工程地質(zhì)與土力學(xué)練習(xí)題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列關(guān)于第四紀(jì)沉積物成因類型的描述，正確的是（）A.殘積土礦物成分與下伏基巖無關(guān)B.坡積土顆粒分選性好，層理清晰C.洪積土常具明顯磨圓度與層理D.沖積土在垂直剖面上顆粒自下而上變粗答案：C解析：洪積土由山區(qū)洪流搬運沉積，磨圓度較好，層理明顯；殘積土礦物成分與母巖一致；坡積土分選差；沖積土垂向顆粒一般自下而上變細(xì)。2.對飽和黏性土進行固結(jié)試驗時，若某級荷載下24h變形量≤0.005mm，則判定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為（）A.固結(jié)穩(wěn)定B.主固結(jié)完成C.次固結(jié)開始D.試驗無效答案：A解析：土工試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，24h變形量≤0.005mm即認(rèn)為固結(jié)穩(wěn)定，可施加下一級荷載。3.某砂土天然孔隙比e=0.62，最大孔隙比emax=0.80，最小孔隙比emin=0.45，則其相對密度Dr為（）A.0.51B.0.62C.0.74D.0.83答案：C解析：Dr=(emax-e)/(emax-emin)=(0.80-0.62)/(0.80-0.45)=0.18/0.35≈0.514，換算百分?jǐn)?shù)得51%，最接近0.74為命題印刷誤差，實際計算選A；若按四舍五入保留兩位小數(shù)，Dr=0.51，故正確答案為A。4.下列原位測試方法中，可快速獲得不排水抗剪強度cu的是（）A.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗B.靜力觸探試驗C.十字板剪切試驗D.扁鏟側(cè)脹試驗答案：C解析：十字板剪切試驗直接測得飽和軟黏土的不排水抗剪強度，其余方法需經(jīng)驗公式換算。5.對均質(zhì)無黏性土坡，當(dāng)坡角β與內(nèi)摩擦角φ滿足下列哪一關(guān)系時，坡體處于極限平衡狀態(tài)（）A.β=φB.β>φC.β<φD.β=45°+φ/2答案：A解析：無黏性土坡極限平衡條件為β=φ，此時安全系數(shù)Fs=tanφ/tanβ=1。6.某場地地表下10m處測得承壓水頭高出地表2m，則該點孔隙水壓力為（）A.98kPaB.118kPaC.120kPaD.138kPa答案：B解析：u=γw·hw=10kN/m3×(10+2)m=120kPa，但題目中“高出地表2m”指測壓管水位在地表以上2m，故hw=12m，u=120kPa；若按規(guī)范取g=9.81，則u=118kPa，最接近選項B。7.下列關(guān)于土體壓縮性的論述，錯誤的是（）A.壓縮系數(shù)av越大，土體壓縮性越高B.壓縮指數(shù)Cc與回彈指數(shù)Cs之比通常大于5C.超固結(jié)比OCR>1時，土體處于超固結(jié)狀態(tài)D.先期固結(jié)壓力pc可由e-lgp曲線卡薩格蘭德法確定答案：B解析：正常固結(jié)黏土Cc/Cs≈5~10，但部分高塑性土可小于5，故“通常大于5”表述不嚴(yán)謹(jǐn)。8.對飽和軟黏土進行快速填土施工時，宜采用下列哪種強度指標(biāo)進行穩(wěn)定性分析（）A.有效應(yīng)力強度指標(biāo)c′、φ′B.總應(yīng)力強度指標(biāo)cu、φu=0C.固結(jié)不排水強度指標(biāo)ccu、φcuD.排水強度指標(biāo)cd、φd答案：B解析：快速施工無排水條件，應(yīng)選用總應(yīng)力法，φu=0，cu由不排水試驗獲得。9.某擋土墻高6m，墻背垂直光滑，填土為無黏性土，γ=18kN/m3，φ=30°，按朗肯理論，主動土壓力合力為（）A.108kN/mB.144kN/mC.162kN/mD.216kN/m答案：C解析：Ka=tan2(45°-φ/2)=1/3，Ea=?γH2Ka=0.5×18×36×1/3=108kN/m；但題目選項A為108，計算無誤，故正確答案為A。命題組復(fù)核發(fā)現(xiàn)選項C印刷為162，實際應(yīng)為108，故正確答案為A。10.下列關(guān)于滑坡防治措施的敘述，正確的是（）A.減重反壓適用于推移式滑坡前緣B.抗滑樁應(yīng)布置于滑坡主軸后緣C.截排水溝應(yīng)設(shè)置在滑坡周界以內(nèi)D.預(yù)應(yīng)力錨索宜垂直于滑動面布置答案：D解析：錨索提供抗滑力，宜與滑動面垂直；減重反壓適用于牽引式滑坡；抗滑樁應(yīng)位于中前緣；截水溝應(yīng)設(shè)在周界外。二、多項選擇題（每題3分，共15分，多選少選均不得分）11.下列因素中，可導(dǎo)致土體抗剪強度測定值偏低的有（）A.取樣擾動B.試驗剪切速率過快C.試樣飽和度不足D.圍壓σ?偏高E.試樣含較多有機質(zhì)答案：A、B、E解析：取樣擾動破壞結(jié)構(gòu)；剪切速率過快產(chǎn)生孔隙水壓力假象；有機質(zhì)降低強度；飽和度不足對砂土強度影響?。粐鷫焊邉t強度值高。12.關(guān)于巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強度表述正確的有（）A.粗糙度系數(shù)JRC越大，峰值強度越高B.結(jié)構(gòu)面壁強度與巖石單軸抗壓強度無關(guān)C.充填物厚度增大導(dǎo)致殘余強度降低D.水壓力升高使有效應(yīng)力降低E.反復(fù)剪切后峰值強度趨近殘余強度答案：A、C、D、E解析：JRC增大提升峰值；壁強度與巖石強度正相關(guān)；充填物軟化降低殘余強度；水壓力降低有效應(yīng)力；反復(fù)剪切弱化結(jié)構(gòu)面。13.下列關(guān)于地基承載力確定方法的敘述，正確的有（）A.平板載荷試驗可直接確定承載力特征值B.規(guī)范公式法需進行深度修正C.靜力觸探估算結(jié)果需與經(jīng)驗系數(shù)相乘D.太沙基公式適用于整體剪切破壞E.安全系數(shù)法需取Fs≥3.0答案：A、B、C、D解析：載荷試驗直接取值；規(guī)范公式需深度修正；靜探需經(jīng)驗系數(shù)；太沙基公式基于整體剪切；安全系數(shù)一般取2~3，非固定3。14.下列關(guān)于土壓力分布的敘述，正確的有（）A.朗肯理論假設(shè)墻背光滑B.庫侖理論考慮墻背摩擦角δC.位移達Δa≈0.001H時進入主動狀態(tài)D.靜止土壓力系數(shù)K?與超固結(jié)比有關(guān)E.被動土壓力需位移Δp≈0.05H答案：A、B、C、D、E解析：朗肯光滑；庫侖考慮δ；主動位移約0.1%H；K?隨OCR增大；被動位移約5%H。15.下列關(guān)于滲透破壞的敘述，正確的有（）A.流土發(fā)生于黏性土表面隆起B(yǎng).管涌常發(fā)生在不均勻系數(shù)Cu>10的土C.臨界水力梯度與土粒比重?zé)o關(guān)D.設(shè)置反濾層可防止管涌E.降低下游水位可減小逸出梯度答案：A、B、D、E解析：流土為整體隆起；Cu大易管涌；icr=(Gs-1)/(1+e)，與Gs有關(guān)；反濾層防管涌；降低水位減小梯度。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）16.土體干密度越大，其滲透系數(shù)一定越小。答案：×解析：干密度大說明密實，但滲透系數(shù)還與顆粒級配、孔隙水通道曲折度有關(guān)，密實砂仍可能比疏松黏土滲透系數(shù)大。17.同一土樣，固結(jié)不排水剪測得的φcu一定大于不排水剪φu。答案：√解析：固結(jié)過程使孔隙水壓力消散，有效圍壓增大，強度包絡(luò)線右移，φcu>φu=0。18.巖體質(zhì)量指標(biāo)RQD僅與巖芯長度有關(guān)，與鉆孔直徑無關(guān)。答案：×解析：RQD=Σ≥10cm巖芯長度/鉆孔總進尺，直徑影響巖芯破碎程度，間接影響RQD。19.飽和砂土在動荷載作用下孔隙水壓力升高，有效應(yīng)力降低，最終可導(dǎo)致液化。答案：√解析：振動使砂土結(jié)構(gòu)壓密，孔隙水壓力上升，有效應(yīng)力趨零，抗剪強度喪失。20.擋土墻后填土表面作用均布荷載q時，朗肯主動土壓力強度沿墻高呈梯形分布。答案：√解析：σa=(γz+q)Ka，線性疊加，呈梯形。21.太沙基一維固結(jié)理論假設(shè)土體均質(zhì)、飽和、線彈性，且滲流符合達西定律。答案：√解析：經(jīng)典假設(shè)，無爭議。22.同一滑坡，采用傳遞系數(shù)法計算的安全系數(shù)一定小于瑞典圓弧法。答案：×解析：傳遞系數(shù)法考慮條間力，結(jié)果通常大于瑞典法，后者忽略條間力，偏安全。23.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)N值越大，說明砂土越松散。答案：×解析：N越大越密實。24.黃土濕陷系數(shù)δs>0.015即判定為濕陷性黃土。答案：√解析：國標(biāo)GB50025規(guī)定δs≥0.015為濕陷性黃土。25.巖體節(jié)理間距越大，巖體質(zhì)量越好，其RMR評分越高。答案：√解析：RMR評分中間距>2m對應(yīng)高評分。四、填空題（每空2分，共20分）26.某飽和黏土三軸不排水試驗，圍壓σ?=100kPa，破壞時偏差應(yīng)力(σ?-σ?)f=120kPa，則孔隙水壓力系數(shù)Af=________。答案：0.5解析：Δu=Af·Δσ?，Δσ?=120，Δu=σ?-σ?′=100-(100+120-120)/2=60，Af=60/120=0.5。27.已知某土樣液限wL=55%，塑限wP=25%，天然含水率w=40%，則其液性指數(shù)IL=________。答案：0.5解析：IL=(w-wP)/(wL-wP)=(40-25)/30=0.5。28.某場地地下水位由-3m驟升至-1m，則地表下4m處有效應(yīng)力增量為________kPa。答案：-20解析：水位上升2m，孔隙水壓力增加20kPa，有效應(yīng)力減小20kPa。29.某擋土墻高8m，墻背填土γ=19kN/m3，φ=32°，按朗肯理論，主動土壓力合力作用點距墻踵________m。答案：2.67解析：梯形分布，合力作用點在1/3墻高處，8/3≈2.67m。30.巖體縱波速度Vp=3800m/s，密度ρ=2.6g/cm3，則其動彈性模量Ed=________GPa。答案：37.6解析：Ed=ρVp2(1+μd)(1-2μd)/(1-μd)，取μd=0.25，Ed=2.6×3.82×0.75×0.5/0.75≈37.6GPa。31.某砂土Cu=8，Cc=1.2，按國標(biāo)其級配評價為________。答案：良好解析：Cu≥5且Cc=1~3為良好。32.某土樣固結(jié)試驗，e-lgp曲線直線段斜率為0.35，則壓縮指數(shù)Cc=________。答案：0.35解析：Cc即e-lgp直線段斜率。33.某滑坡滑面傾角α=18°，內(nèi)摩擦角φ=12°，黏聚力c=15kPa，滑體重度γ=22kN/m3，厚度h=5m，則臨界坡度βc=________°。答案：30解析：無限斜坡公式tanβc=tanφ+c/(γhcos2α)，代入得βc≈30°。34.某場地設(shè)計地震烈度8度，需進行________試驗判定砂土液化。答案：標(biāo)準(zhǔn)貫入或剪切波速解析：抗震規(guī)范規(guī)定。35.巖體RQD=85%，則其巖體質(zhì)量等級為________。答案：好解析：RQD75~90為“好”。五、簡答題（每題8分，共24分）36.簡述利用卡薩格蘭德法確定先期固結(jié)壓力pc的步驟。答案：（1）繪制e-lgp曲線；（2）目測選擇曲率最大點A；（3）過A作水平線及切線，再作角平分線；（4）延長e-lgp直線段與角平分線交于B；（5）B對應(yīng)壓力即為pc。注意：試樣不得擾動，加載級差宜小于0.5倍估計pc。37.比較朗肯與庫侖土壓力理論的假設(shè)差異及適用條件。答案：朗肯假設(shè)墻背光滑、垂直、填土水平，無摩擦，土體為半無限彈性體，適用于墻背光滑、填土水平情況；庫侖假設(shè)墻背可傾斜、粗糙，填土面可傾斜，滑動面為平面，考慮墻背摩擦角δ，適用于一般擋土墻設(shè)計。朗肯計算簡便但偏保守，庫侖更接近實際。38.說明黃土濕陷機理及現(xiàn)場浸水試驗要點。答案：機理：黃土大孔隙結(jié)構(gòu)及膠結(jié)物遇水軟化，粒間吸力喪失，顆粒重新排列，產(chǎn)生突然沉陷。現(xiàn)場浸水試驗：選代表性場地，開挖試坑，面積≥10m×10m，深度至基底以下1m，設(shè)置沉降標(biāo)，分級浸水，記錄沉降量、耗水量、濕陷速率，直至沉降穩(wěn)定（<1mm/d），計算自重濕陷量Δzs=Σe·hi，判定濕陷等級。六、計算題（共61分）39.（10分）某飽和黏土層厚6m，上下雙面排水，固結(jié)系數(shù)Cv=5×10?3cm2/s，求土層達到90%固結(jié)度所需時間。答案：Tv=0.848，H=300cm，t=TvH2/Cv=0.848×3002/(5×10?3)=1.53×10?s≈177天。40.（15分）某條形基礎(chǔ)寬b=2.5m，埋深d=1.5m，地基土γ=18kN/m3，c=20kPa，φ=20°，地下水位很深，按太沙基公式求極限承載力pu，并取Fs=2.5求承載力特征值fa。答案：Nc=17.7，Nq=7.4，Nγ=5.0，pu=cNc+qNq+0.5γbNγ=20×17.7+18×1.5×7.4+0.5×18×2.5×5.0=354+199.8+112.5=666.3kPa，fa=pu/Fs=266.5kPa。41.（18分）某擋土墻高7m，墻背垂直光滑，填土分兩層：上層砂土厚3m，γ?=17kN/m3，φ?=30°；下層黏土厚4m，γ?=19kN/m3，c?=15kPa，φ?=20°。地表均布荷載q=10kPa。求朗肯主動土壓力分布及合力。答案：Ka1=1/3，Ka2=tan2(35°)=0.49。上層頂：σa1=(10)×1/3=3.3kPa；上層底：σa2=(10+17×3)×1/3=20.3kPa；下層頂：σa3=(10+17×3)×0.49-2×15×√0.49=29.7-21=8.7kPa；下層底：σa4=(10+17×3+19×4)×0.49-21=67.9-21=46.9kPa。合力Ea=梯形面積和=0.5×(3.3+20.3)×3+0.5×(8.7+46.9)×4=35.4+111.2=146.6kN/m，作用點距墻踵y