工程地质及土力学复习题

1第一章岩石和地质构造1）矿物的硬度是指矿物抵抗刻划研磨的能力。P122）矿物受外力作用时，其内部质点间的连接力被破坏，沿一定方向形成一系列光滑的破裂面的性质称为解理。P123）根据冷凝环境的不同，岩浆岩可分为喷出岩和侵入岩。P154）地质年代包括太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。P315）岩层构造特征包括岩层的层面、厚度和产状。P326）岩层的产状三要素，包括走向、倾向和倾角。P337）通过核部大致平分褶曲两翼的面称为褶曲的轴面。P348）轴面近于直立，两翼倾向相反，倾角大小近于相等的褶皱，称为直立褶曲。P359）在岩石形成后由于受到构造应力作用变形所产生的裂缝称为构造节理。P3710）断层面倾角介于25°～45°之间的逆断层称为逆掩断层。P4011）断层两盘沿断层走向方向发生位移的断层称为平移断层，其倾角通常很陡。P4012）岩石经物理和化学风化作用后残留在原地的碎屑物称为残积物。P5713）雨水或雪水将高处的风化碎屑物质洗刷而向下搬运，或由于本身的重力作用，堆积在平缓的斜坡或坡脚处，成为坡积物。P571）（c）矿物呈白色，晶面呈板状或片状，外形呈假六方形或菱形，集合体呈致密片状块体，一组极完全节理。该矿物可定名为A．绿泥石B．白云石C．白云母D．石榴子石2）（b）下列岩石中，属于变质岩的是P24A．石英砂岩B．石英岩C．石灰岩D．闪长岩3）（b）下列岩石中，属于沉积岩的是P20A．花岗岩B．石灰岩C．大理岩D．石英岩4）（d）下列岩石构造，属于变质岩的构造是P25A．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）（C）某地质图上，标明一岩层的产状为330º/WS∠30º，该岩层的倾向为A．330ºB．30ºC．240ºD．150º6）（D）隧道工程沿褶曲走向穿越时．较为有利的部位是A．向斜核部B．背斜核部C．枢纽D．翼部7）（B）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A．整合接触B．假整合接触C．不整合接触D．侵入接触3、名词解释：向斜褶曲、背斜褶曲、正断层、逆断层、平行不整合、角度不整合4、简述题：1）简述在工程上岩石和岩体的区别。第二章建筑工程地质问题1）按引起风化作用发生的因素的不同，风化作用可分为物理风化、化学风化和生物风化作用。2）滑坡的治理原则应以__以防为主__，及时治理，并根据工程重要性制订具体整治方案。3）泥石流的形成必须具备丰富的松散固体物质、陡峭的山坡和较大的沟谷以及大量集中水源的地形、地质和水文气象。4）若某一地震波的周期与地基土层的固有周期相近，由于发生共振，该地震波的振幅将被放大，此周期称为卓越周期。5）地震的破坏方式有共振破坏、驻波破坏、相位差动破坏和地震液化破坏四种。2、单项选择题1）（B）按滑动的力学性质、滑坡可分为P70A．顺层滑坡和切层滑坡B．牵引式滑坡和推动式滑坡C．张性滑坡和剪性滑坡D．切层滑坡均质滑坡2）（A）下列关于震级和烈度的说法，哪一个是正确的？A．震级是地震所释放出来能量大小的反映D．烈度是由地震释放出来的能量大小决定的B．震级是由地面建筑物的破坏程度决定的C．每次地震的烈度只有一个3、简述题21）简述风化作用的基本类型。P64答：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。2）简述滑坡发生的阶段。P71答：蠕动变形、滑动破坏和渐趋未稳定三个阶段。3）简述影响滑坡的因素。P74答：○1斜坡外形○2岩性○3构造○4水○5地震○6人为因素。4）何谓潜蚀？潜蚀可分为那几种类型？P79答：○1地表水或地下流水入地下土体内，将颗粒间可溶成分溶滤，带走细小颗粒，使土体淘空成洞穴，这种地质作用称为潜蚀。○2机械潜蚀和溶滤潜蚀两种。5）试述岩溶的形成条件。P79答：岩溶是水对岩石溶蚀的结果，因而岩溶的形成条件是有水和可溶于水且透水的岩石，而且水在其中是流动的，有侵蚀力的。6）何谓地震烈度？主要受那些条件影响？P83答：地震烈度是表示某地受地震影响的破坏程度，它不仅取决于地震的能量，同时也受震源深度、与震中的距离、地震波的传播介质以及表土性质等条件的影响。7）何谓地震效应？主要包括那些方面？P85答：○1地震效应是指当地震力超过建筑物的承受能力时，建筑物就会发生变形、开裂，甚至倒塌。○2地震力效应、地震破裂效应、地震液化效应和地震激发地质灾害效应四个方面。；第三章土的渗透性与渗流1）流经渗透路径单位长度所对应的水头损失，称为水力梯度。2）由于土层的成层性，垂直渗透系数较水平渗透系数小。2、单项选择：1）（C）反映土透水性质的指标是A．不均匀系数B．压缩系数C．渗透系数D．固结系数2）（B）下列描述正确的是A．流网中网格越密处，其水力梯度越小B．同一流网中，任意两相邻等势线间的总水头差相等C．位于同一条等势线上的两点，其孔隙水压力总是相等的D．渗透流速的方向为流线的法线方向3）（D）下列关于渗流力的描述，错误的是A．渗流力数值与水力梯度成正比，方向与渗流方向一致B．渗流力是一种体积力，量纲与重度的量纲相同C．流网中等势线越密的区域，其渗流力就越大D．渗流力的存在对土体稳定性总是不利的4）（B）地下水自下而上渗流时，土层中土的骨架的有效应力A．升高B．减小C．不变D．未知3、名词解释：渗流力、流土、管涌4、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。1）tLhAkAkitAvtQ，cm/s0523.10.64045.5154002htAQLk2）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。32）222cm1256.044.014.34πda，haVddtLhAktAkiVddd，hatLhAkdd，hhkAaLtdd2121ddhhtthhkAaLt，cm/s104.1100145ln)25607(3041256.0ln)(52112hhttAaLk3）对某土样进行室内渗透试验，土样长度为25cm，试验水头差为40cm，土粒比重ds=2.65，孔隙比4.0e。水自下而上渗流，试判断土样是否发生流土现象。3）孔隙率286.04.014.01een临界水头梯度178.1)286.01()165.2()1)(1(crndis实际水头梯度6.12540Lhi，由于crii，会发生流土现象。4）在厚度为9m的粘土层中开挖基坑，其下为砂层，砂层顶面为有7.5m高的层压水头。试求开挖深度为6m时，基坑中水深h至少要多深才能防止基坑底部不发生隆起？sat=20.4kN/m3砂土粘土9m6m7.5mh=?4）粘土层底部总应力3sathw，孔隙水压力5.7wu有效应力u3sathw-5.7w=0m38.1104.2035.735.7sawtwh5）一粘土层位于两砂层中间，其中上面砂层的容重3kN/m6.17，饱和容重3satkN/m6.19。地下水位保持在地表下1.5m处。下面的砂层中有承压水，若要使粘土层产生流土，则下层砂中的承压水位至少高出地表多少米？43.0m1.5m1.5mh=?sat=20.6kN/m3sat=19.6kN/m3=17.6kN/m3粘土层砂土层地下水位面地面5）粘土层底面总应力kPa6.11736.205.16.195.16.17孔隙水压力)6()35.15.1(hhuww0)6(6.117huw，m76.566.117wh第四章土的压缩性及基础沉降压缩变形：指土体受外力作用后产生的体积缩小。土的压缩性：指有效应力与压缩变形变化的特性。P113压缩系数：指单位压力变化引起土中孔隙比的变化。P117压缩指数、压缩模量、体积压缩系数、先期固结压力、饱和粘性土的渗透固结、固结度2、填空：1）设某可压缩土层符合太沙基一维固结理论的基本假定，已知该土层为单面排水时，固结度达到80%需要4年的时间。如果该土层变为双面排水，要达到相同的固结度，则需要___1___年的时间。2）按分层总和法计算软土地基固结沉降时，常用作为确定地基沉降计算深度的标准。3）饱和土渗透固结的过程就是孔隙水压力逐渐消散和有效应力相应增加的过程。4）太沙基一维固结理论假定土中孔隙水的渗流服从达西定律。5）太沙基一维固结理论假定在渗透固结过程中，土的渗透系数和压缩模量保持不变。6）地基的最终沉降量由瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分组成。7）土层在历史上最大固结压力作用下压缩已经稳定，此后土层厚度变化不大，也没有经受过其他荷载的继续作用，该土层的固结状态为正常固结状态。3、单项选择题1）（D）土的压缩性越低，则土的A．压缩模量越小B．压缩系数越大C．塑性指数越大D．室内压缩曲线越缓2）（A）高压缩性土的压缩指数a1-2A．0.5MPa-1B．0.2MPa-1C．0.1MPa-1D．0.1~0.5MPa-13）（C）用分层总和法计算固结沉降时，不能采用的变形指标是A．压缩指数B．压缩模量C．变形模量D．体积压缩系数4）（D）A土层厚度为B土层厚度的2倍，则在其他条件相同的情况下，A、B土层达到同一固结度所需要时间的关系是A．BAtt5.0B．BAttC．BAtt2D．BAtt45）（B）太沙基一维固结理论分析饱和粘土的固结过程时，假定外荷载的施加方式是A．连续B．一次骤然C．间歇D．分级6）（C）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4、多项选择题：1）（ABCD）下列有关按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002推荐的方法计算地基最终沉降量的论述正确的是5A．该方法假定地基土压缩时不发生侧向变形B．该方法按天然土层分层C．该方法采用平均附加应力系数的概念D．该方法引入了沉降计算经验系数E．该方法按附加应力与自重应力的比值小于等于0.2确定地基沉降计算深度2）（AE）一般压力作用下，计算土体压缩量时可以忽略A．孔隙水的压缩B．孔隙水的排出C．孔隙气体的压缩D．孔隙气体的排出E．土颗粒的压缩5、简答题：1）土的压缩性指标有哪些？它们之间有何关系？如何利用这些指标判断土的压缩性？2）简述分层总和法和规范法计算地基最终沉降量的异同。3）土的应力历史对土的压缩性有何影响？4）在饱和土一维固结过程中，土的有效应力和孔隙水压力是如何变化的？5）土的最终沉降量由哪几部分组成？各部分意义如何？6、计算题：1）某饱和粘土层的厚度为10m，地面作用大面积荷载p0=150kPa。已知该粘土的压缩模量为MPa5sE，竖向固结系数Cv=12m2/a，求粘土层在双面排水条件下加荷1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42tv2e81TU。1）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kPa1500pz粘土层的最终（固结）沉降量mm300510150sEhsz加荷1年时，时间因素48.0)210(11222vvhtCT固结度%75)448.0exp(81)4exp(8122v22tTU故加荷1年时地面的沉降量为mm22575.0300tUss2）在天然地面上大面积堆载，荷载强度kPa50p。天然土层为两层，第一层为粗砂，厚度4.0m，重度3kN/m18，饱和重度3satkN/m18；第二层为粘