)算該土體的粘聚力c和壓縮系數(shù)α。

試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析思路：

1.A解析：土的壓縮模量E0與土的密度ρ成正比，與孔隙比e成反比。

2.A解析：穩(wěn)定區(qū)是指靠近圍巖的土體，其穩(wěn)定性較好。

3.D解析：土的含水量是影響土的工程性質(zhì)的重要因素，但不是影響粘聚力的因素。

4.A解析：土的剪切強(qiáng)度τ與土的抗剪內(nèi)摩擦角φ成正比。

5.A解析：圍巖的強(qiáng)度是保證地下工程安全的重要因素。

6.A解析：土的壓縮系數(shù)α與土的孔隙比e成正比，與壓縮模量E0成反比。

7.A解析：土的剪切強(qiáng)度τ與土的剪切應(yīng)力τs成正比。

8.A解析：圍巖的變形模量E與圍巖的剪切模量G成正比。

9.A解析：土的滲透系數(shù)k與土的孔隙比e和孔隙率n成正比。

10.A解析：圍巖的強(qiáng)度是保證地下工程安全的重要因素。

二、填空題答案及解析思路：

1.體積變形

2.剪切應(yīng)力

3.體積壓縮

4.強(qiáng)度

5.滲透水量

三、計(jì)算題答案及解析思路：

1.α=(1.5×10^6kPa)/(0.8×10^6kPa)=1.875kPa^-1

2.c=τ/tanφ=100kPa/tan30°≈57.7kPa

3.n=k/(e×10^6)=1×10^-4cm/s/(0.9×10^6)≈1.11×10^-10

四、簡(jiǎn)答題答案及解析思路：

1.巖土力學(xué)在道路和橋梁工程中的重要性包括：評(píng)估土體的工程性質(zhì)、預(yù)測(cè)土體的變形和穩(wěn)定性、設(shè)計(jì)合理的地基處理措施、保證工程安全等。

2.土的剪切破壞是指土體在剪切應(yīng)力作用下，達(dá)到抗剪強(qiáng)度時(shí)發(fā)生的破壞現(xiàn)象。土的壓縮破壞是指土體在壓縮應(yīng)力作用下，達(dá)到壓縮模量時(shí)發(fā)生的破壞現(xiàn)象。

3.地下工程中圍巖分類的依據(jù)包括：圍巖的強(qiáng)度、剛度、變形模量、滲透性等。分類的意義在于根據(jù)圍巖的性質(zhì)選擇合適的施工方法和支護(hù)措施，保證工程安全。

五、論述題答案及解析思路：

在地下工程中，提高圍巖穩(wěn)定性可以通過(guò)以下方法：

1.優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，合理選擇施工方法，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。

2.采用先進(jìn)的施工技術(shù)，如預(yù)應(yīng)力錨桿、