工程地质及土力学习题集和答案
一、
名词解释
1. 基 础: 设置于建筑物底部承受上部结构荷载并向地基传递压力的下部结构。
2. 崩 塌：陡峻斜坡上的某些大块岩块突然崩落或滑落，顺山坡猛烈地翻滚跳跃，岩块相
互撞击破碎，最后堆积于坡脚，这一现象称为崩塌。
3. 固 结：土的骨架受压产生压缩变形，导致土孔隙中水产生渗流，孔隙中水随着时间的发展逐渐渗流排
除，孔隙体积缩小，土体体积逐渐压缩，最后趋于稳定，这个过程常称为渗透固结、简称固结。 4. 压缩变形：土体受外力作用后产生体积缩小称为压缩变形。
5. 矿物的解理：矿物受到外力的作用，其内部质点间的连结力被破坏，沿一定方向形成一系列光滑的破裂面
的性质，称为解理。
6. 渗透性：土被水渗流通过的性能称为渗透性。
7．静止土压力：若挡土墙具有足够的刚度，且建立在坚实的地基上，墙体在墙后土体的推力作用下，不产生任何移动或转动，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。 12。风化作用：地壳表面的岩石由于风、电、雨和温度等大气应力以及生物活动等因素的影响发生破碎或成分变化的过程称为风化。风化作用指的是岩石中发生物理和化学作用。 14。渗流：土通过水中连续孔隙流动称为渗流。
15．流土：在渗流向上作用时，土体表面局部隆起或者土颗粒群同时发生悬浮和移动的现象。
16．土层：在图的形成过程中，有些残留在原地形成的残积层，有些经过风、水、冰川等的剥蚀、侵蚀、搬运，在某一适当的沉积环境下，按一定的沉积规律形成层状的沉积层，称为土层。
19．达西定律：在稳定流和层流的作用下，用粗颗粒土进行大量的渗透试验，测定水流通过土试样单位截面积的渗流量，获得渗流量与水力梯度的关系，从而得到渗流速度与水力梯度（或水头能量损失）和土的渗透性质的基本规律，即渗流基本规律——达西渗透定律。 20．砂土液化：无粘性土从固体状态转变成液体状态的现象。
22.滑坡：斜坡上的岩土体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿斜坡内的某些滑动面（带）整体向下滑的现象.
25．土坡：土坡就是具有倾斜坡面的土体。
26.绝对地质年代：绝对地质年代指某地层从形成至现在的有关年数，说明岩层形成时间的长短。 27. 泥石流：泥石流是山区特有的一种不良地质现象，它是由暴雨或上游冰雪消融形成携有大量泥土和石块的间歇性溪流.
30. 无粘性土坡：由粗粒土所堆筑的土坡称为无粘性土坡。
32. 渗透力：水在土中渗流，受到土骨架的阻力，同时水也对土骨架施加推力，单位体积土骨架所受到的推力就是渗透力。
33. 土压力：不论哪种形式的挡土墙，都要承受来自墙后土体的压力，称为土压力。
34 有效应力：在孔隙水压力的作用下，孔隙水逐渐排除，同时使土粒骨架逐渐承受这部分压力，此压力称为有效应力。
40. 临界孔隙比：沙土在某一初始孔隙比受剪，剪切破坏时的体积当然也可等于初始孔隙比下的体积，这
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一初始孔隙比就叫做临界孔隙比。
41。 瞬时沉降：是指加荷后立即发生沉降。
43.固结沉降：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部分沉降。
47. 次固结沉降：在荷载长期持续作用下，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，水膜进一步压缩，导致孔隙体积进一步压缩而产生的沉降。
48. 直剪实验中的固结快剪：固结不排水称为固结快剪，即试样在竖向作用下充分固结，稳定后施加剪应力，施加剪应力时速率较快，试样不排水，直至剪坏。
49. 滑坡：土体重量以及渗透力等会在土坡体内引起剪应力，如果剪应力大于土的抗剪强度，就要产生剪切破坏，如果剪切破坏的面积很大，即将产生一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象，称为滑坡。 50.岩石：组成地壳的基本物质是岩石，它们都是在一定地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。
53.土的抗剪强度 :指土抵抗剪切变形与破坏的极限能力.
55.被动土压力:当挡土墙在外力作用下向着填土方向移动或转动时直到墙的移动量足够大时,滑动面上的剪应力又等于抗剪强度,墙后土体达到被动极限状态,土体发生向上移动,这时作用在墙上的土抗力达到最大值.
57.水力梯度：水沿渗透路径方向流动产生的总水头的损失率。
59.地基极限荷载：答：地基土从局部剪损破坏阶段进入整体破坏阶段，这时基础下滑动边界范围内的全 部土体都处于塑性破坏状态，地基丧失稳定，此时的荷载称为极限荷载，也称为地基的极限承载力。 61.岩石透水性：岩石能被谁透过的性能称为岩石透水性
62.断层：岩层受力作用断裂后，岩层沿着破裂面产生显著位移的断裂构造，称为断层。
63.潜蚀：地表水或地下水流入地下土体内，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。
65.条分法：条分法就是将滑动土体竖直分成若干土条，把土条当成刚体，分别求作用于各土条的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩。
67. 压缩变形：土体收外力作用产生的体积缩小称为压缩变形。 69.矿物：具有一定化学成分和物理性质的自然元素单质和化合物。
71．砂土的剪胀性：砂土的初始孔隙比不同，在剪切过程中，松砂受剪体积缩小（剪缩）；密砂受剪，由
于土颗粒的咬合作用，体积增大。也就称为剪胀。
72．管涌：指在渗透水流的作用下，土体中的细土粒在粗土粒间的孔隙通道中随着水流移动并被带出流失
的现象。
77．残积土层：是残留在原地未被搬运的那一部分原岩风化剥蚀后的产物，而另一部分则被风和降水所带
走。
78．坡积土层：雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀，顺着斜坡向下逐渐移动、沉积
在较平缓的山坡上而形成沉积物。
78．粘聚力：由于粘土矿物颗粒间通过水膜接触，常形成相互吸引和胶结，这种力称为粘聚力。
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1)【 粒度成分】指土中各种不同粒组的相对含量（以干土的百分比表示） 2) 【粒 组】工程上把大小相近的土粒合并成组，称为粒组。
3) 【土的压缩性】指在外荷载的作用下，土体体积变小的性质，它反应的时土中应力与应变之间的变化关
系。
4) 【土的压实性】指采用人工或机械对土施以夯实振动作用，使土在短时间内压实变密获得最佳结构，以
改善和提高土的力学强度的性能。
5) 【土的液化】指饱和状态沙土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体的性质完全失去强度和
刚度的现象。
6) 【土的毛细性】指土中的毛细空隙能使水产生毛细现象的性质。
7) 【冻胀现象】某些细粒土层在冻结时往往会发生土层体积膨胀，使地面隆起成丘。 8) 【动水力】把水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力称为动水力。
9) 【达西定律】指在层流状态的渗流中，渗透速度与水力梯度的一次方成正比，并与土的性质有关。V=KJ 10) 【自重应力】由于土的自身重力引起的应力。
11) 【附加应力】由于外荷载作用在土体上时，土中产生的应力增量。
12) 【地基容许承载力】指地基土在外荷载的作用下，不产生剪切破坏且基础的沉降不超过允许值时，单
位面积上所承受的最大荷载。
13) 【极限荷载】指地基即将失去稳定性，土体将要从基底被挤出时，作用于地基的外荷载。
14) 【临界荷载】当地基中塑性变形区最大深度为中心荷载Zmax=B/4或偏心荷载作用时Zmax=B/3与此对应
的基础底面压力，分别以Pcr
15) 【临塑荷载】指在外荷载作用下，地集中刚开始产生塑性变形时，基础地面单位面积上所承受的荷载。 16) 【静止土压力】挡墙保持原来位置不动，此时作用在挡墙上的为静止土压力。
17) 【主动土压力】挡墙在墙后土体的作用下向前移动，墙后土体也随之向前移动，土中产生剪应力τf.。 18) 【被动土压力】挡墙在某种外力作用下向后移动，墙后土体也随之向后移动，土中产生了剪应力τf。 19) 【土坡稳定安全系数】指土的抗剪强度与土坡中可能滑动面上产生的剪应力间的比值。
20) 【灵敏度】保持原来天然含水量，但天然结构被破坏的重塑土的强度比保持天然结构的原状土的强度
低，其比值可作为结构性指标。
21) 【触变性】软土时海绵状结构性沉积物，当原状土的结构未受破坏时，常具有一定的结构强度，但一
经扰动结构强度便破坏。
22) 【流变性】指在一定荷载的持续作用下，土的变形随时间而增长的特性。 23) 【液限】粘性土呈液态和塑态之间的界限含水量。 24) 【塑限】 粘性土呈塑态与半固态之间的界限含水量
25) 【塑性指数】 粘性土与粉土的液限与塑限的差值，去掉百分数称塑性指数。 26) 【液性指数】 粘性土的液性指数为天然含水量与塑限差值液限塑限差值之比
27) 【土的相对密度】用天然孔隙比e与同一种砂的最疏松状态孔隙比emin和最密实状态孔隙比emax进
行对比，看e靠近emax还是emin，以此判断它的密实度。
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28) 【特殊土】指在特定的地域内，由于生成条件特殊，使之不同于一般土，而具有某些特殊性质的土 29) 【软土】一般指在静水或缓慢流水环境中沉积而成的，天然含水量大、压缩性高、承载力低、透水性
差的一种软塑到流塑状态的饱和粘性土层。 30) 【水头梯度】 沿着水流方向单位长度上的水头差。
31) 【沉降】 指建筑物作为外荷载作用于地基上，使地基产生附加应力，而附加应力的产生致使地基出
现压缩变形通常将建筑基础随之产生的竖向变为称为沉降。
32) 【总应力】由自重应力、静水压力、及外荷载P所产生的附加应力组成。 33) 【有效应力】土颗粒间的接触压力在截面积上的平均应力，称为有效应力。 34) 【孔隙水压力】由土体空隙内的水承受的压力称为孔隙水压力
35) 【压缩系数】在压力变化不大时，土中孔隙比的变化与压力的变化成正比。 36) 【压缩模量】 指土在无侧膨胀的条件下受压时，竖应力增量与与应变增量的比值。 37) 【快剪】不固结不排水试验又称快剪 38) 【固结快剪】固结不排水试验称为固结快剪 39) 【慢剪】固结排水试验称为慢剪。
40) 不均匀系数: 定义为Cu= d60/ d10, d10 , d60分别为粒径分布曲线上小于某粒径土的土颗粒含量分别
为10％和60％。
41) 被动土压力：当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时，随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力
增加，当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值，作用在墙上的土压力称为被动土压力。 42) 含水量：土中水的重量与土粒重量之比。
43) 浮重度：水下土体单位体积所受的重力。也叫有效重度、有效容重、浮容重。 44) 孔隙率：土体孔隙体积与总体积之比。 45) 孔隙比：土体孔隙体积与土粒体积之比。 46) 粘性土：塑性指数大于10的土。
47) 粒径级配：土中各粒组的相对含量就称为土的粒径级配。 48) 正常固结土：土层目前的自重应力等于先期固结压力的土层。
49) 最佳含水量：在一定压实功作用下，使土最容易压实，并能达到最大干密度时的含水量。 二、
问答题
1. 什么称作砂土的液化？其产生的原因是什么.?
答：无粘性土（砂土）从固体状态转变为液体状态的现象称为砂土的液化。
液化主要原因是由于砂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。 2. 矿物的物理性质有那些？
答：颜色、形态、光泽、硬度、解理与断口等。 6. 按照排水条件，三轴剪切实验分为哪三种？ 答： 不固结不排水 固结不排水 固结排水
7. 三轴剪切实验与直接剪切实验产生的破裂面有何区别？
答：三轴剪切实验是破裂面是一自然面，它与大主应力作用面之间的夹角是45°+?/2；直接剪切实验产生
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的破裂面是人为的平面。 8. 简述毕肖甫法的特点有哪些？ 答：（1）满足整体力矩平衡条件。
（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）假设各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。
9. 土中的矿物按成因分为哪几类？代表性的矿物有哪些？ 答：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：高岭石、蒙脱石、伊犁石 10. 影响土抗剪强度指标的因素主要有哪些？
答：影响抗剪强度大小变化的因素是多方面的。然而主要的是与土中剪应力两者相作用的条件有关。首先是土本身所具有的抗剪阻力的基本性能，包括土的成分、颗粒大小及其就结构性质和应力历史等；其次是作用于土体的剪应力剪切破坏的实际条件，包括应力水平、排水条件、应力路径、加载速度与剪切速率和应力状态等。
11. 何谓土的固结？土固结过程的特征如何？
答：土固结是孔隙中水随时间的发展逐渐渗流排出，空隙体积缩小，土体体积逐渐压缩最后趋于稳定的过程。土固结过程的特征是孔隙水压力不断减小有效应力不断增大。 13. 简述直接剪切仪具有的优缺点？
答：（1）剪切面限定在上下盒之间的平面，而不是沿土样最薄弱的面剪切破坏。
（2）剪切面上剪切应力分布不均匀，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的原截面积计算的。 （4）实验时不能严格控制排水条件，不能量测孔隙水压力。 14. 毕肖甫法分析土坡稳定有哪些优点和缺点？
答：毕肖甫提出一个考虑条块侧面力的土坡稳定分析法，称为毕肖甫法。 优点：（1）毕肖甫法与严格的极限平衡分析法相比，结果比较接近。 （2）计算简单精确，是目前工程中常用的一种方法。
缺点：（1）毕肖甫法确定的边坡稳定系数并不能真正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，边界条件比较复杂的，用毕肖甫法寻找最危险滑动面是最空难的。 17. 土是如何形成的？
答：岩石经过分化和其他外力地质作用及人类活动等破碎、分散和搬运，在各种地质沉积环境下形成具有一定结构的松散产物，称为土。
18. 为防治渗透变形，一般可采取哪些措施？
答：防治渗透变形，一般可采取两方面的措施：一是降低水力梯度，为此，可以采用降低水头或增设加长渗径等办法；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。
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自考工程地质及土力学习题集和答案
