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课后习题第一章土的组成1．砂类土和黏性土各有哪些典型的形成作用？答：土在其形成过程中有各种风化作用共同参与，它们同时进行。
砂类土主要是由于温度变化、波浪冲击、地震引起的物理力使岩体崩解、破碎形成。
粘性土主要是岩体与空气、水和各种水溶液相互作用形成。
2．请分析下列几组概念的异同点：①黏土矿物、黏粒、黏性土；②粒径、粒度和粒组。
答：（1）黏土颗粒（黏粒）的矿物成分主要有黏土矿物和其他化学胶结构物或有机质，其中黏土矿物的结晶结构特征对黏性土的工程性质影响较大。
黏土矿物实际上是一种铝-硅酸盐晶体，是由两种晶片交互层叠构成的。
黏土矿物颗粒一般为扁平状（或纤维状），与水作用后扁平状颗粒的表面带负电荷，但颗粒的（断裂）边缘，局部却带有正电荷。
黏性土由黏粒与水之间的相互作用产生，黏性土及其土粒本身大多是由硅酸盐矿物组成。
（2）自然界中土一般都是由大小不等的土粒混合而组成的，也就是不同大小的土颗粒按不同的比例搭配关系构成某一类土，比例搭配（级配）不一样，则土的性质各异。
土颗粒大小，通常以其直径大小表示，简称粒径，单位为mm。
所谓土的颗粒大小组合情况在工程上就是按土颗粒（粒径）大小分组，称为粒组。
每个粒组都以土粒直径的两个数值作为其上下限，并给以适当的名称，简言之，粒组就是一定的粒径区段，以毫米表示。
土颗粒的大小是以其直径来表示，称为粒径(或粒度)，其单位一般采用毫米。
3．简述土中粒度成分与矿物成分的关系。
答：粗颗粒土往往是岩石经物理风化形成的原岩碎屑，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。
4．粒组划分时，界限粒径的物理意义是什么？答：界限粒组的物理意义是划分粒组的分界尺寸。
因为在自然界中存在的土，都是由大小不同的土粒组成。
土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质相应地发生变化。
第十一章 大比例尺数字地形图测绘11.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 一、大比例尺测图的技术设计 通常所指的大比例尺测图系指1:500～1:5000比例尺测图，而1:10000～1:50000比例尺测图目前多用航测法成图。
小于1:50000的小比例尺图，则是根据较大比例尺地图及各种资料编绘而成。
大比例尺测图除测绘地形图以外，还有地籍图、房产图和地下管线图等（见表11-1-1），它们的基本测绘方法是相同的，并具有本地统一的平面坐标系统、高程系统和图幅分幅方法。
表11-1-1 大比例尺测图的类型 大比例尺测图的技术设计 图根控制测量 图根控制测量和测站点测定 测站点的测定 全站仪的半测回观测法 野外数据采集模式 野外采集数据 数据记录内容和格式 连接线代码 图形信息码的输入 数字地形图编辑和输出 大比例尺数字地形图质量控制 数据库概念 地形图数据库 数据模型 地形图数据 碎部测量分类主要内容二、图根控制测量和测站点测定1．图根控制测量测区高级控制点的密度不可能满足大比例尺测图的需要，这时应布置适当数量的图根控制点，又称图根点，直接供测图使用。
图根控制布设，是在各等级点的控制下进行加密,图根控制一般不超过两次附合。
在较小的独立测区测图时，图根控制也可作为首级控制。
2．测站点的测定测图时应尽量利用各级控制点作为测站点，但由于地表上的地物、地貌有时是极其复杂零碎的，要全部在各级控制点上测绘所有的碎部点往往是困难的，因此，除了利用各级控制点外，还要增设测站点。
尤其是在地形琐碎、合水线地形复杂地段，小沟、小山脊转弯处，房屋密集的居民地，以及雨裂冲沟繁多的地方，对测站点的数量要求会多一些，但要切忌用增设测站点作大面积的测图。
3．全站仪的半测回观测法在图根控制和测站点测量中，采用全站仪进行观测，可按半测回观测法观测水平方向和竖角。
全站仪半测回观测法是预先测定经纬仪的横轴误差、视准轴误差和竖盘指标差，并储存在全站仪内存或电子手簿中，在观测水平方向和竖角时，由程序对半测回观测方向和天顶距自动进行改正来消除其影响。
第二章测量坐标系和高程一、名词解释1．大地水准面答：由于水面可高可低，因此水准面有无穷多个，其中通过平均海水面的水准面，称为大地水准面，大地水准面是测量工作的基准面。
2．高程答：地面点的高程是从地面点到大地水准面的铅垂距离，也称为绝对高程或海拔，用H 表示，如A点的高称记为H A。
3．高差答：地面上两点间高程差称为高差，用h表示。
二、填空题1．A点在大地水准面上，B点在高于大地水准面100m的水准面上，则A点的绝对高程是，B点的绝对高程是。
【答案】0，100m【解析】某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，称为该点的绝对高程或海拔，简称高程。
2．某点磁偏角为该点的方向与该点的方向的夹角。
【解析】由于地球磁极与地球南北极不重合，因此过地面上一点的磁北方向与真北方向不重合，其间的夹角称为磁偏角，用δ表示。
δ的符号规定为：磁北方向在真北方向东侧时，δ为正；磁北方向在真北方向西侧时，δ为负。
3．某直线的方位角为123°20′，则它的正方位角为。
【答案】303°20′【解析】由于在同一高斯平面直角坐标系内各点处坐标北方向均是平行的．所以一条直线的正、反坐标方位角相差180°，即。
三、判断题1．测量中的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系没有任何关系。
（）【答案】错误【解析】测量中的平面直角坐标系是数学中的平面直角坐标系的改化，是为了便于计算角度和坐标，即横轴与纵轴互换，各个象限逆时针旋转90°而成。
2．高斯投影是横轴等面积投影。
（）【答案】错误【解析】高斯投影前后角度没发生变化，所以是等角投影。
四、单选题1．考虑地球曲率的影响，为减少变形，测量上采用的是高斯投影，那么高斯投影是一个（）。
A．等角投影B．等面积投影C．任意投影D．等距离投影【答案】A【解析】在投影面上，中央子午线和赤道的投影都是直线，并且以中央子午线和赤道的交点0作为坐标原点，以中央子午线的投影为纵坐标轴，以赤道的投影为横坐标轴，这样便形成了高斯平面直角坐标系。
第十一章土在动荷载作用下的特性1．试分析土料、含水量以及击实功能对土压实性的影响。
答：（1）土料：含粗粒越多的土样其最大干密度越大，而最优含水量越小，级配不良的土，压实后其干密度要低于级配良好的土。
（2）含水量：对较干的土进行夯实或碾压，不能使土充分压实；对较湿的土进行夯实或碾压，非但不能使土得到充分压实，此时土体还极易出现软弹现象；只有当含水量控制为某一适宜值，才能得到充分压实。
（3）击实功能：对于同一土料，加大击实功能，能克服较大的粒间阻力，会使土的最大密度增加，而最优含水量减小。
2．黏性土和粉土与无黏性土的压实标准区别何在？答：（1）砂土：无塑性，但透水性良好，毛细水上升高度很小，具有较大的摩擦系数，修建的路基，强度高，水稳定性好，不膨胀，是良好修筑路基的材料。
但黏结性小，易于松散，容易产生较深车辙。
（2）粉性土：干时虽然有黏结性，但易被压碎，扬尘大，遇水时，易成流体状态，毛细水上升高度大，在季节性冰冻地区容易造成冻胀、春时翻浆，是最差的筑路材料。
（3）粘性土：透水性差，粘聚力大，干时坚硬。
具有较大的可塑性，黏结性和膨胀性，毛细管现象也很显著，用来修筑路基，比粉土好，但不如砂土。
如在适当的含水量下充分压实和有良好的排水设备，筑成的路基也能获得稳定。
3．试述土的振动液化机理及其影响因素。
答：（1）土特别是饱和松散砂土、粉土，在振动荷载作用下，土中（超）孔隙水压力逐渐累积，有效应力下降，当孔隙水压力累积至总应力时，有效应力为零，土粒处于悬浮状态，表现出类似于水的性质而完全丧失其抗剪强度。
（2）土液化的影响因素主要有土类、土的初始密实度、初始固结压力、往复应力强度与次数等等。
4．为什么黏性土和砾石土一般难以发生液化？答：粘性土具有粘聚力，即使超孔隙水压力等于总应力，有效应力为0，抗剪强度也不会完全消失，因此一般难以发生液化；砾石等粗粒土因为透水性大，在振动荷载作用下超空隙水压力能迅速消散，不会造成孔隙水压力积累至总应力而使有效应力为0，也难发生液化。
第八章 地形图基本知识8.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、地形图的内容1．地形图概述（见表8-1-1）表8-1-1 地形图概述数字比例尺 地图比例尺 图示比例尺 地形图的内容 比例尺精度 地形图符号 图廓及图廓外注记 地物符号 地物符号和等高线 等高线的概念 等高线 等高距及示坡线 等高线的分类 等高线的特性 地形图的分幅与编号 梯形分幅与编号 矩形分幅与编号 地形图基本知识及基本的地理要素，且高程用等高线表示的一种普通地图。
包括数学要素、2．地图比例尺地图比例尺是指地图上任一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比。
常见的比例尺表示形式有以下两种：（1）数字比例尺以分子为1的分数形式表示的比例尺称为数字比例尺。
设图上一条线段长为d，相应的实地水平距离为D，则该地图的比例尺为：（8-1-1）式中，M称为比例尺分母。
比例尺的大小视分数值的大小而定。
M越大，比例尺越小；M越小，比例尺越大。
地形图按比例尺分为三类，见表8-1-2。
表8-1-2 地形图的比例尺分类（2）图示比例尺最常见的图示比例尺是直线比例尺。
直线比例尺是指用一定长度的线段表示图上的实际长度，并按图上比例尺计算出相应地面上的水平距离注记在线段上。
3．比例尺精度（见表8-1-3）表8-1-3 比例尺精度4．地形图符号（见表8-1-4）地形图符号表8-1-4二、地物符号和等高线1．地物符号地物的类别、形状、大小及其在图上的位置，是用地物符号表示的。
根据地物的大小及描绘方法不同，地物符号的分类见表8-1-5。
表8-1-5 地物符号的分类分类内容2．等高线（1）等高线的概念等高线是指地面上高程相等的相邻点连成的闭合曲线。
等高线表示地貌的原理如图8-1-1所示，设想用一系列间距相等的水平截面去截某一高地，把其截口边线投影到同一个水平面上，且按比例缩小描绘到图纸上，即得等高线图。
图8-1-1 等高线表示地貌的原理（2）等高距及示坡线①等高距。
第十五章 路线测量15.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、带状地形图测绘带状地形图是指线路狭长地带的地形图。
带状宽度100～300m ，它是线状工程纸上定线和设计的基本资料。
1．带状地形图的分幅与坐标格网绘制（1）带状地形图的分幅首先将线路全线的中线主要点坐标和图根点坐标，展绘在小比例尺图上，并标出测图范围，然后分段。
直线分段以不超过图上1m 为宜，转角较大的一般在转角点分段，自左到右顺序编号。
如图15-1所示，圆圈中分式的分母表示共分几段，分子表示第几段，左右顺接，接图位置不宜设在建筑物、路口与交叉跨越等处。
带状地形图的分幅与坐标格网绘制 带状地形图测绘 带状地形图的测绘内容 带状地形图的测绘方法 交点测设 路线中线测量 曲线类型 曲线测设 曲线要素 曲线坐标计算 断面图测量路线测量图15-1 带状地形图的分幅（2）带状地形图方格网绘制一般分幅图的坐标格网是与图廓平行的，而带状图纸中线位置居于图纸中心线上，因此方格网往往是与中线及带状图的图廓斜交，斜交的角度取决于线路的走向，即线路中线的方位角。
因此在实际作业时，可在小比例分幅、分段示意图上，按中线上点的坐标及方位角用图廓截距法求得分段图中线在分幅图图廓的截距，在预测的方格网图上透绘坐标方格网，最后将中线上的点及线的位置展绘于图上。
2．带状地形图的测绘内窖（1）各种构筑物的测绘各种建筑物、构筑物及其主要附属设施应按相应规范的规定测绘和表示。
各种线状物，如管线、高低压线等应实测其支架或电杆的位置。
道路及其附属设施应按实际形状测绘。
公路交叉应注明每条公路的走向。
铁路应注明轨面高程，公路标注路面类型，涵洞应注明洞底标高。
（2）水系及其附属物的测绘对于水系及其附属物应测绘：海洋的海岸线位置；水渠顶边及底边高程；堤坝顶部及坡脚的高程；水井井台高程；水塘塘顶边及塘底的高程；河流、水沟等应注明水流方向。
（3）地形地貌的测绘地形、地貌、植被、不良地质地带等均应详细测绘并用等高线和国家测绘局制定的“地形图图式”符号及数字表示。
第十三章 地籍图和房产图测绘13.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、概述1．地籍的基本概念（见表13-1-1）表13-1-1 地籍的基本概念地籍地的基本概念 概述 地籍与房产平面控制测量 地籍调查的目的 地籍调查 初始地籍调查 地籍调查的内容 变更地籍调查 地籍要素 地籍图测绘 地物地形要素 房产调查 房产分幅图测绘 房产图测绘 房产分丘图 房产分层分户图地籍图和房产图测绘宗地的权属界线、位置、形状、数量等地籍要素的需要而进行的测量和2．地籍与房产平面控制测量地籍和房产测量应遵循“先控制、后细部”的原则进行，故在进行细部测量前，一般应先进行控制测量。
控制测量分为平面控制和高程控制。
地籍图和房产图均为平面图，一般不要求高程测量，只有需要时才进行高程测量。
地籍和房产平面控制网采用的坐标系统应与国家或城市的坐标系统相统一。
平面控制网的布设等级和形式，可根据测区的大小和地形情况而定，有条件的应利用已有的国家和城市平面控制网加密建立。
这样一方面可以与国家和城市坐标系相统一，另一方面可以节省大量的人力、物力和财力。
二、地籍调查1．地籍调查的目的地籍调查的目的是调查清楚每一宗地（土地权属的基本单元）的位置、界线、权属（所有权和使用权）、面积和用途等，并把调查结果编制成地籍簿册和地籍图，为土地登记发证、统计、土地定级估价、合理利用土地和依法管理土地提供原始资料和基本依据。
2．地籍调查的内容地籍调查必须以权属调查为前提，并把权属界线的正确确定作为首要条件。
地籍测量是地籍调查的手段。
地籍调查的最终成果应达到。
权属合法、界址清楚、面积准确。
以满足土地登记和发证的要求。
城镇地籍调查的内容依据它的具体任务而定。
为土地登记发证服务的地籍调查，调查内容为权源、权属界线、权属面积及其他一些必要的地籍要素和与地籍要素有关的地形要素。
为土地定级估价服务的地籍调查，除调查上述内容外，还应调查土地的自然和经济等状况。
城镇与郊区的结合部应考虑城镇建设发展的需要，在地籍调查中还应详细查清有关土地的地物和地貌情况，为建设用地管理提供基础资料和科学依据。
第七章 控制测量7.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、控制测量概述1．控制测量的原则为了防止误差的积累，提高测量精度，在实际测量中必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的测量实施原则，即先在测区内建立控制网，以控制网为基础，分别从各个控制点开始施测控制点附近的碎部点。
三角网测量 导线测量 平面控制测量 交会测量 控制测量的分类 天文测量 高程控制测量 GPS 控制测量 控制测量概述 控制测量的一般作业步骤 平面控制点坐标计算基础 导线的布设形式 导线的观测 导线测量 导线测量的近似平差计算 导线测量错误的检查方法 前方交会 交会测量 后方交会 测边交会 自由设站 水准测量路线的布设 高程控制测量 水准测量的观测 水准测量平差处理 控制测量2．控制测量的相关概念在测量工作中，首先在测区内选择一些具有控制意义的点，组成一定的几何图形，形成测区的骨架，用相对精确的测量手段和计算方法，在统一坐标系中，确定这些点的平面坐标和高程，然后以它为基础来测定其他地面点的点位或进行施工放样，或进行其他测量工作。
其中，这些具有控制意义的点称为控制点；由控制点组成的几何图形称为控制网；对控制网进行布设、观测、计算，确定控制点位置的工作称为控制测量。
通过控制测量可以确定地球的形状和大小。
在碎部测量中，专门为地形测图而布设的控制网称为图根控制网，相应的控制测量工作称为图根控制测量；专门为工程施工而布设的控制网称之为施工控制网，施工控制网可以作为施工放样和变形监测的依据。
3．控制测量的分类控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。
平面控制测量确定控制点的平面坐标，高程控制测量确定控制点的高程。
（1）平面控制测量在传统测量工作中，平面控制通常采用三角测量、导线测量和交会测量等常规方法建立。
必要时，还要进行天文测量。
目前，GPS控制测量已成为建立平面控制网的主要方法。
①三角测量三角网测量是在地面上选定一系列的控制点，构成相互连接的若干个三角形，组成各种网（锁）状图形。
第九章地基承载力1．地基破坏模式有几种？发生整体剪切破坏时p-s曲线的特征如何？答：（1）浅基础的地基破坏模式有三种：整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏。
（2）地基整体剪切破坏的主要特征是能够形成延伸至地面的连续滑动面。
在形成连续滑动面的过程中，随着荷载的增加将出现三个变形阶段：即弹性变形阶段、弹塑性变形阶段以及破坏或塑性流动阶段。
即地基在荷载作用下产生近似线弹性（p-s曲线首段呈线性）变形；当荷载达到一定数值时，剪切破坏区（或称塑性变形区）逐渐扩大，p-s曲线由线性开始弯曲；当剪切破坏区连成一片形成连续滑动面时，地基基础失去了继续承载能力，这时p-s曲线具有明显的转折点。
2．何谓地基塑性变形区（简称地基塑性区）？如何按地基塑性区开展深度确定p cr、p1/4？答：（1）地基土中应力状态在剪切阶段，又称塑性变性阶段。
在这一阶段，从基础两侧底边缘开始，局部区域土中剪应力等于该处土的抗剪强度，土体处于塑性极限平衡状态，宏观上p-s曲线呈现非线性的变化，这个区域就称为塑性变形区。
（2）随着荷载增大，基础下土的塑性变形区扩大，但塑性变形区并未在基础中连成一片。
3．何谓地基极限承载力（或称地基极限荷载）？比较各种P u公式的异同点。
答：（1）地基极限承载力是指地基剪切破坏发展即将失稳时所能承受的极限荷载，亦称地基极限荷载。
它相当于地基土中应力状态从剪切破坏阶段过渡到隆起阶段时的界限荷载。
（2）指地基中将要出现但尚未出现完全破坏时，地基所能承受的极限基底压力（或地基从弹塑性变形阶段转变为塑性破坏阶段的临界压力），以P u表示。
4．某一条形基础，宽1.5m，埋深1.0m。
地基土层分布：第一层素填土，厚0.8m，密度1.80g/cm3，含水量35％；第二层黏性土，厚6m，密度1.82g/cm3，含水量38％，土粒相对密度2.72，土的黏聚力10kPa，内摩擦角13°。
求该基础的临塑荷载p cr，临界荷载p1/3和p1/4？若地下水位上升到基础底面，假定土的抗剪强度指标不变，其p cr、p1/3，p1/4相应为多少？据此可得到何种规律？解：（1）q=18.0×0.8＋18.2×0.2=18.04kPa。
