2023年巖土工程師《專業(yè)案例》點(diǎn)睛提分卷（五）附詳解

PAGEPAGE242023年巖土工程師《專業(yè)案例》點(diǎn)睛提分卷（五）附詳解一、單選題1.某高層住宅筏形基礎(chǔ)，基底埋深7m，基底以上土的天然重度為20kN/m3，天然地基承載力特征值為180kPa。采用水泥粉煤灰碎石（CFG）樁復(fù)合地基，現(xiàn)場試驗(yàn)測得單樁承載力特征值為600kN。正方形布樁，樁徑400mm，樁間距為1.5m×1.5m，樁問土承載力折減系數(shù)β取0.95,試問該建筑物的基底壓力不應(yīng)超過下列哪個(gè)選項(xiàng)的數(shù)值？（）A、428kPaB、558kPaC、623kPaD、641kPa答案：B解析：根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2002）第7.2.8條，de=1.13s=1.13×1.5=1.695m；根據(jù)第9.2.5條計(jì)算：2.某建筑物的地質(zhì)剖面及土性指標(biāo)如圖4-37和表4-8所示。柱基頂面承受的最大荷載特征值為：軸力P=2040kN，彎矩M=320kN·m，剪力T=56kN。根據(jù)方案比較擇優(yōu)選擇了鋼筋混凝土打入樁基礎(chǔ)。采用平面尺寸為300mm×300mm的預(yù)制鋼筋混凝土方樁?；A(chǔ)頂面高程為地表下0.8m，根據(jù)地質(zhì)條件，確定第四層硬塑黏土為樁尖持力層。樁尖進(jìn)入持力層1.55m，樁長8.0m，承臺底面埋深1.8m。樁數(shù)n=5根，邊樁中心至承臺邊緣距離是d=0.3m，布置見圖4-38所示。承臺底面尺寸1.6m×2.6m。樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護(hù)層取35mm。建筑場地地層條件如下：①粉質(zhì)黏土層IL=0.6，取qsk=60kPa；qck=430kPa；②飽和軟黏土層：因e=1.10，屬于淤泥質(zhì)土，取qsk=26kPa；③硬塑黏土層：IL=0.25,取qsk=80kPa,端土極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值qpk=2500kPa。試分析回答下列問題：(1)若不考慮群樁效應(yīng)，則可計(jì)算得單樁豎向承載力特征值約為（）kN。A、367B、328C、429D、583答案：B解析：根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)第5.3.5條，當(dāng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系計(jì)算單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，其計(jì)算公式為：Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp根據(jù)題中給出的條件，分別計(jì)算各項(xiàng)參數(shù)如下：①樁周長為：u=0.3×4=1.20m；②樁橫截面積為；Ap=0.3×0.3=0.09m2；③由以上條件可得單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為：Quk=1.20×(2×60+26×4.4+80×1.55)+2500×0.09=655.08kN不考慮群樁效應(yīng)，根據(jù)第5.2.2條，計(jì)算單樁豎向承載力特征值Ra為：3.黏土場地含水量w=44%，液限wL=61%，塑限wp=35%，該紅黏土地基的狀態(tài)及復(fù)浸水性類別分別為（）。A、軟塑；I類B、可塑；I類C、軟塑；II類D、可塑；II類答案：D解析：根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）第6.2.1條和第6.2.2條計(jì)算如下：4.巖質(zhì)邊坡由泥質(zhì)粉砂巖與泥巖互層組成為不透水邊坡，邊坡后部有一充滿水的豎直拉裂帶，如圖6-1所示。靜水壓力Pw為1125kN/m,可能滑動(dòng)的層面上部巖體重量W為22000kN/m，層面摩擦角φ為22°,黏聚力c為20kPa,試問其安全系數(shù)最接近于下列何項(xiàng)數(shù)值？（）A、K=1.09B、K=1.17C、K=1.27D、K=1.37答案：A解析：5.某樁基三角形承臺如圖4-14所示，承臺厚度1.1m,鋼筋保護(hù)層厚度0.1m，承臺混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1·7N/mm2，試按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94—2008)計(jì)算承臺受底部角樁沖切的承載力，其值最接近（）kN。A、1500B、2010C、2430D、2790答案：D解析：根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94一2008)第5.9.8條計(jì)算，6.某公路橋梁鉆孔灌注樁為摩擦樁，樁徑1.0m，樁長35m。土層分布及樁側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值qik、樁端處土的承載力基本容許值[fa0]如圖4-5所示。樁端以上各土層的加權(quán)平均重度y2=20kN/m3,樁端處土的容許承載力隨深度的修正系數(shù)k2=5.0。根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGTD63-2007)計(jì)算，試問單樁軸向受壓承載力容許值最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)的數(shù)值？（取修正系數(shù)λ=0.8，清底系數(shù)m0=0.8)()A、5620kNB、5780kNC、5940kND、6280kN答案：D解析：7.已知一砂土層中某點(diǎn)應(yīng)力達(dá)到極限平衡時(shí)，過該點(diǎn)的最大剪應(yīng)力平面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為264kPa和132kPa，問關(guān)于該點(diǎn)處的大主應(yīng)力σ1、小主應(yīng)力σ3以及該砂土內(nèi)摩擦角φ的值，下列哪個(gè)選項(xiàng)是正確的？（）A、σ1=396kPa,σ3=132kPa，φ=28°B、σ1=264kPa,σ3=132kPa，φ=30°C、σ1=396kPa，σ3=132kPa，φ=30°D、σ1=396kPa，σ3=264kPa，φ=28°答案：C解析：單元體中，任一截面上的法向應(yīng)力σ和剪應(yīng)力τ為：8.某邊坡坡率為1:0.2的巖石路塹，存在傾向與坡面同向的軟弱結(jié)構(gòu)面，弱面的傾角α=45。，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為c=50kPa,φ=30°。為使該路塹能夠保持穩(wěn)定，其最大高度應(yīng)接近于（）m。（巖石容重為y=23kN/m3)A、20B、25C、35D、40答案：B解析：變形體高度即直立邊坡高度，將相關(guān)數(shù)據(jù)代入，有：9.從崩塌區(qū)下通過某公路路基，擬設(shè)置攔石墻防護(hù)，攔石墻后設(shè)緩沖土層，土層、落石重度各為18kN/m3、22kN/m3，土層內(nèi)摩擦角φ=16°，崩塌物最大塊體體積為1.4m3,塊體落地前的末段速度為6m/s，求崩塌物對緩沖土層的沛擊力的大小為（）kN。A、118.0B、151.7C、178.2D、214.3答案：C解析：10.對飽和軟黏土進(jìn)行開口鋼環(huán)式十字板剪切試驗(yàn)，十字板常數(shù)為129.41m-2，鋼環(huán)系數(shù)為0.00386kN/0.01mm。某一試驗(yàn)點(diǎn)的測試鋼環(huán)讀數(shù)記錄如表1-4所示。該試驗(yàn)點(diǎn)處土的靈敏度最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）A、2.5B、2.8C、3.3D、3.8答案：B解析：11.某場地地層構(gòu)成如下：第一層為粉土，厚度5m；第二層為黏土，厚度4m；兩層土的天然重度均為18.0kN/m3；其下為強(qiáng)透水的砂層。地下水為承壓水，賦存于砂層中，承壓水頭與地面持平。在該場地開挖基坑，不發(fā)生突涌的臨界開挖深度為（）m。A、4.0B、4.5C、5.0D、6.0答案：A解析：砂層以上最小預(yù)留土層厚度按下式估計(jì)：γH=yw·h。式中，y為土的天然重度，為18.0kN/m3；H為基坑開挖后含水層頂面以上土層的厚度；yw為水的重度，取10kN/m3；h為承壓水頭高于含水層頂面的高度，為9m。則H=yw·h/y=10×9/18=5m，最大開挖深度為：9-5=4m。12.某開挖深度h=5m的基坑，土層為軟土，重度y=18kN/m3，τ0=10kPa，φ=0,支護(hù)結(jié)構(gòu)入土深度t=5m，坑頂?shù)孛婧奢dq=20kPa，設(shè)Nc=5.14，Nq=1.0,則坑底土抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)為（）。A、0.63B、0.71C、0.80D、0.91答案：B解析：根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007—2002)附錄V，進(jìn)行基坑底抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算：式中，Nc為承載力系數(shù)，條形基礎(chǔ)時(shí)取Nc=5.14；τ0為抗剪強(qiáng)度（kPa)；y為土的重（kN/m3）；t為支護(hù)結(jié)構(gòu)人員土深度（m）；h為基坑開挖深度(m)；q為地面荷載（kPa）13.5m高的重力式擋土墻，尺寸如圖6-31所示。已知墻體砌體重度yk=22kN/m3；墻背與豎直面的夾角ε=10°,填土面的傾角β=10°，填土與墻體的摩擦角δ=15。；填土為均質(zhì)無黏性土：φ=30。，y=18kN/m3。設(shè)計(jì)該擋土墻。(1)根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2002）的相關(guān)規(guī)定計(jì)算作用在擋土墻上的主動(dòng)土壓力最接近（)kN/m。(2)如果作用在擋土墻的上的主動(dòng)土壓力Ea=78kN/m，則擋土墻的抗滑穩(wěn)定性（）。A、Ks=1.72≥1.3，滿足要求B、Ks=1.2≤1.5,不滿足要求C、Ks=1.88≥1.35，滿足要求D、Ks=l.11≤1.5,不滿足要求答案：A解析：根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)第6.6.5條，擋土墻的抗滑移穩(wěn)定性計(jì)算如下：14.某柱下樁基(y0=1)如圖4—21所示，柱寬hc=0.6m，承臺有效高度h0=1.0m,沖跨比λ=0.7，承臺混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1.71MPa，作用于承臺頂面的豎向力設(shè)計(jì)值F=7500kN，按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）驗(yàn)算柱沖切承載力時(shí)，下述結(jié)論正確的是（）。A、受沖切承載力比沖切力小800kNB、受沖切承載力與沖切力相等C、受沖切承載力比沖切力大810kND、受沖切承載力比沖切力大2129kN答案：D解析：根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008)第5.9.7條計(jì)算如下：15.已知某地區(qū)淤泥土標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)試驗(yàn)e-logp曲線上直線段起點(diǎn)在50~100kPa之間。該地區(qū)某淤泥土樣測得100~200kPa壓力段壓縮系數(shù)a1-2為1.66MPa-1，試問其壓縮指數(shù)Cc值最接近于下列何項(xiàng)數(shù)數(shù)值?()A、0.40B、0.45C、0.50D、0.55答案：D解析：16.某建筑工程場地地震設(shè)防烈度為8度，地表下14~16m為粉土層，地下水位位于地表下1m，土層的剪切波速為350m/s，根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487—2008）可判斷土層深度15m處（）。A、液化B、不液化C、可能液化D、無法判別答案：A解析：17.某樁基工程設(shè)計(jì)等級為乙級，其樁型平面布置、剖面和地層分布如圖4-13所示，已知軸力F=12000kN，力矩M=1030kN·m，水平力H=600kN,承臺和填土的平均重度為20kN/m3，自重荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，樁頂軸向壓力最大設(shè)計(jì)值的計(jì)算結(jié)果最接近()kN。A、1020B、1232C、1380D、1520答案：B解析：18.某地基土層剖面如圖8-11所示。其中，中砂的地下水位以上的密度ρ為1.9g/cm3，地下水位以下的飽和密度ρsat為2.0g/cm3；軟黏土的飽和密度ρsat也為2.0g/cm3。地下水位由地面下4m處下降到距地面20m的軟黏土層頂面，因此引起軟黏土層的壓縮變形。在軟黏土層的中點(diǎn)A處采取土樣，測得其壓縮系數(shù)α=0.8MPa-1。若在地下水位開始下降時(shí)，軟黏土中A點(diǎn)的初始孔隙比e0=0.9,則該軟黏土層的最終壓縮量最接近于（）mm。A、280.5B、302.5C、324.4D、325.4答案：B解析：地下水位下降使孔隙水壓力降低，根據(jù)有效應(yīng)力原理，有效應(yīng)力就會(huì)增加，產(chǎn)生附加應(yīng)力，從而導(dǎo)致軟黏土層的壓縮。由于地下水位只下降到軟黏土層的頂面，所以在該頂面以下，附加應(yīng)力是一常量。壓縮量的計(jì)算具體如下：19.某高8.0m有巖石邊坡，支護(hù)形式采用錨噴支護(hù)，單位長度邊坡巖石側(cè)向壓力合力的水平分力標(biāo)準(zhǔn)值為1100kN/m。共布設(shè)4層錨桿，其間距為2.0m,排距為2.5m,傾角20°,單根錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值為（）kN。A、137.5B、731.6C、868.1D、951.1答案：D解析：根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330—2002)第7.2.1條、第8.2.5條、第9.2.1條，Htk=ehksyjsxj=137.5×2×2.5=687.5kN；Nak=687.5/cos20°=731.6kN；Na=rQNak=1.3×731.6=951.lkN；式中，Nak為錨桿軸肉拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)；Na為錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值（kN)；Htk錨桿所受水平拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)。20.某建筑物基礎(chǔ)承受軸向壓力，其矩形基礎(chǔ)剖面及土層的指標(biāo)如圖3-4所示?；A(chǔ)底面尺寸為1.5m×2.5m。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2002）由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力特征值fa，應(yīng)與下列何項(xiàng)數(shù)值最為接近？（）A、138kPaB、143kPaC、148kPaD、153kPa答案：B解析：根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)第5.2.5條，即fa=MbYb+mdYmd+mccK。查表5.2.5得，Mb=0.61，Md=3.44，Mc=6.04；基底以下土的重度y=18-10=8kN/m3；基礎(chǔ)底面寬度b=1.5m,基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度ym=(17.8+8×0.5)/1.5=14.5kN/m3，基礎(chǔ)埋深d=1.5m，ck=10kPa；代入以上數(shù)據(jù)得：fa=0.61×8×1.5+3.44×14.5×1.5+6.04×10=143kPa。21.某基坑側(cè)壁安全等級為三級，垂直開挖，采用復(fù)合土釘墻支護(hù)，設(shè)一排預(yù)應(yīng)力錨索，自由段長度為5.0m。已知錨索水平拉力設(shè)計(jì)值為250kN，水平傾角20°，錨孔直徑為150mm，土層與砂漿錨固體的極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik=46kPa,錨桿軸向受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)取1.3。試問錨索的設(shè)計(jì)長度至少應(yīng)取下列何項(xiàng)數(shù)值時(shí)才能滿足要求？（）A、16.0mB、18.0mC、21.0mD、24.0m答案：C解析：22.某工程巖體風(fēng)化巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度為4.2MPa,壓縮波速度為2.1km/s,新鮮巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度為10.5MPa，壓縮波速度為3.4km/s,該巖石的風(fēng)化程度為（）。A、微風(fēng)化B、中等風(fēng)化C、強(qiáng)風(fēng)化D、全風(fēng)化答案：B解析：根據(jù)《巖土工程體勘察規(guī)范》(GB50021—2001)（2009年版）附錄A計(jì)算，風(fēng)化系數(shù)為：Kf=ft風(fēng)化/ft新鮮=4.2/10.5=0.4，波速比為：Kv=vp風(fēng)化/vp新鮮=2.1/3.4=0.62，則該巖石的風(fēng)化程度為中等風(fēng)化。23.一個(gè)在飽和軟黏土中的重力式水泥土擋土墻如圖6-4所示，土的不排水抗剪強(qiáng)度cu=30kPa,基坑深度5m，墻的埋深4m，滑動(dòng)圓心在墻頂內(nèi)側(cè)O點(diǎn)，滑動(dòng)圓弧半徑R=10m。沿著圖示的圓弧滑動(dòng)面滑動(dòng)，試問每米寬