土力学-期末考试题库Word文档格式.doc
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(1)一类是原生矿物:
母岩经物理风化而成,如石英、云母、长石;
(2)另一类是次生矿物:
母岩经化学风化而成,土中次生矿物主要是粘土矿物,此外还有铝铁氧化物、氢氧化物和可溶盐类等。
常见的粘土矿物有蒙脱石、伊里石、高岭石;
由于粘土矿物颗粒很细,比表面积很大,所以颗粒表面具有很强的与水作用的能力,因此,土中含粘土矿物愈多,则土的粘性、塑性和胀缩性也愈大。
9.
简述土中粒度成分与矿物成分的关系。
粗颗粒土往往是岩石经物理分化形成的原岩碎屑,是物理化学性质比较稳定的原生矿物颗粒;
细小土粒主要是化学风化作用形成的次生矿物颗粒和生成过程中有机物质的介入,次生矿物的成分、性质及其与水的作用均很复杂,是细粒土具有塑性特征的主要因素之一,对土的工程性质影响很大。
10.
粘土的活动性为什么有很大差异?
粘土颗粒(粘粒)的矿物成分主要有粘土矿物和其他化学胶结物或有机质,而粘土矿物是很细小的扁平颗粒,颗粒表面具有很强的与水相互作用的能力,表面积(比表面)愈大,这种能力就愈强,由于土粒大小而造成比表面数值上的巨大变化,必然导致土的活动性的极大差异,如蒙脱石颗粒比高岭石颗粒的比表面大几十倍,因而具有极强的活动性。
11.
粘土颗粒为什么会带电?
研究表明,片状粘土颗粒的表面,由于下列原因常带有布平衡的负电荷。
①离解作用:
指粘土矿物颗粒与水作用后离解成更微小的颗粒,离解后的阳离子扩散于水中,阴离子留在颗粒表面;
②吸附作用:
指溶于水中的微小粘土矿物颗粒把水介质中一些与本身结晶格架中相同或相似的离子选择性地吸附到自己表面;
③同晶置换:
指矿物晶格中高价的阳离子被低价的离子置换,常为硅片中的Si4+被Al3+置换,铝片中的Al3+被Mg2+置换,因而产生过剩的未饱和的负电荷。
④边缘断裂:
理想晶体内部是平衡的,但在颗粒边缘处,产生断裂后,晶体连续性受到破坏,造成电荷不平衡。
二、
填空题
1.根据土的颗粒级配曲线,当颗粒级配曲线较
平缓
时表示土的级配良好。
2.工程中常把
CU>
10
的土称为级配良好的土,把
CU<
5
的土称为级配均匀的土,其中评价指标叫
不均匀系数
。
3.不同分化作用产生不同的土,分化作用有物理风化、
化学风化、
生物风化
4.粘土矿物基本上是由两种原子层(称为晶片)构成的,一种是
硅片
,它的基本单元是Si—0四面体,另一种是
铝片
,它的基本单元是A1—OH八面体。
5.不均匀系数Cu、曲率系数Cc的表达式为Cu=d60/d10
、Cc=Cc=d230/(d60×
d10)。
6.砂类土样级配曲线能同时满足Cu≧5
及Cc=1~3的土才能称为级配良好的土。
7.土是
岩石风化
的产物,是各种矿物颗粒的集合体。
土与其它连续固体介质相区别的最主要特征就是它的
散粒性
和
多相性
。
8.土力学是利用
力学
一般原理和
土工测试
技术来研究土的物理性质以及在所受外力发生变化时的应力、变形、强度、稳定性和渗透性及其规律一门科学。
9.最常用的颗粒分析方法有
筛分
法和
水分
法。
10.著名土力学家
太沙基
的《土力学》专著问世,标志着现代土力学的开始。
三、
选择题
1.在毛细带范围内,土颗粒会受到一个附加应力。
这种附加应力性质主要表现为(
C
)
(A)浮力;
(B)张力;
(C)压力。
2.对粘性土性质影响最大的是土中的(
)。
(A)强结合水;
(B)弱结合水;
(C)自由水;
(D)毛细水。
3.土中所含“不能传递静水压力,但水膜可缓慢转移从而使土具有一定的可塑性的水,称为(D
(A)结合水;
(B)自由水;
(C)强结合水;
(D)弱结合水。
4.下列粘土矿物中,亲水性最强的是(C
(2005年注册土木工程师(岩土)职业资格考试题,三峡大学2006年研究生入学考试试题)
(A)高岭石;
(B)伊里石;
(C)蒙脱石;
(D)方解石。
5.毛细水的上升,主要是水受到下述何种力的作用?
(
(A)粘土颗粒电场引力作用;
(B)孔隙水压力差的作用
(C)水与空气交界面处的表面张力作用。
6.土的可塑性范围与比表面大小有关,下列说法正确的是(A
)
(A)粘土的比表面比砂土大,所以可塑性范围大
(B)粘土的比表面比砂土小,所以可塑性范围大
(C)粘土的比表面与砂土相似,颗粒细,故可塑性范围大
7.图粒大小及级配,通常用颗粒级配曲线表示,土的颗粒级配曲线越平缓,则表示(
C)。
(A)土粒大小均匀,级配良好;
(B)土粒大小不均匀,级配不良;
(C)土粒大小不均匀,级配良好。
8.由某土颗粒级配曲线获得d60=12.5mm,d10=0.03mm,则该土的不均匀系数Cu为(
A)。
(A)416.7;
(B)4167;
(C)2.4×
10-3;
(D)12.53。
9.若甲、乙两种土的不均匀系数相同,则两种土的(D
)。
(A)颗粒级配累计曲线相同;
(B)有效粒径相同;
(C)限定粒径相同;
(D)限定粒径与有效粒径之比相同。
10.在工程上,对于粒径分别大于0.075mm及小于0.075mm的土,采用的颗粒级配试验方法为(C)。
(A)均为筛分法;
(B)均为水分法;
(C)前者为筛分法后者为水分法。
11.毛细水上升高度决定于土粒粒度,下列哪种土毛细水上升高度最大(
B)。
(A)粘性土;
(B)粉土;
(C)砂土。
12.若将1cm3立方体颗粒分割为棱边0.001mm的许多立方体颗粒,则比表面变为(B)。
(A)6×
102cm2;
(B)6×
104cm-1;
(C)6×
104。
13.稍湿状态的砂堆,能保持垂直陡壁达几十厘米高不塌落,因为存在(D)。
(A)拉力;
(B)浮力;
(C)重力;
(D)毛细粘聚力。
14.具有更好的分选性和磨圆度的土是(
D)。
(A)残积土;
(B)坡积土;
(C)洪积土;
(D)冲积土。
15.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,沉积在平缓的坡脚,这种搬运和堆积方式形成的土称为(
(A)残积土
(B)坡积土
(C)洪积土
(D)冲积土
16.下图1-1为某砂土的颗粒级配曲线,是判断属于下列(
D)类。
图1-1
(A)A线级配良好,B线级配不良,C线级配不连续;
(B)A线级配不连续,B线级配良好,C线级配良好;
(C)A线级配不连续,B线级配不良,C线级配良好;
(D)A线级配不良,B线级配良好,C线级配不连续。
四、
判断改错题
结合水是液态水的一种,故能传递静水压力。
×
,不能传递静水压力
风积土是岩石经物理和化学风化的产物。
,由风力搬运形成的土。
土的结构最主要的特征是成层性。
,结构改为构造。
五、
计算题
1.甲乙两土样的颗粒分析结果列于下表,试绘制级配曲线,并确定不均匀系数以及评价级配均匀情况。
粒径/mm
2~0.5
0.5~
0.25
0.25~
0.1
0.1~
0.05
0.05~
0.02
0.02~
0.01
0.01~0.005
0.005~0.002
﹤0.002
相对
含量(%)
甲土
24.3
14.2
20.2
14.8
10.5
6.0
4.1
2.9
3.0
乙土
5.0
17.1
32.9
18.6
12.4
9.0
解:
甲土颗粒级配曲线如下:
孔径(mm)
留筛土质量(g)
小于该孔径的土质量(g)
小于该孔径的土的百分数%
2
100
0.5
75.7
61.5
41.3
26.5
16
10
0.005
5.9
0.002
3
<
,,
,因为>
10粒度分布范围较大,土粒越不均匀,级配良好。
乙土颗粒级配曲线如下:
05
5
95
90
72.9
40
21.4
9
,
第2章土的物理性质及分类
什么是土的物理性质指标?
哪些是直接测定的指标?
哪些是计算指标?
(1)土的各组成部分的质量和体积之间的比例关系,用土的三相比例指标表示,称为土的物理性质指标,可用于评价土的物理、力学性质。
(2)直接测定的指标:
土的密度r、含水量w、相对密度ds;
计算指标是:
孔隙比e、孔隙率n、干密度rd、饱和密度rsat、有效密度r’、饱和度Sr
甲土的含水量大于乙土,试问甲土的饱和度是否大于乙土?
w甲>
w乙,但Sr甲不一定大于Sr乙。
因为Sr=wds/e,它不仅与含水量w有关,还与ds、e有关。
什么是塑限、液限和缩限?
什么是液性指数、塑性指数?
(1)液限wL:
液限定义为流动状态与塑性状态之间的界限含水量。
(2)塑限wp:
塑限定义为土样从塑性进入半坚硬状态的界限含水量。
(3)缩限ws:
缩限是土样从半坚硬进入坚硬状态的界限含水量。
(4)塑性指数IP定义为土样的液限和塑限之差:
IP=wL-wP
(5)液性指数:
塑性指数对地基土性质有何影向?
塑性指数IP是土的颗粒组合、矿物成分以及土中水的离子成分和浓度的指标。
土颗粒越细、粘土矿物含量越多、土粒表面反离子层中低价阳离子增加,IP变大。
IP是粘性土的分类标准。
IP>
17为粘性土,10<
IP≤17为粉质粘土
什么是土的冻胀性?
产生机理是什么?
(1)当地层温度降至零摄氏度以下,土中水冻结形成冻土。
某些细粘粒土在冻结时,体积发生膨胀,即冻胀现象。
(2)产生机理是由于土层在结冰时,周围未冻区土中的水分向冻结区迁移积聚的结果。
说明细粒土分类塑性图的优点。
土的塑性指数是划分细粒土的良好指标,它既能综合反映土的颗粒组成、矿物成分以及土粒吸附阳离子成分等方面的特性,但是不同的液限、塑限可给出相同的塑性指数,而土性却很可能不一样。
塑性图考虑了塑性指数和液限两个方面,因此对细粒土分类更加合理。
按规范如何对建筑地基岩土进行分类?
作为建筑地基的岩土,可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
甲乙两土的天然重度和含水量相同,相对密度不同,饱和度哪个大?
相对密度大的,饱和度小。
因为:
由此看出:
ds大的,Sr就小。
简述用孔隙比e、相对密实度Dr判别砂土密实度的优缺点。
(1)用e判断砂土的密实度的优点:
应用方便,同一种土,密实砂土的空隙比一定比松散砂土的小;
缺点:
无法反映土的粒径级配因素。
(2)用Dr判断砂土的密实度的优点:
考虑了土级配因素,理论上完善;
缺点:
用长颈漏斗测定emax或用振动叉和击实金属法测定emin因人而异,难以获得较为科学的数据。
简述野外判别碎石土密实度方法?
野外判别碎石土密实度的方法:
根据骨架颗粒含量和排列、可挖性、可钻性,将碎石土分为密实、中密、稍密、松散四种密实状态。
什么是土的灵敏度和触变性?
试述在工程中的应用。
(1)土的灵敏度定义为原状土强度与扰动土强度之比,即:
St=原状土强度/扰动土强度。
土的强度通常采用无侧限抗压强度试验测定,即:
土的灵敏度愈高,其结构性愈强,受扰动后土的强度降低就愈多。
所以在基础施工中应注意保护基槽,尽量减少土结构的扰动。
(2)饱和粘性土的结构受到扰动,导致强度降低,但当扰动停止后,土的强度又随时间而逐渐增大。
粘性土的这种抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质称为土的触变性。
例如:
在黏性土中打桩时,可利用土的灵敏度,桩侧土的结构受到破坏而强度降低,将桩打入土中;
利用土的触变性,在停止打桩以后,土的强度逐渐恢复,桩的承载力增加。
12.
说明下图2-1中各图的横纵坐标,同时标出单位。
(b)击实曲线
(c)塑性图
(a)级配曲线
图2-1
13.影响土压实性的主要因素什么?
含水量、击实能量、土的颗粒级配、试验条件。
14.什么是最优含水量和最大干密度?
在一定的压实能量下使土最容易压实,并能达到最大干密度时的含水量称为土的最优含水量,用wop表示;
相对应的干密度叫最大干密度,用rdmax表示。
15.为什么含水量w<
最优含水量wop时,干密度rd随w增加而增大,w>
wop时,rd随w增加而减小?
因为含水量小于最优含水量wop时,土中水主要是强结合水,颗粒间具有很大的分子引力,阻止颗粒移动,压实比较困难,干密度较小;
当含水量适当增大时,土中结合水膜变厚,土粒间的连接力减弱而使粒易于移动,压实效果变好,干密度增加;
当含水量继续增加时超过最优含水量wop出现了自由水,击实时水不易立即排除,阻止土粒靠近,压实效果下降,干密度又下降。
16.在填方压实工程中,土体是否能压实到完全饱和状态?
为什么?
(华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试)
粘性土渗透性很小,压实过程中含水量几乎不变,土中少量封闭气体很难全部赶走,要想击实到完全饱和状态是不可能的
17.影响土击实效果的因素有哪些?
含水量、土类及级配、击实功能、毛细管压力以及孔隙压力等,其中前三种影响因素是最主要的。
18.为什么仅用天然含水量说明不了粘性土的物理状态,而用液性指数却能说明?
(长安大学2007年硕士研究生入学考试)
对于粘性土,因粘土矿物含量高、颗粒细小,其物理状态与含水量关系非常密切。
同一种粘性土随其含水量的不同,而分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。
但是由于含不同矿物成分的粘性土,即使具有相同的含水量,也未必处于同样的物理状态,因为含不同矿物成分的粘性土在同一含水量下稠度不同。
在一定含水量下,一种土可能处于可塑状态,而含不同矿物颗粒的另一种粘性土可能处于流动状态。
因此,考虑矿物成分的影响,粘性土的软硬状态不用含水量直接判断。
1粘性土中含水量不同,可分别处于
固态、
半固态、可塑态、
流动态
、四种不同的状态。
其界限含水量依次是
缩限
、
塑限
液限
2.对砂土密实度的判别一般采用以下三种方法
孔隙比法
相对密度法
标准灌入法
3.土的天然密度、土粒相对密度、含水量由室内试验直接测定,其测定方法分别是
环刀法
比重瓶法
烘干法
4.粘性土的不同状态的分界含水量液限、塑限、缩限分别用
锥式液限仪
搓条法
收缩皿法
测定。
5.土的触变性是指
粘性土的结构受到扰动时,导致强度降低,但当扰动停止后,土的强度又随时间而逐渐增大的性质。
6.土的灵敏度越高,其结构性越强,受扰动后土的强度降低越
多
7.作为建筑地基的土,可分为岩石、碎石土砂土、
粉土
、粘性土和人工填土。
8.碎石土是指粒径大于
2
mm的颗粒超过总重量50%的土。
9.土的饱和度为土中被水充满的孔隙
体积
与孔隙
总体积
之比。
10.液性指数是用来衡量粘性土的
软硬
状态。
三、选择题
1.作为填土工程的土料,压实效果与不均匀系数Cu的关系:
A)
(A)Cu大比Cu小好
(B)Cu小比Cu大好
(C)Cu与压实效果无关
2.有三个同一种类土样,它们的含水率都相同,但是饱和度Sr不同,饱和度Sr越大的土,其压缩性有何变化?
B)
(A)压缩性越大
(B)压缩性越小
(C)压缩性不变
3.有一非饱和土样,在荷载作用下,饱和度由80%增加至95%。
试问土样的重度γ和含水率怎样改变?
(A)
(A)γ增加,减小
(B)γ不变,不变
(C)γ增加,增加
4.土的液限是指土进入流动状态时的含水率,下述说法哪种是对的?
C)
(A)天然土的含水率最大不超过液限
(B)液限一定是天然土的饱和含水率
(C)天然土的含水率可以超过液限,所以液限不一定是天然土的饱和含水率
5.已知砂土的天然孔隙比为e=0.303,最大孔隙比emax=0.762,最小孔隙比emin=0.114,则该砂土处于(
A)状态。
(A)密实
(B)
中密
(C)松散
(D)稍密
6.已知某种土的密度ρ=1.8g/cm3,土粒相对密度ds=2.70,土的含水量w=18.0%,则每立方土体中气相体积为(
C)
(A)0.486m3
(B)0.77m3
(C)0.16m3
(D)0.284m3
7.在土的三相比例指标中,直接通过室内试验测定的是(B)。
(A)ds,w,e;
(B)ds,w,ρ;
(C)ds,e,ρ;
(D)ρ,w,e。
8.有若干种粘性土,它们的液限wL相同,但塑性指数IP不同,IP越大,则土的透水性有何不同(
(湖北工业大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试)
(A)透水性增大;
(B)透水性不变;
(C)透水性减小。
9.评价粘性土的物理特征指标有哪些(
(湖北工业大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试)
(A)天然孔隙比e,最大孔隙比emax,最小孔隙比emin;
(B)最大干重度rdmax,最优含水量wop,压实度lc;
(C)天然含水量w,塑限Wp,液限WL。
10.对无粘性土的工程性质影响最大的因素是(
(A)含水量;
(B)密实度;
(C)矿物成分;
(D)颗粒的均匀程度。
11.处于天然状态的砂土的密实度一般用哪一种试验方法测定(
(A)载荷试验;
(B)十字板剪切试验;
(C)标准贯入试验;
(D)轻便触探试验。
12.某粘性土的液性指数=0.6,则该土的状态(B
(A)硬塑;
(B)可塑;
(C)软塑;
(D)流塑。
13.粘性土的塑性指数越大,表示土的(
(A)含水量w越大;
(B)粘粒含量越高;
(C)粉粒含量越高;
(D)塑限Wp越高。
14.淤泥属于(
(A)粉土;
(B)粘性土;
(C)粉砂;
(D)细砂。
15.粘性土的塑性指数越大,说明(C)。
(A)土粒比表面积越小;
(B)土粒吸附能力越弱;
(C)土的可塑范围越大;
(D)粘粒、胶粒、粘土矿物含量越低。
16.不同状态下同一种土的重度由大到小排列顺序是(A)。
(A);
(B);
(C);
(D)。
17.已知甲、乙两土样物理性质指标如表2-1:
表2-1
土样
/%
甲
32
20
37
2.72
1.0
乙
23
27
2.66
判断下列结论中,正确的是(A
(A)甲比乙具有更多的粘粒;
(B)甲比乙具有更大的密度;
(C)甲比乙具有更大的干密度;
(D)甲比乙具有更大的孔隙比。
18.下列叙述正确的是(
(A)时,粘性土处于坚硬状态;
(B)时,粘性土处于流动状态;
(C)时,粘性土处于坚硬状态;
(D)时,粘性土处于软塑状态。
19.下面有关粘性土的叙述正确的是(B
(A)粘性土是指塑性指数小于或等于10的土;
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