土木工程師（巖土）2025年巖土工程專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.在土的三相比例指標(biāo)中，直接通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)可以測(cè)定的指標(biāo)是（）。A.孔隙比B.塑性指數(shù)C.含水率D.土粒比重2.對(duì)于粗粒土（如礫石、砂土），其工程性質(zhì)受下列哪一項(xiàng)因素影響相對(duì)較小？（）A.顆粒大小分布B.級(jí)配C.塑性指數(shù)D.密度3.土的壓縮模量Es是指（）。A.在側(cè)限條件下，壓力變化1倍時(shí)，孔隙比的變化量B.在側(cè)限條件下，壓力變化1倍時(shí)，應(yīng)變的變化量C.在完全側(cè)限條件下，單位壓力作用下土的體積壓縮量D.土體抵抗變形的能力4.朗肯土壓力理論的基本假定之一是墻后填土是（）。A.半無(wú)限空間B.整體剪切破壞C.破壞面為平面D.小主應(yīng)力等于零5.地基承載力確定中，極限承載力pult與地基破壞形式關(guān)系正確的是（）。A.整體剪切破壞時(shí)，pult最大B.局部剪切破壞時(shí)，pult最大C.整體剪切破壞時(shí)，pult最小D.條件相同時(shí)，三種破壞形式pult相等6.樁基礎(chǔ)按承載性狀分類(lèi)，下列屬于摩擦樁的是（）。A.樁身主要承受軸向壓力，樁端阻力占總荷載的比例較小B.樁身承受軸向壓力，樁側(cè)摩阻力和樁端阻力共同承擔(dān)荷載C.樁身主要承受軸向拉力D.樁身同時(shí)承受拉力和壓力7.在進(jìn)行基坑開(kāi)挖前，通常需要進(jìn)行（）。A.地質(zhì)勘察B.超聲波檢測(cè)C.深度地震勘探D.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)8.關(guān)于土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A.適用于基坑較淺的情況B.屬于被動(dòng)支護(hù)結(jié)構(gòu)C.可有效提高邊坡的剛度和穩(wěn)定性D.通常適用于土質(zhì)較差的邊坡9.某土樣進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)，在圍壓σ?=200kPa下施加軸向應(yīng)力至破壞，測(cè)得破壞時(shí)的主應(yīng)力差σ?-σ?=500kPa。該土樣的有效內(nèi)摩擦角φ'和有效粘聚力c'分別為（）。A.φ'=26.6°,c'=100kPaB.φ'=26.6°,c'=200kPaC.φ'=33.4°,c'=100kPaD.φ'=33.4°,c'=200kPa10.下列哪項(xiàng)不屬于巖土工程勘察報(bào)告中應(yīng)包含的內(nèi)容？（）A.勘察目的與任務(wù)B.勘察區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件C.工程地質(zhì)分析與評(píng)價(jià)D.建議使用的工程樁類(lèi)型及規(guī)格二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述土的壓實(shí)原理及其工程意義。2.簡(jiǎn)述影響土體抗剪強(qiáng)度的主要因素。3.簡(jiǎn)述明排法和井點(diǎn)降水方法的主要原理及其適用條件。4.簡(jiǎn)述進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行沉降計(jì)算的原因。三、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某場(chǎng)地土層剖面如下：表層為雜填土，厚1.5m；其下為飽和粘土，厚8.0m，其天然含水率w=30%，天然孔隙比e=0.85，土粒比重Gs=2.70。試計(jì)算該粘土層的飽和度Sr、飽和度Ss以及土的干密度ρd。（假設(shè)水的密度γw=10kN/m3）2.某擋土墻高5.0m，墻背垂直光滑，墻后填土為干砂，重度γ=16kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=35°。試分別按朗肯主動(dòng)土壓力理論和庫(kù)侖主動(dòng)土壓力理論計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka，并簡(jiǎn)述兩種理論在計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)時(shí)主要區(qū)別的原因。（提示：無(wú)需計(jì)算總主動(dòng)土壓力）3.某建筑地基采用砂樁進(jìn)行地基處理，要求將地基土的孔隙比從e1=0.85降低到e2=0.75。已知處理前地基土的重度γ=18kN/m3，土粒比重Gs=2.65，水的密度γw=10kN/m3。試計(jì)算地基土的天然飽和度Sr1和處理后要求達(dá)到的飽和度Sr2。（提示：先計(jì)算土的干密度，再計(jì)算飽和度）四、論述題（15分）某沿海地區(qū)擬建一座多層倉(cāng)庫(kù)，場(chǎng)地地質(zhì)條件為：地表以下2.0m為淤泥質(zhì)粘土，厚度較大，飽和，壓縮模量低；其下為粉砂，厚度約5.0m，滲透性較好；再往下為基巖。倉(cāng)庫(kù)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。請(qǐng)分析在該地質(zhì)條件下，選擇天然地基筏板基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)各自可能面臨的主要問(wèn)題，并論述選擇基礎(chǔ)類(lèi)型時(shí)需要重點(diǎn)考慮哪些因素。試卷答案一、選擇題1.C解析：土粒比重G由密度計(jì)法或比重瓶法測(cè)定；孔隙比e=(G/rw-G)/(1+G/rw)w，其中rw為水的單位體積重量，需結(jié)合G測(cè)定；塑性指數(shù)IP=wL-wP，需測(cè)定液限wL和塑限wP；含水率w通過(guò)烘干法測(cè)定。2.C解析：粗粒土的工程性質(zhì)主要受顆粒大小、形狀、級(jí)配、密實(shí)度以及填筑方式影響。塑性指數(shù)是細(xì)粒土的重要指標(biāo)，反映細(xì)粒含量的多少，對(duì)粗粒土影響不大。3.B解析：壓縮模量Es定義為在完全側(cè)限條件下，壓力變化1單位時(shí)，豎向應(yīng)變的變化量。A是壓縮系數(shù)a的定義；C是壓縮量；D是變形模量。4.B解析：朗肯土壓力理論假定墻后填土是無(wú)限延伸的、水平分布的半無(wú)限體，在自重作用下處于極限平衡狀態(tài)。5.A解析：整體剪切破壞通常發(fā)生在密砂或硬粘土上，破壞時(shí)土體沿墻背和深度方向形成連續(xù)滑動(dòng)面，承載力最大；局部剪切破壞發(fā)生在松散砂土上，破壞面局限于墻底附近，承載力最?。粵_剪破壞（有時(shí)歸為整體剪切破壞的一種形式）承載力介于兩者之間。6.A解析：摩擦樁主要依靠樁側(cè)摩阻力承擔(dān)荷載，樁端阻力可忽略不計(jì)或很?。欢顺袠吨饕揽繕抖俗枇Τ袚?dān)荷載；樁身同時(shí)承受拉力和壓力通常指抗拔樁。7.A解析：基坑開(kāi)挖前必須進(jìn)行地質(zhì)勘察，以了解場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)、地下水等工程地質(zhì)條件，為后續(xù)設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。B、C、D均為勘察手段或內(nèi)容，但不是開(kāi)挖前的首要前提。8.B解析：土釘墻是通過(guò)預(yù)鉆孔、插入土釘并注漿，將原位土體加固形成具有整體性的復(fù)合加固土體，屬于主動(dòng)支護(hù)結(jié)構(gòu)，它主動(dòng)約束土體變形。A、C、D描述均正確。9.A解析：根據(jù)三軸試驗(yàn)結(jié)果，σ?=200kPa，σ?-σ?=500kPa，則σ?'=σ?-u=200-200=0kPa，σ?'=σ?-u=200-700=-500kPa。根據(jù)莫爾-庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則，有效內(nèi)摩擦角φ'=arctan(σ?'-σ?'/2c')。因σ?'<0，需計(jì)算σ?'-σ?'=0-(-500)=500kPa。若破壞線通過(guò)原點(diǎn)，則c'=0，φ'=45°。但題目給出的是具體數(shù)值，需結(jié)合題干可能隱含的條件或標(biāo)準(zhǔn)答案判斷。常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)答案為φ'=26.6°（約tan?1(0.5*200/100)），此時(shí)c'=100kPa。10.D解析：巖土工程勘察報(bào)告應(yīng)包含勘察目的、任務(wù)、方法、場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境條件、工程地質(zhì)分析與評(píng)價(jià)、巖土參數(shù)、地基基礎(chǔ)建議方案等內(nèi)容。建議使用的具體樁類(lèi)型及規(guī)格應(yīng)在勘察報(bào)告中提出可能性，但在最終設(shè)計(jì)階段由設(shè)計(jì)單位確定，報(bào)告不宜過(guò)于具體。二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述土的壓實(shí)原理及其工程意義。解析：土的壓實(shí)原理是利用外力（如碾壓、振動(dòng)）使土顆粒克服粒間阻力，產(chǎn)生相對(duì)位移，從而減小孔隙體積，增加土的密實(shí)度。工程意義在于：①提高地基的承載力，減少沉降；②使松散的填土（如路堤、堤壩）變得密實(shí)穩(wěn)定，防止發(fā)生滑塌；③改善土體的滲透性能，可用于防滲墻或減少基坑滲水。2.簡(jiǎn)述影響土體抗剪強(qiáng)度的主要因素。解析：土體的抗剪強(qiáng)度主要受以下因素影響：①土的性質(zhì)：包括土的類(lèi)別（粘性土、粉土、砂土）、顆粒大小與形狀、級(jí)配等；②含水率：對(duì)粘性土影響顯著，一般隨含水率增大而降低；③應(yīng)力歷史：固結(jié)壓力越大，土的強(qiáng)度越高（超固結(jié)比影響）；④?chē)鷫海河行鷫涸礁?，土的抗剪?qiáng)度越大；⑤土的加荷速率：加荷速率快，強(qiáng)度可能偏高；⑥土的微觀結(jié)構(gòu)：如粘土礦物類(lèi)型、顆粒排列方式等。3.簡(jiǎn)述明排法和井點(diǎn)降水方法的主要原理及其適用條件。解析：明排法（如開(kāi)挖排水溝、設(shè)置集水井）原理是利用重力作用將地面或淺層地下水匯集并排出。適用于：①基坑較淺、地下水量不大；②土質(zhì)較好，滲透性較強(qiáng)的情況。井點(diǎn)降水原理是利用真空泵或水力泵通過(guò)井點(diǎn)管將地下水位降低到坑底以下。適用于：①基坑較深、地下水量較大；②土質(zhì)較差，滲透性較弱的情況；③需要嚴(yán)格控制地下水位的情況。4.簡(jiǎn)述進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行沉降計(jì)算的原因。解析：進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行沉降計(jì)算主要原因有：①確保建筑物在自重和使用荷載作用下，地基的沉降量（特別是差異沉降）在允許范圍內(nèi)，防止建筑物開(kāi)裂、結(jié)構(gòu)破壞或使用功能不滿足要求；②評(píng)估地基承載力是否足夠，沉降是影響承載力的一個(gè)重要因素，特別是在軟土地基上；③為地基處理方案的選擇提供依據(jù)，通過(guò)預(yù)測(cè)沉降大小判斷是否需要采取加固措施；④為建筑物施工期間的基坑變形控制和竣工后的沉降觀測(cè)提供理論依據(jù)。三、計(jì)算題1.某場(chǎng)地土層剖面如下：表層為雜填土，厚1.5m；其下為飽和粘土，厚8.0m，其天然含水率w=30%，天然孔隙比e=0.85，土粒比重Gs=2.70。試計(jì)算該粘土層的飽和度Sr、飽和度Ss以及土的干密度ρd。（假設(shè)水的密度γw=10kN/m3）解析：①計(jì)算土粒密度Gs和孔隙比e已知，Gs=2.70,e=0.85。②計(jì)算飽和度Sr：Sr=(w*Gs)/(e*(1-w*Gs))*100%=(0.30*2.70)/(0.85*(1-0.30*2.70))*100%=(0.81)/(0.85*0.21)*100%=0.81/0.1785*100%≈453.8%（注意：計(jì)算結(jié)果異常，通常飽和度不應(yīng)大于100%，需檢查公式或題設(shè)，但按公式計(jì)算如此）。若題目意圖是計(jì)算飽和度Sr'，則Sr'=w*Gs/e=0.30*2.70/0.85=0.905。若Sr'=90.5%。若Sr=(w*Gs)/(e*(1+w*Gs))*100%=(0.30*2.70)/(0.85*(1+0.30*2.70))*100%=0.81/0.85*100%≈95.3%（此公式更符合定義）。假設(shè)題目要求的是飽和度Sr'=(w*Gs)/e*100%，則答案為90.5%。③計(jì)算干密度ρd：ρd=Gs*ρw/(1+e)=2.70*10/(1+0.85)=27/1.85≈14.59kN/m3。答案：飽和度Sr'≈90.5%，干密度ρd≈14.59kN/m3。（注意：飽和度計(jì)算結(jié)果需根據(jù)具體公式定義確認(rèn)）2.某擋土墻高5.0m，墻背垂直光滑，墻后填土為干砂，重度γ=16kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=35°。試分別按朗肯主動(dòng)土壓力理論和庫(kù)侖主動(dòng)土壓力理論計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka，并簡(jiǎn)述兩種理論在計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)時(shí)主要區(qū)別的原因。（提示：無(wú)需計(jì)算總主動(dòng)土壓力）解析：①計(jì)算朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka_蘭：Ka_蘭=tan2(45°-φ/2)=tan2(45°-35°/2)=tan2(40°)=(tan40°)2≈(0.8391)2≈0.704。②計(jì)算庫(kù)侖主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka_庫(kù)：對(duì)于墻背垂直、光滑、填土為砂土的情況，庫(kù)侖主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka_庫(kù)的表達(dá)式簡(jiǎn)化為Ka_庫(kù)=tan2(45°-φ/2)=tan2(40°)≈0.704。（注：庫(kù)侖理論嚴(yán)格來(lái)說(shuō)考慮了墻背粗糙度和墻前土體影響，但在垂直光滑墻背假設(shè)下，其系數(shù)表達(dá)式與朗肯理論相同）。③理論區(qū)別：朗肯理論基于半無(wú)限土體假設(shè)和土體沿墻背與深度方向形成平面滑動(dòng)面的假定；庫(kù)侖理論基于墻后土體形成滑動(dòng)楔體、考慮墻背摩擦和墻前土體被動(dòng)支承的假定。因此，在相同參數(shù)下（特別是墻背光滑時(shí)），兩者的系數(shù)表達(dá)式可能相同，但在考慮墻背粗糙度或墻前土體時(shí)，庫(kù)侖理論更符合實(shí)際。此外，朗肯理論可直接給出任意深度的應(yīng)力分布，而庫(kù)侖理論通常用于總壓力計(jì)算。答案：Ka_蘭≈0.704，Ka_庫(kù)≈0.704（在垂直光滑墻背假設(shè)下）。兩種理論區(qū)別在于基本假定不同，朗肯基于半無(wú)限體和平面滑裂面，庫(kù)侖基于楔體滑動(dòng)和墻背摩擦。3.某建筑地基采用砂樁進(jìn)行地基處理，要求將地基土的孔隙比從e1=0.85降低到e2=0.75。已知處理前地基土的重度γ=18kN/m3，土粒比重Gs=2.65，水的密度γw=10kN/m3。試計(jì)算地基土的天然飽和度Sr1和處理后要求達(dá)到的飽和度Sr2。（提示：先計(jì)算土的干密度，再計(jì)算飽和度）解析：①計(jì)算處理前土的干密度ρd1：ρd1=γ/(1+e1)=18/(1+0.85)=18/1.85≈9.68kN/m3。②計(jì)算處理前土的飽和度Sr1：Sr1=(ρd1*Gs/ρw)-1=(9.68*2.65/10)-1=2.5552-1=1.5552。Sr1=1.5552/(1-0.85)=1.5552/0.15≈10.37（此方法錯(cuò)誤，飽和度定義應(yīng)為Sr=w*Gs/e）。正確計(jì)算處理前含水率w1：w1=Sr1*e1/Gs=1.5552*0.85/2.65≈0.504。Sr1=w1/(1+e1)*100%=0.504/(1+0.85)*100%=0.504/1.85*100%≈27.2%。③計(jì)算處理后土的飽和度Sr2：處理后的干密度ρd2與ρd1相同（砂樁置換或擠密效果），ρd2=ρd1≈9.68kN/m3。e2=0.75。Sr2=(ρd2*Gs/ρw)-1=(9.68*2.65/10)-1=2.5552-1=1.5552。Sr2=1.5552/(1-0.75)=1.5552/0.25≈6.22（此方法錯(cuò)誤，飽和度定義應(yīng)為Sr=w2/(1+e2)*100%，其中w2=Sr2*e2/Gs）。正確計(jì)算處理后含水率w2：w2=Sr2*e2/Gs=6.22*0.75/2.65≈1.763。Sr2=w2/(1+e2)*100%=1.763/(1+0.75)*100%=1.763/1.75*100%≈100.7%（飽和度不可能超過(guò)100%，說(shuō)明處理目標(biāo)不現(xiàn)實(shí)或計(jì)算有誤。重新審視，飽和度Sr=(Gs*ρd)/(ρw*(1+e))*100%=(Gs*ρd)/(ρw*Gs*Gs/(Gs-1))*100%=(ρd*(Gs-1)/(ρw*Gs))*100%。Sr1=(9.68*(2.65-1))/(10*2.65)*100%=(9.68*1.65/26.5)*100%≈60.8%。Sr2=(9.68*(2.65-1))/(10*2.65)*100%=(9.68*1.65/26.5)*100%≈60.8%?？磥?lái)計(jì)算結(jié)果不變，說(shuō)明干密度和土粒比重不變，飽和度僅由孔隙比決定，從e1=0.85到e2=0.75，飽和度應(yīng)減小。重新定義計(jì)算：Sr=w*Gs/e=(Gs*ρd)/(ρw*(1+e))。Sr1=(2.65*9.68)/(10*(1+0.85))*100%=(25.548/18.5)*100%≈137.6%（飽和度又超出范圍，矛盾）。問(wèn)題在于題目給定條件矛盾或計(jì)算公式應(yīng)用錯(cuò)誤。假設(shè)題目意圖是e變化，而Gs,ρd不變，則Sr=(Gs*ρd)/(ρw*(1+e))=const。所以Sr1≈60.8%,Sr2≈60.8%。這與e變化目標(biāo)矛盾?？赡苁穷}目筆誤，或要求計(jì)算干密度變化？）答案：按飽和度定義計(jì)算，處理前飽和度Sr1約60.8%，處理后飽和度Sr2也約60.8%。（注意：根據(jù)干密度和土粒比重，飽和度應(yīng)隨孔隙比線性變化，但計(jì)算結(jié)果矛盾，可能題目條件有誤。若按干密度和孔隙比計(jì)算：ρd=18/(1+0.85)=9.68。Sr=(ρd*Gs)/(ρw*(1+e))=(9.68*2.65)/(10*(1+e))*100%。Sr1=(9.68*2.65)/(10*(1+0.85))*100%=(25.548/18.5)*100%≈137.6%。Sr2=(9.68*2.65)/(10*(1+0.75))*100%=(25.548/17.5)*100%≈145.8%。（依然不合理）。若簡(jiǎn)化假設(shè)處理前后干密度不變，僅e變化，則飽和度與e成反比，Sr=(Gs*ρd)/(ρw*(1+e))，e從0.85到0.75，飽和度應(yīng)變大，但計(jì)算結(jié)果反常。此題條件可能需重新審視或修正。）3.簡(jiǎn)述進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行沉降計(jì)算的原因。解析：進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行沉降計(jì)算主要原因有：①確保建筑物在自重和使用荷載作用下，地基的沉降量（特別是差異沉降）在允許范圍內(nèi)，防止建筑物開(kāi)裂、結(jié)構(gòu)破壞或使用功能不滿足要求；②評(píng)估地基承載力是否足夠，沉降是影響承載力的一個(gè)重要因素，特別是在軟土地基上；③為地基處理方案的選擇提供依據(jù)，通過(guò)預(yù)測(cè)沉降大小判斷是否需要采取加固措施；④為建筑物施工期間的基坑變形控制和竣工后的沉降觀測(cè)提供理論依據(jù)。四、論述題某沿海地區(qū)擬建一座多層倉(cāng)庫(kù)，場(chǎng)地地質(zhì)條件為：地表以下2.0m為淤泥質(zhì)粘土，厚度較大，飽和，壓縮模量低；其下為粉砂，厚度約5.0m，滲透性較好；再往下為基巖。倉(cāng)庫(kù)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。請(qǐng)分析在該地質(zhì)條件下，選擇天然地基筏板基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)各自可能面臨的主要問(wèn)題，并論述選擇基礎(chǔ)類(lèi)型時(shí)需要重點(diǎn)考慮哪些因素。解析：在該地質(zhì)條件下，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)面臨的主要問(wèn)題及基礎(chǔ)類(lèi)型選擇分析如下：選擇天然地基筏板基礎(chǔ)可能面臨的主要問(wèn)題：1.沉降量大：上部為厚層淤泥質(zhì)粘土，該土層壓縮模量低，壓縮性高，在多層倉(cāng)庫(kù)荷載作用下，地基總沉降量和差異沉降量可能很大，超過(guò)允許值，導(dǎo)致建筑物開(kāi)裂或功能受限。2.工期長(zhǎng)：淤泥質(zhì)粘土滲透性差，天然含水量高，采用常規(guī)的換填、強(qiáng)夯等方法處理成本高、工期長(zhǎng)，或效果不顯著。即使不處理，也需要較長(zhǎng)的預(yù)壓或地基沉降時(shí)間。3.造價(jià)高：為減小沉降，可能需要采用巨大利拓展板基礎(chǔ)，導(dǎo)致材料消耗和施工難度增大，基礎(chǔ)造價(jià)顯著提高。4.施