1、工程地質與土力學考試模擬題（一）三、簡答題（共4題，每題5分）21如何確定巖漿巖的地質年代？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po = 150 kPa。已知該粘 土的壓縮模量為Es=5Mpa,豎向固結系數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粘土層，內部某點的應力狀態為z 250kPa，x 100kPa， xz 40kPa。土的有效應力強度指標c'為0,'為30,試分別在

2、 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）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對某土樣進行室內滲透試驗，土樣長度為25cm,試驗水頭差為40cm, 土粒比重Gs 2.65，孔隙比e 0.4。判斷土樣是否發生流土現象。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：e三、簡答題（共4題，每題5分）21簡述什么

3、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試驗測得的？分別是哪些室內試驗？23簡要敘述分析一下土的壓縮模量、變形模量區別，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別？四、計算題（共5題，每題分數詳見題后）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：e Gs1w w 1）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下經歷6.0s,流過的水量為400cm3，試計算滲透系數。27某飽和粘土

4、層，厚度為10m，豎向固結系數Cv=1.2X 105cm2/年，在大面積 荷載作用下最終固結沉降量為 180m m,單面排水。試求：（1）加荷一年時的固結 沉降量；（2）固結沉降量達到90mm所需要的時間。（注：時間因數和固結度的關系可表示為 Tv Ut2）428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sat = 19.8 kN

5、/m3,內聚力c = 10 kPa,內摩擦角 =20°。已知 =20° 時，按太沙基極限承載力理論算得的承載力系數分別為N y 4.5 , Nq 8 ,Nc 18 ，試按照太沙基公式計算該地基的極限荷載 pu三、簡答題（共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 土坡發生滑動的滑動面主要有哪兩種形式？分別發生在何種情況？采用一 個滑動面能否評價粘性土坡的穩定性？四、計算題（共5題，每題分數詳見題后）25有一完全飽和

6、的原狀土樣切滿于容積為21.7cm3的環刀內，稱得總質量為72.49g,經105C烘干至恒重為61.28g，已知環刀質量為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 徑為0.4cm,試驗開始時候的水位差為 100cm，試求土樣的滲透系數。27某場地第一層為粘性土層，厚度為 巖，經試驗測得粘性土層的平均孔隙比30cm2，厚度為4cm，滲透儀玻璃管的直145cm,經過7分25秒觀察得水位差為4m，天然重度Y=18.5kN/m3,其下為基8=0.700,平均壓縮系數a=0.5Mpa-1。求該粘性土的平均壓縮模量 Es。現在粘性土層表面

7、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e2028一地下水位以下的正常固結粘土層，內部某點的應力狀態為z 250kPa ,x100kPa , xz 40kPa。土的有效應力強度指標c'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）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,內聚力c = 10 kPa,內摩擦角 =20°,試計算該地基的界限 何載p1/ 4。塑性區最大深度

8、計算公式為：zmax d（cot ）d2tan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，每題分數詳見題后）25某土樣，土粒比重2.7,孔隙比為0.95,飽和度為37%，現要把飽和度提高 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，經施工抽水，待水位穩定后，實測基坑內外水頭差h=3.0m,滲透路徑 L = 12m;細砂層飽和重度 sat 19.5kN/m 3, k 4.0 102mm/s 試計算：（1）滲

9、透水流的平均速度v ?（ 2）滲流力Gd？（ 3）判別是否會發 生流土現象？27某正常固結粘土層厚為2m,孔隙比e=0.70,壓縮曲線壓縮指數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。£5/= ISO kNn?卩20c 12.0kPa29 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I

10、 x b = 5.4 mx 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b 0.3 , d 1.6。（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。=18.0kN/mMk = 1302 kN ?ml b=5.4m 2.7m粘土5.4 mfak=209 kPa,b=0.3,d=1.6=18.7kN/m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

11、載力的概念？四、計算題（共5題，每題分數詳見題后）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下經歷6.0s,流過的水量為400cm3，試計算滲透系數。26有一完全飽和的原狀土樣切滿于容積為 21.7cm3的環刀內，稱得總質量為 72.49g,經105C烘干至恒重為61.28g，已知環刀質量為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，豎向固結系數Cv=1.2X 105cm2/年，在大面積 荷載作用下最終固結沉降量為 180m m,單面排水。試求：（1）加荷一年時的固結 沉降量；（2

12、）固結沉降量達到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1 = 300 kPa, 3= 123.75 kPa,試問該點處于什么狀態？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。考試模擬題（一）答案、簡答題21答：巖漿巖相對地質年代，通過它與沉積巖的接觸關系以及它本身的穿插構 造來確定；（1）接觸關系：根據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

13、斷。22答：上層滯水是指在包氣帶內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；（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

14、，所以粘土層中附加應力為均勻分布，150 kPa ;粘土層的最終（固結）沉降量szhEs150 105300 mm加荷1年時，時間因素Tv 與竺A 0.48h (10/2)固結度 Ut 1 -82exp(Tv) 1 -2 eXP(0.48)75%44故加荷1年時地面的沉降量為 s s Ut300 0.75225 mm26解:zx13250 1002250 100 2402260kPa90kPa（1）存在50kPa孔壓時，有效大小主應力為260 50 210kPa ；90 50 40kPa1f 3 tan 452c tan 45120kPa2 2i 210kPa if 120kPa，因此土體破壞

15、。(2)無超孔壓時，總應力即為有效大小主應力，則有2if 3 tan 452c tan 45270kPa2 2i 260kPa if 270kPa，不會發生剪切破壞設臨界深度為Z0,即卩PaPa1 hKa 2C Ka 18主動土壓力合力為：Ea 其作用點離墻底的距離為27 解:20°Katan 2(450) tan 2(450) 0.49pa02c、Ka2 12 0.716.80 kPa主動土壓力分布如圖所示28解：臨界水頭梯度Gs 1icr1 e2.65 110.41.178實際水頭梯度h 40IL 2529解：由e1 .6 ；由于i Icr，會發生流土現象Gs 1 W w2.67

16、 10.0981.77-10.656Dremaxeemaxemin0.943 0.6560.5950.943 0.461厚度考試模擬題(二)答案一、填空題1傾向；2層理；3液性指數；4滲流力；5底蝕，側蝕；6初勘，詳勘；7有效應力；8靈敏度；9粗糙；10u ；、選擇題11 B; 12 A; 13 C; 14 A; 15 C; 16 B; 17 B; 18 C; 19 A; 20 B;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生傾斜或褶皺，然后在某一地質時期

17、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 室內試驗測得，天然密度用環刀法測試，含水量用烘干法測試，土粒比重采用比 重瓶法測試。23答：壓縮模量：土在完全側限條件下豎向應力增量厶 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：土體在無側限條件下應力與應變 的比值，用E0表示；壓縮模量采用室內壓縮試驗測定；變形模量采用現場荷載 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

18、土壓力偏小；由半空間應力狀 態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。Gs 1 w w1267 10.098 -10.65625解：由e四、計算題1.77emaxe 0943Dremaxemin0.6560.9430.4610.595 。26 解：Q AvtAkitAkt ；LQLA ht400 151.0523cm/s6.027 解：(1) TvCvtH21.2 1051(10 100)20.12由于Tv-U4所以Ut4Tv0.39，SctUtSc0.39 1

19、80 70mmTv4ut2 o.196，所以t TvH20.196 (10 100)2Cv1.21051.63 年28解：計算第一層填土的土壓力強度2 0Ka1 tan (45Pa02ci Kai設臨界深度為Z0,Z02c12 10 0.7421 2 0八an(45笑 1.59m18 0.7Pa1上1h1Ka12C1X118 50.492 100.730.1 kPa計算第二層填土的土壓力強度,Ka22 0 2 2 0tan(45 G)卄30°1T)3Pa1 下1h1 Ka218 530 kPapa2( 102h2)Ka2(185 19 2)42.67 kPa主動土壓力合力為 Ea30

20、.1 (5 1.59)11 (30 42.67) 22124 kN/m29解:瓦=05«曲+叫打 +吧I&79xL5 + IRx 10 = 449.6kPa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 小; 9 220kPa； 10光滑；、選擇題11 D; 12 B; 13 C; 14 C; 15 A; 16 A; 17 D; 18 B; 19 B; 20 A;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

21、在沉降過程中，在某個 地質歷史時期，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，然后在下一個地質歷史時期，該巖層又沉入到水面，繼續產生沉積巖 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狀 基本平行，從而形成了平行不整合。22答：（1）殘積物：巖石經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

22、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；根據達西 定律計算出的流速不是土中水的實際流速；因為計算 v的面積不是實際的過水面 積，而是整個斷面。24答：（1） 土坡發生滑動，滑動面的型式有：直線型滑動面，常發生在無粘性土 坡中；圓弧型滑動面，常發生在均質粘性土坡中；（2）采用一個滑動面無法評價 粘性土坡的穩定性，這是由于一個滑動面僅能求出一個滑動面上的穩定安全系 數，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定分 析后，才能最終確定邊坡的穩定安全系數。四、計算題25 m 72.4932.5439.95g ； ms 61.

23、28 32.5428.74gmw mms39.95 28.7411.21g ; V21.7cm3mV3995 1.841g/cm：21.7mw11.21ms28.743w39% ; d1.324g/cm ;ms28.74V21.7nd23.14 0.42226 解：a0.1256 cm44k 業in也A(t2tjh2300.1256 4ln 竺 1.4 10 5cm/s25)(7 6010027解:Es1.70.53.4MpaEPH100 104 103117.65mm3.40.740000.7)0.65028解:2zx250 100250 100402260kPa90kPa(2)存在50kP

24、a孔壓時,有效大小主應力為260 50210kPa ;390 50 40kPa3ta n2452c tan 45120kPa2210kPa120kPa，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3 tan2452 2ctan 45 2 270kPa260kPa270kPa，不會發生剪切破壞29解：將二皿=代入炮性區皿大滋度計堯公代川得地基的界限荷裁A.u公代血d + ocot爐+怡/4）Am =+ 曲cot <pq>將參數代入町符PyA =162.0 kPa考試模擬題（四）答案一、填空題1噴出巖；2層理；3不均勻系數；4水利坡降；5殘積；6地震法勘探；7次 固結

25、沉降；8不固結不排水剪切；9 0.5m； 10達西定律；二、選擇題11 D; 12 A; 13 B; 14 B; 15 C; 16 C; 17 B; 18 A; 19 C; 20 A;三、簡答題21答：主要根據造巖礦物的一般物理性質，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。22答：河流的侵蝕作用主要有下蝕和側蝕兩種作用。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，以及河流的襲奪現象；常形成 V字形河谷。側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

26、床兩岸的巖石進行侵蝕使河 谷加寬的作用；側蝕作用使凹岸不斷受到沖刷，凸岸不斷發生沉積，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

27、現明顯轉折。（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 Sr Vw，nVvVe1 e；由此可得Vw1 eVveV S S0.95 13VwSr2Sr10.9 0.370.258m ;mwVw w 258kg1 e10.9526解:水力梯度1hL3/120.25（1）根據達西定律，vkl 4.010 2 0.250.01mm/ s（2）動水力GdwI10 0.252.5kN /m3（3）臨界水利梯度為:Isatcr11.95 10.95設臨界深度為Z0,即Pa1hKa 2c Ka主動土壓力

28、合力為:其作用點離墻底的距離為Pa18EaI 0.25 Icr 0.95，不會產生流砂現象27 解:s CcH log p0 P = 0.5 2log 100400=0.411m1 eP01 0.710028解：Katan2(450) tan2 (45° 20 ) 0.492 2PaO2c Ka 2 12 0.716.80 kPa主動土壓力分布如圖所示。29解：基礎及回填土重Gk 201.8 5.4 2.7524.88kNPkFk GkA2020 524.885.4 2.7174.6kPa ekMkFk Gk13022544.880.512mP kmaxPk(1處)174.6 (1l

29、6 0.512)273.9kPa5.4p kmaxPk(16ek)174.6 (1l6 0.512)75.3kPa5.4經寬深修正后的持力層承載力特征值a 209 0 1.0 18.0 (1.8 0.5)2324kPa考試模擬題（五）答案一、填空題1傾向；2不均勻系數；3自由水；4滲流力；5沖刷；6坑探，鉆探；7先期 固結壓力；8天然休止角；9靈敏度；10摩擦樁，端承型摩擦樁；、選擇題11 D; 12 B; 13 C; 14 C; 15 B; 16 A; 17 A; 18 C; 19 B; 20 A;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生傾斜或褶皺，然后在某一地質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，繼續沉積，最終形成了角度不 整合。22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。23答：直剪試驗有快剪，固結快剪和慢剪三種試驗類型；三軸壓縮試驗有不固 結不排水