工程地质及土力学复习题

《工程地质及土力学》复习题

绪论与第一章内容

一、单项选择题

1、矿物呈白色，晶面呈板状或片状，外形呈假六方形或棱形，集合体呈致密片状块体，一组极完全节理。该矿物可定名为（ C ）。

A、绿泥石 B、白云石 C、白云母 D、石榴子石 2、下列岩石中，属于变质岩的是（ B ）。

A、石英砂岩 B、石英岩 C、石灰岩 D、闪长岩 3、下列岩石中，属于沉积岩的是（ B ）。

A、花岗岩 B、石灰岩 C、大理岩 D、石英岩 4、下列岩石构造，属于变质岩的构造是（ D ）。

A、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、某地质图上，标明一岩层的产状为WS330°，∠30°，该岩层的倾向为（ C ）。 A、330° B、30° C、240° D、150° 6、隧道工程沿褶曲走向穿越时．较为有利的部位是（ D ）。

A、向斜核部 B、背斜核部 C、枢纽 D、翼部

7、一地区沉积了一套岩层后，受地壳运动影响而升出水面，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（ B ）。 A、整合接触 B、假整合接触 C、角度不整合接触 D、侵入接触 8、下列属于岩浆岩构造的是（ C ）。

A、片麻状构造 B、层面构造 C、流纹状构造 D、板状构造 9、下列各组岩石中，全部是岩浆岩的是（ B ）。

A、石灰岩、花岗岩、流纹岩 B、安山岩、玄武岩、花岗斑岩 C、大理岩、板岩、闪长岩 D、花岗片麻岩、页岩、石灰岩 10、矿物呈橄榄绿色，玻璃光泽，无解理，粒状，该矿物可定名为（ D ）。 A、辉石 B、角闪石 C、绿泥石 D、橄榄石 11、下列属于岩浆岩结构的是（ A ）。

A、玻璃质结构 B、碎屑结构 C、泥质结构 D、生物结构 12、下列不属于岩层产状要素的是（ C ）。

1

A、走向 B、倾向 C、方位 D、倾角

13、某矿物呈白色，玻璃光泽，三向完全解理，菱形，遇稀盐酸强烈起泡，则该矿物可定名为（ C ）。

A、角闪石 B、辉石 C、方解石 D、白云母 14、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 ）。 A、走向 B、倾向 C、倾角 D、斜向 15、形成残积层的地质作用是（ D ）。

A、片流作用 B、洪流作用 C、河流作用 D、风化作用

16、某矿物呈绿黑色，玻璃光泽，两组解理面交成124°，长柱状，断口为锯齿状，该矿物可定名为（ A ）。

A、角闪石 B、正长石 C、白云母 D、方解石 17、在褶皱构造中，背斜和向斜的轴部比较发育的裂隙为（ A ）。 A、张性裂隙 B、剪性裂隙 C、原生裂隙 D、次生裂隙 18、在岩浆岩中，常常具有杏仁状或气孔状构造的岩石类型是（ C ）。 A、深成岩 B、浅成岩 C、喷出岩 D、花岗斑岩 19、上盘沿断层面相对下降，下盘沿断层面相对上升的断层，称为（ A ）。 A、正断层 B、逆断层 C、平移断层 D、走向断层 20、在第四纪沉积土层中，土颗粒磨圆度最好的是（ D ）。

A、残积土层 B、坡积土层 C、洪积土层 D、冲积土层 21、下列矿物中属于造岩矿物的是 （ D ）。

A、黄铁矿 B、黄铜矿 C、高岭石 D、正长石 22、解理面极完好，极易裂开成薄片，解理面大而完整、光滑的属于 （ A ）。 A、极完全解理 B、完全解理 C、中等解理 D、不完全解理 23、单位体积岩石固体部分的重量与同体积水的重量（4°C）之比称为 （ B ）。 A、岩石重度 B、岩石比重 C、孔隙性 D、浮重度 24、下列滑坡属于按规模大小分类的为 （ C ）。

A、中层滑坡 B、新滑坡 C、中型滑坡 D、特殊滑坡 25、下列岩石中属于岩浆岩的是（ D ）。

A、石灰岩 B、页岩 C、石英岩 D、流纹岩 26、下列结构特征中，不属于沉积岩结构的是 （ D ）。

A、碎屑结构 B、泥质结构 C、结晶结构 D、玻璃质结构 27、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 ）。

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A、走向 B、倾向 C、方位 D、倾角 28、在岩浆岩中，常常具有杏仁状或气孔状构造的岩石类型是（ C ）。 A、深成岩 B、浅成岩 C、喷出岩 D、花岗斑岩 29、按照地质年代表排序，古生代由老到新的地质年代单位为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、（ D ）、二叠纪。

A、震旦纪 B、白垩纪 C、侏罗纪 D、石炭纪 30、下列结构特征属于沉积岩特有的是（ B ）。 A、全晶质结构 B、泥质结构 C、糜棱结构 二、判断题

判断下列各题，在（）内正确的涂“A”，错误的涂“B”。

1、自色是由矿物本质因素决定的，主要由化学成分和结晶构造决定，因此颜色比较固定，可应用于鉴别矿物。（A）

2、喷出岩由于岩浆压力与温度较高，温度降低缓慢，所以形成的结晶良好。（B） 3、绝对地质年代是指某地层从形成至现在的有关年数，说明岩层形成时间的长短。（A） 4、结构体的大小，反映岩体碎裂的程度。（A） 5、矿物硬度是指矿物抵抗弯曲变形的能力。（B）

6、矿物主要的物理性质有：颜色、条痕色、透明度、光泽、硬度、解理与断口等。（A） 7、花岗岩为变质岩。（B）

8、褶曲的基本形态可分为背斜和向斜。（A） 9、石英岩为沉积岩。（B）

10、背斜核部是新岩层，向斜核部是老岩层。（B）

11、岩石与岩体都是地壳表层自然地质历史形成的产物，因此，两者的含义是相同的。（B）

12、残疾土是岩石风化的产物，是残留在原地未被搬运的那一部分土层。（A） 13、矿物受到外力作用产生的解理现象是由于其内部质点间的连接力被破坏。（A） 14、沉积岩的层理构造反映的是沉积岩形成的环境，沉积物和运动特征。（A） 15、若岩浆岩侵入某沉积岩层中，并使围岩发生变质现象，说明岩浆岩侵入体的形成年代比该沉积岩层的地质年代晚。（A）

16、矿物解理是反映矿物内部质点相互连结强弱的特征。（A）

17、岩浆岩与沉积岩之间的接触关系为侵入接触，则岩浆岩的形成时间早于沉积岩。（B）

18、地核是自第二地震分界面到地心的部分，根据地震波的传播速度特征，其又分为

D、玻璃质结构

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外部地核、过度层和内部地核三层。（A） 19、矿物所具有的颜色称为条痕色。（B） 20、古生物构造是沉积岩独有的构造特征。（A） 21、地球外部构造划分为五个圈层。（B）

22、矿物的断口是指具有方向性的不规则断裂面。（B） 23、石灰岩属于变质岩。（B） 24、花岗斑岩为岩浆岩。（A）

25、背斜褶曲为岩层向上拱起的弯曲。（A）

26、组成地壳的岩石，根据其成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类（A）。 27、摩氏硬度计以十种标准矿物的硬度表示十个相对硬度等级。（A） 28、贝壳结构是变质岩的结构。（B）

29、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。（B） 30、地壳表面是承受建筑物荷载的地基和建筑物的自然地质环境。（A） 三、填空题

1、光线透过矿物的程度称为 透明度 。

2、上盘沿断层面相对下降，下盘沿断层面相对上升的断层，称为 正断层 。 3、岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的 强度 。

4、按冷凝成岩浆岩地质环境的不同，可将岩浆岩分为浅成岩、 深成岩 和喷出岩。 5、矿物的颜色按成色原因分有：___他色_____、自色和假色。

6、按褶曲的 轴面产状 ，把褶曲划分为直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲和平卧褶曲。

7、矿物表面反光的光亮程度称为 光泽 。 8、表示岩层在空间延伸方向的产状要素是 走向 。

9、不整合面上、下两套岩层之间的地质年代不连续，缺失沉积间断期的岩层，但彼此的产状基本上是一致的，这种不整合接触称为 平行不整合 。 10、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 。 11、岩石与水相互作用时所表现的性质称为 水理性质 。

12、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 。 13、一幅完整的地质图应包括平面图、剖面图和 柱状图 三部分。

14、自然界中的三大岩类有其各自的分类依据，变质岩的分类依据是 变质作用 。 15、岩石在水的作用下强度降低的性质称为 软化性 。 16、表示岩层在空间倾斜度大小的产状要素为 倾角 。 17、矿物抵抗外力刻划研磨的能力，称为 硬度 。

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18、层理构造是三大岩类中 沉积岩 的主要构造形式。 19、褶皱中央最内部的岩层，称为褶皱的 核 。 20、岩石抵抗外力破坏的能力，称为岩石的 强度 。

21、地质图上出露地表的岩层顺序为不对称重复，可以认为发育有 断层 构造。 四、名词解释

1、解理：矿物受到外力的作用，其内部质点间的连结力被破坏，沿一定的方向形成一系列光滑的破裂面的性质。

2、褶皱构造：地壳中的岩层受到地壳运动应力的强烈作用，或是挤压，或是不均匀升降和隆起，使岩层形成一系列波浪起伏而未丧失其连续性的构造。 3、岩石软化性：岩石浸水后强度降低的性能。

4、岩石：具有一定组成成分和结构与构造的岩浆岩、沉积岩和变质岩的连续块体。 5、岩浆岩的结构：指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、形状及其相互结合方式。 6、不整合接触：岩层在形成的年代上是连续的，中间缺失沉积间断期的岩层，这种岩层之间的接触关系，称为不整合接触。

7、平移断层：岩层受水平扭应力的作用，两盘沿断层面发生相对水平位移的断层。平移断层倾角很大，断层面近于直立，断层线比较平直。

8、断层：岩层受力作用断裂后，岩层沿着破裂面产生显著位移的断裂构造。 9、断口：矿物在外力作用下不具方向性的不规则断裂面。 10、硬度：矿物抵抗外力刻划研磨的能力。

11、逆断层：上盘沿断层面相对上升，下盘沿断层面相对下降的断层。 12、矿物：具有一定化学成分和物理性质的自然元素单质和化合物。

13、变质岩：由于地球内力和外力地质作用的影响，使地壳中原有的固体岩石发生了矿物成分、结构和构造的改变而形成了新的岩石称为变质岩。

14、向斜褶曲：为岩层向下凹的弯曲，以向斜轴为中心，两翼岩层向轴部倾斜，倾向相反。

15、背斜褶曲：为岩层向上拱起的弯曲，以背斜轴为中心，两翼岩层向轴部两侧相背倾斜。

16、正断层：上盘沿断层面相对下降，下盘沿断层面相对上升的断层。 五、简答题

1、简述在工程上岩石和岩体的区别。

答：岩石是指由一种或多种矿物所组成，并具有结构与构造特性的固体岩块；而岩体则为由一种或多种岩石构成的地质体，包含岩层的层理、节理断层、软弱夹层等类结构面和由结构切割成大小不一、形状各异的岩块所组成的复合体。

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5、发生流砂时，渗流力方向与重力方向相同。（ B ）

6、细粒土的渗透系数测定通常采用“常水头”试验进行。（ B ） 7、绘制流网时，每个网格的长宽比没有要求。（ B ） 8、在流网中，任意两相邻流线间的渗流量相等。（ A ）

9、管涌发生在渗流溢出处，而流土发生的部位可以在渗流溢出处，也可以在土体内部。（ B ）

10、常水头试验常用于测定粘性土的渗透系数。（ B ） 11、变水头试验常用于测定粘性土的渗透系数。（ A ）

12、1856年，法国科学家达西对不同粒径砂土作试验时，发现水流在层流状态时，水的渗透速度与水力坡度成正比。称为达西定律。（A）

13、达西定律适用于层流状态。在实际工程中，对砂性土和较疏松的粘性土，如坝基和灌溉渠的渗透量以及基坑、水井的涌水量均可采用。（A） 14、渗透系数的根本物理意义是水力坡降为1时的渗透速度。（A）

15、测定土的渗透系数，变水头渗透试验适用于粗粒土（砂质土），常水头渗透试验适用于细粒土（粘性土和粉质土）。（B）

16、渗透力是一种体积力，其大小与水力坡降成正比，方向与渗流方向一致。（A） 17、测定土的渗透系数，常水头渗透试验适用于粗粒土（砂质土），变水头渗透试验适用于细粒土（粘性土和粉质土）。（A） 三、填空题

1、土体具有被液体透过的性质称为土的 渗透性或透水性 。

2、影响渗透系数的主要因素有：土的粒度成分及矿物成分、土的密实度、土的饱和度、土的结构、土的构造、水的温度。

3、一般来讲，室内渗透试验有两种，即 常水头法 和变水头法。 4、渗流破坏主要有 流砂(土) 和管涌两种基本形式。

5、达西定律只适用于 层流状态 的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的渗透系数。

6、水通过土中连续孔隙流动称为 渗流 。

7、水在土体中渗流，水流对土颗粒作用形成的作用力称为 渗透力 。 8、有效应力为零也是理论上流土的 临界 条件。 9、常水头试验常用于测定 无粘性土 的渗透系数。 10、变水头试验常用于测定 粘性土 的渗透系数。

11、一般来讲，室内渗透试验有两种，即常水头法和 变水头法 。 12、流经渗透路径单位长度所对应的水头损失，称为 水力梯度 。

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13、由于土层的成层性，垂直渗透系数较水平渗透系数 小 。 14、在流网图中，流线愈密集的地方，水力坡降愈 大 。

15、绘制流网时必须满足的基本条件之一是流线和等势线必须 正交 。

16、1856年，法国科学家达西对不同粒径砂土作试验时，发现水流在层流状态时，水的渗透速度与水力坡度成正比。称为 达西定律 。

17、任何类型的土只要渗流达到一定的水力梯度，就会发生 流土 。 四、名词解释

1、渗透系数：是表征土的渗透性大小的指标，等于单位水力坡度下的渗透流速，即K＝V/i。

2、渗透压力：由于渗流作用在建筑物基底产生的单位面积上的荷载。 3、渗透力：水在土体中渗流，水流对土颗粒作用形成的作用力或拖曳力。

4、流土：在渗流向上作用时，土体表面局部隆起或者土颗粒群同时发生悬浮和移动的现象称为流土。

5、管涌：在渗透流水的作用下，无粘性土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。

6、接触流失：当渗透流水垂直于渗透系数相差较大的两种土体接触面时，把细粒土带出并透过粗粒土而流失的现象。

7、接触冲刷：当渗透流水平行于不同介质的接触面流动时，把细颗粒带走的现象。 8、临界水力坡度：使土体开始发生流土时的水力坡度。

9、达西定律：指在层流状态的渗流中，渗透速度与水力梯度的一次方成正比，并与土的性质有关。

10、水头梯度：沿着水流方向单位长度上的水头差。

11、动水压力GD：流水对单位体积土骨架的作用力称为动水压力。

12、渗透变形：土工建筑物及地基由于渗流的作用而出现的变形或破坏称为渗透变形。 13、层流：地下水在岩土孔隙或微裂隙中渗透，产生连续水流。

14、紊流：地下水在岩土的裂隙或溶隙中流动，具涡流性质，各流线有相互交错现象。 15、地下水的浮托力：当建筑物基础底面位于地下水位以下时，地下水对基础底面产生的静水压力。

16、地下水的径流：地下水由补给区向排泄区流动的过程。

17、潜蚀：在地下水渗流的作用下，地基土中细小的颗粒被冲走，土的空隙被扩大，逐渐形成管状的渗流通道，从而掏空地基，促使地基破坏，分机械潜蚀和化学潜蚀两种。 五、简答题

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1、试解释起始水力梯度产生的原因。

答：起始水力梯度产生的原因是，为了克服薄膜水的抗剪强度τ0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力)，使之发生流动所必须具有的临界水力梯度。也就是说，只要有水力坡度，薄膜水就会发生运动，只是当实际的水力坡度小于起始水力梯度时，薄膜水的渗透速度V非常小，只有凭借精密仪器才能观测到。因此严格的讲，起始水力梯度i0是指薄膜水发生明显渗流时用以克服其抗剪强度τ0的水力梯度。 2、简述影响土的渗透性的因素主要有哪些。

答：（1）土的粒度成分及矿物成分。土的颗粒大小、形状及级配，影响土中孔隙大小及其形状，因而影响土的渗透性。土颗粒越粗，越浑圆、越均匀时，渗透性就大。砂土中含有较多粉土及粘土颗粒时，其渗透系数就大大降低。（2）结合水膜厚度。粘性土中若土粒的结合水膜厚度较厚时，会阻塞土的孔隙，降低土的渗透性。（3）土的结构构造。天然土层通常不是各向同性的，在渗透性方面往往也是如此。如黄土具有竖直方向的大孔隙，所以竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。层状粘土常夹有薄的粉砂层，它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。（4）水的粘滞度。水在土中的渗流速度与水的容重及粘滞度有关，从而也影响到土的渗透性。 3、为什么室内渗透试验与现场测试得出的渗透系数有较大差别？

答：室内试验和现场试验渗透系数有较大差别，主要在于试验装置和试验条件等有关，即就是和渗透系数的影响因素有关，现场试验代表原位土层的渗透性，室内试验仅代表取土位置局部土试样的渗透性，有人为干扰的因素，因而测得的渗透系数有较大差别。

4、拉普拉斯方程适应于什么条件的渗流场？

答：当渗流场中水头及流速等渗流要素不随时间改变时，这种渗流称为稳定渗流，而拉普拉斯方程是指适用于平面稳定渗流的基本方程。 5、为什么流线与等势线总是正交的？

答：在稳定渗流场中，取一微单元体，并假定水体不可压缩，则根据水流连续原理，单位时间内流入和流出微元体的水量应相等，即dqe=dq0。从而得到：

即为二维渗流连续方程，从中由数学知识，可知流线和等势线正交。

6、流砂与管涌现象有什么区别和联系？

答：在向上的渗流力作用下，粒间有效应力为零时，颗粒群发生悬浮、移动的现象称为流砂(土)现象。这种现象多发生在颗粒级配均匀的饱和细、粉砂和粉土层中，一般具有突发性、对工程危害大。

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在水流渗透作用下，土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以至流失；随着土的孔隙不断扩大，渗流速度不断增加，较粗的颗粒也相继被水逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷，这种现象称为管涌。它多发生在砂性土中，且颗粒大小差别大，往往缺少某种粒径，其破坏有个时间发展过程，是一种渐进性质的破坏。

具体地再说，管涌和流砂的区别是：（1）流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度，而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下；（2）流砂发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部；（3）流砂发生在水流方向向上，而管涌没有限制。

7、渗透力都会引起哪些破坏？

答：渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类：一是由于渗流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体和结构物失稳。前者主要表现为流砂和管涌，后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。 8、简述防治渗透变形的措施。

答：一是降低水力梯度，为此，可以采用降低水头或增设加长渗径等办法；二是在渗流溢出处增设反滤层或加盖压重或在建筑下游设计减压井、减压沟等，使渗透水流有畅通的出路。

9、达西定律的基本假定、内容、适用范围是什么？ 答：水流全部质点以平行而部混杂的方式分层流动；

在层流状态的渗流中，渗透速度V与水力梯度i的一次方成正比，V=Ki并与土的性质有关；

适用与中砂、细砂和粉砂等。 10、影响土的渗透性的因素有哪些？ 答：土的粒度成分及矿物成分； 结合水膜的厚度； 土的结构、构造； 水的粘滞度； 土中的气体。

11、渗透破坏的形式有哪些？

答：流土，管涌，接触流土，接触冲刷等。 12、简述常水头试验的条件。

答：常水头试验就是在整个试验过程中，始终保持水头不变，水头差也不变，渗流稳

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定。

13、简述达西定律及其表达式。

答：1856年，法国科学家达西对不同粒径砂土作试验时，发现水流在层流状态时，水的渗透速度与水力坡度成正比。称为达西定律。其表达式为V=Ki 14、简述变水头试验的原理。

答：变水头试验，就是试验过程中水头是随时间而变化的。利用水头变化与渗流通过试样截面的水量关系测定土的渗透系数。 15、简述成层土渗透系数的特征。

答：成层土渗透系数水平向与竖向是不同的，一般水平向的渗透系数大得多。 16、简述流网的主要应用。

答；流网主要应用于分析渗流场中各点的测压管水头、水力坡降、渗透流速和渗流量等。 六、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。 解：

2、某建筑工程基槽排水，引起地下水由下往上流动。水头差70cm，渗径60cm，砂土的饱和重度γsat＝20.2KN/m3。问是否会发生流土？ 解：γ’＝ γsat－10＝20.2－10＝10.2 KN/m3

因j＞γ’ ，会发生流土现象。

3、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。 解：

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Q?Avt?Akit?Ak?htLk?QL400?15??1.0523cm/s2A?ht??5.5?40?6.04渗透力j＝i?＝W70?10＝11.67KN/m360

答：水和空气所占孔隙体积的减小，孔隙中水被压缩，土粒本身被压缩。 15、何谓先期固结压力？如何根据先期固结压力来判断天然土层固结状态？ 答：先期固结压力：指土层在历史上曾经受过的最大应力重压力等于

?p?p，这种土称为正常固结土；如果

?p。土层目前承受的上覆自

则称为超固结土；如果

?p大于土层目前承受的上覆自重压力

小于土层目前承受的上覆自重压力，则称为欠固结土。

16、简述土体压缩变形产生的三大原因。

答：①土颗粒本身的压缩；②土孔隙中不同形态的水和气体的压缩；③孔隙中部分水和气体被挤出，土颗粒相互移动靠拢使孔隙体积减小。 六、计算题

1、某土样的天然孔隙比eo＝0.597，原始高度Ho＝2.0厘米，当P1＝100 KPa时，其稳定时的压缩量S1＝0.70毫米；P2＝200 KPa时，稳定时的压缩量S2＝0.95毫米，试求相应的孔隙比e1、e2，压缩系数α解：e1=e0-1－2，并评价该土样的压缩性。

S10.7(1+e0)=0.597- (1+0.597)=0.541 H020S20.95 e2= e0-(1+e0)=0.597-(1+0.597)=0.521

H020e1?e20.541?0.521-1

α1－2===0.2MPa

P2?P10.2?0.1因0.1<α1－2<0.5 MPa1

所以该土样属于中压缩性土。

2、某一土样的侧限压缩试验结果如下，试求α1-2 ，并评价土的压缩性。若土的应力由0.05MPa变化到0.2MPa时，求相应的压缩模量Es。

P（MPa） 0 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 e 0.93 0.85 0.8 0.73 0.67 0.65 －

解：α1-2＝

e?e1221P?P?0.80?0.73?1?0.7(MPa)

0.2?0.1因α

1-2＞0.5MPa

－1

，所以该土为高压缩性土。

Es＝1?e11?0.85??2.3125MPae1?e20.85?0.73P2?P10.2?0.05

3、写出《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中地基变形的计算公式，并画图说明其中每一个符号的意义。

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解：公式：

S＝ψS?P?(?iZi－?i?1Zi-1）

i?1nEsiψS－沉降量计算经验系数。 n－Zn内所划分的土层数。 P0－基底附加应力。

Esi－基底下第i层土的压缩模量。

Zi、Zi-1－基底至第i层、i－1层土底面 的距离。

?i、?i?1－中心线上基底至第i层、i－1

层土底面范围内的平均附加应力系数，由查表求得。 画图说明见上。

4、某饱和粘土层的厚度为10 m，地面作用大面积荷载p0 = 150 kPa。已知该粘土的压缩模量为

Es?5MPa，竖向固结系数Cv = 12 m2/a，求粘土层在双面排水条件下加荷1

?2Tv4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?。

解：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

s?粘土层的最终（固结）沉降量

?zhEs?150?10?300mm5

Tv?加荷1年时，时间因素

Cvt12?1??0.48102h2()2

)?1?8exp(?固结度

Ut?1?8?2exp(??2Tv4?2?0.484?2)?75%

故加荷1年时地面的沉降量为

s??s?Ut?300?0.75?225mm5、某土样原始高度H0＝2厘米，当P1＝0.1MPa作用下稳定时的孔隙比e1＝0.82，P2＝0.2MPa作用下稳定时的孔隙比e2＝0.70，试求该土样的压缩模量Es，并用Es计算

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该土样的压缩量S。 解：

Es＝1?e11?0.82??1.52MPae1?e20.82?0.70P2?P10.2?0.1S＝?Z0.1H0＝?20＝1.32mmES1.526、设某场地地层均匀，上层为淤泥，厚10 m，压缩模量Es = 4 MPa，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？

A100 kPa?zB20kPaz10m

100?20?10?600kPa?m 2解：淤泥层中附加应力图面积为 ：

A??zA??zB2h?地面的最终沉降量为

S??A600??150mm Es4

7、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？ 解： 由于，

?当U = 80%时，地面的沉降量为 S?S??U?150?0.8?120mm

?s??zHEs??1hHEs33

所以

h?E?ssH?1?2500?0.030?1.042m4?188、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。 解：

S?c?eh0.120?3.5??0.223m1?e1?0.880第五章内容

一、单项选择题

1、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 （ C ）。

A、200kPa B、100kPa C、50kPa D、25kPa 与大主应力作用面的夹角为 （ A ）。

2、已知土的内摩擦角?>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

????A、45??/2 B、45??/2 C、45 D、45??

3、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（ C ）。 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、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（ A ）。

A、100kPa B、50kPa C、90kPa D、110kPa A、土的不排水抗剪强度

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 ）。

cu B、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

cd

D、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 ）。 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

7、若代表土中某点应力状态的莫尔应力圆与抗剪强度包线相切，则表明土中该点 ( C )。

A、任一平面上的剪应力都小于土的抗剪强度 B、某一平面上的剪应力超过了土的抗剪强度

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C、在相切点所代表的平面上，剪应力正好等于抗剪强度 D、在最大剪应力作用面上，剪应力正好等于抗剪强度

8、土中一点发生剪切破坏时，破裂面与小主应力作用面的夹角为( D )。 A、45°＋φ B、45°＋φ/2 C、45° D、45°－φ/2 9、无粘性土的特征之一是( D )。 A、塑性指数力

B、孔隙比

C、灵敏度较高 D、粘聚

10、在下列影响土的抗剪强度的因素中，最重要的因素是试验时的( A )。 A、排水条件 B、剪切速率 C、应力状态 D、应力历史 11、下列说法中正确的是( B )。

A、土的抗剪强度与该面上的总正应力成正比 B、土的抗剪强度与该面上的有效正应力成正比 C、剪切破裂面发生在最大剪应力作用面上 D、破裂面与小主应力作用面的夹角为

A、2倍 B、1倍 C、1/2倍 D、1/4倍 13、软粘土的灵敏度可用（ D ）测定。

A、直接剪切试验 B、室内压缩试验 C、标准贯入试验 D、十字板剪切试验 14、饱和粘性土的抗剪强度指标（ A ）。

A、与排水条件有关 B、与基础宽度有关

C、与试验时的剪切速率无关 D、与土中孔隙水压力是否变化无关 15、通过无侧限抗压强度试验可以测得粘性土的（ C ）。 A、和

B、

和 C、

和

D、

和

16、土的强度破坏通常是由于（ C ）。 A、基底压力大于土的抗压强度所致 B、土的抗拉强度过低所致

C、土中某点的剪应力达到土的抗剪强度所致 D、在最大剪应力作用面上发生剪切破坏所致 17、在现场原位进行试验的是（C）。

A、直接剪切试验 B、无侧限抗压强度试验 C、十字板剪切试验 D、三轴剪切试验 二、判断题

12、饱和软粘土的不排水抗剪强度等于其无侧限抗压强度试验的（ C ）。

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