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则
s = e1 − e2 h = 1.12 − 0.95 5 = 0.4m = 40cn
1 + e1
1 + 1.12
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可见，估算得该土层的压缩变形量大致为 40cm。 43．土层的最终固结沉降量：
S = P H / Es = 140 12000 / 5200 = 323.08mm
Cv
=
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全国高等教育自学考试模拟试题（一）
工程地质及土力学
(课程代码：02404)
一、单项选择题（本大题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括
号内。错选、多选或未选均无分。
1．设某一岩浆岩手标本岩块，经表观和放大镜观察，其中主要矿物成分为辉石、橄榄石等粒
k(1 + e1 ) w
= [1.810 − 2(1+ 0.90)ห้องสมุดไป่ตู้/(0.000410)
= 8.55m2
/年
Tv = CV t /(H / I )2 = 8.55 1/ 62 = 0.2375
Ut
=
1
−
8 2
2
e − 4 Tv
= 0.549
St = 0.549 323.08 = 177.37mm
土天然重度为18.0kN / m3 ，基础及回填土平均重度为 20kN / m3 ，试求基底附加应力。
（4 分）
42．某土层厚 5m，原自重压力 p1 = 100kPa。今考虑在该土层上建造建筑物，估计会增加压
力（ p = 150kPa）。求该土层的压缩变形量为多少。（6 分）
取土作压缩试验结果如下：
请在每小题的空格中填上正确答案，错填、不填均无分。
9．按照冷凝成岩浆岩的地质环境的不同，可将岩浆岩分为深成岩、浅成岩、__________。
10．岩石的风化产物主要是风化壳和__________。
11．反应矿物内部质点相互连结强弱特征的称为__________。
12．不整合构造按接触形式可分为：平行不整合和__________。
基底附加压力为 p0 = 150 −18 1.5 = 123kPa
基底附加应力为 z = 0.55123 = 67.55kPa
（0．55 为地基附加应力系数）
42．已知 p1 = 100kPa p = 150kPa h = 5m
那么 p2 = p1 + p = 250kPa
由压缩试验结果可得：
e1 = 1.120 e2 = 0.95
()
21．矿物抵抗外力刻划研磨的能力称为硬度。( )
22．按照摩尔强度理论，土的抗剪强度取决手作用于剪切破坏面上法向应力与土作用所产生
的剪阻力，而不决定于施加于土的剪应力。( )
23．变水头试验，就是试验过程中水头是随水量变化的。( )
24．在荷载作用下，引起沉降的地基变形可分为体积变形和形状变形两部分。( )
4．C
5．C
6．C
7．B
8．B
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18．局部剪切破坏 三、判断题 19．√ 20．× 21．√ 22．√ 23．× 24．√ 25．√ 26．√ 27．√ 28．√ 29．√ 30．√ 31．√ 32．√ 四、名词解释 33．地壳中的具有一定化学成份和物理性质的自然元素单质和化合物成为矿物。 34．上盘沿段层面相对上升，下盘沿段层面相对下降的断层，称为逆断层。 35．溶蚀作用是指流水溶解了岩石中的可溶解性矿物，使岩石结构逐渐松散，并加速了岩石 的机械侵蚀作用。 36．砂土在某一初始孔隙比下的体积，这一初始孔隙比就叫做临界孔隙比下的体积，这一初 始孔隙比就叫做临界孔隙比。 37．瞬时沉降是指加荷后立即发生的沉降。 五、简答题 38．震级是地震大小的一种度量，根据地震释放能量的多少来划分。用‘级’表示。地震烈 度是地震时受震区地面和建筑物遭受破坏的强烈程度，用‘度’表示。一次地震，只有一个 震级，而有多个烈度，震中的烈度最大。 39．岩石经过风化和其他外力地质作用及人类活动等被破碎、分散和搬运，在各种地质沉积 环境下形成具有一定结构性的松散产物，称为土。 六、计算题 40．按朗肯理论计算：
B．背斜
C．向斜
D．段层构造
3．下列哪一个是岩体断裂构造之一（
）
A．板状构造
B．层面构造
C．裂隙构造
D．单斜构造
4．以滑坡体的厚度为划分依据，深层滑坡的滑坡体厚度在（ ）
A．6m~20m
B．10m~20m
C．20m~30m
D．超过 30m
5．在荷载作用下，由于地基土的结构骨架受力压缩，使孔隙水排出，体积压缩引起的沉降是
t1 = t2
( H1 )2 ( H 2 )2
2
2
于是
t1
=
H
2 1
H
2 2
t2
=
1000 2 22
10
=
2500000
分钟 =
4.76 年
当粘土层改为单面排水时，达到 80%固结度需时间 t3 ，由Tv1 = Tv3 和 Cv1 = Cv3 ，得
年，双面排水，试求加荷一年后地面的沉降量是多少。（6 分）
Cv
=
k(1 + e1 ) w
Ut
=
1
−
8 2
2
e 4 Tv
七、综合计算题（本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分）
44．设饱和粘土层的厚度为 10m，位于不透水坚硬岩层上，由于基底上作用着竖直均布荷载，
在土层中引起的附加应力的大小和分布如图所示。若土层的初试孔隙比 e1 = 0.8 ，压缩系
七、综合计算题
44．该土层的平均附加应力为
−
=
240
+ 160
=
200 k Pa
2
则基础的最终沉降量为
S cf
=
1
av + e1
z
H
= 2.5 10 −4 200 1000 1+ 0.8
= 27.8cm
该土层的固结系数为
Cv
=
k(1 + e1 ) av w
=
2.0 (1+ 0.8) 0.0025 0.098
Ka
=
tan 2 (45
−
20 )
2
=
0.49
Ka = 0.70
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土压力为零处的临界深度：
z0
=
2c Ka
−q
= 2 12 − 8 18 0.7 18
= 19.0 − 0.44 = 1.46m
墙底处的土压力为：
Pa = (q + rh)Ka − 2c Ka
= (8 +185.2) 0.49 − 212 0.7
18．地基破坏时，荷载板两侧地面只略为隆起，但变形速率加大，总变形量很大，说明地基
已破坏，这种破坏形式称为__________。
三、判断题(本大题共 14 小题，每小题 1 分，共 14 分)
判断下列各题正误,正确的在题干后的括号内划“√”，错误的划“×”。
19．绝大多数矿物是结晶质。( )
20．岩层的褶皱构造中，岩层向下拱起的弯曲称为背斜褶曲；岩层向下凹的弯曲为向斜褶曲。
B． Ea E p , a p
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C． Ea E p , a p
D． Ea E p , a p
8．如果挡土墙发生离开填土方向的位移，使墙后土体达到极限平衡状态，这时墙体受下列哪
种土压力的作用（ ）
A．静止土压力
B．主动土压力
C．被动土压力
D．极限土压力
第Ⅱ部分 非选择题
二、填空题（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）
少时间。 （2）若粘土层改为单面排水，所需时间又为多少。
全国高等教育自学考试模拟试题（一）
工程地质及土力学试题答案
（课程代码 02404）
一、单项选择题 1．C 2．B 3．C 二、填空题 9．喷出岩 10．残积土层 11．解理 12．角度不整合 13．大 14．附加应力 15．瞬时沉降 16．有效应力 17．次固结阶段
P(kPa)
0
50
E
1．406 1．250
100 1．120
200 0．990
300 0．910
400 0．850
43．有一 12m 厚的饱和粘土层，地面上作用有无限均布荷载 P0 = 140 kPa 。粘土层初始孔隙
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比 e1 = 0.90 ，压缩系数 = 0.4MPa−1 ，压缩模量 Es = 5.2MPa ，渗透系数 k=1．8cm/
四、名词解释（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分） 33．矿物
34．逆断层 35．溶蚀作用
36．临界孔隙比 37．瞬时沉降
五、简答题（本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分） 38．地震震及与地震烈度有何区别？
39．土是如何形成的？ 六、计算题（本大题共 4 小题，共 20 分）
45．已知粘土层厚度 H1 = 10m ，试样厚度 H 2 = 2cm，试样达到 80%固结度需 t2 = 10 分钟。
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设粘土层达到 80%固结度需时间 t2 。 由于原位土层和式样土的固结度相等，且 值相等（均为沿高度固结压力均匀分布），因
而可知Tv1 = Tv2 ；又土的性质相同，则 Cv1 = Cv2 ，那么，有
29．土的变形模量 Eo 与压缩模量 Es 之间存在 Eo = [1 − 2 2 /(1 − )]Es 的数学关系。(
)
30．抗剪强度就是研究具有不同抗剪性质的土类在不同的剪切条件下剪切破坏的规律。
31．朗肯和库伦土压力理论都是以土的极限平衡条件为理论基础。( )
()
32．地表水或地下水流人地下土体内，将颗粒间可溶成分溶滤，带走细小颗粒，使土体淘空 成洞穴，这种地质作用称为潜蚀。( )
数 av = 2.5 10 −4 kPa−1 ，渗透系数 k 为 2．0cm/s。试问：加荷一年后，基础中心点的沉
降量为多少。 45．有一厚 10m 的饱和粘土层，上下两面均可排水。现将从粘土层中心取得的土样切取厚为
2cm 的试样做固结试验（试样上下均有透水石）。该试样在某及压力下达到 80%固结度需 10 分钟。问： （1）该粘土层在同样固结压力（即沿高度均布固结压力）作用下达到 80%固结度需要多
= 49.78 −16.8
= 32.98kPa
土压力按三角形分布，其合力为
Ea
=
1 2
(h
−
z
0
)
Pa
= 1 (5.2 −1.46) 32.98 2
= 61.67kN / m
Ea 作用点离墙底为：
1 3
(h
−
a0
)
=
1 3
(5.2
− 1.46)
=
1.25m
41．条形基础的基底压力为
p = 195 + 20 1.5 = 150kPa 1.5
25．达西渗透定律的适用范围主要与渗透水流在土中的流动状态有关，属于层流状态者适用，
紊流状态则不适用。( )
26．在相同条件下，产生被动土压力所需的位移量大大超过产生主动土压力所需的位移量。
()
27．在外力作用下，引起土体压缩变形的因素主要有两方面，即土体组成部分的压缩和土结
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构性的压缩。( ) 28．压缩模量属于土的体积压缩参数，弹性模量属于弹性变形参数。( )
40．已知一挡土墙高度为 5．2m，墙背垂直，填土面水平，墙背按光滑考虑，填土面上作用有
均布荷载 q = 8kPa，墙后填土重度 = 18kN / m3 ，内摩擦角 = 20 ，粘聚力 c=12kPa，
试计算作用在墙背的主动压力及其合力。（4 分） 41．一墙下条形基础底宽 1．5m，埋深 1．5m，承重墙传来的中心竖向荷载为 195kN/m，地基
结构，试鉴定其岩石的类别为（ ）
A．正长岩
B．花岗岩
C．橄榄岩
D．辉长岩
2．对岩层的地质结构进行野外观察时，常采用穿越法，沿垂直于岩层的走向路线穿越观察，
若观察到岩层在地表出露的层序呈有规律，无间断的从新岩层的顺序逐渐到老岩层，又按
顺序对称返回到新的岩层和最新的岩层，这种地质构造可以认为为（
）
A．单斜构造
13．泊松比越大，表示岩石受轴向应力作用后横向变形越__________。
14．土体中的压力按其产生的原因主要由两种：自重应力和__________。
15．__________是指加荷后立即产生的沉降。
16．土体体积变形和抗剪强度的变化，唯一决定于作用在土骨架上的__________。
17．__________是主骨节状态结束后继续发展的固结变形阶段。
（）
A．瞬时沉降
B．固结沉降
C．次固结沉降
D．总沉降
6．大沙基公式是常用的求极限荷载的公式之一，适用于基底粗糙的（ ）
A．交叉条形基础
B．筏形基础
C．条形基础
D．箱形基础
7．若产生主动土压力为 Ea ，被动土压力为 E p ，所需挡土墙的位移量分别为 a、p ，则下
列哪个是正确的（ ）
A． Ea E p , a p
= 1.4710−5 cm2 / s
时间因数为
Tv
=
cvt H2
= 1.47 10 −5 1 = 0.147 1000 2
土层的附加应力为梯形分布，其参数
=
' z
=
240
= 1.5
'' z
160
由 Tv 和U t 及 关系，可查得土层的平均固结度为Tv = 0.45
则加荷一年后的沉降量为 St = Ut S = 0.45 27.8 = 12.5cm