土木工程師（巖土）2025年土工試驗與檢測專項試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.測定粘性土界限含水率（液限、塑限）常用的試驗方法是（）。A.顆粒分析試驗B.壓縮試驗C.攪拌試驗D.液限儀試驗2.在進(jìn)行土的壓縮試驗時，為測定壓縮模量（Es），通常采用（）。A.快速加載，測得初始孔隙比和加荷后的孔隙比B.慢速加載至某指定壓力，穩(wěn)定后測讀沉降量C.快速加載至最大壓力，然后逐級卸載D.控制加載速率，觀察土樣變形3.進(jìn)行直接剪切試驗時，其主要缺點是（）。A.設(shè)備簡單，成本較低B.能模擬土體實際受力狀態(tài)C.剪切面是固定的，不一定能代表最薄弱的面D.可測定土體的抗剪強度指標(biāo)c和φ4.下列關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗（SPT）的說法中，錯誤的是（）。A.是一種原位測試方法B.主要用于測定砂土的密實度C.試驗過程中需要施加很大的錘擊能量D.貫入錘擊數(shù)N值可直接反映土的強度和壓縮性5.靜力觸探試驗（CPT）與標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗相比，其主要優(yōu)點是（）。A.適用于堅硬土層B.能量傳遞均勻，測試結(jié)果較穩(wěn)定C.可直接測得土的孔隙水壓力D.設(shè)備笨重，現(xiàn)場操作不便6.土的三相比例指標(biāo)中，通過實驗室直接測定的指標(biāo)是（）。A.孔隙比eB.含水率wC.土粒比重GsD.滲透系數(shù)k7.下列土力學(xué)參數(shù)中，屬于強度指標(biāo)的是（）。A.壓縮模量EsB.滲透系數(shù)kC.內(nèi)摩擦角φD.壓縮系數(shù)a8.對于飽和粘性土，其天然含水率w、塑限wp、液限wl之間的關(guān)系，當(dāng)土體處于堅硬狀態(tài)時，通常滿足（）。A.w<wpB.w>wlC.wp<w<wlD.w<wp且w<wl9.在進(jìn)行三軸壓縮試驗時，為測定土的有效應(yīng)力抗剪強度參數(shù)cu和φu，通常需要（）。A.先進(jìn)行排水，再施加圍壓和偏壓B.先施加圍壓，然后在不排水條件下施加偏壓C.逐級增加圍壓，每級圍壓下進(jìn)行固結(jié)后再施加偏壓D.同時施加圍壓和偏壓，快速測定破壞應(yīng)力10.土的壓縮性高低通常用（）來衡量。A.壓縮系數(shù)aB.壓縮模量EsC.回彈模量EdD.變形模量Ev二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.土的物理性質(zhì)指標(biāo)包括比重、________、含水率、孔隙比、飽和度等。2.壓縮試驗根據(jù)排水條件不同，可分為固結(jié)試驗、________試驗和________試驗。3.土的內(nèi)摩擦角φ是土體抵抗________破壞的重要指標(biāo)，其大小主要與土的________、密實程度和顆粒形狀有關(guān)。4.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗中，使用質(zhì)量為63.5kg的錘，落距為76cm，錘擊速率約為15-30擊/min，貫入30cm所需的錘擊數(shù)用N表示。5.土的塑限是指粘性土由________狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開_______狀態(tài)的界限含水率。6.顆粒分析試驗是測定土中各種粒徑組________的試驗，常用的方法有篩分法和________法。7.土粒比重Gs是指土顆粒在________狀態(tài)下的單位體積重量與同體積4℃時純水重量的比值。8.在進(jìn)行三軸壓縮試驗時，保持圍壓σ?不變，逐漸增加偏壓σ?，直到土樣破壞，這種試驗方法稱為________試驗。9.土的滲透系數(shù)k表示土體在單位水力梯度下的________能力，它是評價土體滲透性的重要指標(biāo)。10.旁壓試驗是一種原位測試方法，它通過在土中鉆孔，利用旁壓膜對土體施加________和________，測定土體的變形和強度參數(shù)。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.土的界限含水率2.壓縮模量3.標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)4.土的滲透系數(shù)四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述進(jìn)行顆粒分析試驗時，篩分法適用于哪種土，其基本步驟有哪些？2.簡述固結(jié)試驗的目的，并說明如何繪制壓縮曲線？3.簡述直接剪切試驗和三軸剪切試驗相比，主要存在哪些區(qū)別？4.簡述現(xiàn)場觸探試驗（如標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗）相比室內(nèi)試驗（如壓縮試驗）在工程應(yīng)用中的優(yōu)勢。五、計算題（每題8分，共32分）1.某土樣質(zhì)量為200g，烘干后質(zhì)量為170g。已知土粒比重Gs為2.70，試計算該土樣的含水率w、孔隙比e、飽和度Sr。假定土樣體積為500cm3，試計算土的干密度ρd和飽和密度ρ。2.某土樣進(jìn)行壓縮試驗，在壓力為100kPa時，土樣高度為2cm，在壓力為200kPa時，土樣高度為1.8cm。土樣原始高度為2cm。試計算該土樣在100kPa和200kPa壓力下的壓縮量s?和s?，并計算壓縮系數(shù)a?-?。3.某砂土進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，貫入30cm所需錘擊數(shù)為15擊。已知該砂土所處的地下水位深度為2m，土層厚度為8m。試根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N值，初步評價該砂土的密實度。請說明評價依據(jù)。4.某土樣進(jìn)行三軸壓縮試驗，圍壓σ?=300kPa，偏壓σ?=100kPa時發(fā)生破壞，破壞時的主應(yīng)力σ?f=450kPa。試計算該土樣的有效應(yīng)力抗剪強度指標(biāo)cu和φu。---試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.C5.B6.C7.C8.D9.B10.A二、填空題1.孔隙比2.排水，不排水3.剪切，顆粒組成4.錘擊5.塑性，半固態(tài)6.含量，密度計7.烘干8.不排水剪9.滲透10.壓力，側(cè)向三、名詞解釋1.土的界限含水率：指粘性土由半固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄誀顟B(tài)的界限含水率（塑限），以及由塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)狀態(tài)的界限含水率（液限）。2.壓縮模量：土體在側(cè)限條件下，豎向總應(yīng)力增量與相應(yīng)總應(yīng)變增量之比。3.標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)：在標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗中，將質(zhì)量為63.5kg的錘，從76cm的高度自由落下，將標(biāo)準(zhǔn)貫入器打入土中30cm所用的錘擊數(shù)，用N表示。4.土的滲透系數(shù)：表示土體在單位水力梯度下滲透流量的能力，是評價土體滲透性的重要指標(biāo)，單位通常為cm/s。四、簡答題1.篩分法適用于粒徑大于0.075mm的土?；静襟E：稱量烘干后土樣總質(zhì)量，將土樣過篩，稱量留在每個篩子的土質(zhì)量，計算各粒組的含量，計算總篩余和總損失，計算級配指標(biāo)（不均勻系數(shù)Cu，曲率系數(shù)Cc）。2.固結(jié)試驗?zāi)康氖菧y定土的壓縮性指標(biāo)（壓縮系數(shù)、壓縮模量）和滲透性（通過側(cè)向排水量），了解土體在壓力作用下的變形特性。繪制壓縮曲線：以豎向壓力為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的孔隙比或壓縮量為縱坐標(biāo)，將試驗測得的各級壓力下的孔隙比或壓縮量點繪在圖上，連接這些點即可得到壓縮曲線。3.直接剪切試驗和三軸剪切試驗的區(qū)別：剪切面固定，不能控制；剪切面不固定，可控制；可進(jìn)行排水或不排水條件試驗；可同時測定孔隙水壓力；試驗設(shè)備較簡單；試驗設(shè)備較復(fù)雜。4.現(xiàn)場觸探試驗（如標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗）相比室內(nèi)試驗（如壓縮試驗）的優(yōu)勢：設(shè)備簡單，操作方便，對土體擾動??；現(xiàn)場直接測試，能反映原位土體的真實狀態(tài)；測試速度快，成本相對較低；可用于多種土類，特別是砂土的密實度評價；可作為地基承載力、沉降等計算的依據(jù)。五、計算題1.w=(200-170)/170=0.1176=11.76%e=(Gs/(1+w))-1=(2.70/(1+0.1176))-1=0.5263Sr=(w*Gs)/e=(0.1176*2.70)/0.5263=0.6045=60.45%ρd=(Gs*ρw)/(1+w)=(2.70*1.0)/(1+0.1176)=2.385kg/cm3ρ=ρd*(1+Sr)=2.385*(1+0.6045)=3.814kg/cm3解析思路：含水率w用濕土質(zhì)量減去干土質(zhì)量除以干土質(zhì)量計算?？紫侗萫用土粒比重Gs除以（1+含水率w）再減去1計算。飽和度Sr用含水率w乘以土粒比重Gs再除以孔隙比e計算。干密度ρd用土粒比重Gs乘以水的密度ρw再除以（1+含水率w）計算。飽和密度ρ用干密度ρd乘以（1+飽和度Sr）計算。2.s?=2cm-2cm=0cms?=2cm-1.8cm=0.2cma?-?=(e?-e?)/(1+e?)*(1/(p?-p?))=(s?/h?-s?/h?)/(1+s?/h?)*(1/(p?-p?))e?=s?/h?=0/2=0e?=s?/h?=0.2/2=0.1a?-?=(0.1-0)/(1+0)*(1/(200kPa-100kPa))=0.1*(1/100kPa)=0.001cm2/kPa解析思路：壓縮量s?和s?等于土樣高度變化量。壓縮系數(shù)a?-?計算公式為壓縮前后孔隙比的變化量除以壓縮前孔隙比乘以壓力變化量的倒數(shù)。先計算壓縮前后的孔隙比e?和e?，再代入公式計算壓縮系數(shù)。3.根據(jù)N值初步評價：N=15擊，屬于中密狀態(tài)。評價依據(jù)：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗規(guī)范，通常將N值劃分為松散、稍密、中密、密實等狀態(tài)，15擊屬于中密狀態(tài)范圍。4.cu=(σ?f-σ