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土动力学和工程抗震一、是非题(每题一分,共10分)1. (×)2(√)3. (√)4.(×)5(√)二、单选题(每题一分,共15分)1.B2.( A) 3 ( D ) 4. (C ) 5. ( D )6. (C) 7. (A)8. (D) 三．多选题：(每题一分,共15分)1. ( A、B)。
2. (A、B、C)。
3． (A、B、D)。
4. (A、B、C )。
5. (A、B、C、D )6. (A、B、C)。
7. (A、B、C )三．.简述土动力学研究的的主要内容。
(10分)标准答案：1.工程建筑中的各种动荷载作用和特点；2.动荷载所引起的振动和波动及在土中运动的规律；3.土的动应力-应变关系；4土的动强度和变形；5.土的振动液化；6.土动力性特性测试设备与测试技术；7.动力荷载条件下的地基承载力，土坡稳定及挡土墙土压力；8.土与结构物的相互作用。
四.名词解释：振动和波动(10分)标准答案：振动：如果某一个质点在随时间变化的力系作用下能够在它的平衡位置附近沿直线作往复运动，则这个质点的运动称为振动。
波动：对于连续介质来说，当它的任一个质点发生振动时，这个振动质点的能量就会传递给周围的质点，从而引起周围质点的振动。
这种振动在介质内的传播过程称为波动。
五.简述土体的动力反应分析的剪切层法、集中质量法、有限单元法、振型叠加法(10分)标准答案：剪切层法：剪切层法是将土体视为由一系列薄层所组成，其间由剪切弹簧和阻尼器联成的振动体系(即将土体视为粘弹性材料)。
它承受地震引起的水平剪切振动，按一维问题进行分析。
集中质量法：集中质量法是将结构系统的质量集中在一个质点或多个质点，各质点之间或质点与地基之间用一假想的无重量的弹簧和阻尼器连接起来，从而形成一个质-阻-弹系统来研究物体的动力反应特性。
有限单元法：有限单元法需先对土体离散化，把土体分割成在有限个结点处连接起来的单元的离散体，选好坐标，对单元和结点分别进行编号，计算各结点的坐标和个单元的面积，然后对每个单元体用有限个参数描述它的力学特性，再将这些单元体力学特性的总和视为土连续体的力学特性，由此建立各种物理量的平衡关系，最后归结为求解线性代数方程组。
全国高等教育自学考试土力学及地基基础标准预测试卷（一）（考试时间150分钟）第一部分选择题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20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，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时，若曲线越陡，则表示土的 ( ) A．颗粒级配越好 B．颗粒级配越差C．颗粒大小越不均匀 D．不均匀系数越大2．判别粘性土软硬状态的指标是 ( )A．塑性指数 B．液性指数C．压缩系数 D．压缩指数3．产生流砂的充分而必要的条件是动水力 ( )A．方向向下 B．等于或大于土的有效重度C．方向向上 D．方向向上且等于或大于土的有效重度4．在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是 ( )A．均匀的 B．曲线的C．折线的 D．直线的5．在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是 ( )A．附加应力的变化 B．总应力的变化C．有效应力的变化 D．自重应力的变化6．采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4用于矩形底面基础设计时，其结果 ( ) A．偏于安全 B．偏于危险C．安全度不变 D．安全与否无法确定7．无粘性土坡在稳定状态下（不含临界稳定）坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( ) A．β<φB．β=φC．β>φ D．β≤φ8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是 ( )A．钻孔柱状图 B．工程地质剖面图C．地下水等水位线图 D．土工试验成果总表9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准值φk、Ck 按公式确定地基承载力的特征值。
偏心距的大小规定为（注：Z 为偏心方向的基础边长） ( )A．e≤ι/30 B．e≤ι/10C．e≤b/4 D．e≤b/210.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是 ( )A．减小液化的可能性 B．减小冻胀C．提高地基承载力 D．消除湿陷性第二部分非选择题二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。
土木工程中的土壤力学参数测试与分析土木工程中的土壤力学参数测试与分析是土木工程领域中非常重要的一项工作。
土壤力学参数是描述土壤力学性质的量值，对于土木工程的设计、施工和运营管理起着至关重要的作用。
本文将介绍土壤力学参数的测试方法及其分析处理过程。
1. 土壤力学参数的测试方法1.1 土壤试验土壤试验是一种常用的测试土壤力学参数的方法。
主要包括直剪试验、三轴剪切试验和压缩试验。
直剪试验通过加载土样进行切割，测量土壤的剪切强度和剪切变形，从而得到剪切参数。
三轴剪切试验则在土样上施加垂直和水平方向的压力，以模拟实际工程中的应力状态，得到土壤的剪切参数和压缩参数。
压缩试验则用于测定土壤的压缩特性和固结特性。
1.2 土壤钻探土壤钻探是获取土壤样品进行试验的重要手段。
通过钻探机械将钻头插入土体中，将取得的土样送到实验室进行力学参数的测试。
常用的土壤钻探方法有岩心钻探和岩土钻探。
岩心钻探适用于较坚硬的土壤，取得的岩心样品对应于较大的土壤体积，能够更好地代表整个土体。
岩土钻探适用于较软弱的土壤，能够快速地获取大量的土壤样品。
2. 土壤力学参数的分析处理2.1 剪切强度的分析剪切强度是土壤力学参数中的重要指标，通常用于土地基承载力和边坡稳定性的分析。
在进行剪切强度分析时，需考虑土壤类型、孔隙水压力、孔隙比等因素对剪切强度的影响。
常用的剪切强度分析方法有摩尔-库伦准则、塑性力学准则和细观力学准则。
2.2 压缩特性的分析土壤的压缩特性是指土壤在加载作用下所发生的体积变化。
一般包括固结特性和弹塑性特性。
固结特性分析是研究土壤的压缩性和可压缩性，可通过压缩试验数据进行计算和分析。
而弹塑性特性分析则需要考虑土壤的弹性变形和塑性变形的耦合作用，常用的方法为等势线法、细观力学和次序理论等。
3. 数据处理与应用在进行土壤力学参数测试和分析后，需要对得到的数据进行处理和应用。
常见的数据处理方法有统计分析、回归分析和灰色关联分析等。
通过处理后的数据，可以进行土体稳定性分析、基坑支护设计、地基处理等工作，确保土木工程的安全和可靠性。
土的力学性质试验方法1.天平试验：天平试验是土壤湿度测定的常用方法，通过比较土样在干燥后的质量与湿态质量的差值，计算出土壤的湿度。
试验时将一定重量的土样放入干燥器中，经过一段时间后，取出样品质量，再放入恒温恒湿箱中，等待样品达到湿态后再次称重，根据质量差值计算出土壤湿度。
2.室内试验室内试验是测定土的重要力学性质参数的常规方法，包括固结试验、压缩试验、抗剪试验、渗透试验等。
通过这些试验可以获得土的固结性、压缩性、剪切性、渗透性等参数。
-固结试验：固结试验是测定土的压缩和渗流特性的试验，可以通过固结试验获取土的固结指数、固结压缩模量、剪切强度等参数。
试验装置主要由固结压缩仪、渗流仪、泥水槽、压实器等组成。
通过施加一定的压力并进行回弹，记录压力-回弹次数关系的变化，可以计算出土壤的固结指数。
-压缩试验：压缩试验是测定土的压缩性和变形性的试验，通过施加一定的荷载（累计压力）并记录土样的变形情况，可以计算出土壤的压缩系数、压缩模量等参数。
试验装置主要由压力加载装置、测量压缩变形装置、计时装置等组成。
通过施加不同的荷载并记录土样的变形量，可以绘制出荷载-变形曲线，计算出土壤的压缩参数。
-抗剪试验：抗剪试验是测定土的剪切性能和抗剪强度的试验，通过施加剪切力和测量土样的变形情况和承载力，可以计算出土壤的抗剪强度、内摩擦角等参数。
试验装置主要由剪切箱、规定侧压装置、扭力加载装置，变形测量装置等组成。
改变规定的侧压力和剪切荷载，通过测量土样的剪切变形和剪切力，可以计算出土壤的抗剪强度。
-渗透试验：渗透试验是测定土的渗透性和渗透系数的试验，通过施加一定的压力差，测量渗透液的流量和时间，可以计算出土壤的渗透系数。
试验装置主要由渗流仪、压力差装置、渗透液储存装置等组成。
通过施加一定的压力差并控制渗透液的流量和时间，可以计算出土壤的渗透参数。
3.原位试验原位试验是通过在现场直接进行试验，获取土壤力学性质参数的方法。
包括轻型动力触探试验、静力触探试验、钻孔试验等。
室内⼟动⼒学试验 地基基础抗震研究有时需要测定⼟的动⼒学指标，如动强度、模量、阻尼等。
测定⽅法不 同，所得结果有时会相差很⼤，因此，有必要对试验中的关键条件或步骤提出规定或要求，以保证获得⽐较可靠的、基本⼀致的试验结果。
1 仪器和试样制备 进⾏⼟动⼒学试验的设备主要有：动三轴仪、动剪切仪、共振（⾃振）柱仪等。
动三轴仪可⽤以测量⼟的动强度、动压缩模量和阻尼⽐、抗液化强度以及震陷参数等；可 以采⽤电磁激振式、油压式或⽓压式振动三轴仪，⼀般情况下，只需单向振动即可；固结围压⼒宜⼤于500kPa，固结偏压⼒宜⼤于1500kPa；动荷载范围宜为1．0～200kPa；动应变范围宜为10－4～10－1；静应变超过20%；振动波形通常采⽤正弦波，但也应具备产⽣三⾓ 波、矩形波等的能⼒；振动频率范围为0～100Hz；具有完善的使试件饱和的管路系统，允许最 ⼤反压⼒不宜低于300kPa，且能制备脱⽓⽔和配有CO2⽓罐；应采⽤⾃动记录系统，若配有微 机控制则更为理想，⾃动记录内容应有动应⼒、动应变和孔隙⽔压⼒随时间（或振动次数）的变 化过程等。
动剪切仪可⽤以测定动剪变模量、阻尼⽐和动强度等动⼒指标，有振动台、电磁激振、油压式等各种加动荷⽅式；法向固结压⼒宜⼤于500kPa；固结围压⼒宜⼤于300kPa；初始剪应⼒宜⼤于100kPa；动剪应⼒范围宜为200kPa；动应变范围宜为10－6～2×10－2；振动波形为正弦波；振动频率范围0～100Hz；应特别注意试件与底座和上加压盖之间的密封，严防由于超孔隙⽔压⼒增加，致使密封失效的现象出现。
共振（⾃振）柱仪可⽤以测定⼟的动剪切模量和阻尼⽐，⽬前多为电磁激振式，固结围 压⼒宜⼤于500kPa；剪应变测量范围宜为10－6～10－3；振动频率测量宜为0～100Hz。
加偏压和施加反压等技术，在共振柱仪上⾄今尚未获得完全成功，使⽤时需加⼩⼼。
原状⼟试样在试验室内的制备与静⼒试验时相同，利⽤削⼟器⼩⼼切削成给定尺⼨的试 样，应尽可能地减少扰动，特别是对原状粉⼟和淤泥质软⼟。
地质勘察工程师对土壤力学性质测试的规范要求地质勘察工程师在进行土壤工程勘察时，需要对土壤的力学性质进行测试，以便为工程设计和施工提供准确可靠的数据。
以下是地质勘察工程师对土壤力学性质测试的规范要求。
一、现场勘探与取样地质勘察工程师应根据勘察工作的需要，选择合适的现场勘探方法，包括钻探、挖掘和探槽等。
勘探钻具和挖掘工具的选择应符合规范的要求，并保证能够获得代表性的土壤样本。
在取样过程中，应遵循规范的规定，如使用标准样管进行土壤取样，并确保样品完整不变形。
二、标准试验室测试地质勘察工程师应将采集到的土壤样本送往标准试验室进行力学性质的测试。
其中包括下列规范要求：1. 湿度测试：此项测试用于测定土壤的含水量，常用方法有重量法和干湿法。
工程师应根据试验需要选择合适的测试方法，并确保测试的准确性和可重复性。
2. 体积密度测试：体积密度测试用于测定土壤的实际密度和容重。
工程师应使用合适的仪器和方法进行测试，并确保测试结果的准确性。
3. 承载力测试：承载力测试用于评估土壤的承载性能和稳定性。
工程师应使用标准设备和方法进行承载力测试，如剪切试验和压缩试验，并记录测试结果。
4. 压缩性测试：压缩性测试用于测定土壤的压缩指数和压缩模量。
工程师应使用标准设备和方法进行压缩性测试，并确保测试结果的准确性和可靠性。
5. 抗剪强度测试：抗剪强度测试用于评估土壤的抗剪性能和剪切强度。
工程师应根据试验需要选择合适的测试方法，如直剪试验或三轴剪切试验，并确保测试结果准确可靠。
三、报告撰写地质勘察工程师应根据测试结果编写详细的报告，以便工程设计和施工方能正确理解并应用。
报告应包括以下内容：1. 引言部分：介绍地质勘察的目的和背景，阐明土壤力学性质测试的必要性。
2. 测试方法：详细描述测试的方法、仪器和设备，并指明遵循的规范要求。
3. 测试结果：准确记录和描述测试结果，包括湿度、体积密度、承载力、压缩性和抗剪强度等参数。
结果应以数值和图表形式展示，便于理解和比较。
1.土壤水基质势, P14。
土壤水的基质势是由于土壤基质对土壤水分的吸持作用引起的。
单位数量的土壤水分由非饱和土壤中的一点移至标准参考状态, 除了土壤基质作用外其他各项维持不变, 则土壤水所做的功即为该点土壤水分的基质势。
2.土壤水吸力, P18。
3.土壤水吸力是土壤基质势和溶质势的负数, 在研究田间土壤水分运动时, 溶质势一般不考虑, 因此, 一般所说的土壤水吸力指土壤基质的吸力。
4.导水率, P29非饱和土壤的导水率K又称为水力传导度, 由于土壤中部分孔隙为气体所填充, 故其值低于该土壤的饱和导水率。
土壤水扩散率, P38。
非饱和土壤水的扩散率)(θC的比值。
K和比水容量)(θD为导水率)(θ5.比水容量, P196.土壤水分特征曲线斜率的倒数即单位基质势的变化引起的含水量变化, 称为比水容量。
7.稳定蒸发P1338.在蒸发的起始阶段, 表土的蒸发强度不随土壤含水率降低而变化,称为稳定蒸发阶段。
9.土壤水分入渗P77土壤水分入渗是指水分进入土壤的过程。
10.零通量面P5211.土壤中任一点的土壤水分通量由达西定律给出, 当水势梯度时, 该处的通量q＝0, 则称该处的水平面为零通量面ZFP。
土壤入渗特性曲线受哪些因素的影响？各影响因素如何对其产生影响？ P20土壤水分特征曲线受土壤质地、土壤机构、温度和土壤中水分变化的过程等因素的影响。
（1）一般说, 土壤的粘粒含量愈高, 同一吸力条件下土壤的含水率愈大, 或同一含水率下其吸力值愈高。
这是因为土壤中粘粒含量增多会使土壤中的细小孔隙发育的缘故。
（2）土壤愈密实, 则大孔隙数量愈减少, 而中小孔径的孔隙愈增多, 因此, 在同一吸力值下, 干容重愈大的土壤, 相应的含水率一般也要大些。
（3）温度升高时, 水的粘滞性和表面张力下降, 基质势相应的增大, 或说土壤水吸力减小, 在低含水率时, 这种影响表现的更加明显。
（4）对于同一土壤, 即使在恒温条件下, 由土壤脱湿过程和土壤吸湿过程测得的水分特征曲线也是不同的。
