《工程岩土学》试卷答案
一.
名词解释（20分，每题2分）
1. 粒度成分：土中各粒组的相对含量。通常用各粒组质量占干土质量的百分比表示。
2. 原生矿物：母岩经物理风化作用形成的碎块，它保留了原岩的矿物成份。
3. 红粘土：指碳酸盐系岩石，经过强烈的化学风化形成的褐红、棕红的残积(局部坡积)的高塑性粘土。
4. 土粒密度：指土中固体颗粒单位体积的质量。
5. 比表面积：单位体积或单位质量的固体颗粒所具有的表面积的总和。
6. 土的液性指数：稠度指标，用来判断天然土稠度状态 Il＝
7. 膨胀压力：原始土样在体积不变的情况下，土膨胀时产生的最大内应力。
8. 库仑定律：土的抗剪强度由内摩擦力和内聚力两部分组成。内摩擦力与剪切面上的法向应力成正比，比值为土的内摩擦系数。
9. 饱和度：土中所含的水的体积与孔隙体积的百分比，反映了水对孔隙的充满程度。
10. 等电pH值：使固体颗粒呈中性不带电时溶液的pH值。
二．判断（10分，每题1分）
1．× 2．√ 3．√ 4．√ 5．× 6．× 7．× 8．× 9．× 10. √
三．简要回答下列问题（20分）
1. （3分）
答：>0.075mm粗粒—筛分析；
<0.075mm细粒—静水沉降法（比重计法）
大小土粒混杂—联合测定（筛析+静水沉降）
2. （5分）
答：土的前期固结压力pc与土层上覆自重压力p0的比值称为超固结比。
按pc与p0的比值OCR的大小把土的固结状态分为：
①当pc＝p0，称正常固结土（正常压密）。
②当pc> p0，称超固结土（超压密土）。
③当pc< p0，称欠固结土（欠压密土）。
3. （4分）
答：可塑性是指细粒土含水量介于液限含水量与塑限含水量之间时，土处于塑态，具有在外力作用下可被揉搓成任意形状而不破坏连结，外力解除后不恢复原状的性质。粘性土具有塑性是由于它具有公共的扩散层连结，使得颗粒间既有连结，同时连结力又很弱，因此它可以被任意揉搓变形，但还保持一定形状。
4. （5分）
答：特殊土的类型主要有红土、黄土、淤泥类土、膨胀土、盐渍土、冻土、人工填土、分散土、污染土、风化岩残积土
5. （3分）
答：土的结构连结按连结力性质划分主要有化学力连结、静电引力连结、离子静电引力连结、分子间引力连结、磁性连结、毛细力连结。
四．论述题（20分）
1. （9分）
答：查表确定地基承载力时，对于粘性土采用的参数是孔隙比e和液性指数Il，因为地基的力学性质主要取决于土粒间的连结及地基土的结构特征。液性指数Il的大小反映了土颗粒间的连结强度，其值越小，土粒间连结力越大。孔隙比反映了土的结构特征，其值越大，结构越疏松，地基土体力学性质越差。因此可以通过这两个参数来查表确定地基承载力。孔隙比为计算参数，通过室内实验测得土粒密度，土的天然密度和天然含水率，计算得到
（
）。液性指数Il＝
，其中wp和wl为塑限含水率和液限含水率，分别通过搓条法和平衡锥法由室内实验得到。
淤泥类土因其天然含水率大于wl，孔隙比大于1，很难保证其结构不受扰动，因此其孔隙比e的测定不准确，所以只用w来查表确定地基承载力。
2．（6分）
答：黄土在一定压力作用下，浸水后，结构迅速破坏，产生附加沉陷的性能称为湿陷性。
黄土特殊的物质组成和特殊结构是产生湿陷的内因，而水是外因。物质组成颗粒细小，以粉粒为主，矿物以长石、石英为主，富含CaCo3。矿物亲水性差，结构疏松多孔，打孔隙发育，为湿陷提供空间，具有可溶盐胶结连结和粘粒吸附的强结合水连结，连结不抗水，遇水结构迅速破坏，连结减弱，产生湿陷(天然含水量小)
选用湿陷系数来判断黄土是否具有湿陷性。湿陷系数是指黄土在一定压力下，压缩稳定的高度与不增加压力浸水后湿陷稳定的高度之差与土样原始高度之比。工程中确定以压力为0.2MPa时的δs来判断土的湿陷性，当δs <0.015时为非湿陷性黄土，δs ≥0.015时为湿陷性黄土。
3.
（5分）
答：（1）压密变形阶段，压力与s成直线关系，土粒发生铅直方向压密，土呈弹性变形。
（2）剪切变形阶段，压力超过pa，土在继续压密同时局部地区剪力超过了土粒抗剪强度，出现了剪切变形（土粒相互错动）随p增大，剪切变形增大。
临塑压力pa：指地基土由压密变形阶段过渡到剪切变形阶段的临界压力。
（3）完全破坏阶段：p超过某临界值时，剪切变形形成连续滑动面，导致一部分土体对另一部分土体相对滑动→强度破坏。
极限压力：地基土由剪切变形阶段过渡到完全变形阶段的临界荷载。
五．计算题（22分）
1．(6分)
答：对1号土样
因为a1-2<0.1MPa，所以为低压缩性
对2号土样
因为0.1<a1-2<0.5MPa，所以为中压缩性
2．（4分）
答：
；
将二式联立，解方程组可得
C＝125kPa；φ＝14o
3．(12分)
答：（1）
（2）
(3) 
（4）
六．土样定名（8分）
答：1号样：
所以为粉质粘土
2号样：＞0.075mm颗粒含量为43.0%＜50%，且
所以为粉土
3号样：＞0.075mm颗粒含量为13.0%＜50%，且
所以为粉土
4号样：
所以为粘土