工程地质及土力学重点

1.粘性土的极限平衡条件表达式是怎么样的？破裂面与最大主应力面的夹角是多少？ 答：13tan2(45)2ctan(45) tan(45)

222tan2．写出库仑定律的表达式。答: 砂土：f 粘性土：ftanc8. 3 简述三轴实验法的优点和缺点？答：优点：可严格操纵排水条件；可量测孔隙水压力；破裂面在最软弱处。 缺点：2=3，轴对称；实验比拟复杂。

4.什么叫做岩体，它与岩石有何区别？答：岩体是由一种或多钟岩石构成的地质体，包含岩层的层理、节理断层、软弱夹层等类结构面和由结构切割成大小不一、形状各异的岩块所组成的复合体。岩石是由一种或多种矿物所组成，并且有结构与构造特性的固体岩块。岩石和岩体的工程性状是不一样的。一般的坚硬岩石强度较高，变形模量较大；岩体的强度相对较低，变形较大。

4.确定土的抗剪强度指标的直接剪切试验，按其试验条件区分为哪几种？它们分别适用于什么样的工程情况？

答：有三种：快剪、慢剪和固结快剪；快剪：适用于建筑物施工较快、土层排水条件不良的工程情况； 慢剪：适用于建筑物施工较慢，土层排水条件较好，在施工期间充分排水的工程情况；固结快剪：适用于介于上述两种情况之间的工程情况。

5.土的抗剪强度指标是什么通常通过哪些室内实验,原为测试测定答:(1)指土的粘聚力和内摩擦角.(2)常用方法:直接剪切实验,三轴压实验,无侧限抗压强度实验,十字板剪切实验等. 6.挡土墙的土压力有哪三种是如何定义的在相同条件下,哪一种最大 影响土压力的大小和分布的因素有哪些？答:(1)分为三种,分别是:①.主动土压力:墙在土压力作用下向背离填土方向移动火绕墙转时,当墙的移动或转动到达某一数量时,滑动面上的剪应力等于土的抗剪强度,墙后土体到达主动极限平衡状态,形成滑动面,这时作用在墙上的土推力到达最小值.②.被动土压力:当挡土墙在外力作用下向着填土方向移动火转动时,直到墙的移动量足够大,滑动面上的剪应力等于抗剪强度,墙后土体到达被动极限状态,土体发生向上滑动,这时作用在墙上的抗力到达最大值.③.静止土压力:假设挡土墙具有足够的刚度,且建立在墙后土体的推力作用下,不产生任何移动火转动,则墙后土体处于弹性平衡状态,这时,作用在墙背上的土压力称为静止土压力.(2)在相同条件下,被动土压力值最大.。 影响土压力的大小和分布的因素有：土的性质、墙体位移方向、位移大小、土体与结构物间的相互作用以及挡土墙的类型。墙体位移方向和位移大小对所产生的土压力性质起着决定性作用。

7.简答滑坡的发育过程.答:滑坡的发育过程大致分为三个阶段,即(1)蠕动变形阶段 在自然条件和人为因素的影响下,斜坡岩土体的强度会逐渐降低,这将使斜坡原有的稳定状态遭到破坏.最初是在斜坡内部某一局部产生微小的移动,接着在斜坡坡面上出现断续的拉涨裂缝接张裂缝不断加宽,并在两侧形成逐渐贯穿的剪切裂缝,直至斜坡上的滑动面全部形成,便开始整体向下滑动.(2)滑动破坏阶段 滑坡整体滑动时,滑坡后缘迅速下陷,滑坡壁越露越高,滑坡体成数块,并在地面上形成阶梯状地形.随着滑坡体向前滑动,伸出,逐渐形成滑坡台.(3)渐

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趋稳定阶段滑坡体在滑动过程中具有动能,因此将越过平衡位置滑到更远的地方,由此形成特别的滑坡地形,其岩性,构造和文化地质条件等都会相继发生变化.经过假设干时期,当滑坡体上的台地已变平缓,滑坡后壁变换并生长草木,没有倒塌发生,滑坡体中岩土压密,地表没有明显裂痕,滑坡前缘无渗出水时,说明滑坡已根本趋于稳定.

8.影响渗透性的因素有哪些？答:影响土的渗透性因素除了渗透水的性质之外,其他因素主要有土的颗粒大小级配,孔隙比,矿物成分,微观结构和宏观构造等.(1)粗粒土的渗透性主要决定于孔隙通道的截面积.(2)粉质土类渗透性的主要影响因素不是土的有效粒径,而是其颗粒矿物成分形成的团粒直径.〔3〕粘性土渗透性的主要因素是粘性矿物外表活性作用和原状结构土的孔隙比大小。

9.地震的设计烈度如何确定？答：在根本烈度的根底上，考虑建筑物的重要性、耐久性、抗震性及经济性等方面的要求对根本烈度做出肯定的调整，得出的设计烈度。设计烈度的选择应符合相应的标准。

10.简述用分层总和法计算固结沉降量的步骤答：分层总和法计算固结沉降量的步骤为：〔1〕选着沉降计算剖面，计算地基中的自重应力和附加应力，绘制其分布曲线。〔2〕确定沉降量计算的深度。〔3〕将计算深度范围内土层划分为假设干层。〔4〕确定每一分层的附加应力和自重应力，以及先期固结压力。(5)计算各分层的压缩量。(6)计算最终固结沉降量。 11。流土与管涌的区别？答：〔1〕流土发生时水力梯度大于临界水力梯度，而管涌可以发生在水力梯度小于临界水力梯度的情况下。〔2〕流土发生的部位在渗透溢出处，而管涌发生的部位可以在渗流溢出处，也可以在土体内部。〔3〕流土破坏往往是突发性的，而管涌破坏一般有一个时间开展过程，是一种渐进性质的破坏。〔4〕流土发生时水流方向向上，而管涌则没有此。〔5〕只要水力梯度到达肯定的数值，任何类型的土都会发生流土破坏；而管涌只会发生在有肯定级配的无粘性土中，且土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。

12．渗透破坏的形式有哪些？答：流图，管涌，接触流土，接触冲刷等。

13．毕肖普法分析土坡稳定有哪些特点？答：〔1〕 满整体力矩平衡条件。〔2〕 满足各条块力的多边形闭合条件，但不满足条块的力矩平衡条件。〔3〕 满足条块间作用力只有法向力没有切向力。〔4〕 满足极限平衡条件。〔5〕毕肖普法与严格的极限平衡分析法相比，结果甚为接近。由于计算不复杂，精较高，所以是目前工程中常用的一种方法。

14. 简述张节理及其特征？答：在地质构造形成过程中，岩层受到张应力作用形成的节理为张节理。特征:节理裂口是张开的，裂口较宽，往深处逐渐变小而闭合；节理面粗糙，很少有擦痕；节理间距较大而不均匀，沿走向和倾向均延伸不远。

15. 什么是条分法？在什么情况下可以不分条？答：条分法就是将滑动土体竖直分成假设干土条，把土条当成刚体，分别求作用于各土条上的力圆心的滑动力矩和抗滑力矩。不用分条情况：

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抛弃刚体平衡的概念，把土当成变形体，通过对土坡进行应力变形分析，计算出滑动面上的应力分布，可不必用分条法。

16.简述地震对场地的破坏效应？答：〔1〕地震力效应；〔2〕地震破裂效应；〔3〕地震液化与震陷效应；〔4〕地震激发地质灾害效应；

17.简述岩溶与土洞的工程地质问题及防治措施？答：〔1〕岩溶水对可溶岩体进行溶蚀使岩石产生孔洞，结构变松散，从而降低岩石强度，增加其透水性；〔2〕岩溶形态造成地表基岩面不均匀，造成地基不均匀，漏斗的形成和扩张影响地面的稳定性。〔3〕岩溶、土洞的分布密度、发育情况和埋深对地基稳定性有影响。防治措施：挖填、跨盖、整注、排导、打桩。 18.简述影响斜坡〔滑坡〕稳定性的主要因素和治理原则、治理原则。答：主要因素：〔1〕斜坡外形：斜坡越高陡以及斜坡中上部突起而下部凹进，且坡脚无抗滑地形时，滑坡简单发生；〔2〕岩性：滑坡主要发生在易亲水软化的图层中和一些软岩中；〔3〕构造：斜坡内的软弱面与斜坡坡面倾向一致、且坡角较大时，易产生沿软弱面的滑动；〔4〕水的作用：水的作用可使岩石软化，强度降低，使岩土体加速风化，增加下滑坡力 等；〔5〕地震及人为因素：地震及人为因素常常破坏破体内原有的应力平衡状态而促使坡体下滑。

治理原则：预防为主，防治结合；查明情况，对症下药；综合整治，有主有次；早治小治，贵在及时；力求根治，以防后患；因地制宜，就地取材，平安经济，正确施工。治理措施：1。绕避滑坡2。削坡减载3。支挡4。排水防水

19．某基坑施工时采纳钢筋混凝土墙支护，钢筋混凝土支护墙与墙后土体均无位移，试分析在验算钢筋混凝土支护墙的承载能力时应采纳何种土压力，并说明原因。答： 应该采纳静止土压力钢筋混凝土支护墙本身具有足够的刚度，施工的时候是建立在坚实的地基上，钢筋混凝土支护墙与墙后土体均无位移，也就是不产生任何移动或转动，则墙后的土体处于弹性平衡状态。20。影响土的抗剪强度大小的因素有哪些？答：影响土的抗剪强度大小的因素是多方面的，然后主要的是与土中抗剪阻力和剪应力两者相作用的条件 有关。首先是土本身所具有抗剪阻力的根本性能，包含土的成分、颗粒大小及其结构性质和应力历史等；其次是作用于土的剪应力剪切破坏的实际条件，包含应力水平、排水条件、应力路径、加载速率和剪切速率和应力状态等20．何谓岩石的水理性质其包含哪几方面的内容答：岩石的水理性质：指岩石与水相互作用时所表现的性质，通常包含岩石的吸水性、透水性、软化性和抗冻性。

21．简述影响岩石工程性质的因素。答：一是形成岩石的组成成分、结构与构造及成因等,二是风化和水等外部因素的影响。

22．简述在竖直荷载作用下，地基失稳的破坏形式及其影响答：在竖直荷载作用下，地基失稳的破坏形式有：整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏。主要取决于地基土的特性和根底的埋置深度。土质比拟坚硬、密实，根底埋深不大时，通常出现整体剪切破坏。如果地基土质松软，则简单出现局部剪切破坏和冲剪破坏。导致墙体开裂，根底下沉。23。地下水位的上升或下降会造成哪些影响？答：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

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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局部 土压缩性增大，也会产生附加沉降量。 地下水位上升，由于水下局部的天然重度改为浮重度，地基承载力降低。

24。断层及断层破碎带对工程的影响答：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，风化严峻， 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，简单引起塌方；对于大桥根底部位，必须查明断层真实情况，必须采取可靠根底工程措施，否则不宜建筑；对于隧道工程，遇到断层构造是十分不利的情况，尽量预防与断层破碎带接触；隧道穿越断层时，切实采取可靠的工程措施，确保工程平安与稳定。

25．隧道穿越断层时应注意哪些及原因答：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，隧道应尽力预防穿越断层构造。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，确保隧道的稳定与平安。

26．朗肯土压力理论和库伦土压力理论的假定条件分别是什么？答：朗肯土压力理论按半无限弹性体的应力状态研究土体极限平衡状态的条件。 假定土体外表水平，且无限延伸，墙体是垂直的，外表是光滑的，墙体与土体之间不存在摩擦阻力.库伦土压力理论是依据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动土楔体时，依据静力平衡条件得出的理论。假定：墙后的填土是理想的散粒体〔粘聚力C=0〕,滑动破坏面为一平面. 墙背与滑裂面间的楔体土体视为刚性体。27．简述泥石流治理的原则和方法。答：以预防为主，采取避强制弱、局部防护、重点处理和综合治理的原则。预防措施：1〕上游地段应做好水土保持工作 2〕疏导地表水和地下水 3〕修建防护工程 4〕修建支挡工程 治理措施：1〕拦截措施 2〕滞流措施 3〕疏排和利导措施

28．简述地基沉降的组成及各局部的特点。 答：瞬时沉降、固结沉降、次固结沉降.特点：瞬时沉降是指加荷后马上发生沉降。这时的地基变形主要为体积不变的剪切变形。固结沉降是指荷载压力作用下，由于地基土的结构骨架受力压缩，使孔隙中水排出体积压缩引起的局部沉降。特点：沉降不是加荷后马上产生，而是随荷载作用时间的连续逐渐开展，直到由荷载引起土中的孔隙水压力全部消散，并转化成作用于土骨架上的有效应力为止。次固结沉降指在荷载长期延续作用下，作用于土骨架上的有效压力使土结构矿物颗粒间接触点产生剪切蠕变，水膜进一步减薄，骨架进一步压缩，导致孔隙体积进一步压缩而产生的沉降。特点：随着荷载长期延续作用下逐渐开展，并与土的结构性质、结构强度和荷载压力大小有关。

29．何谓变质作用？主要变质类型有哪些？答：在地球形成和开展的过程中，由于地球内力和外力的影响，使地球物质和物理化学发生了变化，引起原地壳中固体岩石发生矿物、结构和构

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造甚至化学成分的改变，从而形成新的岩石，这一促使原有岩石发生性质改变的作用称为变质作用。主要类型：热液变质作用、接触变质作用、动力变质作用、地域变质作用。

30．常用土的抗剪强度试验方法有哪些答：直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验

31。.太沙基一维固结理论的根本假定有哪些答：1〕土层是均质的，完全饱和的2〕土粒和水是不可压缩的；3〕水的渗流和土的压缩只沿一个方向〔竖向〕发生；4〕渗流服从达西定律5〕在渗流固结过程中，土得渗透系数K、压缩模量Es保持不变 6〕荷载一次突然施加 32。简述变形模量和压缩模量的关系及其影响因素答：土的变形模量是通过现场载荷试验求得的压缩性指标，即在局部侧限条件下，其应力增量与相应的应变增量的比值。土的压缩模量：在完全侧限条件下，土的竖向附加应力增量与相应的应变增量之比值，它可以通过室内压缩试验获得。土的变形模量和压缩模量，是推断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标。由于两者在压缩时所受的侧限条件不同，对同一种土在相同压应力作用下两种模量的数值显然相差很大。两种模量的试验方法不同，反映在应力条件、变形条件上也不同。压缩模量是在室内有侧限条件下的一维变形问题，变形模量则是在现场的三维空间问题；其它土体变形包含了可恢复的(弹性)变形和不可恢复的(塑性)变形两局部。压缩模量和变形模量是包含了剩余变形在内的，压缩模量与变形模量的区别又在于是否有侧限。在工程应用上，我们应依据具体问题采纳不同的模量。

33什么称作沙土的液化？其产生的原因是什么？无粘性土〔砂土〕从固态转变为液态状态的现象。原因：主要是由于沙土中的有效应力与孔隙水压力的变化导致砂土强度的降低。 34.预防渗透变形的主要措施？一般可采取二个方面的措施：一是降低水力梯度，为此。可采取用降低水头或增加长渗径的方法；二是在渗流溢出处增设反滤层或加盖压重或在建筑下游设计减压井，减压沟等。使渗透水流有畅通的出路。

35矿物的物理性质有哪些？颜色，条痕色，透明度，光泽，硬度，解理与断口等。 36按照排水条件，三轴剪切实验分为那三种？〔1)不固结不排水 〔2〕固结不排水 〔3〕固结排水

37三轴剪切实验也直接剪切实验产生的破裂面有何区别？前者为一自然面，它与大主应力面的夹角为45·+&/2，后者为一人为的平面。

38；土中的矿物按成因分为哪几类？代表性的矿物有那些？造岩矿物：斜长石，正长石，石英。造矿矿物：磁铁矿，黄铁矿，黄铜矿。次生矿物：高龄石，蒙脱石，伊利石。

39影响土抗剪强度指标的因素主要有哪些？主要是与土中抗剪阻力和剪应力两者向作用的条件有关。首先是土本身所具有的抗剪阻力的根本性能，包含土的成分，颗粒大小及其结构性质和应力历史等；其次是作用与土的剪应力剪切破坏的实际条件，包含应力水平，排水条件，盈利途径加载速率与剪切速率有应力状态等。

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40何为土的固结，固结过程分特征如何孔隙中水随时间的开展渗流排出，孔隙体积缩小，土体体积逐渐压缩，最后趋于稳定，这一过程称为固结。特征是孔隙水压力减小，有效应力增大。41岩体分化程度分级的依据有那些？怎么样分类？按岩石分化的深浅和特征，可分为未分化，微风化，弱风化，强分化，全风化

42简述直接剪切仪具的缺点/(1)剪切面限定在上下盒之间的平面，而不是沿土样做薄弱的面剪切破坏。(2)剪切面上的剪应力分布不均匀，土样剪切破坏时先从边缘开始，在边缘发生应力集中现象〔3〕在剪切过程中，土样剪切面逐渐缩小，而在计算抗剪强度时却是按土样原截面积计算的。〔4〕实验时不能严格操纵排水条件，不能测量孔隙水压力。

43简述流网绘制的步骤(1)首先依据流网场的边界条件，确定边界流线和边界等势线〔2〕按照绘制流网的原理，绘制流网〔3〕反复修改流网图，以满足流网原理要求

44毕肖普法分析土坡稳定有那些有点和缺点？毕肖普提出一个考虑条块侧面力的土坡稳定分析法，称为毕肖普法。优点；〔1〕毕肖普法与严格的极限平衡法相比，结果比拟接近〔2〕计算简单精确，是目前工程中常用的一种方法。缺点；毕肖普法确定的边坡稳定系数并不能真正的代表边坡的稳定系数，因为滑动面是任意的。〔2〕对于非均质的，边界条件比拟复杂的，用毕肖普法寻觅最危险滑动面是最困难的。

45地震震级和地震烈度有何区别？震级是地震大小的种度量，依据地震释放多少能量来划分的。用“级〞来表示，烈度是地震时震区地面和建筑物受到破坏的强烈程度，用“度〞来表示每一次地震，只有一个震级，而有多个烈度，震中烈度最大。

46土是怎么样形成的？岩石经过分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肯定结构等松散产物，称为土。

47简述三轴实验等有点和缺点？ 优点：可严格操纵排水条件，可测量孔隙水压力破裂面在最软弱处。缺点。&2=&3；轴对称，实验比拟复杂。

48简述岩溶与土洞工程地质问题及预防措施。问题有〔1〕岩溶水对可溶岩体进行溶蚀，使岩石产生孔洞，结构变松散，从而降低岩石强度，增加其透水性。〔2〕岩溶形态适成地表基岩面不均匀，造成地基不均匀，漏斗等形成影像地面等稳定性〔3〕岩溶土洞等分布密度，发育状况和埋深对地基稳定性有影响。措施;挖填，跨盖，灌注，排导，打桩

49：何为岩石等水里性质？其包含那几个方面分内容？岩石等水里性质三指岩石与水相互作用时外表等性质，包含岩石等吸水性，透水性，软化性和抗冻性

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