2023年巖土工程師《專業(yè)案例》高分通關(guān)五套卷之（五）附詳解

PAGEPAGE282023年巖土工程師《專業(yè)案例》高分通關(guān)五套卷之（五）附詳解一、單選題1.擬在8度烈度場地建一橋墩，基礎(chǔ)埋深2.0m，場地覆蓋土層為20m，地質(zhì)年代均為Q4，地表下為5.0m的新近沉積非液化黏性土層，其下為15m的松散粉砂，地下水埋深dw=5.0m，按《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004—1989）列式說明本場地地表下20m范圍土體各點σ0/σe，下述（）是正確的。A、從地面往下二者之比隨深度的增加而不斷增加B、從地面往下二者之比隨深度的增加而不斷減少C、從地面5m以下二者之比隨深度增加而不斷增加D、從地面5m以下二者之比隨深度增加而不斷減少答案：C解析：根據(jù)《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004—1989）第2.2.3條，具體步驟如下：2.基坑剖面如圖7-16所示，已知砂土的重度y=20kN3，φ=30°，c=0,計算土壓力時，如果C點主動土壓力值達到被動土壓力值的1/3，則基坑外側(cè)所受條形附加荷載q最接近下列（）kPa。A、80B、120C、180D、240答案：A解析：根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120—1999）第3.4節(jié)、第3.5節(jié)，C點埋深11m，小于b0+3b1=3+3×3=12m，在支護結(jié)構(gòu)外側(cè)荷載影響范圍之內(nèi)，具體分析如下：C點外側(cè)被動土壓力epjk：3.土層剖面及計算參數(shù)如圖9-1所示。由于大面積抽取地下水，地下水位深度自抽水前的距地面10m，以2m/年的速率逐年下降。忽略卵石層及以下巖土層的沉降，問10年后地面沉降總量最接近于下列哪個選項的數(shù)值？()A、415mmB、544mmC、670mmD、810mm答案：B解析：由題意可知，10年水位降至20m，即地面下30m，水位下降施加于土層上的Δp如表9-1所示。4.某構(gòu)筑物其基礎(chǔ)底面尺寸為3m×4m，埋深為3m，基礎(chǔ)及其上土的平均重度為20kN/m3，構(gòu)筑物傳至基礎(chǔ)頂面的偏心荷載Fk=1200kN,距基底中心1.2m，水平荷載Hk=200kN，作用位置如圖3-5所示，試問，基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值Pkmax，與下列何項數(shù)值最為接近？（）。A、265kPaB、341kPaC、415kPaD、454kPa答案：D解析：作用在基底處的總力矩Mk=Fka+Hk×3=1200×1.2+200×3=2040KN·m；5.某公路橋場地位于9度地震烈度區(qū)，場地由中砂土組成，黏粒含量約為零，地下水埋深為1m，在4m處進行標準貫入試驗時測得錘擊數(shù)為23擊，計算該測試點處砂層內(nèi)摩擦角折減系數(shù)應(yīng)為（）。A、0B、1/3C、2/3D、1答案：C解析：根據(jù)《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》(JTJ004—1989)第2.2.3~2.2.4條，計算步驟如下：①計算修正液化臨界標準貫入鍵擊數(shù)Nc：場地地震烈度為9度，根據(jù)表1.0.7,水平地震系數(shù)為：Kh=0.4，測試點埋深ds=4m，根據(jù)表2.2.3-2，折減系數(shù)Cv=0.976；6.某場地為均質(zhì)黏性土場地，土層資料為：fak=150kPa，y=18kN/m3，e=0.90，IL=0.70,地下水埋深為6.0m，場地中有獨立基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)標準組合時傳至基礎(chǔ)頂面的荷載為1000kN，承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合時傳至基礎(chǔ)頂?shù)暮奢d為1300kN，基礎(chǔ)埋深為2.0m，只考慮中心荷載作用條件時，基礎(chǔ)底面積不宜小于（）m2。A、5.6B、6.6C、7.3D、9.5答案：C解析：根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)第5.2.4條計算，查表5.2.4得：ηb=0，ηd=1：則:fa=fak+ηby(b-3)+ηdym(d-0.5)=150+0+1×18×（2-0.5）=177kPa基礎(chǔ)底面積為：7.某城市當前地下水位在地表以下5m，由于抽取地下水，地下水位以2m/a的速率下降，地層的主要資料及有關(guān)參數(shù)的平均值如表8-15所示，第3層以下為不透水層，則10年后該城市的地面沉降量最接近（）mm。A、130B、176.6C、193.6D、200.5答案：C解析：黏土層和砂土層沉降量的計算公式分別為：式中，s黏、s砂分別為黏土層和砂土層的最終沉降量（m）；av為土層的壓縮或回彈系數(shù)(MPa-1)；Δp如為由于地下水位變化而施加于土層上的平均壓力（MPa）；H為計算土層的厚度（m）；e0為土層原始孔隙比；E為砂土層的彈性模量（MPa）。地下水位每下降1m所對應(yīng)的水壓力為1×103×10×1=104Pa=0.0.1MPa。用分層總和法進行計算，具體步驟如下：8.某一土層采得粗砂試樣，該試樣高15cm，直徑5.5cm，在常水頭滲透試驗儀中進行試驗。在靜水頭高為40cm下經(jīng)過歷時6.0s，流過水量為400cm3，在試驗溫度20°C下該試樣的滲透系數(shù)是（）cm/s。A、0.81B、0.94C、1.05D、1.17答案：C解析：根據(jù)《土工試驗方法標準》（GBT50123—1999）第13.2.3條，滲透系數(shù)公式計算，有：9.某礦區(qū)的采空區(qū)巷道寬度B為5m，巷道頂板厚度為68m,巷道頂板平均重度為2.60kN/m3，巷道單位長度側(cè)壁摩阻力f=360kPa，在其擬建建筑物所產(chǎn)生的基底壓力P0=180kPa。(2)巷道頂板恰好保持自然平衡狀態(tài)的臨界深度H0=()m。A、40.23B、56.00C、68.46D、75.02答案：B解析：頂板達到自然平衡狀態(tài)時，Q=0，H=H0，yBH0=2f，則：10.某開挖深度為8m的基坑，采用600mm厚的鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，墻體深度為18m，支撐為一道Φ5500×11的鋼管支撐，支撐平面間距為3m，支撐軸線位于地面以下2m。地下水位在地面以下1m，地層為黏性土，天然重度y=18kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=10°,c=10kPa。不考慮地面荷載。若用朗肯土壓力理論（水土合算）和靜力平衡法進行計算，則：(3)單根支撐的軸力為（）kN。A、1762.2B、1516.0C、738.6D、246.2答案：C解析：用靜力平衡法計算單根支撐的軸力。支護結(jié)構(gòu)在水平方向所受的合力為0；設(shè)N為每一根支撐的軸力，因為每一根支撐要承擔(dān)3m寬的地下連續(xù)墻的土壓力。則：N+3Ep=3Ea,N=3(Ea-Ep)=3×(1762.2-1516)=738.6kN。11.如圖6-22所示，一重力式擋土墻底寬b=4.0m,地基為砂土，如果單位長度墻的自重為G=212kN，對墻址力臂x0=1.8m，作用于墻背主動土壓力垂直分量Eaz=40kN,力臂xf=2.2m，水平分量Eax=106kN，（在垂直、水平分量中均已包括水的側(cè)壓力）力臂zf=2.4m,墻前水位與基底持平，墻后填土中水位距基底3.0m,假定基底面以下水的壓力為三角形分布，墻趾前被動土壓力忽略不計，問該墻繞墻趾傾覆的穩(wěn)定安全系數(shù)最接近（）。A、1.1B、1.2C、1.5D、1.8答案：A解析：12.某場地由灰?guī)r組成，巖石完整，無裂縫，允許抗壓強度為3.5MPa，自0~6.0m為殘積土，容重為18kN/m3，6.0m以下為灰?guī)r，容重為21kN/m3，在23m以下存在小的溶洞，溶洞在水平面上成層狀分布，現(xiàn)擬在場地中進行堆截，平均荷載強度為200kPa,在保證場地安全的前提下（安全系數(shù)取2.0),需對跨度超過（）m的溶洞采取處理措施。A、5B、10C、14D、30答案：C解析：溶洞頂板按梁板受力情況取單位長度進行計算。①計算單位長度，寬度頂板所受總荷重P為：P=P1+P2+P3=bHy1+bdy2+bq=1×(23-6)×21+1×6×18+200=665kPa。②按兩端固定梁計算。a.抗彎驗算：③對抗彎驗算和抗剪驗算取小值，即l=14m。13.某建筑工程場地地質(zhì)資料為：0?-5m為黏土，qsik=30kPa，-5~-15m為粉土，黏粒含量2.5%，qsik=20kPa，-15~-30m為密砂，qsik=50kPa，qpk=3510kPa。建筑物采用預(yù)制方樁，樁截面尺寸為350mm×350mm，樁長16.5m，樁頂離地面-1.5m，樁承臺底面離地面-2.0m，樁頂0.5m嵌入樁承臺，地下水位位于地表下-3.0m,場地位于8度地震區(qū)。試求：(2)地表下-10.0m處實際標貫錘擊數(shù)為7擊，臨界標貫錘擊數(shù)10擊時，按樁承受全部地震作用，單樁豎向抗震承載力特征值是（）kN。A、452B、565C、653D、950答案：B解析：地表下-10.0m處實際標貫錘擊數(shù)為7擊，臨界標貫錘擊數(shù)10擊時，該場地為液化土層。樁承臺底面上、下分別有厚度不小于1.5m、1.0m的非液化土層或非軟弱土層。樁承受全部地震作用，地表下5~10m為粉土，λ=7/10=0.7，液化土的樁周摩阻力應(yīng)乘以折減系數(shù)ψ1=1/3，地表下10?15m為粉土，液化土的粧周摩阻力應(yīng)乘以折減系數(shù)ψ2=2/3。故根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）第5.3.3條，單樁極限承載力標準值為：Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+αpskAp=4×0.35×(3×30+1/3×5×20+2/3×5×20+3×50)+0.352×3500=904.75kN；則單樁承載力特征值是：Ra=Quk/2=904.75/2=452.375kN。樁的豎向抗震承載力特征值，可均比非抗震設(shè)計時提高25%,則：RaE=1.25×452.37=565.47kN14.如圖4-8所示，豎向荷載設(shè)計值F=24000kN，承臺混凝土為C40(ft=1.71MPa),按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》驗算柱邊A—A至樁邊連線形成的斜截面的抗剪承載力與剪切力之比（抗力/V）最接近下列哪個選項？（）A、1.05B、1.2C、1.3D、1.4答案：A解析：根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGj94—2008)第5.9.10條第1款，15.調(diào)查確定泥石流中固體體積比為60%，固體密度為ρ=2.7×103kg/m3，該泥石流的流體密度（固液混合體的密度）為（）kg/m3。A、2.0×103B、1.6×103C、1.5×103D、1.1×103答案：A解析：泥石流的流體密度（固液混合體的密度）為：16.已知墻下條形基礎(chǔ)在±0.00標高處的軸力標準值F=400kN/m，埋深2.65m，室內(nèi)外高差0.45m，修正后的地基承載力特征值fa=160kN/m2，基礎(chǔ)底部采用混凝土基礎(chǔ)，H0=300mm,其上采用毛石混凝土基礎(chǔ)，墻身厚360mm。(2)階寬高比為時，磚基礎(chǔ)高度為（）mm。A、780B、720C、660D、600答案：D解析：磚基礎(chǔ)放腳臺階數(shù)為6，寬高比為1:1.5，采用二一間隔收砌法，則磚基礎(chǔ)應(yīng)為9+1=10層，其高度為H=10×60=600mm。17.已知承臺有效高度h0=500mm，所采用混凝土抗拉強度設(shè)計值ft=1.27MPa，其他條件如圖4-33所示。樁柱尺寸為：樁400mm×400mm；柱400mm×600mm。則承臺底部角樁和頂部角樁的抗沖切力分別為（）kN。A、529；255B、529；240C、435；219D、435；240答案：A解析：根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)第5.9.8條，三樁三角形承臺角樁沖切的承載力計算公式為：18.有一個巖石邊坡，要求垂直開挖，采用預(yù)應(yīng)力錨索加固，如圖7-1所示。已知巖體的的一個最不利結(jié)構(gòu)面為順坡方向，與水平方向夾角55°。錨索與水平方向夾角20°，要求錨索自由段伸入該潛在滑動面的長度不小于1m。試問在10m高處的該錨索的自由段總長度至少應(yīng)達到下列何項數(shù)值？（）A、5.0mB、7.0mC、8.0mD、10.0m答案：A解析：錨桿在結(jié)構(gòu)面左側(cè)的長度為；根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2002）第7.4.1條第2款，預(yù)應(yīng)力巖石錨索的錨固長度不宜大于8m，錨固長度取為8m的時候超出最不利滑動面的長度為0.55m；根據(jù)第7.4.1條第1款，預(yù)應(yīng)力錨桿的自由段長度不小于5m，自由端長度只需要取5m，就能滿足規(guī)范及錨索自由段伸入該潛在滑動面的長度不小于1m的要求。19.已知重型動力觸探圓錐探頭及桿件系統(tǒng)的質(zhì)量為38.9kg，錐底面積為43cm2，落錘質(zhì)量為63.5kg，落距76cm，重力加速度為9.81m/s2，錘擊的貫入深度為4.8cm，據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版），該點的動貫入阻力值應(yīng)為()MPa。A、1.4B、7.1C、71D、711答案：A解析：根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）（2009年版）條文說明第10.4.1條，有：20.某建筑方形基礎(chǔ)，作用于基礎(chǔ)底面的豎向力為9200kN，基礎(chǔ)底面尺寸為6m×6m,基礎(chǔ)埋深2.5m，基礎(chǔ)底面上下土層為均質(zhì)粉質(zhì)粘土，重度為19KN/m3，綜合e-p關(guān)系試驗數(shù)據(jù)如表3-1所示，基礎(chǔ)中心點下的附加應(yīng)力系數(shù)如圖3-3所示，已知沉降計算經(jīng)驗系數(shù)為0.4，將粉質(zhì)黏土按一層計算，問該基礎(chǔ)中心點的最終沉降量最接近于下列哪個選項？()A、10mmB、23mmC、35mmD、57mm答案：B解析：代入數(shù)據(jù)得，s=0.4×258.1×(2×0.86+4×0.55-2×0.86+5.5×0.38-4×0.55)/10.9=20mm。21.某煉油廠建筑場地，地基土為山前洪坡積砂土，地基土天然承載力特征值為100kPa，設(shè)計要求地基承載力特征值為180kPa，采用振沖碎石樁處理，樁徑為0.9m,按正三角形布樁，樁土應(yīng)力比為3.5，問樁間距宜為（）m。A、1.2B、1.5C、1.8D、2.1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，碎石樁面積置換率m的計算公式為：fspk=[1+m(n-1)]fsk。22.某水閘下游岸墻(見圖9-4)高6m，墻背傾斜與垂線夾角ψ1=15°，墻后填料為粗砂，填土表面水平，粗砂內(nèi)摩擦角φ=30°，墻背與粗砂間摩擦角δ=15°。岸墻所在地區(qū)地震烈度為8度，則在水平地震力作用下（不計豎向地震力作用）在岸墻上產(chǎn)生的地震主動動土壓力FE(地震系數(shù)角θe取3°，土的重度為20kN/m3)最接近（）kN。A、100.5B、120.4C、150.6D、164.5答案：D解析：根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(DL5073-2000)第4.9.1條，具體步驟如下：23.某建筑物的地質(zhì)剖面及土性指標如圖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,端土極限承載力標準值qpk=2500kPa。(3)樁基中單樁的最大力Nmax為（）kN。A、532B、555C、583D、612答案：A解析：根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）第5.1.1條，單樁所受的平均豎向作用力為：24.某住宅區(qū)建筑場地位于北京延慶地區(qū)，場地中