2004~2007年10月工程地质及土力学真题与答案(02404)

课程代码：2404

一、单项选择题(共8小题，每小题2分，共16分)

1.下列不属于结构面的是(      )

A.解理面                           B.层理面

C.泥化夹层                         D.断裂面

2.按照地质年代表排序，由老到新的地质年代单位为奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和(      )

A.寒武纪                           B.三叠纪

C.侏罗纪                           D.二叠纪

3.下列结构特征属于沉积岩特有的是(      )

A.全晶质结构                       B.泥质结构

C.糜棱结构                         D.玻璃质结构

4.最终一块岩土体的剩余下滑力为负值或零时，表示整个滑坡是(      )

A.不稳定的                         B.稳定的

C.平衡状态                         D.蠕动变形

5.滑动面为折线形滑坡的稳定性计算方法为(      )

A.有限元法                         B.概率法

C.传递系数法                       D.分离法

6.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.正断层                           B.逆断层

C.平推断层                         D.活断层

7.太沙基的一维固结理论分析饱和粘性土的固结过程时，假设外荷的施加方式是(      )

A.连续施加                         B.间歇施加

C.分级施加                         D.一次骤然施加

8.理论上土的压缩模量ES与变形模量E0间在数量上的关系是(      )

A.ESE0 D.二者大小不定

二、填空题(共10小题，每小题1分，共10分)

9.由各种原因形成的结构面，把岩体切割或碎裂成大小、形状不同的岩石块体称为_________，其与结构面共同组合形成岩体。

10.自然界岩石按成因可以分为岩浆岩、沉积岩和_________三大类。

11.河流的地质作用包括_________、搬运和堆积三方面内容。

12.岩石的水理性质包括吸水性、透水性、_________和抗冻性。

13.“醉林”的出现表示滑坡处于_________阶段。

14.地基土在某一时刻t_________与最终沉降量之比，称为地基土的固结度。

15.正常固结的天然土层中同一深度处竖直面上的抗剪强度在数值上要_________水平面上的抗剪强度。

16.砂土的库仑定律表达式为_________。

17.在外荷作用下，一般认为土粒本身不会被压缩，土体产生压缩变形的主要原因是_________的减小。

18.库仑土压力理论中，假设墙后填土是_________，填土破裂面是平面。

三、判断题(共14小题，每小题1分，共14分)正确的划“√”，错误的划“╳”。

19.在有相邻荷载影响的条件下，地基沉降计算时可按《建筑地基基础规范》给出的公式zn=b(2.5-0.4lnb)来确定沉降计算深度。(      )

20.按照压缩系数a1-2来评定地基土的压缩性，其中角标1-2是表示给土样所施加的压力值为100kPa和200kPa。(      )

21.在饱和软粘土地基上采用现代化的装配式构件，快速修建高层建筑物，应采用固结排水剪切条件的c、值来确定地基承载力。(      )

22.摩尔强度理论认为其抗剪强度包线为直线，这仅适用于剪切破坏面上的法向应力值  ≥600kPa的情况。(      )

23.对严重超固结土，A.W.斯肯普顿提出的偏应力作用下孔隙水压力系数A值可能会为负值(即A<0)。(      )

24.砂土的天然孔隙比小于其临界孔隙比时，剪切过程中要发生剪胀现象。(      )

25.挡土墙后填土中有地下水时，作用在墙背上的总压力与无水时相比要小。(      )

26.一个地区应有统一的地震震级和地震烈度。(      )

27.正长岩的特征为全晶质结构，块状构造。(      )

28.岩溶的形成条件包括：可溶岩、流动侵蚀性水和适宜的地质构造。(      )

29.一般来说，建筑场地烈度比基本烈度提高(或降低)半度至一度。(      )

30.泥石流一般以防为主，采取避强制弱、局部保护、重点处理和综合治理的原则。(      )

31.背斜成山，向斜成谷。(      )

32.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结力被破坏。(      )

四、名词解释(本大题共5小题，每小题2分，共10分)

33.卓越周期

34.褶皱构造

35.岩层产状

36.压缩模量

37.临塑荷载

五、简答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分)

38.简答岩溶与土洞地基的处理方案。

39.饱和粘性土在不固结不排水条件下，为什么只能得到一个有效应力莫尔圆?

六、计算题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

40.地基条件如图所示的某条形基础埋深6m,试根据太沙基承载力公式计算地基的极限承载力pu，太沙基极限承载力公式中Nr=3, Nq=7, Nc=17，水的重力密度γω=10kN/m3。

41.图示两个厚度不同而性质相同的土层，如果排水条件和初始应力分布相同，在某荷载作用下，甲土层固结度达到80%，需0.5年，问乙土层在相同荷载作用下达到同一固结度时需多长时间?

42.已知某粘性土的内摩擦角=30°，粘聚力c=25kPa。取样进行三轴压缩试验，施加围压σ3=200kPa，试问当竖向总压力σ1=510kPa时试样是否发生剪切破坏?

43.已知在图a所示荷载作用下，M点处的竖向附加应力值为2.95kPa，试求图b所示荷载作用下，图b中M点处的附加应力值。(注：图中的M′点为相应的M点在荷载作用面上的投影)

七、综合题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

44.如图所示挡土墙，墙高H=7m,墙背光滑、垂直、填土面水平，填土由两层土组成，第一层为粘土，第二层为粗砂，填土面上作用有大面积均布荷载，各层土的物理力学指标如图所示，试绘出主动土压力沿墙高的分布图，并求出主动土压力Ea的值。

45.地质条件如图所示，试画出地下水长期大面积下降前后土中自重应力沿深度的分布图，标出A、B、C三点处的应力值，并计算由于地下水位下降引起的天然地面的最终沉降量S。

2005 年10 月工程地质及土力学

课程代码：2404

一、单项选择题（本大题共8 小题，每小题2 分，共16 分）

1．震级是用来衡量（ ）

A．地震大小的标准       B．地面破坏轻重程度的标准

C．地震影响范围的标准   D．地震效应的标准

2．下列岩石属于沉积岩的是（ ）

A．正长岩   B．石灰岩

C．石英岩   D．花岗岩

3．按照摩氏硬度等级比较，下列四种矿物中硬度最小的是（ ）

A．石英     B．正长石

C．方解石   D．萤石

4．甲土层厚度为乙土层厚度的两倍，则在其它条件相同的情况下，甲、乙土层达到同一固结度所需时间的关系是（ ）

A．t甲＝0.5t乙       B．t甲＝t乙

C．t甲＝2t乙         D．t甲＝4t乙

5．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3 σ 时，其孔隙水压力u 的值为（ ）

A．0.5σ3         B．0.9σ3 

C．σ3           D．1.1σ3 

6．太沙基的一维固结理论分析粘性土的固结过程时，假设外荷的施加方式是（ ）

A．连续     B．一次骤然

C．间歇     D．分级

7．在新冲填土上建造建筑物，引起建筑物沉降的原因是（ ）

A．冲填土的弹性变形及建筑物荷载

B．冲填土的次固结及建筑物荷载

C．冲填土的自重及建筑物荷载

D．冲填土的瞬时沉降及建筑物荷载

8．粘性土土坡的稳定安全系数定义为（ ）

A．抗滑力矩与滑动力矩之比   B．滑动力矩与抗滑力矩之比

C．坡角与内摩擦角之比       D．内聚力与滑动力之比

二、填空题（本大题共10 小题，每小题1 分，共10 分）

9．地形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______________构造。

10．岩浆岩的常见构造有块状构造、______________构造和气孔或杏仁状构造。

11．岩层的产状要素包括______________、倾向和倾角。

12．形成泥石流必须具备有______________、陡峻的山坡和较大的沟谷以及能大量集中水源的地形、地质和水文气象条件。

13．地震的破坏形式有共振破坏、______________、相位差动破坏和地震液化四种。

14．相邻两套岩层地质年代不连续，且产状也不一致的接触关系称为______________。

15．天然土层中同一深度处竖直面上的抗剪强度在数值上要______________水平面上的抗剪强度。

16．由地基承载力标准值经过基础底面宽度、基础埋深进行修正确定地基承载力设计值时，规范规定，当基底宽度b≤3m 时，取b=______________。

17．在某一级荷载压力作用下，历时t 的土层体积压缩量与主固结完成时的体积压缩量之比，称为地基土的______________。

18．超固结土是指______________大于现有土层覆盖自重压力的土。

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．矿物是组成地壳的基本物质。（ ）

20．风化作用可分为物理风化、化学风化和生物风化。（ ）

21．影响岩石工程性质的因素包括矿物成分、结构和构造。（ ）

22．滑坡处于蠕动变形阶段时，滑坡尚未出现整体滑动。（ ）

23．岩溶的形成条件包括：可溶岩、流动侵蚀性水和适宜的地质构造。（ ）

24．“牛轭湖”现象是河流侵蚀作用的结果。（ ）

25．建筑物的自振周期与地基土的卓越周期相近，则会发生地震共振破坏。（ ）

26．破裂状结构岩体在工程特征上稳定性差，属性接近松散体介质。（ ）

27．河漫滩冲积层的特征为上细下粗。（ ）

28．理论上土的压缩模量Es 与变形模量Eo 间在数量上的关系是Es>Eo。（ ）

29．无粘性土抗剪强度的库伦定律表达式为τf＝σ·tan ϕ 。（ ）

30．地下水在渗流过程中，流线相互交叉时的渗透速度与水头梯度之间的关系可以用达西定律来描述。（ ）

31．饱和粘性土在不固结不排水条件下的抗剪强度可以通过无侧限抗压强度试验确定。（ ）

32．三轴压缩试验中，土体达到极限平衡状态时，剪切破坏面与大主应力1 σ 作用方向之间的夹角为。（ ）

四、名词解释题（本大题共5 小题，每小题2 分，共10 分）

33．岩石

34．建筑场地烈度

35．静止土压力

36．土的抗剪强度

37．渗透力

五、简答题（本大题共2 小题，每小题5 分，共10 分）

38．简述滑坡的治理措施。

39．某基坑施工时采用钢筋混凝土墙支护，钢筋混凝土支护墙与墙后土体均无位移，试分析在验算钢筋混凝土支护墙的承载能力时应采用何种土压力，并说明原因。

六、计算题（本大题共4 小题，每小题5 分，共20 分）

40．某砂土土样装在图示的装置内进行渗透试验，图中L＝150mm，注水管直径D＝100mm，测压管直径d=25mm，测压管内水位高度差△h=200mm,在t=180s 的时间内接水容器内的接水量V=0.0018m3，试计算该土样的渗透系数k 值。

41．某饱和软粘土用十字板做剪切试验，已知十字板宽度（直径）D=70mm，十字板高度H=100mm，十字板转动时，地面上给杆轴施加的力偶矩M=0.015KN·m，假设所有点竖直面和水平面上的抗剪强度均相等。试计算测点土的抗剪强度τf。

42．某建筑场地土层如图所示，地质条件为：第一层为软粘土层，厚度H=4m，天然重度 γ

2=17.5KN/m3，平均压缩模量Es=2500kPa，第二层为密实状态的粗砂土，很厚，今在地面上填筑厚度为h 的新填砂土层，设新填砂土重度为γ1=18KN/m3，若不计新填砂土层及密实粗砂土层的变形，欲使软粘土层顶面产生30mm 的沉降，需在其上铺设的砂土层应为多厚，即h 应为多少？

43．如图所示的条形基础，宽度b=2.5m，持力层的地基承载力标准值fk=195kPa，其它指标见图。计算现有基底尺寸和埋深条件下的地基承载力设计值f。

七、综合题（本大题共2 小题，每小题10 分，共20 分）

44．在某地基中取土样进行直接剪切试验，测得破坏时剪切破坏面上的应力如下表所列，试根据测试结果确定土的抗剪强度指标；若该地基中某点的小主应力3 σ ＝100kPa，试问当该点的大主应力1 σ＝200kPa 时该点是否剪切破坏。

45．如图所示挡土墙，墙高H＝6m，墙背光滑、垂直、填土面水平，填土由两层土组成，第一层为粗砂，第二层为粘土，各层土的物理力学指标见图，试绘出主动土压力沿墙高的分布图，并求出主动土压力Ea 的值。

2006年10月工程地质及土力学

课程代码2404

一、单项选择题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）

1．组成地壳的基本物质是（　　　）

A．矿物    B．硅铝层

C．岩石    D．铁镁层

2．按照摩氏硬度等级比较，下面四种矿物中硬度最大的是（　　　）

A．方解石    B．正长石

C．石英    D．黄玉

3．层状结构岩体的稳定变形特征可视为（　　　）

A．弹塑性体    B．弹性各向同性体

C．松散体    D．均质弹性各向同性体

4．地下水位上升会导致土中有效自重应力（　　　）

A．增大    B．减小

C．不变    D．无法确定

5．地基中某点土的抗剪强度等于土的剪应力，则该点土的状态为（　　　）

A．已剪切破坏    B．极限平衡状态

C．无法确定    D．弹性平衡状态

6．对地下室外墙进行强度验算应采用（　　　）

A．主动土压力    B．被动土压力

C．静止土压力    D．土的加权重度

7．对于同一种地基土，当基底压力相同时，条形基础的沉降量s1与同宽度矩形基础的沉降量s2相比，二者的大小关系为（　　　）

A．s1＜s2    B．s1=s2

C．s1＞s2    D．s1=Kcs2

8．与无粘性土土坡稳定性有关的因素是（　　　）

A．坡高    B．坡角

C．坡长    D．坡宽

二、填空题（本大题共9小题，每空1分，共10分）

9．河流的截弯取直现象是___________________的结果。

10．岩溶与土洞可考虑的处理方案有挖填、___________________、灌注排导和___________________。

11．岩层的产状要素包括走向、倾向和___________________。

12．风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用和___________________。

13．地震按照成因可以分为构造地震、火山地震、___________________和人工触发地震。

14．饱和粘性土地基中某点总应力σ、有效应力σ′、孔隙水压力u三者关系的表达式为__________________。

15．土的压缩系数与压缩模量间的关系式为___________________。

16．土抗剪强度库伦定律的总应力表达式为____________________。

17．在相同条件下主动土压力小于静止土压力，而静止土压力又___________________被动土压力。

三、判断题（本大题共14小题，每小题1分，共14分）

18．穿越法进行地质观察，如果在观察线路通过的地带岩层沿走向发生中断则必然为褶皱构造。（　　　）

19．可用地震烈度表示某地受地震影响的破坏程度。（　　　）

20．上盘没断层面相对下降，下盘沿断层面相对上升的断层，称为逆断层。（　　　）

21．断裂面不属于结构面。（　　　）

22．矿物的条痕色是指矿物因反射所造成的色差。（　　　）

23．在滑坡稳定性计算时，如果剩余下滑力为正值，应按此剩余下滑力设计支挡结构。（　　　）

24．拦截、滞流和疏排利导均属泥石流的治理措施。（　　　）

25．地震波可以分为横波（S波）和纵波（P波）。（　　　）

26．玄武岩属于岩浆岩，具有气孔状或杏仁状等构造。（　　　）

27．当地基上的荷载小于临塑荷载时，地基土处于弹性状态。（　　　）

28．位于表面的细砂或粉土，当地下水自下向上渗流且渗透力大于土的有效重度时就会出现流土现象。（　　　）

29．土的压缩模量越大，说明土的压缩性越高。（　　　）

30．在三轴压缩试验中，如果测得孔隙水压力系数A小于零，说明被试验的土具有剪胀性。（　　　）

31．地基瞬时沉降是指地基土剪切变形引起的基础竖向位移。（　　　）

四、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

32．角度不整合

33．设计烈度

34．先期固结压力

35．静止土压力

36．地基极限荷载

五、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）

37．简述地震对场地的破坏效应。

38．采用直接剪切仪测定土的抗剪强度主要有哪些优、缺点？

六、计算题（本大题共4小题，共20分）

39．某地基粉质粘土的土粒比重Gs=2.73，孔隙比e=0.880。若该地基土层受到自下而上的渗流水作用，试求该土层的临界水力梯度。（4分）

40．有一厚度为1.5m的地基土层，在荷载作用下该土层压缩变形稳定前后的平均孔隙比分别为：e1=0.980，e2=0.870。试计算该地基土层的压缩变形量。（5分）

41．对某土样进行直接剪切试验，在法向压力分别为：100kPa、200kPa、300kPa时测得抗剪强度分别为60kPa、90kPa、120kPa。试求此土的抗剪强度指标c、值。（6分）

42．地基中某点的应力状态为：σ1=315kPa,σ3=100kPa,地基土的抗剪强度指标c=10kPa, =30°。试验算地基中该点是否达到极限平衡状态。（5分）

七、综合计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

43．有一饱和软粘土层，其厚度为5m，该土层下为不透水基岩，如图所示。试验测得该土层孔隙比e=1.200,压缩系数a=5×10-4kPa-1,固结系数Cv=2×10-3cm2/s。为了加固该土层，在其上大面积堆填砂层荷载100kPa。试求该土层顶面的最终固结沉降量和固结度达到50%时所需的时间。（提示：U＜60%）

44．某挡土墙高6m，墙背直立、光滑，填土表面水平。填土的物理力学指标如图所示。试求主动土压力及其作用位置，并绘出主动土压力分布图。

2007年10月工程地质及土力学

课程代码：2404

一、单项选择题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）

1．按冷凝成岩的地质环境的不同，岩浆岩可分为深成岩、浅成岩和（　　　）

A．白云岩    B．喷出岩

C．大理岩    D．火山角砾岩

2．岩石浸水后强度降低的性能称为岩石的（　　　）

A．吸水性    B．透水性

C．软化性    D．抗冻性

3．地震波中，传播速度最快的是（　　　）

A．纵波    B．横波

C．瑞雷波    D．勒夫波

4．达西定律是通过对砂土试样试验所获得的渗透基本规律，适用的水流状态是（　　　）

A．紊流    B．层流

C．毛细流    D．弱结合水流

5．下列因素中，与土的内摩擦角无关的因素是（　　　）

A．土颗粒的大小    B．土颗粒表面粗糙度

C．土粒比重    D．土的密实度

6．下列因素中，与挡土墙上的土压力大小无关的因素是（　　　）

A．墙体的位移方向    B．墙体的高度

C．墙底面的粗糙程度     D．墙体的位移大小

7．下列因素中，引起地基固结沉降的主要因素是（　　　）

A．地基中水的排出    B．地基中气体的压缩

C．地基中土颗粒的压缩    D．地基中水的压缩

8．费里纽斯法分析粘性土的土坡稳定性时，土条两侧条间力之间的关系假定为（　　　）

A．大小相等、方向相同、作用线重合

B．大小不等、方向相同、作用线重合

C．大小相等、方向相同、作用线距土条底三分之一土条高度

D．大小相等、方向相反、作用线重合

二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

9．矿物抵抗外力刻划研磨的能力称为矿物的____________。

10．河漫滩相沉积物具有的上细下粗结构称为____________。

11．河流的____________作用使河道愈来愈曲，河谷不断加宽。

12．在进行建筑物的设计时，必须将建筑物的自振周期避开场地的____________。

13．就强度大小而言，岩石的强度常常____________岩体的强度。

14．岩石遭风化剥蚀后残留在原地而未被搬运的土层称为____________。

15．对密实粘土，当水力梯度达到一定值时，才出现渗透，这一梯度称为____________。

16．用载荷试验确定地基承载力时，对同一土层，选择的试验点不宜少于____________个。

17．粘性土的含水量愈大，则其抗剪强度愈____________。

18．库伦土压力理论假设墙后填土处于极限平衡状态时形成一滑动楔体，滑动破坏面形状是____________。

三、判断题（本大题共14小题，每小题1分，共14分）

19．地球的内部可分为地壳、地幔和地核三部分。（　　　）

20．深成岩浆岩常具有结晶良好的特点。（　　　）

21．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。（　　　）

22．褶皱构造中，核部地层新而两翼岩层依次出现的为较老的岩层，这种褶皱构造称为背斜。（　　　）

23．岩体的工程性质除与岩石的物理力学性质有关外，主要与岩体内部的结构面方向与分布、结构面的弯度、软弱破碎带等有关。（　　　）

24．岩石风化的产物主要为风化壳和坡积层。（　　　）

25．一般情况下，河流下游的搬运作用比上游强。（　　　）

26．泥石流的流域通常可以划分为形成区、流通区和排泄区。（　　　）

27．地表水或地下水对土层的溶蚀和冲刷作用导致产生空洞，空洞的扩展而导致地表陷落形成溶洞。（　　　）

28．在推导地基的临塑荷载时，采用的是均布条形荷载，对矩形底面的基础公式也可借用。（　　　）

29．在流网图中，等势线与流线间的夹角为45°+Ф/2。（　　　）

30．对于超固结土层，当土体中的附加有效应力未超过先期固结压力时，土体的压缩变形是很小的。（　　　）

31．对于不同的土，土的孔隙压力系数A可能大于零，亦可能小于零。（　　　）

32．用规范法计算地基的最终沉降量时，沉降计算深度与基础底面尺寸无关。（　　　）

四、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

33．平行不整合

34．地震震级

35．次固结沉降

36．直剪试验中的固结快剪

37．滑坡

五、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）

38．简述岩溶与土洞的工程地质问题及防治措施。

39．何谓砂土液化？简述其产生的原因。

六、计算题（本大题共4小题，共20分）

40．对某土样进行常水头渗透试验，试样的长度为L=10cm，截面面积为A=30cm2，试样两端的水头差为Δh=50cm，经过6分钟流过试样的水量为80cm3，试求在此条件下土的渗透系数。（4分）

41．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。（4分）

42．假设在某一荷载作用下，地基中某点的应力状态为σz=120kPa，σx=60kPa，τxz=50Pa，试求该点的大、小主应力；如果已知该地基土的内聚力c=20kPa，内摩擦角Ф=18°，试判断该点是否有剪损的可能性。（6分）

43．有一饱和粘性土，已知其有效内聚力c′=0,有效内摩擦角Ф′=20°，取该土试样，在围压σ3=100kPa下固结，然后在不排水的条件下增加竖向应力至破坏，测得破坏时的孔隙压力为35kPa,试求孔隙压力系数A为多少？（6分）

（提示： △u=B[△σ3+A(△σ1—△σ3)]）

七、综合计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

44．某饱和粘土层，厚度为10m，竖向固结系数Cv=1.2×105cm2/年，在大面积荷载作用下最终固结沉降量为180mm，单面排水。

①试求加荷一年时的固结沉降量；（提示：U<60%）（6分）

②试求固结沉降量达到90mm所需要的时间。（4分）

45．某挡土墙高为5.0m，墙后填土分为两层，第一层为粘性土，其天然重度γ=19.0kN/m3，内聚力c=12kPa，内摩擦角Ф=14°；第二层为中砂，其天然重度γ=18.5kN/m3，内摩擦角φ=20°。试用朗肯理论求主动土压力Ea的大小。