工程地质土力学试卷一答案

一、名词解释（每个2分，共10分）
正断层——上盘相对下降，上盘相对上升的断层。

风化作用——地表或接近地表岩石在大气、水和生物活动等因素影响下，使岩石遭受物理的和化学的变化的作用。

背斜——岩层向上弯曲，核心部位岩层较两侧岩层时代老，岩层的倾向相背。

液限——流动状态与可塑状态间的分界含水量称为液限。

被动土压力——挡土墙在外力作用下向后移动或转动，达到一定位移时，墙后土体处于极限平衡状态，此时作用在墙背上的土压力。

二、填空题（每空1分，共30 分）
1、岩浆岩的结构分为（显晶质结构）、（隐晶质结构）、（玻璃质结构）、（斑装结构）四种。

2、变质岩的构造有（片状构造）、（片麻状构造）、（千枚状构造）、（板状构造）、（块状构造）。

3、倾斜岩层的产状三要素为（走向）、（倾向）、（倾角）。

4、断层分为（正断层）、（逆断层）、（平推断层）。

5、河流的地质作用主要包括（侵蚀作用）、（搬运作用）、（沉积作用）。

6、地下水按埋藏条件分为（包气带水）、（潜水）、（承压水）。

7、衡量土的压缩性指标主要有（压缩系数）、（压缩模量）、（压缩指数）。

8、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）按a1-2的大小将地基土的压塑性分为三类，其中a1-2>=0.5MPa-1时，称为（高压缩性土）。

9、作用在挡土结构上的土压力，按结构受力后的位移情况可分为（主动土压力）、（静止土压力）、（被动土压力）三种。

10、土体中的压力按其产生的原因主要由两种：（自重应力）、（附加应力）。

三、简答题（20分）
1、简述断层的野外识别特征。

（1）岩层标志（岩层重复、缺失、岩层被错断等）；
（2）构造标志（断层角砾岩、断层泥、断层擦痕、岩层的牵引弯曲现象等）；
（3）地貌标志（断层崖、冲沟、山脉的中断或错开、线状分布的湖泊和温泉，线状分布的植物等）。

2、影响土的抗剪强度的因素有哪些？
答案：有（1）土粒的矿物成分、形状、颗粒大小与颗粒级配。

（2）土的密度。

（3）含水量。

（4）土体结构的扰动情况。

（5）孔隙水压力的影响。

3、简述液、塑限联合测定法的步骤。

（1）浸泡试样（2）测三个下落深度及对应的含水量（3）在双对数坐标上作图，查找液、塑限。

4、.简述影响岩石风化的因素？
答案：主要有气候、地形、地下水、岩石性质的影响、断层裂隙的影响。

它们主要影响岩石的风化速度、深度、程度及分布规律。

四、选择题（每小题2分，共10分）
1.B
2.A
3.A
4.B
5.A 五、计算题
1、用体积为72cm3的环刀取得某原状土样重132g，烘干后土重122g，
s
d=2.72，试计算该土样的ω、e、
r
s、γ、
sat
γ、γ'、dγ，并比较各重度的大小。

（10分）
解：（1）土的密度
72
132
=
ρ=1.83 g／cm3，重度γ=10×1.83=18.3 KN/m3
（2）含水量ω=
122
122
132-
=8.2%
（3）天然孔隙比
1
)
1(
-
+
=
ρ
ρ
ω
w
s
d
e=1
3.
18
10
)
082
.0
1(
72
.2
-
⨯
+
⨯
=0.61
（4）dγ=
ω
γ
+
1
=
082
.0
1
3.
18
+
=16.9 KN/m3
（5）
w
s
sat e
e
d
γ
γ
+
+
=
1
=20.68 KN/m3
（6）γ'=sat
γ-
w
γ=10.68 KN/m3
（7）饱和度
r
s=
61
.0
72
.2
082
.0⨯
=
e
d
s
ω
=36.6%
各重度之间大小关系为：γ
γ
γ
γ'
>
>
>
d
s a t
2、已知地基中某点的应力状态，KPa
280
1
=
σ，KPa
5.
73
3
=
σ，土的抗剪强度指标KPa
c1.
42
=， 42
=
ϕ。

试判断该点是否产生剪切破坏？（10分）
解：由式：)
2
45
(
2
)
2
45
(2
3
1
ϕ
ϕ
σ
σ+
⋅
+
+
=
tg
c
tg可得土体处
于极限平衡状态时的最大主应力
1f
σ为：
)
2
45
(
2
)
2
45
(2
3
f1
ϕ
ϕ
σ
σ+
⋅
+
+
=
tg
c
tg
=73.5×tg2(45)
2
24
++2×42.1×)
2
24
45
(
tg
+
=303kPa，则
1
σ＜
1f
σ，故该点没有产生剪切破坏。

3、挡土墙符合朗肯土压力条件，m
H10
=，C=18Kpa，φ=15 ，γ=17.03
/m
KN，求主动土压力
a
E及作用点位置。

（10分）
解：主动土压力系数)
2
45
(2
φ
-
=
tg
k
a
=59
.0
)
2
15
45
(2=
-
tg
Z=0，
a
a
a
k
c
zk
P.
2
-
=γ=kpa
6.
27
59
.0
18
2
0-
=
⨯
⨯
-
Z=H，
a
a
a
k
c
Hk
P.
2
-
=γ=1759
.0
10⨯
⨯kpa
7.
72
59
.0
18
2=
⨯
⨯
-
，故存在土压力零点，土压力零点位置
a
a
k
k
c
z
γ
2
==m
76
.2
59
.0
17
59
.0
18
2
=
⨯
⨯
⨯
，主动土压力大小：
由
a
E==
a
k
Z
H2
)
(
2
1
-
γ=
m KN /26359.0)76.210(172
12=⨯-⨯⨯， 作用点位置，离墙底
m Z H 41.23
76.21030=-=-。