郑大远程教育土地力学试题集

《工程地质与土力学》考试模拟题（一）

三、 简答题（共4题，每题5分） 21 如何确定岩浆岩的地质年代？ 22 什么是上层滞水? 对工程有何影响？ 23 简述泥石流形成的条件？ 24 简述分层总和法的基本步骤？

四、 计算题（共5题，每题分数见题后）

25 某饱和粘土层的厚度为10 m，地面作用大面积荷载p0 = 150 kPa。已知该粘土的压缩模量为Es=5Mpa，竖向固结系数Cv = 12 m2/a，求粘土层在双面排水条件下加荷1年时的沉降量。

26 一地下水位以下的正常固结粘土层，内部某点的应力状态为z250kPa，

x100kPa，xz40kPa。土的有效应力强度指标c'为0，'为30，试分别在如下两种情况下判断土体是否破坏：(1)存在50kPa超孔隙水压力时；（2）假设超孔隙水压力为0时。

27 已知某挡土墙高5 m，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土的物理力学性质指标如图所示。试计算挡土墙墙背上的主动土压力合力，并绘出分布图。 28 对某土样进行室内渗透试验，土样长度为25cm，试验水头差为40cm，土粒比重Gs2.65，孔隙比e0.4。判断土样是否发生流土现象。

29 某砂土土样的密度为1.77g/cm3 ，含水量为9.8%，

土粒比重为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比和相对密度。

Gs1wwe1） （提示：

.

.

《工程地质与土力学》考试模拟题（二）

三、简答题（共4题，每题5分） 21 简述什么是角度不整合及其形成过程？

22 三相比例指标中，哪些是直接通过室内试验测得的？分别是哪些室内试验？ 23 简要叙述分析一下土的压缩模量、变形模量区别，及其测试方法？ 24 简述朗肯土压力理论与库伦土压力理论的区别？ 四、计算题（共5题，每题分数详见题后）

25 某砂土土样的密度为1.77g/cm3 ，含水量为9.8%，土粒比重为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比和相对密度。

G1ww1） （提示：es26某一砂土试样，高15cm，直径5.5cm，进行常水头渗透试验，在测压管水头差为40cm下经历6.0s，流过的水量为400cm3，试计算渗透系数。

27 某饱和粘土层，厚度为10m，竖向固结系数Cv=1.2×105cm2/年，在大面积荷载作用下最终固结沉降量为180mm，单面排水。试求：(1)加荷一年时的固结沉降量；（2）固结沉降量达到90mm所需要的时间。 （注：时间因数和固结度的关系可表示为Tv428 挡土墙高7 m，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土分二层，各层土物

Ut）

2理力学性质指标如图所示。试计算墙背上主动土压力合力，并绘出分布图。

5 m1 = 18 kN/m1= 2037 mc1 = 10kPa32 = 19 kN/m2= 302 mc2 = 0

29 某粘性土地基上条形基础的宽度b = 2 m，埋置深度 d = 1.5 m，地下水位在基础埋置深度处。地下水位以上粘性土重度 = 18.79 kN/m3，地下水位以下饱和重度sat = 19.8 kN/m3，内聚力c = 10 kPa，内摩擦角 = 20°。已知 = 20°时，按太沙基极限承载力理论算得的承载力系数分别为Nγ4.5，Nq8，

.

.

Nc18，试按照太沙基公式计算该地基的极限荷载pu。

.

.

《工程地质与土力学》考试模拟题（三）

三、简答题（共4题，每题5分） 21 简述什么是平行不整合及其形成过程？ 22 简述残积物和坡积物的主要区别？

23 何谓达西渗流定律？其应用条件和适用范围是什么？根据达西定律计算出的流速和土中水的实际流速是否相同？为什么？

24 土坡发生滑动的滑动面主要有哪两种形式？分别发生在何种情况？采用一个滑动面能否评价粘性土坡的稳定性？ 四、计算题（共5题，每题分数详见题后）

25 有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3 的环刀内，称得总质量为72.49g， 经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74， 试求该土样的天然密度、含水量、干密度。

26 设做变水头试验土样的横截面积为30cm2，厚度为4cm，渗透仪玻璃管的直径为0.4cm，试验开始时候的水位差为145cm，经过7分25秒观察得水位差为100cm，试求土样的渗透系数。

27 某场地第一层为粘性土层，厚度为4m，天然重度γ1=18.5kN/m3，其下为基岩，经试验测得粘性土层的平均孔隙比e1=0.700，平均压缩系数a=0.5Mpa-1。求该粘性土的平均压缩模量Es。现在粘性土层表面增加大面积荷p=100kPa，求在该大面积荷载作用下粘性土层顶面的最终沉降量及土层的平均孔隙比e2。 28 一地下水位以下的正常固结粘土层，内部某点的应力状态为z250kPa，

x100kPa，xz40kPa。土的有效应力强度指标c'为0，'为30，试分别在如下两种情况下判断土体是否破坏：(1)存在50kPa超孔隙水压力时；（2）假设超孔隙水压力为0时。

29 某粘性土地基上条形基础的宽度b = 2 m，埋置深度 d = 1.5 m，粘性土重度

 = 18.79 kN/m3，内聚力c = 10 kPa，内摩擦角 = 20°，试计算该地基的界限

荷载p1/4。

塑性区最大深度计算公式为：zmaxp0d(cot2)c0d

tan.

.

《工程地质与土力学》考试模拟题（四）

三、简答题（共4题，每题5分）

21 用肉眼鉴别造岩矿物时，主要依据哪些特征？

22 简述河流侵蚀作用主要有哪些类型？对河谷会造成何种影响？ 23 简述分层总和法的基本步骤？ 24 地基的剪切破坏有哪些形式？

四、计算题（共5题，每题分数详见题后）

25 某土样，土粒比重2.7，孔隙比为0.95，饱和度为37%，现要把饱和度提高到90%，则每1m3的该土样中应加多少水？

26某基坑在细砂层中开挖，经施工抽水，待水位稳定后，实测基坑内外水头差渗透路径L＝12m；细砂层饱和重度sat19.5kN/m3，k4.0102mm/s，h=3.0m，

试计算： （1）渗透水流的平均速度v？（2）渗流力GD？（3）判别是否会发生流土现象？

27 某正常固结粘土层厚为2m，孔隙比e=0.70，压缩曲线压缩指数Cc=0.5，土层所受的平均自重应力p0=100kPa，建筑物荷载在土层中引起的平均附加应力⊿p=400kPa。计算该粘土层的最终压缩量。

28 已知某挡土墙高5 m，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土的物理力学性质指标如图所示。试计算挡土墙墙背上的主动土压力合力，并绘出分布图。

29 已知如图所示柱基础所受荷载标准值为Fk = 2 020 kN，Mk=1 302 kNm，基础底面尺寸l×b = 5.4 m×2.7 m，基础埋深d = 1.8 m，地层分布情况如图所示。已知持力层承载力特征值fak = 209 kPa，承载力修正系数b0.3，d1.6。（1）计算基底压力的最大值、最小值和平均值；（2）计算基底下粘土层修正后的地基承载力的特征值。

.

.

Fk = 2020 kN Mk = 1302 kN m=18.0kN/m3lb=5.4m2.7m粘土5.4 m1.8 m.

fak=209 kPa,b=0.3,d=1.6=18.7kN/m3

.

三、简答题（共4题，每题5分） 21 简述什么是角度不整合及其形成过程？ 22 简述泥石流形成的条件？ 23 简述直剪试验和三轴试验的类型？

24 试比较临塑荷载、界限荷载、地基极限承载力的概念？ 四、计算题（共5题，每题分数详见题后）

25 某一砂土试样，高15cm，直径5.5cm，进行常水头渗透试验，在测压管水头差为40cm下经历6.0s，流过的水量为400cm3，试计算渗透系数。

26 有一完全饱和的原状土样切满于容积为21.7cm3 的环刀内，称得总质量为72.49g， 经105℃烘干至恒重为61.28g，已知环刀质量为32.54g，土粒比重为2.74， 试求该土样的天然密度、含水量、干密度。

27 某饱和粘土层，厚度为10m，竖向固结系数Cv=1.2×105cm2/年，在大面积荷载作用下最终固结沉降量为180mm，单面排水。试求：(1)加荷一年时的固结沉降量；（2）固结沉降量达到90mm所需要的时间。

28 已知某粘性土地基的抗剪强度指标分别为 = 26°，c = 20 kPa，地基中某点的大小主应力分别为1= 300 kPa，3= 123.75 kPa，试问该点处于什么状态？ 29 挡土墙高7 m，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土分二层，各层土物理力学性质指标如图所示。试计算墙背上主动土压力合力，并绘出分布图。

5 m1 = 18 kN/m1= 2037 mc1 = 10kPa32 = 19 kN/m2= 302 mc2 = 0

.

.

考试模拟题（一）答案

三、简答题

21 答：岩浆岩相对地质年代，通过它与沉积岩的接触关系以及它本身的穿插构造来确定；（1）接触关系：根据岩浆岩与沉积岩之间是侵入接触还是沉积接触来判断；（2）穿插关系：年轻的侵入岩脉通常穿过较老的侵入岩来判断。 22 答：上层滞水是指在包气带内局部隔水层上寄居的具有自由水面的重力水。上层滞水虽然水量不大，但其常常是引起土质边坡滑塌、地基、路基沉陷、冻胀等病害的重要因素。

23 答：泥石流形成有三个基本条件：（1）流域中有丰富的固体物质补给泥石流；（2）有陡峭的地形和较大的沟床纵坡；（3）流域的中、上游有强大的暴雨或冰雪强烈消融等形成的充沛水源。

24 答：(1) 地基土分层；(2)计算各分层界面处土自重应力；(3)计算各分层界面处基底中心下竖向附加应力；(4)确定地基沉降计算深度（或压缩层厚度）；(5) 计算各分层土的压缩量；(6)叠加计算基础的平均沉降量。 四、计算题

25解：由于地面作用大面积均布荷载，所以粘土层中附加应力为均匀分布，

z150kPa ；粘土层的最终（固结）沉降量s加荷1年时，时间因素 Tv固结度 Ut18exp(zhEs15010300mm 5Cvt1210.48 h2(10/2)22Tv42)182exp(20.484)75%

故加荷1年时地面的沉降量为 ssUt3000.75225mm 26解：

213zx2260kPa250100x25010022z40zx22290kPa

2（1）存在50kPa孔压时，有效大小主应力为

905040kPa 26050210kPa；31.

.

f3tan24512ctan45120kPa

22210kPa1f120kPa，因此土体破坏。 1（2）无超孔压时，总应力即为有效大小主应力，则有

1f3tan2452ctan45270kPa 221260kPa1f270kPa，不会发生剪切破坏

200)0.49 27 解：Katan(45)tan(45222020pa02cKa2120.716.80kPa

设临界深度为z0，即 paz0Ka2cKa0，可得z01.90m

pa1hKa2cKa1850.492120.727.3kPa 127.3(51.9)42.32kN/m 2hz01.03m 其作用点离墙底的距离为3主动土压力合力为：Ea主动土压力分布如图所示。 28解：临界水头梯度 icriGs12.6511.178 ；实际水头梯度 1e10.4h401.6 ；由于iicr，会发生流土现象。 L25G1ww2.6710.0981-10.656 29 解：由es1.77Dremaxe0.9430.6560.595

emaxemin0.9430.461厚度

考试模拟题（二）答案

一、填空题

1 倾向；2 层理；3 液性指数；4 渗流力；5 底蚀，侧蚀；6 初勘，详勘；7 有效应力；8 灵敏度；9 粗糙；10 u； 二、选择题

.

.

11 B；12 A；13 C；14 A；15 C；16 B；17 B；18 C；19 A；20 B； 三、简答题

21答：（1）埋藏侵蚀面将年轻的、变形较轻的沉降岩同倾斜或褶皱的沉降岩分开，不整合面上下两层之间有一定的角度差异，称为角度不整合。（2）沉积岩先形成后，在构造运动作用下产生倾斜或褶皱，然后在某一地质时期抬升至水面以上，受到剥蚀作用，形成侵蚀面，然后再沉入水面下，继续沉积，最终形成了角度不整合。

22答：土的三相比例指标中，天然密度、含水量和土粒比重三个指标可直接通过室内试验测得，天然密度用环刀法测试，含水量用烘干法测试，土粒比重采用比重瓶法测试。

23答：压缩模量：土在完全侧限条件下竖向应力增量Δp与相应的应变增量Δ的比值，称为压缩模量，用Es表示； 变形模量：土体在无侧限条件下应力与应变的比值，用E0表示； 压缩模量采用室内压缩试验测定；变形模量采用现场荷载试验测定。

24答：（1）朗肯理论假设：墙背光滑、直立、填土面水平；即适用无粘性土，也适用于粘性土，但计算的主动土压力偏大，被动土压力偏小；由半空间应力状态和极限平衡理论推出。（2）库仑理论假设：填土无粘性、滑动破坏面为一平面；原始公式不能直接适用于粘性土；计算的主动土压力偏差小，被动土压力偏差大；由滑动土楔的静力平衡推出。 四、计算题 25解：由eDrGs1ww2.6710.098-10.656

1.771emaxe0.9430.6560.595 。

emaxemin0.9430.46126解：QAvtAkitAkQL40015h1.0523cm/s t；kAht5.52L406.04Cvt1.2105127解：（1）Tv20.12 2H(10100) 由于Tv4Ut， 所以Ut24Tv0.39，SctUtSc0.3918070mm

.

.

（2）UtSct/Sc90/1800.5

Tv

4Ut2TvH20.196(10100)20.196，所以t1.63年 5Cv1.21028解：计算第一层填土的土压力强度

200Ka1tan(45)tan(45)0.49

2220120pa02c1Ka12100.714kPa <0 设临界深度为z0，则

z02c11Ka12101.59m

180.7pa1上1h1Ka12c1Ka11850.492100.730.1kPa 计算第二层填土的土压力强度，Ka23001tan(45)tan(45)

22320220pa1下1h1Ka2185130kPa 3142.67kPa 311主动土压力合力为 Ea30.1(51.59)(3042.67)2124kN/m

22pa2(1h12h2)Ka2(185192)29 解：

考试模拟题（三）答案

一、填空题

1 轴面；2 侵入接触，沉积接触；3 固相；4 pH值；5 场地烈度，设计烈度；6 物理风化；7 原位测试；8 小；9 220kPa；10 光滑；

.

.

二、选择题

11 D；12 B；13 C；14 C；15 A；16 A；17 D；18 B；19 B；20 A； 三、简答题

21 （1）平行不整合为基本上相互平行的岩层之间有起伏不平的埋藏侵蚀面的这种接触关系成为平行不整合。（2）平行不整合主要是岩层在沉降过程中，在某个地质历史时期，由于地壳运动而上升至水面以上，沉积岩层面被剥蚀成起伏不平的侵蚀面，然后在下一个地质历史时期，该岩层又沉入到水面，继续产生沉积岩层，这样在上下两个岩层之间缺失了沉积间断期的岩层，且上下两个岩层的产状基本平行，从而形成了平行不整合。

22答：(1)残积物：岩石经物理风化和化学风化作用后残留在原地的碎屑物。残积物不具层理，颗粒不均匀，棱角分明；成分与母岩岩性关系密切。压缩性高，强度低，应注意不均匀沉降。(2)坡积物：斜坡上雨水、雪水兼有重力的长期搬运、堆积作用成分与高处的岩石性质有关，与下卧基岩无关；一般不具层理；一般呈棱角状或次棱角状，有一定分选性；厚度变化大，陡处薄，坡脚处厚。 23答：达西定律v=ki ；应用条件和适用范围：饱和砂土、层流状态；根据达西定律计算出的流速不是土中水的实际流速；因为计算v的面积不是实际的过水面积，而是整个断面。

24答：（1）土坡发生滑动，滑动面的型式有：直线型滑动面，常发生在无粘性土坡中；圆弧型滑动面，常发生在均质粘性土坡中；（2）采用一个滑动面无法评价粘性土坡的稳定性，这是由于一个滑动面仅能求出一个滑动面上的稳定安全系数，但这个滑动面并不一定是最危险滑动面，只有对足够多的滑动面进行稳定分析后，才能最终确定边坡的稳定安全系数。 四、计算题

25 m72.4932.5439.95g；ms61.2832.5428.74g

mwmms39.9528.7411.21g；V21.7cm3m39.951.841g/cm3 V21.7wmw11.21m28.7439%；ds1.324g/cm3； ms28.74V21.7πd23.140.420.1256cm2 26解： a44.

.

khaL0.12564145ln1ln1.4105cm/s

A(t2t1)h230(76025)1001e1.7p10010327解：Es3.4Mpa ；sH4103117.65mm

a0.5Es3.4ee0s117.65(1e0)0.7(10.7)0.650 H400028解：

13zx2260kPa250100x25010022z40zx22290kPa

22（2）存在50kPa孔压时，有效大小主应力为

905040kPa 26050210kPa；31f3tan24512ctan45120kPa 22210kPa1f120kPa，因此土体破坏。 1（2）无超孔压时，总应力即为有效大小主应力，则有

1f3tan2452ctan45270kPa 221260kPa1f270kPa，不会发生剪切破坏 29 解：

考试模拟题（四）答案

一、填空题

1喷出岩；2 层理；3 不均匀系数；4 水利坡降；5 残积；6 地震法勘探；7 次固结沉降；8 不固结不排水剪切；9 0.5m；10 达西定律；

.

.

二、选择题

11 D；12 A；13 B；14 B；15 C；16 C；17 B；18 A；19 C；20 A； 三、简答题

21答：主要根据造岩矿物的一般物理性质，主要包括矿物的颜色（自色、它色和假色），矿物的条很色，矿物的光泽，矿物的硬度，矿物解理或断口的性质。 22答：河流的侵蚀作用主要有下蚀和侧蚀两种作用。下蚀作用是河水在流动过程中使河床逐渐下切加深的作用；下蚀作用使分水岭不断遭到剥蚀切割，河流长度不但增加，以及河流的袭夺现象；常形成V字形河谷。侧蚀作用是河流以携带的泥、砂、砾石为工具，并以自身的动能和溶解力对河床两岸的岩石进行侵蚀使河谷加宽的作用；侧蚀作用使凹岸不断受到冲刷，凸岸不断发生沉积，最终使河湾的曲率增大，并使河湾逐渐向下游移动；常形成U字形河。

23答： (1) 地基土分层；(2)计算各分层界面处土自重应力；(3)计算各分层界面处基底中心下竖向附加应力；(4)确定地基沉降计算深度（或压缩层厚度）；(5) 计算各分层土的压缩量；(6)叠加计算基础的平均沉降量。

24答： （1）整体剪切破坏：在地基中形成一连续滑动面，基础急剧下沉或倾倒，同时基础四周地面土隆起。（2）冲切破坏：是由于基础下软弱土的压缩变形使基础连续下沉，切入土中，地面土不隆起，基础没有很大倾斜，压力与沉降曲线全程曲线，不出现明显转折。（3）局部剪切破坏：介于上两者之间，剪切破坏也从基础边缘处的土开始，但滑动面发展不到地面，地面土隆起，但不会有明显倾斜和倒塌。 四、计算题 25解：由SrVwVSeVe，nV；由此可得Vwr VVV1e1eVweVSr2Sr10.9510.90.370.258m3；mwVww258kg 1e10.9526解：水力梯度Ih3/120.25

L（1）根据达西定律，vkI4.01020.250.01mm/s （2）动水力GDwI100.252.5kN/m3 （3）临界水利梯度为：Icrsat11.9510.95 w.

.

I0.25Icr0.95，不会产生流砂现象。 27解：sCcHpp0.52100400==0.411m log0log1ep010.710020200)0.49 28解：Katan(45)tan(452220pa02cKa2120.716.80kPa

设临界深度为z0，即 paz0Ka2cKa0，可得z01.90m

pa1hKa2cKa1850.492120.727.3kPa 127.3(51.9)42.32kN/m 2hz01.03m 其作用点离墙底的距离为3主动土压力合力为：Ea主动土压力分布如图所示。

29解： 基础及回填土重Gk201.85.42.7524.88kN

pkMkFkGk2020524.8813020.512m 174.6kPa ekFkGk2544.88A5.42.7pkmaxpk(16ek60.512)174.6(1)273.9kPa l5.46ek60.512)174.6(1)75.3kP al5.4 pkmaxpk(1经宽深修正后的持力层承载力特征值fa20901.018.0(1.80.5)232.4kPa

考试模拟题（五）答案

一、填空题

1倾向；2 不均匀系数；3 自由水；4 渗流力；5 冲刷；6 坑探，钻探；7 先期固结压力；8 天然休止角；9 灵敏度；10 摩擦桩，端承型摩擦桩； 二、选择题

.

.

11 D；12 B；13 C；14 C；15 B；16 A；17 A；18 C；19 B；20 A； 三、简答题

21答：（1）埋藏侵蚀面将年轻的、变形较轻的沉降岩同倾斜或褶皱的沉降岩分开，不整合面上下两层之间有一定的角度差异，称为角度不整合。（2）沉积岩先形成后，在构造运动作用下产生倾斜或褶皱，然后在某一地质时期抬升至水面以上，受到剥蚀作用，形成侵蚀面，然后再沉入水面下，继续沉积，最终形成了角度不整合。

22答：泥石流形成有三个基本条件：（1）流域中有丰富的固体物质补给泥石流；（2）有陡峭的地形和较大的沟床纵坡；（3）流域的中、上游有强大的暴雨或冰雪强烈消融等形成的充沛水源。

23 答：直剪试验有快剪，固结快剪和慢剪三种试验类型；三轴压缩试验有不固结不排水剪，固结不排水剪和固结排水剪三种试验类型。

24 （1）临塑荷载是地基处于弹性阶段与局部塑性阶段界限状态时对应的荷载。抗剪强度指标越高，基础埋深越大，临塑荷载越大；临塑荷载与基础宽度无关；（2）界限荷载是塑性区开展到一定深度时对应的荷载。抗剪强度指标越高，基础埋深越大，基础宽度越大，界限荷载就越大；（3）极限承载力是指地基即将丧失稳定性时的承载力。抗剪强度指标越高，基础埋深越大，基础宽度越大，界限荷载就越大。 四、计算题

25 解：QAvtAkitAkQL40015h1.0523cm/s t；k2Aht5.5L406.0426解：m72.4932.5439.95g；ms61.2832.5428.74g

mwmms39.9528.7411.21g；V21.7cm3；

wm39.951.841g/cm3 V21.7mw11.21m28.7439%；ds1.324g/cm3； ms28.74V21.7Cvt1.2105127解：（1）Tv20.12 2H(10100).

.

由于Tv4Ut， 所以Ut24Tv0.39，SctUtSc0.3918070mm

（2）UtSct/Sc90/1800.5

Tv4Ut2TvH20.196(10100)20.196，所以t1.63年 5Cv1.21028解：当土体处于极限平衡状态时1= 300 kPa所对应的小主应力应满足

3p1tan2(450)2ctan(450)90kPa

22而3p3= 123.75 kPa<1= 300 kPa，所以该点处于弹性平衡状态。 29解：计算第一层填土的土压力强度

200Ka1tan(45)tan(45)0.49

2220120pa02c1Ka12100.714kPa <0 设临界深度为z0，则

z02c11Ka12101.59m

180.7pa1上1h1Ka12c1Ka11850.492100.730.1kPa 计算第二层填土的土压力强度，Ka2pa1下1h1Ka21853001tan(45)tan(45)

22320220130kPa 3142.67kPa 311主动土压力合力为 Ea30.1(51.59)(3042.67)2124kN/m

22pa2(1h12h2)Ka2(185192)

.