工程地质及土力学期末测试题及答案（三）
一、单项选择题(本大题共8小题，每小题2分，共16分)
1. 某矿物呈白色，玻璃光泽，一组极完全解理，片状，该矿物可定名为 (C )
A. 角闪石 B. 正长石
C. 白云母 D. 方解石
2. 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
3. 按滑坡发生的力学条件，滑坡可以分为( D )
A. 顺层滑坡和切层滑坡 B. 切层滑坡和均质滑坡
C. 黄土滑坡和碎石滑坡 D. 牵引式滑坡和推动式滑坡
4. 下列关于震级和烈度的叙述，正确的是( B )
A. 震级由地面建筑物的破坏程度决定 B. 震级是一次地震所释放能量大小的反映
C. 一般而言，震中距越大，烈度越大 D. 烈度由地震释放出来的能量大小决定
5. 在饱和土的排水固结过程中，随着有效应力σ'的增加，相应( B )
A. 孔隙水压力u 增加 B. 孔隙水压力u 减少
C. 总应力σ增加 D.总应力σ减少
6. 土体具有压缩性的主要原因是( C )
A. 土颗粒被压缩 B. 水被压缩
C. 土中孔隙的减少 D. 土颗粒被压碎
7. 若施工速度较快，且地基土的透水性差、排水不良，计算抗剪强度时应采用的三轴试验方法是( A )
A. 不固结不排水剪试验 B. 固结不排水剪试验
C. 固结排水剪试验 D. 不固结排水剪试验
8. 挡土墙后填土中地下水位上升，则挡土墙所受的( D )
A. 土压力不变 B. 总压力不变
C. 总压力减小 D. 总压力增大
二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)
9. 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__。
10. 岩石在水的作用下强度降低的性质称为__。
l1. 表示岩层在空间倾斜度大小的产状要素为。
12. 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。
13. 河水在流动的过程中，不断加深和拓宽河床的作用称为河流的_。
14. 滑动面为折线形滑坡可采用__法计算其稳定性。
15. 室内测定土的渗透系数有多种方法，其中变水头试验适用的土类是__土。
16. 先期固结压力大于现有土层覆盖自重压力的土称为。
17. 孔隙水压力系数B 值的大小主要取决于土体的。
18. 根据挡土墙侧向位移的方向和大小，可将土压力分为静止土压力E0、主动土压力Ea 和
被动土压力Ep 三类，在相同条件下三者之间的大小关系为_Ea
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. 矿物解理是反映矿物质内部质点相互连结强弱的特征。( √ )
20. 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。(× )
21.“牛轭湖”现象是河流侵蚀作用的结果。(√ )
22. 斜坡的平衡状态遭到破坏形成滑坡的条件是稳定系数K>1。(× )
23. 玄武岩属于岩浆岩，具有气孔状或杏仁状等构造。(√ )
24. 上盘沿断层面相对下降，下盘沿断层面相对上升的断层为逆断层。( √ )
25. 洪积层作为建筑物地基一般是比较理想的，特别是离山坡较近的地段，碎屑颗粒粗，具有较高的承载力，压缩性低，是良好的天然地基。(× )
26. 对崩塌一般以防为主，采取避强制弱、局部防护、重点处理和综合治理的原则。(√ )
27. 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。( √ )
28. 达西定律不仅适用于层流状态，也适用于紊流状态。(× )
29. 土的固结系数Cv 可在室内试验中直接测定，也可利用现场实测的沉降资料整理求得。( √ )
30. 土中某点发生剪切破坏时，破裂面与大主应力作用方向之间的夹角为45︒+ϕ
2。
( √ )
31. 朗肯土压力理论由于忽略了墙背与土的摩擦影响，计算出的主动土压力和被动土压力都偏大。(× )
32. 无粘性土坡的稳定性只与坡角及土的内摩擦角大小有关，而与坡高无关。( √ )
四、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，共10分)
33. 岩石
答：矿物的集合体。
34. 风化作用
答：岩石经受风、电、大气降水、温度变化等大气营力以及生物活动等因素的影响，岩石会发生破碎或成分变化，这种变化过程
35. 泥石流
答：在山区某流域内，由降暴雨引起并形成由大量固体物质（如石块、砂砾、粘粒等）形成的暂时性山地洪流
36. 流土
答：在向上的渗透作用下，表层局部土体颗粒同时发生悬浮移动的现象。
37. 固结沉降
答：土体由于孔隙水逐渐排出或水汽逐渐排除，体积不断减小发生固结变形引起沉降。
五、简答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分)
38. 简述影响岩石工程性质的因素。
答：影响因素是多方面的，主要有两个方面：一是形成岩石的组成成分、结
构与构造及成因；二是风化和水等外部因素的影响。
39. 采用直接剪切仪测定土的抗剪强度指标主要有哪些优、缺点?
答：优点：直接剪切仪构造简单，操作方便等
缺点： ①限定的剪切面；
②剪切面上剪应力分布不均匀；
③在计算抗剪强度时按土样的原截面积计算的；
④试验时不能严格控制排水条件，不能量测孔隙水压力。
六、计算题(本大题共4小题，共20分)
40. 某工程基坑中，由于抽水引起水流由下往上流动，若水流路径50cm ，水头差为60cm ，土的饱和重度γsat =20.2kN／m3，问是否会产生流砂(流土)?(4分)
解： 水力梯度i=△h/L=60/50=1.2 , 向上的渗透力Jw=γw ×i=10×
1.2=12KN/m3
有效容重γ’=γsat －γw =20.2-10=10.2 KN/m3 , Jw>γ’, 会发生流土
41. 某地基中粘土层的压缩试验资料如下表所示，试计算压缩系数a1-2及相应的
解： 由表，已知 e 0 =0.81 , a1-2=(0.751-0.7250)/[(0.2-0.1)Mpa]=0.26Mpa-1 ,属于中压缩性土。
Es(1-2)=(1+e0)/a1-2=(1+0.8)/0.26=6.9Mpa 42. 某土样粘聚力c=20kPa、内摩擦角ϕ=26︒，承受大主应力σ=430kPa、小主应1
力σ3=150kPa的作用，试判断该土样是否达到极限平衡状态?(5分)
解：已知小主应力σ3，当应力状态达到极限平衡时：
σ1m =σ3tan 2(45+ϕ/2) +2c tan(45+ϕ/2) ，将已知参数代入得σ1m =448kpa
σ1
43. 有一条形基础宽b=2.5m，埋深d=1.0m,粘土天然重度γ=18kN/m3，饱和重度γsat =20kN/m3，抗剪强度指标c=10kPa，ϕ=26︒，安全系数K=2.5，试用太沙基公式分别计算下列条件下地基的极限荷载和容许承载力。(已知p u =13N r γb +N q γd +N c c ; N r =12. 54, N q =11. 85, N c =22. 25, γw =10kN /m ) 2
①地下水位较深；(3分)
②地下水位在基底平面。(3分)
解：①地下水位较深，公式中γ=18KN/m3 ,
极限荷载p u =12.54×18×2.5/2+11.85×18×1+22.25×
10=718KN/m2
容许承载力[p]= pu /K=718/2.5=287KN/m2
②地下水位在基底平面，公式中基底γ’=γsat －γw=20-10=10KN/m3, 覆土γ=18KN/m3
极限荷载p u =12.54×10×2.5/2+11.85×18×1+22.25×
10=592KN/m2
容许承载力[p]= pu /K=592/2.5=237KN/m2
七、综合计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
44. 某地基软土层厚10m ，其下为不透水硬层，软土的固结系数为0.015cm2／s ，平均压缩模量Es=3000kPa。拟用堆载预压法处理，荷载为瞬时施加，可视为大面积均布，大小为70kPa ，求：
①地基平均超静孔隙水压力消散50％时需要多少天?(5分)
②此时地基的固结沉降量是多少?(5分)
(提示：U t =1-8
π2e -π24V , T V =C v t
H 2
-) ，式中U t =50%, 代入上式，得Tv=0.196 解：①由U t =1-8π2
4
π2e T V
t 由T V =C v
2，Cv=0.015 cm2／s=0.13 m2.d ,H=10m, 得t=150d H
②地基土最终沉降量 S ∞=(p/Es)H=(70/3000)×10=0.23m=23cm
St=Ut ×S ∞=0.5×23=11.5cm
45. 下图示为一高度为6.0m 的拱桥桥台。桥台后第一层填土为粉质粘土，厚度为4.0m ，天然重度r=18kN／m3，内摩擦角ϕ=20︒，内聚力c=13kPa；第二层填土为粘土，厚度为2.0m ，天然重度r=17.5kN／m3，内摩擦角ϕ=15︒，内聚力c=15kPa。试用朗肯土压力理论计算桥台墙背上的被动土压力，绘出其分布图。
题45图
ϕϕ2解：根据被动土压力公式：p p =∑γztg （45O +）+2c ⋅tg （45O +） =γzK p +2c K p 22
ϕ1=20o , γ1=18kN /m 3, c 1=13k p a 代入上式，
'1=184kpa 分别z=0,z=4得粉质粘土上界土压力，p 'p 1= 37.1kpa p 'p
ϕ2=15o , γ2=17. 5KN /m 3，c 2=15kPa代入上式 考虑竖向应力自重∑γz =72kpa, ∑γz =107kpa ，
'2=221kpa 得粘土上界土压力p 'p 2=161kpa, 和下界土压力p 'p
工程地质及土力学期末测试题及答案（三）
一、单项选择题(本大题共8小题，每小题2分，共16分)
1. 某矿物呈白色，玻璃光泽，一组极完全解理，片状，该矿物可定名为 (C )
A. 角闪石 B. 正长石
C. 白云母 D. 方解石
2. 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
3. 按滑坡发生的力学条件，滑坡可以分为( D )
A. 顺层滑坡和切层滑坡 B. 切层滑坡和均质滑坡
C. 黄土滑坡和碎石滑坡 D. 牵引式滑坡和推动式滑坡
4. 下列关于震级和烈度的叙述，正确的是( B )
A. 震级由地面建筑物的破坏程度决定 B. 震级是一次地震所释放能量大小的反映
C. 一般而言，震中距越大，烈度越大 D. 烈度由地震释放出来的能量大小决定
5. 在饱和土的排水固结过程中，随着有效应力σ'的增加，相应( B )
A. 孔隙水压力u 增加 B. 孔隙水压力u 减少
C. 总应力σ增加 D.总应力σ减少
6. 土体具有压缩性的主要原因是( C )
A. 土颗粒被压缩 B. 水被压缩
C. 土中孔隙的减少 D. 土颗粒被压碎
7. 若施工速度较快，且地基土的透水性差、排水不良，计算抗剪强度时应采用的三轴试验方法是( A )
A. 不固结不排水剪试验 B. 固结不排水剪试验
C. 固结排水剪试验 D. 不固结排水剪试验
8. 挡土墙后填土中地下水位上升，则挡土墙所受的( D )
A. 土压力不变 B. 总压力不变
C. 总压力减小 D. 总压力增大
二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)
9. 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__。
10. 岩石在水的作用下强度降低的性质称为__。
l1. 表示岩层在空间倾斜度大小的产状要素为。
12. 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。
13. 河水在流动的过程中，不断加深和拓宽河床的作用称为河流的_。
14. 滑动面为折线形滑坡可采用__法计算其稳定性。
15. 室内测定土的渗透系数有多种方法，其中变水头试验适用的土类是__土。
16. 先期固结压力大于现有土层覆盖自重压力的土称为。
17. 孔隙水压力系数B 值的大小主要取决于土体的。
18. 根据挡土墙侧向位移的方向和大小，可将土压力分为静止土压力E0、主动土压力Ea 和
被动土压力Ep 三类，在相同条件下三者之间的大小关系为_Ea
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. 矿物解理是反映矿物质内部质点相互连结强弱的特征。( √ )
20. 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。(× )
21.“牛轭湖”现象是河流侵蚀作用的结果。(√ )
22. 斜坡的平衡状态遭到破坏形成滑坡的条件是稳定系数K>1。(× )
23. 玄武岩属于岩浆岩，具有气孔状或杏仁状等构造。(√ )
24. 上盘沿断层面相对下降，下盘沿断层面相对上升的断层为逆断层。( √ )
25. 洪积层作为建筑物地基一般是比较理想的，特别是离山坡较近的地段，碎屑颗粒粗，具有较高的承载力，压缩性低，是良好的天然地基。(× )
26. 对崩塌一般以防为主，采取避强制弱、局部防护、重点处理和综合治理的原则。(√ )
27. 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。( √ )
28. 达西定律不仅适用于层流状态，也适用于紊流状态。(× )
29. 土的固结系数Cv 可在室内试验中直接测定，也可利用现场实测的沉降资料整理求得。( √ )
30. 土中某点发生剪切破坏时，破裂面与大主应力作用方向之间的夹角为45︒+ϕ
2。
( √ )
31. 朗肯土压力理论由于忽略了墙背与土的摩擦影响，计算出的主动土压力和被动土压力都偏大。(× )
32. 无粘性土坡的稳定性只与坡角及土的内摩擦角大小有关，而与坡高无关。( √ )
四、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，共10分)
33. 岩石
答：矿物的集合体。
34. 风化作用
答：岩石经受风、电、大气降水、温度变化等大气营力以及生物活动等因素的影响，岩石会发生破碎或成分变化，这种变化过程
35. 泥石流
答：在山区某流域内，由降暴雨引起并形成由大量固体物质（如石块、砂砾、粘粒等）形成的暂时性山地洪流
36. 流土
答：在向上的渗透作用下，表层局部土体颗粒同时发生悬浮移动的现象。
37. 固结沉降
答：土体由于孔隙水逐渐排出或水汽逐渐排除，体积不断减小发生固结变形引起沉降。
五、简答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分)
38. 简述影响岩石工程性质的因素。
答：影响因素是多方面的，主要有两个方面：一是形成岩石的组成成分、结
构与构造及成因；二是风化和水等外部因素的影响。
39. 采用直接剪切仪测定土的抗剪强度指标主要有哪些优、缺点?
答：优点：直接剪切仪构造简单，操作方便等
缺点： ①限定的剪切面；
②剪切面上剪应力分布不均匀；
③在计算抗剪强度时按土样的原截面积计算的；
④试验时不能严格控制排水条件，不能量测孔隙水压力。
六、计算题(本大题共4小题，共20分)
40. 某工程基坑中，由于抽水引起水流由下往上流动，若水流路径50cm ，水头差为60cm ，土的饱和重度γsat =20.2kN／m3，问是否会产生流砂(流土)?(4分)
解： 水力梯度i=△h/L=60/50=1.2 , 向上的渗透力Jw=γw ×i=10×
1.2=12KN/m3
有效容重γ’=γsat －γw =20.2-10=10.2 KN/m3 , Jw>γ’, 会发生流土
41. 某地基中粘土层的压缩试验资料如下表所示，试计算压缩系数a1-2及相应的
解： 由表，已知 e 0 =0.81 , a1-2=(0.751-0.7250)/[(0.2-0.1)Mpa]=0.26Mpa-1 ,属于中压缩性土。
Es(1-2)=(1+e0)/a1-2=(1+0.8)/0.26=6.9Mpa 42. 某土样粘聚力c=20kPa、内摩擦角ϕ=26︒，承受大主应力σ=430kPa、小主应1
力σ3=150kPa的作用，试判断该土样是否达到极限平衡状态?(5分)
解：已知小主应力σ3，当应力状态达到极限平衡时：
σ1m =σ3tan 2(45+ϕ/2) +2c tan(45+ϕ/2) ，将已知参数代入得σ1m =448kpa
σ1
43. 有一条形基础宽b=2.5m，埋深d=1.0m,粘土天然重度γ=18kN/m3，饱和重度γsat =20kN/m3，抗剪强度指标c=10kPa，ϕ=26︒，安全系数K=2.5，试用太沙基公式分别计算下列条件下地基的极限荷载和容许承载力。(已知p u =13N r γb +N q γd +N c c ; N r =12. 54, N q =11. 85, N c =22. 25, γw =10kN /m ) 2
①地下水位较深；(3分)
②地下水位在基底平面。(3分)
解：①地下水位较深，公式中γ=18KN/m3 ,
极限荷载p u =12.54×18×2.5/2+11.85×18×1+22.25×
10=718KN/m2
容许承载力[p]= pu /K=718/2.5=287KN/m2
②地下水位在基底平面，公式中基底γ’=γsat －γw=20-10=10KN/m3, 覆土γ=18KN/m3
极限荷载p u =12.54×10×2.5/2+11.85×18×1+22.25×
10=592KN/m2
容许承载力[p]= pu /K=592/2.5=237KN/m2
七、综合计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
44. 某地基软土层厚10m ，其下为不透水硬层，软土的固结系数为0.015cm2／s ，平均压缩模量Es=3000kPa。拟用堆载预压法处理，荷载为瞬时施加，可视为大面积均布，大小为70kPa ，求：
①地基平均超静孔隙水压力消散50％时需要多少天?(5分)
②此时地基的固结沉降量是多少?(5分)
(提示：U t =1-8
π2e -π24V , T V =C v t
H 2
-) ，式中U t =50%, 代入上式，得Tv=0.196 解：①由U t =1-8π2
4
π2e T V
t 由T V =C v
2，Cv=0.015 cm2／s=0.13 m2.d ,H=10m, 得t=150d H
②地基土最终沉降量 S ∞=(p/Es)H=(70/3000)×10=0.23m=23cm
St=Ut ×S ∞=0.5×23=11.5cm
45. 下图示为一高度为6.0m 的拱桥桥台。桥台后第一层填土为粉质粘土，厚度为4.0m ，天然重度r=18kN／m3，内摩擦角ϕ=20︒，内聚力c=13kPa；第二层填土为粘土，厚度为2.0m ，天然重度r=17.5kN／m3，内摩擦角ϕ=15︒，内聚力c=15kPa。试用朗肯土压力理论计算桥台墙背上的被动土压力，绘出其分布图。
题45图
ϕϕ2解：根据被动土压力公式：p p =∑γztg （45O +）+2c ⋅tg （45O +） =γzK p +2c K p 22
ϕ1=20o , γ1=18kN /m 3, c 1=13k p a 代入上式，
'1=184kpa 分别z=0,z=4得粉质粘土上界土压力，p 'p 1= 37.1kpa p 'p
ϕ2=15o , γ2=17. 5KN /m 3，c 2=15kPa代入上式 考虑竖向应力自重∑γz =72kpa, ∑γz =107kpa ，
'2=221kpa 得粘土上界土压力p 'p 2=161kpa, 和下界土压力p 'p