第12卷 土工试验（下）——直接剪切与击实试验 山东省（春季高考）《地基与基础工程施工》（高教版·第2版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第12卷 土工试验（下）——直接剪切与击实试验 单元过关卷《地基与基础工程施工》建筑类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 地基的强度及稳定要求中，关键的力学指标是（ ） A. 抗压强度 B. 抗弯强度 C. 抗拉强度 D. 抗剪强度 【答案】D 【解析】地基强度及稳定的核心是抗剪强度，其不足会导致整体或局部剪切破坏，影响建筑安全，故B正确。 2. 抗剪强度-法向应力曲线的斜率反映的是（ ） A. 黏聚力 B. 压缩系数 C. 孔隙比 D. 内摩擦角的正切值 【答案】D 【解析】该曲线为直线，表达式为τf = c + σtanφ，斜率为tanφ，故反映内摩擦角的正切值。 3. 在直接剪切试验中，若土样的剪切面积为50cm²，剪切力为100N，则土样的抗剪强度为（ ） A. 2kPa B. 0.2kPa C. 20kPa D. 200kPa 【答案】A 【解析】抗剪强度等于剪切力除以剪切面积，即100N/50cm² = 2kPa（1N/m² = 1Pa，1kPa = 1000Pa） 4. 直接剪切试验的成果整理步骤不包括（ ） A. 计算剪应力 B. 绘制剪应力-位移曲线 C. 测定土的天然密度 D. 绘制剪应力-垂直压力曲线 【答案】C 【解析】成果整理包括计算剪应力、绘制两条曲线及确定φ和c，测定天然密度不属于该环节。 5. 直接剪切试验可以测定土的（ ） A. 压缩系数 B. 固结系数 C. 抗剪强度 D. 渗透系数 【答案】C 【解析】直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。 6. 快剪试验中，“插销钉”的步骤目的是（ ） A. 固定上下盒位置 B. 测量垂直压力 C. 控制剪切速度 D. 防止试样变形 【答案】A 【解析】插销钉是为了在装样和加压阶段固定上下盒，避免其相对移动，剪切前需拔去以允许相对滑动。 7. 直接剪切试验中，垂直压力的施加顺序为（ ） A. 50、100、150、200 kPa B. 100、200、300、400 kPa C. 200、300、400、500 kPa D. 150、250、350、450 kPa 【答案】B 【解析】试验规定垂直压力按100 kPa递增，依次为100、200、300、400 kPa，确保数据覆盖合理范围。 8. 土的最大干密度试验常用的方法是（ ） A. 环刀法 B. 灌砂法 C. 蜡封法 D. 击实试验法 【答案】D 【解析】击实试验法是确定土的最大干密度和最优含水率的常用方法。环刀法和灌砂法主要用于测定土的密度，蜡封法用于测定易破裂土和形状不规则土的密度。 9. 当压实功一定时，随着土的含水率增加，土的干密度会（ ） A. 一直增大 B. 先增大后减小 C. 一直减小 D. 先减小后增大 【答案】B 【解析】在压实功一定的情况下，当含水率低于最优含水率时，随着含水率增加，土的干密度增大；当含水率超过最优含水率后，继续增加含水率，土的干密度会减小，呈现先增大后减小的趋势。 10. 下图中，抗剪强度最大的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】最高点即为最大值。 11. 压实度的计算公式是（ ） A. 实测干密度/最大干密度×100% B. 最大干密度/实测干密度×100% C. 实测含水率/最优含水率×100% D. 最优含水率/实测含水率×100% 【答案】A 【解析】压实度是衡量填土压实质量的指标，等于实测干密度与击实试验得出的最大干密度的比值。 12. 在击实试验中，影响土的最大干密度的主要因素有（ ） A. 土的颗粒组成、含水率、击实功 B. 土的颜色、形状、密度 C. 试验仪器的精度、操作人员的水平 D. 试验环境的温度、湿度 【答案】A 【解析】土的颗粒组成决定了土的孔隙大小和形状，含水率影响土颗粒间的润滑作用和密实度，击实功则直接决定了土的压实程度，这些因素共同影响土的最大干密度。 13. 以下关于击实试验的说法错误的是（ ） A. 试验前应将土样充分搅拌均匀 B. 试验过程中应保持击实筒的垂直度 C. 可以随意改变击实次数和含水率 D. 试验结果应准确记录和整理 【答案】C 【解析】击实试验应严格按照规范进行，不能随意改变击实次数和含水率，否则会影响试验结果的准确性。 14. 下列属于击实试验核心仪器的是（ ） A. 渗透仪 B. 三轴仪 C. 固结仪 D. 击实仪 【答案】D 【解析】击实仪是进行击实试验的专用仪器，包括击锤、击筒等部件，用于完成土样的击实操作。 15. 灌砂法所用标准砂为（ ） A. 中砂 B. 0.25～0.5mm砂 C. 0.5～1mm砂 D. 细砂 【答案】B 【解析】灌砂法应采用粒径为0.25～0.5mm、级配均匀、洁净、干燥且经标定的标准砂。该粒径范围的标准砂流动性和填充性较好，可通过灌入试坑并根据质量和标定密度计算试坑体积，从而测定土的湿密度和干密度。因此选B。 16. 下列不属于击实试验仪器的是（ ） A. 压力机 B. 修土刀 C. 盛土盘 D. 喷雾器 【答案】A 【解析】击实试验需修土刀、盛土盘、喷雾器等工具，压力机用于材料抗压试验，不用于击实试验。 17. 重型击实试验中，单次倒入击实筒的试样质量约为（ ） A. 500~700g B. 600~800g C. 900~1100g D. 1200~1500g 【答案】C 【解析】重型试验每次装样量为900~1100g，轻型为600~800g，装样量与试验类型匹配。 18. 重型击实试验的击实功比轻型击实试验（ ） A. 小 B. 无法比较 C. 相等 D. 大 【答案】D 【解析】重型击实试验的击锤质量更大或落距更大，因此击实功比轻型的大。 19. 对水泥改良土水泥剂量进行检测时，应在水泥___之前进行测定。（ ） A. 初凝 B. 终凝 C. 6小时 D. 8小时 【答案】A 【解析】水泥改良土水泥剂量检测应在水泥初凝前进行。初凝后水泥开始凝结，水泥颗粒的分散和溶解状态发生变化，会影响水泥剂量检测结果的准确性。因此选A。 20. 填土密实度应以设计规定的______作为检查标准。（ ） A. 最大干密度 B. 压实系数 C. 实际干密度 D. 控制干密度范围内的土质是否均匀，是否有局部过硬或过软 【答案】B 【解析】填土密实度应以设计规定的压实系数作为检查标准。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 绘制抗剪强度-法向应力曲线可求φ和c。（ ） 【答案】正确 【解析】该曲线为直线，截距为黏聚力c，斜率为tanφ，据此可计算两个指标。 22. 剪切速率过慢会使饱和黏性土的抗剪强度测量值偏大。（ ） 【答案】错误 【解析】慢剪时饱和黏性土充分排水，孔隙水压力消散，抗剪强度测量值会偏小（与快剪相比） 23. 直接剪切试验的仪器操作非常简单，不需要专业培训。（ ） 【答案】错误 【解析】直接剪切试验需要正确的操作方法和一定的专业知识，需要经过专业培训才能准确进行试验。 24. 直接剪切试验中，上下剪切盒的间隙越大越好。（ ） 【答案】错误 【解析】上下剪切盒的间隙有一定的要求，不是越大越好，间隙过大会影响试验结果的准确性。 25. 直剪试验的剪切面是土样的最薄弱面。（ ） 【答案】错误 【解析】直剪试验的剪切面固定在上下盒接触面，不一定是土样的自然最薄弱面，这是其局限性。 26. 直接剪切试验中，剪切速率越快，测得的抗剪强度越高。（ ） 【答案】错误 【解析】一般情况下，剪切速率过快可能导致测得的抗剪强度偏高，但不是绝对的，且不同类型的土可能有不同的影响。 27. 土的最优含水率与土的种类无关。（ ） 【答案】错误 【解析】不同种类的土（如砂土、黏土）颗粒性质不同，最优含水率差异明显，与土的种类密切相关。 28. 击实过程中，相邻两层之间必须进行刨毛处理。（ ） 【答案】正确 【解析】有利于上下层结合。 29. 土方填筑必须按规定分层压实，取样测定压实后的干密度，90%以上应符合设计要求，其余10%的最低值与设计值的差不应大于0.08g/c。（ ） 【答案】正确 【解析】土方填筑必须按规定分层压实，取样测定压实后的干密度，90%以上应符合设计要求，其余10%的最低值与设计值的差不应大于0.08g/c。 30. 击实试验记录需包括最大干密度和最优含水率。（ ） 【答案】正确 【解析】这两个指标是试验的核心成果，必须在记录中明确体现，用于填土质量评价。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 直接剪切试验的目的是什么？ 【答案】测定土的抗剪强度指标。土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。通常采用不少于3个试样，分别在不同的垂直压力下，施加水平剪切力，测得试样破坏时的剪应力，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角和黏聚力。为地基承载能力计算提供依据。 【解析】直接剪切试验的目的是测定土的抗剪强度及其强度指标。试验时，将多个性质相同的试样分别施加不同的垂直压力，再施加水平剪力直至试样破坏，测得各级垂直压力下的破坏剪应力。根据库仑抗剪强度定律τf=c+σ tanφ，绘制剪应力与垂直压力的关系曲线，确定土的黏聚力c和内摩擦角φ，为地基承载力、土压力及边坡稳定性等工程计算提供依据。 32. 简述干密度的概念。 【答案】干密度是指土的固体颗粒质量与土的总体积之比。 【解析】干密度是土中固体颗粒的质量与土的总体积之比。土的总体积包括固体颗粒体积、孔隙体积以及孔隙中水和空气所占的体积，干密度不包括土中水的质量。其计算式为ρd=ms/V，其中ρd为干密度，ms为土粒质量，V为土的总体积。干密度可用于评价土的压实程度。 33. 击实曲线的绘制及应用是什么？ 【答案】以干密度为纵坐标、含水率为横坐标绘制曲线，峰值点对应最大干密度和最优含水率。该曲线用于指导填土施工，控制含水率在最优值附近，以达到最大密实度，保证路堤、土坝等工程的稳定性。 【解析】击实试验中，选取若干不同含水率的土样，分别按规定的击实方法和击实功进行击实，测定各试样的含水率和湿密度，再按ρd=ρ/(1+w)计算干密度。以含水率为横坐标、干密度为纵坐标绘制曲线，通常得到一条先升高后降低的曲线。曲线峰值对应最大干密度ρdmax，峰值所对应的含水率为最优含水率wopt。击实曲线可用于确定填土施工的适宜含水率和最大干密度，并将现场实测干密度与最大干密度比较，计算压实度K=ρd/ρdmax×100%，以评价路堤、土坝及其他填土工程的压实质量。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 剪应力和垂直压力之间的关系曲线？ 【答案】剪应力与垂直压力之间通常呈线性关系，破坏时的关系为τf=c+σ tanφ。其中，τf为破坏剪应力，σ为垂直压力，c为黏聚力，φ为内摩擦角。以垂直压力σ为横坐标、破坏剪应力τf为纵坐标绘图，所得关系曲线为直线，纵截距为黏聚力c，斜率为tanφ。 【解析】直接剪切试验在不同垂直压力下测定试样破坏时的剪应力，根据库仑抗剪强度定律τf=c+σ tanφ，剪应力τf随垂直压力σ增加而线性增加。以垂直压力σ为横坐标、破坏剪应力τf为纵坐标绘制关系图，所得曲线通常为直线；直线在纵轴上的截距为黏聚力c，直线斜率为tanφ，由此可求得土的黏聚力和内摩擦角。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第12卷 土工试验（下）——直接剪切与击实试验 单元过关卷《地基与基础工程施工》建筑类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 地基的强度及稳定要求中，关键的力学指标是（ ） A. 抗压强度 B. 抗弯强度 C. 抗拉强度 D. 抗剪强度 2. 抗剪强度-法向应力曲线的斜率反映的是（ ） A. 黏聚力 B. 压缩系数 C. 孔隙比 D. 内摩擦角的正切值 3. 在直接剪切试验中，若土样的剪切面积为50cm²，剪切力为100N，则土样的抗剪强度为（ ） A. 2kPa B. 0.2kPa C. 20kPa D. 200kPa 4. 直接剪切试验的成果整理步骤不包括（ ） A. 计算剪应力 B. 绘制剪应力-位移曲线 C. 测定土的天然密度 D. 绘制剪应力-垂直压力曲线 5. 直接剪切试验可以测定土的（ ） A. 压缩系数 B. 固结系数 C. 抗剪强度 D. 渗透系数 6. 快剪试验中，“插销钉”的步骤目的是（ ） A. 固定上下盒位置 B. 测量垂直压力 C. 控制剪切速度 D. 防止试样变形 7. 直接剪切试验中，垂直压力的施加顺序为（ ） A. 50、100、150、200 kPa B. 100、200、300、400 kPa C. 200、300、400、500 kPa D. 150、250、350、450 kPa 8. 土的最大干密度试验常用的方法是（ ） A. 环刀法 B. 灌砂法 C. 蜡封法 D. 击实试验法 9. 当压实功一定时，随着土的含水率增加，土的干密度会（ ） A. 一直增大 B. 先增大后减小 C. 一直减小 D. 先减小后增大 10. 下图中，抗剪强度最大的是（ ） A. B. C. D. 11. 压实度的计算公式是（ ） A. 实测干密度/最大干密度×100% B. 最大干密度/实测干密度×100% C. 实测含水率/最优含水率×100% D. 最优含水率/实测含水率×100% 12. 在击实试验中，影响土的最大干密度的主要因素有（ ） A. 土的颗粒组成、含水率、击实功 B. 土的颜色、形状、密度 C. 试验仪器的精度、操作人员的水平 D. 试验环境的温度、湿度 13. 以下关于击实试验的说法错误的是（ ） A. 试验前应将土样充分搅拌均匀 B. 试验过程中应保持击实筒的垂直度 C. 可以随意改变击实次数和含水率 D. 试验结果应准确记录和整理 14. 下列属于击实试验核心仪器的是（ ） A. 渗透仪 B. 三轴仪 C. 固结仪 D. 击实仪 15. 灌砂法所用标准砂为（ ） A. 中砂 B. 0.25～0.5mm砂 C. 0.5～1mm砂 D. 细砂 16. 下列不属于击实试验仪器的是（ ） A. 压力机 B. 修土刀 C. 盛土盘 D. 喷雾器 17. 重型击实试验中，单次倒入击实筒的试样质量约为（ ） A. 500~700g B. 600~800g C. 900~1100g D. 1200~1500g 18. 重型击实试验的击实功比轻型击实试验（ ） A. 小 B. 无法比较 C. 相等 D. 大 19. 对水泥改良土水泥剂量进行检测时，应在水泥___之前进行测定。（ ） A. 初凝 B. 终凝 C. 6小时 D. 8小时 20. 填土密实度应以设计规定的______作为检查标准。（ ） A. 最大干密度 B. 压实系数 C. 实际干密度 D. 控制干密度范围内的土质是否均匀，是否有局部过硬或过软 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 绘制抗剪强度-法向应力曲线可求φ和c。（ ） 22. 剪切速率过慢会使饱和黏性土的抗剪强度测量值偏大。（ ） 23. 直接剪切试验的仪器操作非常简单，不需要专业培训。（ ） 24. 直接剪切试验中，上下剪切盒的间隙越大越好。（ ） 25. 直剪试验的剪切面是土样的最薄弱面。（ ） 26. 直接剪切试验中，剪切速率越快，测得的抗剪强度越高。（ ） 27. 土的最优含水率与土的种类无关。（ ） 28. 击实过程中，相邻两层之间必须进行刨毛处理。（ ） 29. 土方填筑必须按规定分层压实，取样测定压实后的干密度，90%以上应符合设计要求，其余10%的最低值与设计值的差不应大于0.08g/c。（ ） 30. 击实试验记录需包括最大干密度和最优含水率。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 直接剪切试验的目的是什么？ 32. 简述干密度的概念。 33. 击实曲线的绘制及应用是什么？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 剪应力和垂直压力之间的关系曲线？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $