全国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
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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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