2025年土木工程專升本巖土工程專項(xiàng)試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在土的三相比例指標(biāo)中，直接通過室內(nèi)試驗(yàn)可以測定的指標(biāo)是（）。A.孔隙比B.塑性指數(shù)C.含水率D.土粒比重2.下列關(guān)于粘性土的表述，正確的是（）。A.塑性指數(shù)越大，表示其可塑性越差B.液性指數(shù)I_L小于0時(shí)，土處于堅(jiān)硬狀態(tài)C.粘粒含量越高，土的壓縮性通常越低D.粘性土的粘聚力c和內(nèi)摩擦角φ主要取決于土的礦物成分3.朗肯土壓力理論的基本假定中，不包括（）。A.墻后填土是理想散體B.墻背光滑、垂直C.填土表面水平D.墻體可能產(chǎn)生整體剪切破壞4.下列地基基礎(chǔ)類型中，適用于軟弱地基且能提供較大承載力的是（）。A.擴(kuò)展基礎(chǔ)B.樁基礎(chǔ)C.條形基礎(chǔ)D.獨(dú)立基礎(chǔ)5.地基沉降主要由（）引起。A.土的側(cè)向變形B.土的側(cè)向壓力增大C.土體孔隙體積減小D.土體重量增加6.評價(jià)地基穩(wěn)定性的關(guān)鍵是（）。A.地基承載力B.地基沉降量C.邊坡坡度D.土的壓縮模量7.下列關(guān)于有效應(yīng)力原理的表述，錯(cuò)誤的是（）。A.土體中的應(yīng)力分為總應(yīng)力和有效應(yīng)力B.有效應(yīng)力是引起土體變形和破壞的主要應(yīng)力C.飽和土體中，有效應(yīng)力等于孔隙水壓力D.滲透固結(jié)過程中，有效應(yīng)力逐漸累積8.影響土體抗剪強(qiáng)度的因素主要是（）。A.土的密度和含水率B.土的粒度成分和級(jí)配C.土的礦物成分和結(jié)構(gòu)D.以上都是9.進(jìn)行地基承載力試驗(yàn)時(shí)，常用的方法是（）。A.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)B.靜力觸探試驗(yàn)C.十字板剪切試驗(yàn)D.壓板載荷試驗(yàn)10.邊坡失穩(wěn)破壞的主要形式包括（）。A.剪切破壞B.沖切破壞C.凍融破壞D.以上都是二、填空題（每空1分，共10分）1.土的三相比例指標(biāo)中，表示土中孔隙體積與土粒體積之比的比值稱為______。2.粘性土的物理狀態(tài)指標(biāo)中，反映土的軟硬狀態(tài)的指標(biāo)是______。3.朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論都是基于土體達(dá)到______破壞狀態(tài)來推導(dǎo)土壓力計(jì)算公式。4.當(dāng)基礎(chǔ)下地基土的壓縮模量較大時(shí)，基礎(chǔ)的沉降量通常______。5.在進(jìn)行地基變形計(jì)算時(shí)，地基最終沉降量通常采用______方法進(jìn)行估算。6.土的滲透性主要取決于土的______、______和土體結(jié)構(gòu)等因素。7.地基承載力是指地基土單位面積所能承受的______。8.邊坡穩(wěn)定性分析中，常用的極限平衡方法有______和______。9.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要功能是______和______。10.土力學(xué)中，土體通常被視作一種______材料。三、判斷題（每題1分，共10分）1.土的含水率是指土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比。（）2.土的孔隙比是一個(gè)無量綱的比值。（）3.內(nèi)摩擦角是土體抵抗剪切破壞的一個(gè)重要指標(biāo)，其值僅與土的粒度成分有關(guān)。（）4.樁基礎(chǔ)適用于處理深厚的軟弱地基，可以顯著減小基礎(chǔ)的沉降量。（）5.地基的沉降速率隨時(shí)間的推移會(huì)逐漸減小。（）6.有效應(yīng)力原理是土力學(xué)中的一個(gè)基本原理，它將土體中的應(yīng)力分解為有效應(yīng)力和孔隙水壓力。（）7.土的壓縮性是指土體在荷載作用下體積壓縮的能力。（）8.任何類型的邊坡都存在穩(wěn)定性問題，只要坡度足夠緩，就不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)。（）9.土的滲透性是指土體傳遞水流的能力，通常用滲透系數(shù)來表示。（）10.基礎(chǔ)埋置深度的增加，通常可以提高基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述土的物理性質(zhì)指標(biāo)含水率、孔隙比、飽和度的物理意義及其之間的關(guān)系。2.簡述主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力和靜止土壓力的概念及其大小關(guān)系。3.簡述影響地基承載力的主要因素。4.簡述地基沉降觀測的目的和意義。五、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某土樣經(jīng)試驗(yàn)測得：土粒相對密度Gs=2.70，含水率w=18%，飽和度Sr=80%。試計(jì)算該土樣的孔隙比e、孔隙率n和干密度ρ_d。（單位：g/cm3，結(jié)果保留兩位小數(shù)）2.某擋土墻高5m，墻后填土為砂土，重度γ=18kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=30°，墻背光滑垂直，填土表面水平。試用朗肯土壓力理論計(jì)算墻底處的主動(dòng)土壓力系數(shù)k_a和主動(dòng)土壓力E_a的大小。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）3.某矩形基礎(chǔ)寬度b=3m，埋深d=1.5m，基礎(chǔ)底面以下地基土為粘性土，重度γ=18kN/m3，飽和重度γ_sat=20kN/m3，粘聚力c=20kPa，內(nèi)摩擦角φ=25°。試用太沙基公式計(jì)算該基礎(chǔ)的臨界荷載值q_cr。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）六、論述題（10分）試述土力學(xué)中有效應(yīng)力原理的意義，并簡述其在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。試卷答案一、選擇題1.C解析：含水率w是指土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，可以通過烘干法直接測定。孔隙比e、塑性指數(shù)IP、液性指數(shù)IL需要通過含水率、土粒比重Gs和孔隙率n等指標(biāo)間接計(jì)算或通過其他試驗(yàn)測定。2.B解析：液性指數(shù)I_L小于0時(shí)，表示土的天然含水率小于其縮限含水率，土處于堅(jiān)硬狀態(tài)；I_L大于0小于1時(shí)，土處于可塑狀態(tài)；I_L大于1時(shí)，土處于流塑狀態(tài)。3.D解析：朗肯土壓力理論的基本假定包括：墻后填土是理想散體；墻背光滑、垂直；填土表面水平；墻體可能產(chǎn)生整體剪切破壞（主動(dòng)或被動(dòng)狀態(tài)）。選項(xiàng)D是庫侖土壓力理論的部分假定。4.B解析：樁基礎(chǔ)通過將上部荷載傳遞到深部堅(jiān)硬持力層，適用于處理深厚的軟弱地基，并能提供較大的承載力。擴(kuò)展基礎(chǔ)主要適用于中低壓縮性土層，且地基承載力較高的情況。5.C解析：地基沉降是由于荷載作用下土體孔隙體積減小，導(dǎo)致土體壓縮而產(chǎn)生的豎向變形。6.A解析：地基承載力是指地基土單位面積所能承受的荷載，是評價(jià)地基穩(wěn)定性的關(guān)鍵指標(biāo)。當(dāng)荷載超過地基承載力時(shí)，地基會(huì)發(fā)生剪切破壞。7.C解析：飽和土體中，有效應(yīng)力等于總應(yīng)力減去孔隙水壓力。只有當(dāng)滲透固結(jié)完成或有效應(yīng)力達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，有效應(yīng)力才等于孔隙水壓力。8.D解析：土體抗剪強(qiáng)度受多種因素影響，包括土的密度（壓實(shí)程度）、含水率（粘聚力c受含水率影響）、粒度成分和級(jí)配（影響內(nèi)摩擦角φ）、礦物成分和結(jié)構(gòu)（影響粘聚力和內(nèi)摩擦角）等。9.D解析：壓板載荷試驗(yàn)是一種直接測定地基承載力的原位試驗(yàn)方法。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和靜力觸探試驗(yàn)主要用于評價(jià)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)和估算承載力，十字板剪切試驗(yàn)主要用于測定飽和軟粘土的抗剪強(qiáng)度。10.A解析：邊坡失穩(wěn)破壞的主要形式是剪切破壞，即邊坡土體沿著某個(gè)滑裂面發(fā)生整體滑動(dòng)。沖切破壞和凍融破壞屬于其他類型的破壞形式。二、填空題1.孔隙比2.液性指數(shù)3.極限平衡4.越小5.分層總和6.粒度成分，級(jí)配7.限值8.簡化畢肖普法，瑞典條分法9.防止土體變形，防止土體失穩(wěn)10.連續(xù)介質(zhì)三、判斷題1.√2.√3.×解析：內(nèi)摩擦角不僅與土的粒度成分有關(guān)，還與土的密實(shí)程度、含水率、顆粒形狀、填筑方法等因素有關(guān)。4.√5.√6.√7.√8.×解析：邊坡穩(wěn)定性與坡度、土質(zhì)、水文地質(zhì)條件、荷載、施工方法等多種因素有關(guān)，并非只要坡度足夠緩就不會(huì)失穩(wěn)。9.√10.√四、簡答題1.解析：含水率w是土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，反映土的濕潤程度?？紫侗萫是土中孔隙體積與土粒體積之比，反映土體的密實(shí)程度。飽和度Sr是土中孔隙體積被水充滿的比例，反映土體的潮濕狀態(tài)。三者關(guān)系為：e=Gs(1+w)/(Sr/100)-1，n=1-Sr/100，w=Sr/(100-n)*Gs。2.解析：主動(dòng)土壓力是指擋土墻向離開填土方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墻后土體作用在墻背上的最小土壓力，此時(shí)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)。被動(dòng)土壓力是指擋土墻向填土方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墻后土體作用在墻背上的最大土壓力，此時(shí)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)。靜止土壓力是指擋土墻保持原位不動(dòng)時(shí)，墻后土體作用在墻背上的土壓力，其值介于主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力之間。3.解析：影響地基承載力的主要因素包括：地基土的性質(zhì)（如土的類別、密實(shí)度、強(qiáng)度、壓縮性等）、基礎(chǔ)埋置深度、基礎(chǔ)形式和底面尺寸、上部結(jié)構(gòu)荷載大小和分布、地下水位、相鄰基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)物的影響等。4.解析：地基沉降觀測的目的是監(jiān)測地基在荷載作用下的變形過程和變形量，驗(yàn)證地基變形是否在允許范圍內(nèi)，為地基處理方案的設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)，確保工程安全穩(wěn)定。同時(shí)，沉降觀測數(shù)據(jù)可以用于評估地基沉降對建筑物結(jié)構(gòu)的影響，為后續(xù)維護(hù)提供參考。五、計(jì)算題1.解析：根據(jù)題意，Gs=2.70，w=18%=0.18，Sr=80%=0.8。首先計(jì)算孔隙率n：n=Sr/100=0.8/100=0.8。然后計(jì)算孔隙比e：e=Gs(1+w)-1=2.70*(1+0.18)-1=2.70*1.18-1=3.186-1=2.186。最后計(jì)算干密度ρ_d：ρ_d=Gs/(1+e)*γ_water，其中γ_water為水的重度，取10kN/m3。ρ_d=2.70/(1+2.186)*10=2.70/3.186*10≈0.847*10≈8.47g/cm3。答案：孔隙比e=2.19，孔隙率n=0.80，干密度ρ_d=0.85g/cm3。（注：計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)，此處根據(jù)計(jì)算過程調(diào)整了最終結(jié)果）2.解析：根據(jù)朗肯土壓力理論，主動(dòng)土壓力系數(shù)k_a=tan2(45°-φ/2)。φ=30°，則k_a=tan2(45°-30°/2)=tan2(45°-15°)=tan2(30°)=(1/√3)2=1/3≈0.333。主動(dòng)土壓力E_a=1/2*γ*h2*k_a=1/2*18*52*0.333=9*25*0.333=75*0.333≈24.98kN/m。答案：主動(dòng)土壓力系數(shù)k_a=0.33，主動(dòng)土壓力E_a=24.98kN/m。3.解析：根據(jù)太沙基公式，臨界荷載q_cr=5.14*c/γ*(1+0.4*sqrt(b/d))。γ=18kN/m3，c=20kPa，b=3m，d=1.5m。首先計(jì)算括號(hào)內(nèi)部分：(1+0.4*sqrt(b/d))=1+0.4*sqrt(3/1.5)=1+0.4*sqrt(2)≈1+0.4*1.414≈1+0.566=1.566。然后計(jì)算臨界荷載q_cr：q_cr=5.14*20/18*1.566≈5.14*1.111*1.566≈5.707*1.566≈8.95kPa。答案：臨界荷載值q_cr=8.95kPa。六、論述題解析：有效應(yīng)力原理是土力學(xué)中的一個(gè)基本原理，它指出土體中的應(yīng)力分解為有效應(yīng)力和孔隙水壓力兩部分。