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2001年10月浙江省高等教育自学考试工程地质及土力学试题

2005-06-11 00:00   【 】【我要纠错

  课程代码:02404

  一、填空题(每空2分,共20分)

  1.土的级配是否良好,常用________和曲率系数Cc两个指标综合确定。

  2.比较土中前期最大固结压力与土中现有覆盖土重的大小,土可处在正常固结土、超固结土和________三种状态。

  3.粘性土处于应力极限平衡状态时,剪裂面与最大主应力作用面的夹角为_____.

  4.土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的________.

  5.孔隙水压力系数B值的大小主要取决于土体的________.

  6.辉长岩主要由下列矿物组成:________.

  7.褶皱构造中褶曲的形态有两种:________.

  8.地震波包括在两种介质内部传播的体波和限于介面附近传播的________两种。

  9.河流在流动的过程中,不断加深和拓宽河床的作用称为河流的________作用。

  10.作为建筑物地基和建筑物的四周环境的地层,都是由内力和外力地质作用形成。由一种或多种岩石和各种地质构造所组成,具有各向异性复杂的岩石地层,在工程地质上,把它称为________.

  二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题干的括号内。每小题2分,共14分)

  1.土中的水中,(   )能够传递静水压力。

  A.强结合水   B.弱结合水   C.重力水   D.以上都不对

  2.表征土软硬状态的指标是(   )

  A.塑限   B.液限   C.塑性指数   D.液性指数

  3.土体具有压缩性的主要原因是(   )

  A.主要是由土颗粒的压缩引起的   B.主要是由孔隙的减少引起的

  C.主要是因为水被压缩引起的   D.土体本身压缩模量较小引起的

  4.某原状土的液限 =46%,塑限 =24%,天然含水量ω=40%,则该土的塑性指数为(   )

  A.22   B.22%   C.16   D.16%

  5.设某一岩浆岩手标本岩块,经表观和放大镜观察鉴别,其中主要矿物成分为正长石,角闪石、黑云母等粒结构,试鉴定其岩石类别为(   )

  A.花岗岩   B.闪长岩   C.正长岩   D.辉绿岩

  6.对岩层的地质构造进行野外观测时,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上露的层序呈有规律,无间断从老岩层顺序(最老、较老、到老)到新岩层顺序(新的,较新,最新,较新,到新)又回复到岩层层顺序,这种地质构造为(   )。

  A.向斜构造   B.背斜构造

  C.单斜构造   D.褶皱构造

  7.下面哪一个是属于岩浆岩的构造(   )

  A.片麻状构造   B.层面构造

  C.流纹状构造   D.板状构造

  三、判断题(判断下列各题,正确的在题干后面括号内打“√”,错误的打“╳”。每小题2分,共12分)

  1.土体剪切破坏面通常发生在大主应力面上。(   )

  2.水在饱和土体中流动的实际平均速度小于渗流速度。(   )

  3.土的压缩模量越小,其压缩性越大。(   )

  4.微晶高岭石,水云母、高岭石等是组成粘土的次生矿物。(   )

  5.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,一般情况下可以认为背斜为山,向斜为谷。(   )

  6.在岩溶发育地区修筑高速公路,在路线的选择方面,必需认真注意下列问题:a.路线应尽量选择在难溶岩石分布地区通过;b.路线方向不宜与岩层构造线方向平行;c.路线应尽量避开河流附近、大的断层破碎带等。这些都是十分重要的基本原则。(   )

  四、简答题(每小题6分,共24分)

  1.什么叫最优含水量   压实粘性土时为何要控制含水量

  2.地下水位变动对地基中应力、沉降有何影响   地下水位上升对地基承载力有何影响

  3.试述在岩石地区,研究岩层的断层构造对公路工程设计与施工有何实际意义。

  4.试略述断层构造对隧道位置选择的影响。

  五、计算题(每小题10分,共30分)

  1.已知土的土粒比重G=2.65,饱和度Sr=40%,孔隙比e=0.95,问饱和度提高到90%时,每立方米的土应加多少水。

  2.某挡土墙墙高H=5m,墙背垂直光滑,墙后填土水平,填土为干砂,容重为19kN/m3,内摩擦角为30°,墙后填土表面有超载15kN/m,试计算作用在挡墙上主动土压力 和被动土压力 ,并分别画出墙后土压力分布图。

  3.有一条形基础宽b=2.5m,埋深d=1.0m,粘土容重γ=18kN/m3,γsat=20kN/m3, =26°,C=10kN/m2,安全系数k=2.5,试用太沙基公式分别计算下列条件下地基的极限荷载和承载力。

  (Nc=22.25, Nq=11.85, Ny=12.54)

  (1)地下水位较深;

  (2)地下水位在基底平面。

  浙江省2001年10月高等教育自学考试工程地质及土力学试题参考答案

  课程代码:02404

  一、填空题(每空2分,共20分)

  1.不均匀系数Cu

  2.欠固结土

  3.α=45°+ /2

  4.抗剪强度

  5.饱和度

  6.辉石、斜长石、角闪石、橄榄石

  7.向斜褶曲、背斜褶曲

  8.面波

  9.侵蚀

  10.岩体

  二、单项选择题(每小题2分,共14分)

  1.C   2.D   3.B   4.A   5.C

  6.A   7.C

  三、判断题(每小题2分,共12分)

  1.╳   2.╳   3.√   4.√   5.╳   6. √

  四、简答题(每小题6分,共24分)

  1.在一定的压实功能作用下,土在某一含水量下可以击实到最大的密度,这个含水量称为最优含水量。

  粘性土料过干或过湿都不能获得好的压实效果;

  当含水量过低时,粘性土颗粒周围的结合水膜薄,粒间引力强,颗粒相对移动的阻力大,不易挤紧;

  当含水量过大时,自由水较多,击实时,水和气体不易从土中排出,并吸收了大部分的击实功能,阻碍了土粒的靠近。

  2.地下水位下降会引起原地下水位以下土中的有效自重应力增加,从而造成地表大面积附加下沉。

  地下水位上升,虽然不会增加自重应力,但由于使原来地下水位和变动后地下水位之间那部分土压缩性增大,也会产生附加沉降量。

  地下水位上升,由于水下部分的天然重度改为浮重度,地基承载力降低。

  3.岩层经过断裂变动形成断层构造后,一般岩体裂隙增多,岩石破碎,地下水发育,风化严重,结构面软弱,降低了岩石的强度和稳定性,对工程造成种种不利的 影响。对于研究公路路线的布局,特别要注意河谷地貌与断层构造的关系,当断层的走向与路线平行时,路基靠近断层破碎带,容易引起塌方;对于大桥基础部位, 必须查明断层真实情况,必须采取可靠基础工程措施,否则不宜建造;对于隧道工程,遇到断层构造是十分不利的情况,尽量避免与断层破碎带接触;隧道穿越断层 时,切实采取可靠的工程措施,确保工程安全与稳定。

  4.当隧道的位穿越断层构造时,常遇到岩层破碎,地层压力不大,并且常为地下水的通道,这对隧道的危害极大。所以,隧道应尽力避免穿越断层构造。如果必须穿越时, 应尽力垂直于断层走向或以较大的角度斜交,并考虑采取必要的工程措施,确保隧道的稳定与安全。

  五、计算题(每小题10分,共30分)

  1.解:(本题有多种解法)

  令V=1m3,则Vv=e/(1+e)=0.95/(1+0.95)=0.4872m3

  当Sr=40%,每1m3土中水的体积Vw=SrVv=0.4×0.4872=0.1949m3

  当Sr=90%,每1m3土中水的体积Vw=SrVv=0.9×0.4872=0.4385m3

  故每一立方土应加水=0.4385-0.1949=0.2436m3

  2.(1)Ka=tg2(45°- /2)=0.33

  σa0=Ka×q=0.33×15=4.95kPa

  σa1=Ka×(γh+q)=0.33×(19×5+15)=36.3kPa

  Ea=(σa0+σa1)/2×h=(4.95+36.3)/2×5=103.1kN/m

  土压力分布图

  (2)Kp=tg2(45°+ /2)=3

  σp0=Kp×q=3×15=45kPa

  σp1=Kp×(γh+q)=3×(19×5+15)=330kPa

  Ep=(σp0+σp1)/2×h=(45+330)/2×5=937.5kN/m

  土压力分布图

  3.(1)极限荷载Pu=C   Nc+γ   d   Nq+γ   b   Nγ/2

  =10×22.25+18×1×11.85+18×2.5×12.54/2=717.95kPa

  承载力P=Pu/k=717.95/2.5=287.18kPa

  (2)极限荷载Pu=C   Nc+(γsat-10)   d   Nq+(γsat-10)   b   Nγ/2

  =10×22.25+10×1×11.85+10×2.5×12.54/2=497.75kPa

  承载力P=Pu/k=497.75/2.5=199.1kPa

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