高等教育自学考试工程地质及土力学历年试题与答案

全国2013年1月高等教育自学考试工程地质及土力学试题课程代码：02404请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。选择题部分注意事项：1.答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。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，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。1.下列岩石中属于岩浆岩的是A.石灰岩B.页岩C.石英岩D.流纹岩2.下列结构特征中，不属于．．．沉积岩结构的是A.碎屑结构B.泥质结构C.结晶结构D.玻璃质结构3.表示岩层在空间延伸的方向时，岩层层面与水平面交线的方位角，称为岩层的A.走向B.倾向C.方位D.倾角4.下列不属于．．．泥石流形成条件的是A.地形条件B.温度条件C.地质条件D.水文气象条件5.在工程中，利用侧限压缩试验确定某土为中压缩性土，则该土的压缩系数al-2为A.al-20.1MPa-1B.0.1MPa-1≤al-20.5MPa-1C.0.5MPa-1≤al-20.75MPa-1D.al-2≥10.75MPa-16.衡量土的渗透性大小的指标是A.相对密度B.水力梯度C.土的有效粒径D.渗透系数7.当挡土墙在外力作用下向填土方向移动，使墙后填土达到极限平衡状态时作用在墙背上的土压力应按A.静止土压力计算B.主动土压力计算C.被动土压力计算D.滑楔体滑动时的惯性力计算8.对于同一建筑物的基础和地基，临塑荷载pcr临界荷载14p、极限荷载pu三者之间的大小关系为A.14ucrpppB.14ucrpppC.14crupppD.14ucrppp二、判断题(本大题共14小题，每小题1分，共14分)判断下列各题，在答题纸相应位置正确的涂“A”，错误的涂“B”。9.矿物主要的物理性质有：颜色、透明度、光泽、硬度、抗压强度等。10.花岗斑岩为岩浆岩。11.背斜褶曲为岩层向上拱起的弯曲。12.按引起风化作用发生的因素，风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用三大类。13.按滑坡形成的年代，可划分为新滑坡和古滑坡。1.4.地震震级是用于衡量地震对地面破坏轻重程度的一个标准。15.室内测定土的渗透系数试验方法中，变水头试验适用于测定透水性强的无粘性土。16.达西定律是指土中渗流的平均渗透速度与水力梯度呈线性关系。17.有效应力不能控制土体的强度和变形。18.土的压缩变形主要是由土孔隙中的水和气体向外排出引起的。19.侧限压缩试验中，e~p压缩曲线愈陡，土的压缩性愈高。20.当抗剪强度包线与摩尔应力圆相割时，土体处于极限平衡状态。21.在相同条件下，被动土压力大于主动土压力，主动土压力大于静止土压力。22.粘性土的土坡稳定性分析方法包括瑞典条分法。非选择题部分注意事项：用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。三、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)23.地壳中已知矿物有三千多种，常见的有二百多种，可以分为造岩矿物、______和次生矿物。24.根据解理发生的完全程度，把解理分为______、完全解理、中等解理和不完全______解理。25.按褶曲的轴面产状，把褶曲划分为直立褶曲、______、倒转褶曲和平卧褶曲。26.河流的地质作用包括______、搬运和堆积三方面内容。27.对于Ⅱ、Ⅲ类的中小型崩塌防治的措施分为______和拦挡防御两种。28.岩溶与土洞的治理方法为挖填、跨盖、灌注、排导和______。29.地震按成因可分为四类：构造地震、______、陷落地震和人工触发地震。30.有效应力原理公式表达式为______。31.加荷后立即产生的沉降称为______。32.直接剪切试验可分为快剪、______和慢剪三种方法。四、名词解释(本大题共5小题，每小题2分，共10分)33.产状34.正断层35.渗透力36.土的抗剪强度37.静止土压力五、简答题(本大题共2小题，每小题5分，共10分)38.简述治理滑坡的措施。39.简述影响土渗透性的因素。六、计算题(本大题共6小题，共40分)40.对某细砂进行常水头渗透试验，土样高度为10cm，直径为5.0cm，水头差为50cm，经测试在8.0s内渗透水质量为450g，试求此条件下该细砂的渗透系数ko(ρw=1g/cm3)(5分)41.某地基中粘土层的压缩试验资料如下表所示，试计算压缩系数al-2及相应的压缩模量Es1-2。(5分)p(kPa)050100200400e0.8450.7960.7630.7260.68242.某粘性土，其粘聚力c=25kPa，内摩擦角φ=30°，当该土试样受到的大、小主应力分别是σ1=400kPa，σ3=150kPa时，试判断该土处于什么状态?(5分)43.有一条形基础宽b=2.0m，埋深d=1.5m，地基为粉质粘土，天然重度γ=16.9kN/m3，抗剪强度指标c=6kPa，φ=20°，试用太沙基公式计算地基的极限承载力和容许承载力。(安全系数K=3.0)(5分)太沙基公式承载力系数φNrNqNc20°47.4217.644.地基中某一土层，其厚度h1=1.6m，该土层顶面处土自重应力σc1=92kPa，附加应力σz1=64kPa，该层底面处的自重应力σc2=108kPa，附加应力σz2=36kPa，该土的压缩试验成果如下表所示，试计算该土层的最终压缩量。(注：仅分一层计算即可)(8分)p(kPa)050100150200e0.7300.6770.6250.5800.54745.图示挡土墙，墙后填土性质如图所示，已知：第一层土：γ1=18kN/m3，φl=35°，c1=0，hl=6m；第二层土：γ2=20kN/m3，φ2=30°，c2=10kPa，h2=6m；表面作用无限均布荷载：q=20kPa。(1)用朗肯土压力理论计算图示中a、b、c三点的主动土压力强度，并绘出主动土压力沿墙高的分布图。(8分)(2)计算主动土压力合力Ea口值。(4分)全国2012年10月自考一、单项选择题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1．下面不属于．．．矿物物理性质的是A．光泽B．颜色C．软化性D．硬度2．下列构造中，属于岩浆岩构造的是A．片麻状构造B．层面构造C．流纹状构造D．板状构造3．表示岩层在空间倾斜角大小的是A．走向B．倾角C．倾向D．走向角4．下面关于泥石流叙述正确的是A．泥石流一般发生在山高沟深、地形陡峭、河床纵坡大，流域形状便于水流汇集的地区B．泥石流是由地表水或地下水对可溶性岩石的溶蚀作用而产生的一种地质现象C．上游地段做好水土保持工作对防治泥石流没有作用D．泥石流的发生与短时间内的大量流水关系不大5．用以衡量土透水性大小的指标是A．水力梯度B．相对密实度C．动水力D．渗透系数6．进行三轴压缩试验时，试样在施加周围压力时允许排水固结，待固结稳定后，再在排水条件下施加竖向压力直至试件剪切破坏。这种试验方法的名称是A．不固结不排水试验B．固结不排水试验C．不固结排水试验D．固结排水试验7．若主动土压力为Ea被动土压力为EP，相同条件下，产生主动和被动土压力所需要的位移量分别为a、p，则下面说法正确的是A．EaEp，pB．EaEp，pC．EaEp，pD．EaEp，p8．在现场载荷试验获得的整体剪切破坏的p～s曲线上，曲线从线性关系变成非线性关系时的界限荷载称为A．临界荷载B．临塑荷载C．极限荷载D．容许荷载二、判断题（本大题共14小题，每小题1分，共14分）9．组成地壳的岩石，根据其成因分为花岗岩、沉积岩和变质岩三大类，是构成建筑物地基的基本物质。10．摩氏硬度计以十种矿物的硬度表示十个相对硬度等级。11．贝壳结构是变质岩的结构。12．不整合面以下的岩层为年代较新的岩层，不整合面以上的岩层为老岩层。13．生物风化作用对岩石的破坏有物理的和化学的两方面。14．岩性是影响滑坡的因素之一。15．流土一般发生在堤坝上游渗出处或基坑开挖渗流出口处。16．假设基底压力大小保持不变，若基础的埋置深度增加，则基底的附加应力将减少。17．通常碎石土和砂土比饱和厚粘土地基沉降稳定所需要的时间更长。18．饱和粘性土中，在其它所有条件相同的情况下，达到同一固结度时，双面排水所需要的时间是单面排水所需要时间的一半。19．同一种土，其抗剪强度值在不同的条件下不同。20．库伦土压力理论假定墙后的填土是理想的散粒体。21．竖向荷载作用下地基的破坏模式只有整体剪切破坏和局部剪切破坏两种。22．条分法是应用比较广泛的进行土压力计算的方法。非选择题部分三、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）23．矿物的条痕色是指矿物_______________的颜色。24．沉积岩的主要构造形式是___层理构造____________。25．根据岩浆岩_______________和围岩的关系可以确定岩浆岩的相对地质年代。26．褶曲的基本形态是背斜和_______________。27．吸水率、饱和率和饱水系数是用来表征岩石的___吸水性_______的指标。28．地震破坏方式有共振破坏、驻波破坏、相位差动破坏和____地震液化___________破坏四种。29．土的有效应力控制了土的变形和____强度_______。30．粘性土地基的总沉降由______瞬时沉降_________、固结沉降和次固结沉降三部分组成。31．土的压缩系数a不是常数，随着压力p的增大而____减小________。32．朗肯土压力理论假定填土表面____水平_______，且无限延伸。四、名词解释（本大题共5小题,每小题2分，共10分）33．断口：矿物质在受到外力的作用下产生不具方向性不规则的断裂面。1234．断层（39）35．残积土层36．震级37．管涌（104）五、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）38．写出建立饱和土的一维渗流固结微分方程时的基本假定。39．写出粘性土库伦抗剪强度的表达式，并说明各符号的含义。六、计算题（本大题共6小题，共40分）40．对某砂土土样进行渗透试验，渗流方向自下向上。土样高度l=0.4m，砂土的饱和重度γsat=18.89kN/m3，若土样发生流土现象，则其水头差应该满足什么条件？（5分）41．已知作用于基础上部的荷载F=500kN，基础底面尺寸为1m×2m，地基土为均质粘性土，其重度γ=18.5kN/m3，基础底面埋深2m，试求基底附加压力P0。(5分)题41图42．某地基中有一土层，其厚度为h=2m，其顶面的自重应力1c=92kPa，底面的自重应力2c=108kPa，已知该土层在外荷载作用下顶面受到的附加应力1z=64kPa，底面受到的附加应力2z=36kPa。求：该土层的最终压缩量大小。（注：计算时仅分一层即可）（6分）压力和孔隙比e的对应关系P(kPa)050100150200e0.7300.6770.6250.5860.55343．某条形基础，基础宽度b=2m，基础埋置深度为d=3.0m，埋深范围内土的重度为γ1=19.0kN/m3，粘聚力c1=10kPa；基础底面持力层土的重度为γ2=18.0kN/m3，粘聚力c2=15kPa，内摩擦角2=15°。（1）按太沙基公式确定地基的极限承载力。(3分)太沙基公式承载力系数NrNqNc15°1.804.4512.9(2)如果安全系数K=3.0，当基底压力p=120kPa时，验算地基土能否满足强度要求。（3分）44．某粘性土，其粘聚力c=20kPa，内摩擦角=30°，该土试样承受的大、小主应力分别是1=450kPa,3=150kPa。(1)试用数解法判断该土样所处的应力状态。(4分)(2)计算破裂面与最大主应力作用面所夹的角度。(2分)45．图示挡土墙，墙后填土的性质指标如图示，试用朗肯理论计算