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2017年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试》过关必做500题(含历年真题)

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ooo 发表于 17-8-14 20:21:08 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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内容简介
目录
第一部分 章节习题及详解
 第一章 岩土工程勘察
 第二章 岩土工程设计基本原则
 第三章 浅基础
 第四章 深基础
 第五章 地基处理
 第六章 土工结构与边坡防护
 第七章 基坑工程与地下工程
 第八章 特殊条件下的岩土工程
 第九章 地震工程
 第十章 岩土工程检测与监测
 第十一章 工程经济与管理
第二部分 历年真题及详解
 2014年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试(上)》真题及详解
 2014年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试(下)》真题及详解
 2013年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试(上)》真题及详解
 2013年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试(下)》真题及详解
 2012年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试(上)》真题及详解
 2012年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试(下)》真题及详解
 2011年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试(上)》真题及详解
 2011年注册土木工程师(岩土)《专业案例考试(下)》真题及详解
                                                                                                                                                                                                    内容简介                                                                                            
??为了帮助考生顺利通过注册土木工程师(岩土)执业资格考试,我们根据最新考试大纲、参考用书和相关规范、标准等编写了注册土木工程师(岩土)“专业案例考试”的辅导资料(均提供免费下载,免费升级):注册土木工程师(岩土)《专业案例考试》过关必做500题(含历年真题)本书是注册土木工程师(岩土)执业资格考试科目《专业案例考试》的过关必做习题集。本书根据最新《注册土木工程师(岩土)专业考试大纲》的内容和要求编写而成,共分为十一章,共分为两大部分:
第一部分为章节习题及详解,每章节前均配有历年真题分章详解。所选习题基本涵盖了考试大纲规定需要掌握的知识内容,侧重于选用常考重难点习题,并对大部分习题进行了详细的分析和解答。
第二部分为历年真题及详解,精选了2011~2014年的4套真题(含上午考试和下午考试),并按照最新考试大纲、参考教材和相关规范、标准等对全部真题的答案进行了详细的分析和说明,读者可据此检测复习效果。
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内容预览
第一部分 章节习题及详解
第一章 岩土工程勘察
1.1 勘察工作的布置
案例分析题(每题的四个备选答案中只有一个符合题意,请给出主要案例分析或计算过程及计算结果)
1.相邻两座AB楼,由于建B楼对A楼产生附加沉降,如图1-1-1所示,A楼的附加沉降量接近于(  )cm。

图1-1-1
A.0.9
B.1.2
C.2.4
D.3.2
【答案】B查看答案
【解析】附加沉降量S可按下式计算:

cm。
1.2 岩土的分类和鉴定
案例分析题(每题的四个备选答案中只有一个符合题意,请给出主要案例分析或计算过程及计算结果)
1.某港口工程,基岩为页岩,试验测得其风化岩体纵波速度为2.5km/s,风化岩块纵波速度为3.2km/s,新鲜岩体纵波速度为5.6km/s。根据《港口岩土工程勘察规范》(JTS 133—1-2010)判断,该基岩的风化程度(按波速风化折减系数评价)和完整程度分类为下列哪个选项?(  )[2014年真题]
A.中等风化、较破碎
B.中等风化、较完整
C.强风化、较完整
D.强风化、较破碎
【答案】B查看答案
【解析】根据《港口岩土工程勘察规范》(JTS 133-1-2010)附录A规定,计算如下:
波速风化折减系数为风化岩体纵波波速与新鲜岩体纵波波速之比:

,页岩属软质岩石,查表A.0.1-2可知,该基岩属中等风化。
根据第4.1.3.2条式(4.1.3-2),该岩体完整性指数为:


根据第4.1.2条表4.1.2-3岩体完整程度分类确定,该基岩属较完整岩体。
2.某大型水电站地基位于花岗岩上,其饱和单轴抗压强度为50MPa,岩体弹性纵波波速4200m/s,岩块弹性纵波波速4800m/s,岩石质量指标RQD=80%。地基岩体结构面平直且闭合,不发育,勘探时未见地下水。根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008),该坝基岩体的工程地质类别为下列哪个选项?(  )[2014年真题]
A.Ⅰ
B.Ⅱ
C.Ⅲ
D.Ⅳ
【答案】B查看答案
【解析】根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)附录V表V可知,饱和单轴抗压强度Rb=50MPa时属中硬岩。
岩体完整性系数为:

,岩体完整。
岩石质量指标为:RQD=80%>70%。
查附录V表V,该坝基岩体工程地质分类为Ⅱ类。
3.某洞室轴线走向为南北向,其中某工程段岩体实测弹性纵波速度为3800m/s,主要软弱结构面的产状为:倾向NE68°,倾角59°;岩石单轴饱和抗压强度Rc=72MPa,岩块弹性纵波速度为4500m/s;垂直洞室轴线方向的最大初始应力为12MPa;洞室地下水呈淋雨状出水,水量为8L/(min·m)。该工程岩体的质量等级为下列哪个选项?(  )[2012年真题]
A.Ⅰ级
B.Ⅱ级
C.Ⅲ级
D.Ⅳ级
【答案】C查看答案
【解析】根据《工程岩体分级标准》(GB/T 50218—2014)相关规定,判断工程岩体的质量等级按如下步骤:
①计算岩体的完整性指数:


②计算岩体基本质量指标(BQ),根据第4.2.2条规定:
90KV+30=90×0.71+30=93.9>Rc=72,0.04Rc+0.4=0.04×72+0.4=3.28>KV=0.71。
故岩石基本质量指标为:BQ=100+3Rc+250KV=90+3×72+250×0.71=493.5,查表4.1.1可知岩体基本质量分级为Ⅱ类。
③按条件进行以下修正:根据第5.2.1条规定,地下工程岩体详细定级时,如遇有下列情况之一时,应对岩体基本质量指标(BQ)进行修正,并以修正后的值按表4.1.1确定岩体级别。
根据第5.2.1条第1款规定,有地下水时,地下水影响修正系数,根据表5.2.2-1,按出水量8L/(min·m)450确定,查表得:K1=0.1。
根据第5.2.1条第2款规定,岩体稳定性受软弱结构面影响,且由一组起控制作用;主要结构面产状影响修正系数,根据表5.2.2-2确定。主要结构面走向与洞轴线夹角为:90°-68°=22°,倾角为59°,取K2=0.5(K2=0.4~0.6,不影响最终答案)。
根据5.2.1.条第3款规定,存在本标准附录C表C.0.2所列高初始应力现象。因

,根据表C.0.2可知该岩体为高应力区。根据表5.2.2-3确定初始应力状态影响修正系数为:K3=0.5。
因此岩体基本质量指标修正值为:[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)=493.5-100×(0.1+0.5+0.5)=383.5。查表4.1.1确定该岩体质量等级为Ⅲ类。
4.取某土试样2000g,进行颗粒分析试验,测得各级筛上质量见下表,筛底质量为560g。已知土样中的粗颗粒以棱角形为主,细颗粒为黏土。问下列哪一选项对该土样的定名最准确?(  )[2011年真题]
表1-2-1颗粒分析试验结果

A.角砾
B.砾砂
C.含黏土角砾
D.角砾混黏土
【答案】C查看答案
【解析】①根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第6.4.1条规定,由细粒土和粗粒土混杂且缺乏中间粒径的土应定名为混合土。当碎石土中粒径小于0.075mm的细粒土质量超过总质量的25%时,应定名为粗粒混合土;当粉土或黏性土中粒径大于2mm的粗粒土质量超过总质量的25%时,应定名为细粒混合土。
该土试样的颗粒级配为:大于2mm颗粒含量为:(100+600+400)/2000=55%>50%,粗颗粒以棱形为主,根据第3.3.2条表3.3.2可知,该土试样属角砾;小于0.075mm的细颗粒含量为:(2000-1440)/2000=28%>25%,属于混合土;
②根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第3.3.6条第3款规定,对混合土,应冠以主要含有的土类定名。
综合①和②可知,该土样应命名为含黏土角砾。
5.在某建筑地基中存在一细粒土层,该层土的天然含水量为24.0%。经液、塑限联合测定法试验求得:对应圆锥下沉深度2mm、10mm、17mm时的含水量分别为16.0%、27.0%、34.0%。请分析判断,根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)对本层土的定名和状态描述,下列哪一选项是正确的?(  )[2010年真题]
A.粉土,湿
B.粉质黏土、可塑
C.粉质黏土、软塑
D.黏土、可塑
【答案】B查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第3.3.5条规定,塑性指数大于10的土应定名为黏土。黏性土应根据塑性指数分为粉质黏土和黏土。塑性指数大于10,且小于或等于17的土,应定名为粉质黏土。塑性指数大于17的土应定名为黏土。注:塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉入土中深度为10mm时测定的液限计算而得。由题可知液限为:

=27%。根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)条文说明第8.1.3条规定,建议76g锥,下沉深度2mm时的含水率定位塑限。由题可知塑限为:

=16%。
根据《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)第8.1.7条规定,塑性指数为:

。可定名为粉质黏土。
根据第8.1.8条规定,液性指数为:


根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第3.3.11条表3.3.11可知,为可塑。
6.水电站的地下厂房围岩为白云质灰岩,饱和单轴抗压强度为50MPa,围岩岩体完整性系数Kv=0.50。结构面宽度3mm,充填物为岩屑,裂隙面平直光滑,结构面延伸长度7m。岩壁渗水。围岩的最大主应力为8MPa。根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008),该厂房围岩的工程地质类别应为下列何项所述?(  )[2010年真题]
A.Ⅰ类
B.Ⅱ类
C.Ⅲ类
D.Ⅳ类
【答案】D查看答案
【解析】根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)附录N第N.0.8条式(N.0.8)计算,岩体强度应力比为:

=

=3.125。
根据附录N.0.9计算围岩总评分:
①岩石强度评分A。查表N.0.9-1,得A=16.7。
②岩体完整程度评分B。查表N.0.9-2,得B=20。
③结构面状态评分C。查表N.0.9-3,得C=12。
④地下水状态评分D。查表N.0.9-4,得D=-7.26。
⑤各评分因素的综合确认。A=16.7<20,取A=16.7;B+C=32>5,B+C=32<65,取B+C=32。
则总评分为:T=A+B+C+D=16.7+20+12-7.26=31.44,查附录N.0.7条表N.0.7得工程地质类别为Ⅳ类。
7.某洞段围岩,由厚层砂岩组成,围岩总评分T为80。岩石的饱和和单轴抗压强度Rb为55MPa,围岩的最大主应力

为9MPa。岩体的纵波速度为3000m/s,岩石的纵波速度为4000m/s。按照《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008),该洞段围岩的类别是下列哪一选项?( )[2010年真题]
A.Ⅰ类围岩
B.Ⅱ类围岩
C.Ⅲ类围岩
D.Ⅳ类围岩
【答案】C查看答案
【解析】由于围岩总评分T为80,根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)附录N表N.0.7可知,围岩类别可以初步定为Ⅱ类。
岩体完整性系数为:


则根据第N.0.8条式(N.0.8)计算岩体强度应力比为:

=

=3.44。
由于S=3.44<4,根据表N.0.7注:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩,当围岩强度应力比小于本表规定时,围岩类别宜相应降低一级。则围岩类别为Ⅲ类。
8.下表为某建筑地基中细粒土层的部分物理性质指标,据此请对该层土进行定名和状态描述,并指出(  )是正确的。[2008年真题]
表1-2-2

A.粉质黏土,流塑
B.粉质黏土,硬塑
C.粉土,稍湿,中密
D.粉土,湿,密实
【答案】D查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第3.3.4条规定,粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数等于或小于10的土,应定名为粉土。
题中,塑性指数为:

所以土为粉土。
根据第3.3.10条表3.3.10-2,可知:

,湿度分类为湿。
根据物理指标间的换算公式可知:


根据表3.3.10-1可知,粉土为密实粉土。
9.某电站引水隧洞,围岩为流纹斑岩,其各项评分见下表,实测岩体纵波波速平均值为3320m/s,岩块的波速为4176m/s。岩石的饱和单轴抗压强度RB=55.8MPa,围岩最大主应力σm=ll.5MPa,按《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)的要求进行的围岩分类是( )。[2007年真题]
表1-2-3

A.Ⅳ类
B.Ⅲ类
C.Ⅱ类
D.Ⅰ类
【答案】B查看答案
【解析】根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)附录N第N.0.7条进行判定,围岩总评分:65v+30=90×0.8281+30=104.529>Rc。


BQ=100+3Rc+250Kv=100+3×66.95+250×0.8281=507.875。
根据4.1.1条,[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)=507.875-100×(0.1+0.2+0.5)=427.875。
岩体级别可确定为Ⅲ级。
12.在一盐渍土地段,地表1.0m深度内分层取样,化验含盐成分如表1-2-4所示,按《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)计算该深度范围内取样厚度加权平均盐分比值D1=[C(Cl-)/2C(SO2-4)]并判定该盐渍土应属于下列(  )种盐渍土。
表1-2-4

A.氯盐渍土
B.亚氯盐渍土
C.亚硫酸盐渍土
D.硫酸盐渍土
【答案】D查看答案
【解析】根据题意,加权平均盐分比值D1为:

根据《工程地质手册》(第四版)表5-7-1(见表1-2-5)规定,盐渍土按含盐化学成分分类如下:
表1-2-5 盐渍土按含盐化学成分分类

则按上表可进行下列判断:D1=0.23<0.3,该盐渍土类型为硫酸盐渍土。
13.某港口工程勘察时测得淤泥性土的天然含水量为65%,土的相对密度为2.60,该淤泥性土的名称应为(  )。
A.淤泥质土
B.淤泥
C.流泥
D.浮泥
【答案】B查看答案
【解析】该淤泥性土的重度为:


孔隙比为:


则根据《港口岩土工程勘察规范》(JTS133—1—2010)第4.2.12条规定,含水量为65%、孔隙比为1.698的淤泥性土的名称应为淤泥。
14.黏土场地含水量

=44%,液限

L=61%,塑限

P=35%,该红黏土地基的状态及复浸水性类别分别为( )。
A.软塑;Ⅰ类
B.可塑;Ⅰ类
C.软塑;Ⅱ类
D.可塑;Ⅱ类
【答案】D查看答案
【解析】据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第6.2.1条和第6.2.2条规定,计算如下:
①含水比为:

,根据表6.2.2-1可知,红黏土为可塑状态。




,根据表可知,复浸水特性分类为Ⅱ类。
1.3 工程地质测绘和调查
案例分析题(每题的四个备选答案中只有一个符合题意,请给出主要案例分析或计算过程及计算结果)
1.某公路隧道走向80°,其围岩产状50°∠30°,欲作沿隧道走向的工程地质剖面(垂直比例与水平比例比值为2),问在剖面图上地层倾角取值最接近下列哪一值?(  )[2014年真题]
A.27°
B.30°
C.38°
D.45°
【答案】D查看答案
【解析】根据《铁路工程地质手册》(1999年修订版)附录Ⅰ式(附Ⅰ—1)可得,岩层倾角换算式:


解得,剖面图上地层倾角为:β=45°。
由此可知,D项数值最为接近。
2.某勘察场地地下水为潜水,布置k1、k2、k3三个水位观测孔,同时观测稳定水位埋深分别为2.70m、3.10m、2.30m,观测孔坐标和高程数据如下表所示。地下水流向正确的选项是哪一个?(  )(选项中流向角度是指由正北方向顺时针旋转的角度)[2012年真题]
表1-3-1

A.45°
B.135°
C.225°
D.315°
【答案】D查看答案
【解析】根据《工程地质手册》(第4版)第994页内容可知,潜水具有稳定的自由水面,其流向为垂直于潜水等水位线,由高向低的方向。因此确定等水位线即可判断地下水流向。
①计算三个观测孔的稳定水位高程:
k1孔为12.70-2.70=10.00m;
k2孔为15.60-3.10=12.50m;
k3孔为9.80-2.30=7.50m。
②根据观测孔坐标绘制平面草图:
k1、k2、k3三点构成一个直角三角形,k1孔为直角角点,直角边k1k2为EW方向,k1k3为SN方向,边长均为50m,如图1-3-1所示:

图1-3-1地下水流向
③求k2、k3孔斜边上稳定水位高程为10m的点:
由于

,k2、k3孔斜边中点稳定水位高程为10m。
④地下水流向判断:
10m等水位线通过k1和k2、k3孔斜边中点,走向为45°~225°地下水流向为:225°+90°=315°。
3.下图为某地质图的一部分,图中虚线为地形等高线,粗实线为一倾斜岩面的出露界 线。a、b、c、d为岩面界线和等高线的交点,直线ab平行于cd,和正北方向的夹角为15°,两线在水平面上的投影距离为100m。下列关于岩面产状的选项中,( )是正确的。[2008年真题]

图1-3-2
A.NE75°,∠27° 
B.NE75°,∠63°
C.SW75°,∠27° 
D.SW75°,∠63°
【答案】A查看答案
【解析】岩面产状要素由走向、倾向和倾角组成。直线ab和cd为走向线,和走向垂直的方向为倾向。走向为NW345°;90°-15°=75°,倾向为NE75°。ab线与cd线水平距离为100m,垂直高差为200-150=50m,所以倾角α满足:


4.在某单斜构选地区,剖面方向与岩层走向垂直,煤层倾向与地面坡向相同,剖面上煤层露头的出露宽度为16.5m,煤层倾角为45°,地面坡角为30°,在煤层露头下方不远处的钻孔中,煤层岩芯的长度为6.04m(假设岩芯采取率为l00%),(  )的说法最符合露头与钻孔中煤层实际厚度的变化情况。[2007年真题]

图1-3-3
A.煤层厚度不同,分别为l4.29m和4.27m
B.煤层厚度相同,为3.02m
C.煤层厚度相同,为4.27m
D.煤层厚度不同,为4.27m和1.56m
【答案】C查看答案
【解析】根据矿层厚度计算公式计算如下:
①露头处的煤层实际厚度计算:


②钻孔中煤层实际厚度计算:


1.4 勘探与取样
案例分析题(每题的四个备选答案中只有一个符合题意,请给出主要案例分析或计算过程及计算结果)
1.某取土器管靴外径及取样管外径均为108mm,取土器刃口内径为102mm,取样管内径为103mm,根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)以下说法正确的是(  )。
A.该取土器技术参数符合厚壁取土器要求
B.该取土器技术参数符合中厚壁取土器要求
C.该取土器技术参数符合敞口自由活塞薄壁取土器要求
D.该取土器技术参数符合固定活塞薄壁取土器要求
【答案】D查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)附录表F.0.1,有:
①外间隙比:


②内间隙比:


③面积比:


则各参数符合固定活塞取土器要求。
2.原状取土器外径Dw=75mm,内径ds=71.3mm,刃口内径De=70.6mm,取土器具有延伸至地面的活塞杆,按《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)规定,该取土器为(  )。
A.面积比为12.9%,内间隙比为0.52%的原壁取土器
B.面积比为12.9%,内间隙比为0.99%的固定活塞厚壁取土器
C.面积比为10.6%,内间隙比为0.99%的固定活塞薄壁取土器
D.面积比为12.9%,内间隙比为0.99%的固定活塞薄壁取土器
【答案】D查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)附录F表F.0.1规定,该取土器参数为:
面积比:


内间隙比:


根据《原状土取样技术标准》(JGJ89—1992)附录A,面积比Ar<13%时为薄壁取土器,有延伸至地面的活塞杆的为固定活塞取土器。
1.5 室内试验
案例分析题(每题的四个备选答案中只有一个符合题意,请给出主要案例分析或计算过程及计算结果)
1.某饱和黏性土样,测定土粒比重为2.70,含水量为31.2%,湿密度为1.85g/cm3,环刀切取高20mm的试样,进行侧限压缩试验,在压力100kPa和200kPa作用下,试样总压缩量分别为S1=1.4mm和S2=1.8mm,问其体积压缩系数mv1―2(MPa-1)最接近下列哪个选项?(  )[2014年真题]
A.0.30
B.0.25
C.0.20
D.0.15
【答案】C查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第14.1.6条式(14.1.6)计算,试样的初始孔隙比为:


根据第14.1.8条式(14.1.8)计算,各级压力下试样固结稳定后的孔隙比为:


根据第14.1.9条式(14.1.9)计算,某一压力范围内的压缩系数为:


根据第14.1.11条式(14.1.11)计算,某一压力范围内的压缩系数为:


由此可知,C项数值最为接近。
2.某天然岩块质量为134.00g,在105~110℃温度下烘干24h后,质量为128.00g。然后对岩块进行蜡封,蜡封后试样的质量为135.00g,蜡封试样沉入水中的质量为80.00g。试计算该岩块的干密度最接近下列哪个选项?( )(注:水的密度取1.0g/cm3,蜡的密度取0.85g/cm3)[2014年真题]
A.2.33g/cm3
B.2.52g/cm3
C.2.74g/cm3
D.2.87g/cm3
【答案】C查看答案
【解析】根据《工程岩体试验方法标准》(GB/T 50266—2013)第2.3.9条规定,采用蜡封法时岩石块体干密度可按下式计算:


由此可知,C项数值最为接近。
3.某港口工程拟利用港池航道疏浚土进行冲填造陆,冲填区需填土方量为10000m3,疏浚土的天然含水率为31.0%、天然重度为18.9kN/m3,冲填施工完成后冲填土的含水率为62.6%、重度为16.4kN/m3,不考虑沉降和土颗粒流失,使用的疏浚土方量接近下列哪一选项?(  )[2013年真题]
A.5000m3
B.6000m3
C.7000m3
D.8000m3
【答案】C查看答案
【解析】疏浚土的干密度为:


冲填土的干密度为:


等量关系为换填前后土颗粒总质量不变,故

,即:

,解得:


4.某工程勘察场地地下水位埋藏较深,基础埋深范围为砂土,取砂土样进行腐蚀性测试,其中一个土样的测试结果见下表,按Ⅱ类环境、无干湿交替考虑,此土样对基础混凝土结构腐蚀性正确的选项是哪一个?(  )[2013年真题]
表1-5-1土样的测试结果

A.微腐蚀
B.弱腐蚀
C.中等腐蚀
D.强腐蚀
【答案】C查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第12.2.1条表12.2.1注解:①表中的数值适用于有干湿交替作用的情况,Ⅰ、Ⅱ类腐蚀环境无干湿交替作用时,表中硫酸盐含量数值应乘以1.3的系数;②表中数值适用于水的腐蚀性评价,对土的腐蚀性评价,应乘以1.5的系数;单位mg/kg。

为中等腐蚀性,Mg2+为弱腐蚀性,

为微腐蚀性,0H一为微腐蚀性,总矿化度微腐蚀性,pH值微腐蚀性。综上所述,土对混凝土结构为中等腐蚀。
5.一种粗砂的粒径大于0.5mm的颗粒的质量超过总质量50%的粗砂,细粒含量小于5%,级配曲线如图1-5-1所示。这种粗粒土按照铁路路基填料分组应属于下列哪组填料?(  )[2013年真题]

图1-5-1粒径(mm)
A.A组填料
B.B组填料
C.C组填料
D.D组填料
【答案】B查看答案
【解析】根据《铁路路基设计规范》(TB 10001—2005)第5.2.2条规定,巨粒土、粗粒土填料应根据颗粒组成、颗粒形状、细粒含量、颗粒级配、抗风化能力等,按表5.2.2分为A、B、C、D组。
此题中,粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量50%,细粒含量小于5%,根据表5.2.2注1进行颗粒级配判断,不均匀系数为:

;曲率系数为:

,可知为级配不良土。综上,查表5.2.2可知分组为B类。
6.某场地位于水面以下,表层10m为粉质黏土,土的天然含水率为3l.3%,天然重度为17.8kN/m3,天然孔隙比为0.98,土粒比重为2.74,在地表下8m深度取土样测得先期固结压力为76kPa,该深度处土的超固结比接近下列哪一选项?(  )[2012年真题]
A.0.9
B.1.1
C.1.3
D.1.5
【答案】B查看答案
【解析】超固结比为先期固结压力与目前上覆土层有效自重压力的比值。计算步骤如下:
①计算有效重度:

。或按下式计算:

=


②计算自重应力:P0=γ'h=8.6×8=68.8kPa。
③计算超固结比:


7.某工地需进行夯实填土。经试验得知,所用土料的天然含水量为5%,最优含水量为15%,为使填土在最优含水量状态下夯实,1000kg原土料中应加入下列哪个选项的水量?( )[2010年真题]
A.95kg
B.100kg
C.115kg
D.145kg
【答案】A查看答案
【解析】该天然土体中的水量和固体土质量分别为

,则可由题意列方程组:
天然含水率为:

,且


解得:ms=952kg,mw=48kg。
最优含水量为:

,解得:

=143kg,则加水量为:

=143-48=95kg。
8.某工程采用灌砂法测定表层土的干密度,注满试坑用标准砂质量5625g,标准砂密度1.55g/cm3。试坑采取的土试样质量6898g,含水量17.8%,该土层的干密度数值接近下列哪个选项?(  )[2010年真题]
A.1.60g/cm3
B.1.65g/cm3
C.1.70g/cm3
D.1.75g/cm3
【答案】A查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第5.4.8条规定,计算过程如下:
①试坑体积为:


②土的密度为:


③干密度为:


9.某松散砂土地基,砂土初始孔隙比e0=0.850,最大孔隙比emax=0.900,最小孔隙比emin=0.550;采用不加填料振冲振密处理,处理深度8.00m,振密处理后地面平均下沉0.80m,此时处理范围内砂土的相对密实度Dr最接近下列哪一项?(  )[2010年真题]
A.0.76
B.0.72
C.0.66
D.0.62
【答案】C查看答案
【解析】假设土颗粒体积为

,初始空隙比为:

,且总体积


则处理前总体积为:1.85

,处理后的总体积为:


处理后的空隙比为:


根据《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)第9.3.5条式(9.3.5-1)计算,此时处理范围内砂土的相对密实度为:Dr=


10.某非自重湿陷性黄土试样含水量w=15.6%,土粒相对密度(比重)Dr=2.70,质量密度ρ=1.60g/cm3,液限wL=30.0%,塑限wp=17.9%,桩基设计时需要根据饱和状态下的液性指数查取设计参数,该试样饱和度达85%时的液性指数最接近下列哪一选项?( )[2010年真题]
A.0.85
B.0.92
C.0.99
D.1.06
【答案】C查看答案
【解析】根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025—2004)条文说明第5.7.4条规定,计算过程如下:
①孔隙比为:


②饱和度达85%时,含水量为:


③液性指数为:


11.已知某地区淤泥土标准固结试验

曲线上直线段起点在50~100kPa之间。该地区某淤泥土样测得100~200kPa压力段压缩系数



,试问其压缩指数

值最接近于下列何项数数值?( )[2010年真题]
A.0.40
B.0.45
C.0.50
D.0.55
【答案】D查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第14.1.9条规定,某一压力范围内的压缩系数,应按下式计算:

,其中

=100kPa,

=200kPa。
则该淤泥土样:

=

=1.66×10-6×100×103=0.166;
根据第14.1.12条规定,在

的作用下的压缩指数为:


12.某工程测得中等风化岩体压缩波波速

,剪切波波速

,相应岩块的压缩波波速

,剪切波波速

;岩石质量密度

,饱和单轴抗压强度

。则该岩体基本质量指标BQ为下列何项数值?(  )[2010年真题]
A.255
B.320
C.491
D.714
【答案】B查看答案
【解析】根据《工程岩体分级标准》(GB 50218—2014)第4.2.2条规定,岩体基本质量指标BQ的计算公式为:BQ=100+3Rc+250Kv。
岩体完整系数为:Kv=(Vpm/Vpr)2=



=40<90×0.4+30=66,故

取40


Kv=0.4<0.04×40+0.4=2,故Kv取0.4。
则基本质量指标为:BQ=100+3Rc+250Kv=100+3×40+250×0.4=320。
13.已知一砂土层中某点应力达到极限平衡时,过该点的最大剪应力平面上的法向应力和剪应力分别为264kPa和132kPa,问关于该点处的大主应力σ1、小主应力σ3以及该砂土内摩擦角

的值,下列哪个选项是正确的?(  )[2010年真题]
A.σ1=396kPa,σ3=132kPa,

=28°
B.σ1=264kPa,σ3=132kPa,

=30°
C.σ1=396kPa,σ3=132kPa,

=30°
D.σ1=396kPa,σ3=264kPa,

=28°
【答案】C查看答案
【解析】单元体中,任一截面上的法向应力

和剪应力

为:




当α=45°时,剪应力最大,此时有:




解得:

=396kPa,

=132kPa。
由于砂土的粘聚力c=0,则

,可得:

,解得:

=30°。
14.某建筑地基处理采用3:7灰土垫层换填,该3:7灰土击实试验结果如下:
表1-5-2

采用环刀法对刚施工完毕的第一层灰土进行施工质量检验,测得试样的湿密度为1.78g/cm3,含水率为19.3%,其压实系数最接近下列哪个选项?(  )[2010年真题]
A.0.94
B.0.95
C.0.97
D.0.99
【答案】C查看答案
【解析】根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)第4.2.4条表4.2.4注1可知,压实系数为:


根据《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)第10.0.6条规定,由湿密度和含水率可以算出干密度,公式为:

。计算过程如下:
①确定灰土试样最大干密度:根据试验结果,由公式求得五组数据对应干密度分别为:1.359、1.479、1.529、1.455、1.304,则


②灰土试样的干密度为:


③压实系数为:

,最接近0.97。
15.某公路工程,承载比(CBR)三次平行试验成果如下:
表1-5-3

上述三次平行试验土的干密度满足规范要求,则据上述资料确定的CBR值应为下列何项数值?(  )[2010年真题]
A.4.0%
B.4.2%
C.4.4%
D.4.5%
【答案】B查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第11.0.6条规定,计算过程如下:
①贯入量为2.5mm时承载比计算:






则:


②贯入量为5.0mm时承载比计算:









得:


③根据第11.0.5条第3款规定,当3个试验结果的变异系数大于12%时,去掉一个偏大的值,取其余2个结果的平均值。则平均值为:

,标准差为:

,变异系数为:


故应去掉偏离大的值,取剩下2个指的平均值:承载比(CBR)为4.2%。
16.某公路需填方,要求填土干重度为γd=17.8kN/m3,需填方量为40万m3,对采料场勘察结果为:土的比重Gs=2.7;含水量W=15.2%;孔隙比e=0.823。该料场储量至少要达到( )才能满足要求(以万m3计)。[2009年真题]
A.48 
B.72 
C.96 
D.144
【答案】C查看答案
【解析】填土的干重量

为:


料场中天然土料的干重度

为:


天然土料的体积V为:


根据《水利水电工程地质勘查规范》(GB50487—2008)第6.20.3条规定,详查储量与实际储量的误差应不超过15%,详查储量不得少于设计需要量的2倍。故该料场储量至少要达到96万m3才能满足要求。
17.如图所示的条形基础宽度b=2m,b1=0.88m,h0=260mm,pmax=217kPa,pmin=133kPa,基础埋深0.5m,As=M/0.9fyh0计算每延米基础的受力钢筋截面面积最接近于下列哪个选项?( )。(钢筋抗拉强度设计值fy=300MPa)[2009年真题]

图1-5-2
A.1030mm2/m
B.860mm2/m
C.1230mm2/m
D.1330mm2/m
【答案】B查看答案
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2012)第8.2.11条规定,Ⅰ-Ⅰ剖面弯矩计算公式为:


式中,p1为Ⅰ-Ⅰ截面处基础底面地基反力设计值;经计算为:


l、b为基础底面的边长;对于条形基础:


弯矩为:

截面面积为:


18.取直径为50mm,长为70mm的标准岩石试件,进行径向点荷载强度试验,测得破坏时极限荷载为4000N,破坏瞬间加荷点未发生贯入现象,该岩石的坚硬程度属于(  )。[2009年真题]
A.软岩 
B.较软岩 
C.较坚硬岩 
D.坚硬岩
【答案】C查看答案
【解析】根据《工程岩体分级标准》(GB 50218—2014)附录A.0.2第4款规定,计算如下:
①等价岩心直径

为:

,得


②点荷载强度

为:


因为

,所以


③根据第3.3.1条式(3.3.1)计算,岩石单轴饱和抗压强度

为:


④根据第3.3.3条表3.3.3可知,当

时,岩石为较坚硬岩。
19.土层剖面及计算参数如图1-5-3所示,由于大面抽取地下水,地下水位深度由抽水前距地面10m,以2m/年的速率逐年下降,忽略卵石层以下岩土层的沉降,10年后地面沉降总量接近(  )。[2009年真题] 

图1-5-3
A.415mm 
B.544mm 
C.670mm 
D.810mm
【答案】B查看答案
【解析】降水后各土层的附加应力增量如下:

图1-5-4


所以地面总沉降量S为:


20.某湿陷性黄土试样取样深度为8.0m,此深度以上土的天然含水率19.8%,天然密度为1.57g/cm3,土样比重为2.70,在测定土样的自重湿陷系数时施加的最大压力最接近(  )。[2009年真题]
A.105kPa 
B.126kPa 
C.140kPa 
D.216kPa
【答案】C查看答案
【解析】根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025—2004)第4.3.4条第2款式(4.3.4-1),计算如下:
①干密度

为:


②孔隙比e为:


③土的饱和密度

为:


④上覆土层的饱和压力P为:


21.用内径为79.8mm、高为20mm的环刀切取未扰动黏性土试样,比重Gs=2.70,含水量 W=40.3%,湿土质量154g,现做侧限压缩试验,在压力100kPa和200kPa作用下,试样总压缩量分别为S1=1.4mm和S2=2.0mm,其压缩系数a1-2最接近(  )。 [2009年真题]
A.0.4MPa-1 
B.0.5MPa-1 
C.0.6MPa-1
D.0.7MPa-1
【答案】D查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第14.1节规定,计算过程如下:
①土的质量密度为:


土的干密度为:


②各级压力下的孔隙比:
初始孔隙比:


在p=100kPa压力下孔隙比

为:




在p=200kPa压力下孔隙比

为:


③压缩系数为:



图1-5-5
22.对于饱和软黏土进行开口钢环十字板剪切试验,十字板常数为129.41m-2,钢环系数为0.00386kN/0.01mm。某一试验点的测试钢环读数记录如下表,该试验点处土的灵敏度最接近(  )。[2009年真题]
表1-5-4

A.2.5 
B.2.8 
C.3.3 
D.3.8
【答案】B查看答案
【解析】
原状土的抗剪强度为:


重塑土的抗剪强度为:


式中,K为十字板常数,C为钢环系数,Ry为原状土剪损时量表最大读数,Rg为轴杆与土摩擦时量表最大读数。
由表可知:


该试验点处土的灵敏度为:


23.某建筑筏形基础,宽度15m,埋深10m,基底压力400kPa,地基土层性质见下表。按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)的规定,该建筑地基的压缩模量当量值最接近(  )。[2009年真题]
表1-5-5

A.15MPa
B.16.6MPa
C.17.5MPa
D.20MPa
【答案】B查看答案
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)第5.3.6条规定,变形计算深度范围内压缩模量的当量值(

),应按下式计算:


式中,Ai为第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值;计算过程如下:



则变形模量的当量值

为:


24.某工程水质分析试验结果见表1-5-6:
表1-5-6

其总矿化度最接近( )。[2009年真题]
A.480mg/L 
B.585mg/L 
C.660mg/L 
D.690mg/L
【答案】A查看答案
【解析】总矿化度是指地下水含离子、分子与化合物的总量。矿化程度包括全部的溶解组分和胶体物质,但不包括游离气体(即不计侵蚀性CO2及游离CO2),通常以可虑性蒸发残渣表示,可按水分析所得的全部阴阳离子含量的总和(HCO3-含量取一半)表示残渣量。题中所给条件下总矿化度为:


25.山前冲洪积场地如下图所示,粉质黏土①层中潜水水位埋深1.0m,黏土②层下卧砾砂③层,③层内存在承压水,水头高度和地面平齐,地表下7.0m处地基土的有效自重应力最接近( )。[2008年真题]

图1-5-6
A.66kPa 
B.76kPa
C.86kPa 
D.136kPa
【答案】A查看答案
【解析】根据有效应力原理:σ=σ′+u。
式中,σ为总应力,按题意为自重应力;σ′为有效应力;u为孔隙水压力。
代入数据得:


26.现场取环刀试样测定土的干密度。环刀容积200cm3,测得环刀内湿土质量380g。从环刀内取湿土32g,烘干后干土质量为28g。土的干密度最接近( )。[2007年真题]
A.1.90g/cm3
B.1.85g/cm3
C.1.69g/cm3
D.1.66g/cm3
【答案】D查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第4.0.4条规定,可得试样含水率为:


根据第5.1.4条规定,可得试样湿密度为:


根据第5.1.5条规定,可得试样干密度为:


27.某电测十字板试验结果记录如下表所示,土层的灵敏度St最接近(  )。[2007年真题]
表1-5-7

A.1.83
B.2.54
C.2.74
D.3.04
【答案】C查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第17.0.9条规定,灵敏度应按下式计算:


式中,

为灵敏度,

为原状试样的无侧限抗压强度,

为重塑试样的无侧限抗压强度。即有灵敏度为两次试验的峰值之比,可得:


28.下表为一土工试验颗粒分析成果表,表中数值为留筛质量,底盘内试样质量为20g,现需要计算该试样的不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc),按《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版),下列正确的选项是(  )。[2007年真题]
表1-5-8

A.Cu=4.0;Cc=1.0;粗砂 
B.Cu=4.0;Cc=1.0;中砂
C.Cu=9.3;Cc=l.7;粗砂 
D.Cu=9.3;Cc=1.7;中砂
【答案】A查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第3.3.3条规定,粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%,粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土,应定名为砂土。计算过程如下:
①土的总质量=50+150+150+100+30+20=500(g)。
②粒径大于2mm的颗粒所占百分比为:


③粒径大于1mm的颗粒所占百分比为:


④粒径大于0.5mm的颗粒所占百分比为:


⑤粒径大于0.25mm的颗粒所占的百分比为:


⑥粒径大于0.075mm的颗粒所占的百分比为:


⑦粒径小于0.075mm的颗粒所占百分比为:


⑧根据《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999),第7.1.8条规定,


其中,d60、d30和d10分别相当于小于某粒径土重累计百分含量为60%、30%和10%对应的粒径。
根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)表3.3.3可知,粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25%~50%的为砾砂;粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量50%的为粗砂;粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量50%的为中砂;粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量85%的为细砂;粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的为粉砂。
29.某饱和软黏土无侧限抗压强度试验的不排水抗剪强度Cu=70kPa,如果对同一土样进行三轴不固结不排水试验,施加围压σ3=150kPa,试样在发生破坏时的轴向应力σ1最接近于( )。[2007年真题]
A.140kPa
B.220kPa
C.290kPa
D.370kPa
【答案】C查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第16.4节规定,饱和软土的无侧限抗压强度试验相当于在三轴仪中进行σ3=0的不排水剪切试验,φ≈0°。
Cu=(σ1-σ3)/2,

σ1=


30.某场地同一层软黏土采用不同的测试方法得出的抗剪强度,设:①原位十字板试验得出的抗剪强度;②薄壁取土器取样做三轴不排水剪试验得出的抗剪强度;③厚壁取土器取样做三轴不排水剪试验得出的抗剪强度。按其大小排序列出4个选项,则(  )是符合实际情况的。简要说明理由。[2007年真题]
A.①>②>③
B.②>①>③
C.③>②>①
D.②>③>①
【答案】A查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第10.6节、第11.4节及附录F可知,原位十字板试验具有不改变土的应力状态和对土的扰动较小的优势,故试验结果最接近软土的真实情况。根据条文说明第9.4.2条规定,薄壁取土器壁厚仅1.25~2.00mm,取样扰动小,质量高。而厚壁敞口取土器,系指我国目前多数单位使用的内装镀锌铁皮称管的对分式取土器。这种取土器与国际上惯用的取土器相比,性能相差甚远,最理想的情况下,也只能取得Ⅱ级土样,不能视为高质量的取土器。
31.某建筑场地位于湿润区,基础埋深2.5m,地基持力层为黏性土,含水量为31%,地下水位埋深1.5m,年变幅l.0m,取地下水样进行化学分析,结果见下表,据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版),地下水对基础混凝土的腐蚀性符合(  ),并说明理由。[2007年真题]
表1-5-9

A.强腐蚀性 
B.中等腐蚀性 
C.弱腐蚀性 
D.无腐蚀性
【答案】B查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第12.2.1条规定,受环境类型影响,水和土对混凝土结构的腐蚀性,应符合表12.2.1的规定;环境类型的划分按本规范附录G执行。由附录G.0.1条可知,场地为湿润区,环境类别为Ⅱ类。由表12.2.1可知,硫酸盐含量判定为中等腐蚀,铵盐含量判定为弱腐蚀性,镁盐含量判定为微腐蚀性;苛性碱含量判定为微腐蚀性,总矿化度判定为微腐蚀性;侵蚀性CO2判定为微腐蚀性;pH值判定为弱腐蚀性。综合判定为中等腐蚀性。
32.已知花岗岩残积土土样的天然含水量

=30.6%,粒径小于0.5mm细粒土的液限

=50%,塑限

=30%。粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量的百分比

。该土样的液性指数IL最接近(  )。
A.0.03
B.0.04
C.0.88
D.1.00
【答案】C查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)条文说明第6.9.4条计算,细粒土的天然含水量为:


式中,

为粒径大于0.5mm颗粒吸着水含量

,可取5%;

为粒径大于0.5mm颗粒含量占总质量的百分比。花岗岩残积土的塑性指数为:


则液性指数为:


33.用高度为20mm的试样做固结试验,各压力作用下的压缩量如表所示,用时间平方根法求得固结度达到90%时的时间为9min,计算p=200kPa压力下的固结系数

为(  )


表1-5-10

A.0.8×10-3
B.1.3×10-3
C.1.6×10-3
D.2.6×10-3
【答案】B查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第14.1.6条规定,具体计算如下:
①计算最大排水距离

(等于某级压力下初始和终了高度的平均值之半)。
200kPa压力下的初始高度为:20.000-1.250=18.750mm=1.875cm;
200kPa压力下的终了高度为:20.000-1.950=18.050mm=1.805cm;
最大排水距离为:

=0.92cm。
②由已知条件,有t90%=9min=540s。
③固结系数为:

cm2/s。
34.已知粉质黏土的土粒比重为2.73,含水量为30%。土的密度为1.85g/cm3,浸水饱和后该土的水下有效重度最接近( )


A.7.5
B.8.0
C.8.5
D.9.0
【答案】D查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第14.1.6条计算,有:
孔隙比为:


水下有效重度为:


35.某土样固结试验成果如表1-5-11所示。试样天然孔隙比e0=0.656,该试样在压力100~200kPa的压缩系数及压缩模量为(  )。
表1-5-11

A.a1-2=0.15MPa一1,Es1-2=11MPa
B.a1-2=0.25MPa一1,Es1-2=6.6MPa
C.a1-2=0.45MPa一1,Es1-2=3.7MPa
D.a1-2=0.55MPa一1,Es1-2=3.0MPa
【答案】B查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第4.1.8条、第4.1.9条及第4.1.10条计算,有:
试样初始高度h0=20mm,



。又P1=100kPa,P2=200kPa,则压缩系数为:

;压缩模量为:


36.某正常固结土层厚2.0m,平均自重应力p0=100kPa;压缩试验数据如表1-5-12所示,建筑物平均附加应力R=200kPa,该土层最终沉降量最接近(  )cm。
表1-5-12

A.10.5
B.12.9
C.14.2
D.17.8
【答案】B查看答案
【解析】根据土力学及规范有关规定,确定孔隙比时,由各层土的平均自重应力作为

=100kPa,查出相应的孔隙比

=0.828;再由各层土的平均自重应力与平均附加应力之和作为

=100+200=300kPa,查出相应的孔隙比

=0.710。
则土层沉积量为:


37.超固结黏土层厚度为4.0m,前期固结压力Pc=400kPa,压缩指数Cc=0.3,再压缩曲线上回弹指数Ce=0.1,平均自重压力Pcz=200kPa,天然孔隙比e0=0.8,建筑物平均附加应力在该土层中为P0=300kPa,该黏土层最终沉降量最接近于(  )cm。
A.8.5
B.11
C.13.2
D.15.8
【答案】C查看答案
【解析】根据《铁路特殊路基设计规范》(TB 10035—2006)第3.2.4条第1款规定,计算如下:


38.某建筑物地基需要压实填土8000m3,控制压实后的含水量

1=14%,饱和度Sr=90%,填料重度

=15.5kN/m3 ,天然含水量

0=10%,相对密度为Gs=2.72,此时需要填料的方量最接近于(  )m3。
A.10650
B.10850
C.11050
D.11250
【答案】B查看答案
【解析】根据土体物理性质间的换算关系有,压实前填料的干重度

为:


压实后填土的干重度

为:


又根据压实前后土体干质量相等的原则,有

,则填料的方量V1为:


39.某干燥土样密度为1.55g/cm3,土粒相对密度为2.65,若使该土样饱水后,则土样的含水量、饱和密度、有效密度分别为( )。
A.22.4%;1.99g/cm3;1.05g/cm3
B.24.4%;2.09g/cm3;1.25g/cm3
C.26.8%;1.96g/cm3;0.96g/cm3
D.28.4%;1.89g/cm3;1.23g/cm3
【答案】C查看答案
【解析】干燥土样密度为:ρd=1.55 g/cm3。
孔隙比为:



饱和含水量为:



饱和干密度为:



有效密度为:



40.已知某土层的天然孔隙比e0=0.82,在有侧限的条件下进行压缩固结试验,测得不同压力下孔隙比的数据列入表1-5-13中,则该土层的压缩系数和压缩模量分别为( )。
表1-5-13

A.0.10MPa-1;10.05MPa
B.0.15MPa-1;12.03MPa
C.0.17MPa-1;14.53MPa
D.0.17MPa-1;115.28MPa
【答案】B查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第14.1.9条和14.1.10条规定,压缩系数:


压缩模量:


41.某砂土试样进行室内三轴剪切试验,围压为150kPa,破坏时的垂直压力为350kPa,同时测得孔隙水压力为50kPa,该砂土的有效内摩擦角为(  )。
A.23.6°
B.30°
C.43.6°
D.48°
【答案】B查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第16.5.13条中的莫尔圆理论可知,该砂土内聚力为零,有效内摩擦角

,则:


42.饱和土样(Sr=1)的比重Gs=2.70,高度为20mm,压缩后的含水率

=28%,高度为19.5mm。则压缩前的孔隙比e0为(  )。
A. 0.256
B. 0.500
C. 0.802
D. 0.907
【答案】C查看答案
【解析】饱和度公式为:

。设A为土样压缩后的截面面积,因为土体饱和,所以压缩后的孔隙比

28%×2.70=0.756。
压缩变形计算公式:


可解得:e0=0.802。
43.某土样的天然重度γ=17

,干重度γ

=14.5

,饱和重度γ

=18

,液性指数I

=0,土的塑限ωp为(  )。
A.5.9%
B.17.2%
C.21.6%
D.24.1%
【答案】B查看答案
【解析】因为

,所以ω=ωp。设土粒的质量为ms,土体体积为V,水的质量为mw1和mw2,根据重度定义有:
天然重度:

,则


干重度:

,则


饱和重度:

,则


解得:ms=1.45V,mw1=0.25V,mw2=0.35V。
则天然含水量为:

,ωp=ω=17.2%。
44.某均质土坝长1.2km,高20m,坝顶宽8m,坝底宽75m,要求压实度不小于0.95,天然料场中土料含水量为21,比重为2.70,重度为18kN/m3,最大干密度为16.8kN/m3,最优含水量为20,填筑该土坝需天然土料(  ) m3。
A.9.9×105
B.10.7×105
C.11.5×105
D.12.6×105
【答案】B查看答案
【解析】土坝体积V=0.5×(8+75)×20×1200=9.96×105

,土料压实后的干重G=ηρdmaxV,G=0.95×16.8×996000=15.9×106kg。
根据《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)第5.1.5条计算,天然土斜的干密度:


天然土料体积V1:

V。
45.某土样做固结不排水孔压立轴试验,部分结果如表1-5-14所示。按有效应力法求得莫尔圆的圆心坐标及半径,结果最接近于(  )。
表1-5-14

A.

B.

C.

D.

【答案】D查看答案
【解析】有效应力是指土体受的总应力与孔隙水应力的差值,则有效应力法可按下式进行计算:
用有效应力法求摩尔圆的圆心坐标P及半径r的公式分别为:P=(σ1'+σ3')/2=(σ1+σ3)/2-u,r=(σ1'-σ3')/2=(σ1-σ3)/2,具体分析如下:
①第一次试验:P1=(77+24)/2-11=39.5,r1=(77-24)/2=26.5。
②第二次试验:P2=σ1+σ3)/2-u=(131+60)/2-32=63.5,r2=(σ1-σ3)/2=(131-60)/2=35.5。
③第三次试验:P3=σ1+σ3)/2-u=(161+80)/2-43=77.5,r3=(σ1-σ3)/2=(161-80)/2=40.5。
46.某砂土场地的建筑场地进行了浸水载荷试验,承压板面积为2500cm2,垂直压力为200kPa,初步勘察资料如表1-5-15所示。该场地土的总湿陷量及湿陷等级分别为(  )。
表1-5-15

A.28cm;Ⅰ
B.31.5cm;Ⅱ
C.45cm;III
D.65cm;Ⅳ
【答案】B查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第6.1.4条~第6.1.7条规定,具体计算如下:
①承压板的宽度为:


②附加湿陷量与承压板宽度之比为:ΔFs1/b=4.51/50=0.090,ΔFs2/b=4.82/50=0.096,ΔFs1/b=1.10/50=0.022<0.023。总湿陷量计算时,只计算第一层与第二层土的湿陷量,不需计入第三层土的湿陷量。
③总湿陷量和土地基总厚度分别为:

④根据表6.1.6可知,△s=31.5cm,∑h1=3.4m,湿陷等级为Ⅱ。
47.一圆柱形扰动饱和黏土试样,在100kPa的周围压力作用下固结完成后,再施加轴向压力进行不排水剪,直至试样破坏。测得破坏时的孔隙水压力系数

=0.7,如果已测得该土的c′=0,φ′=25°,该试样的强度指标φcu(ccu=0)是(  )。
A.15.4°
B.20.6°
C.24.8°
D.29.2°
【答案】A查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)第16.5条规定,计算如下:
固结不排水剪为:


根据有效应力表示一点的极限平衡条件:

,有:


总应力表示的一点的极限平衡条件为:



解得:φcu=15.4°。
48.在某一黏性土层中采得6个试样,根据抗剪强度试验结果,经统计后得出土的抗剪强度指标的平均值,

=17.5°,

=15.0kPa,并得到相应的变异系数,

=0.25,

=0.30,该土的抗剪强度指标为(  )。
A.

=15.9°,

=11.3kPa
B.

=15.9°,

=11.3kPa
C.

=13.9°,

=11.3kPa
D.

=15.9°,

=16.6kPa
【答案】C查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)第14.2.4条计算:
土的内摩擦角和黏聚力的统计修正系数分别为:



=1-0.826×0.3=1-0.2478=0.752。
则土的内摩擦角和黏聚力的标准值为:


49.某边坡走向为东西向,倾向南,倾角为45°,边坡岩体中发育有一组结构面,产状为N135°E,40°SW,如假设边坡破坏时滑动动方向与边坡走向垂直,且结构面内聚力可忽略不计,当结构面内摩擦角小于(  )时,边坡不稳定。
A.40°
B.30°
C.20°
D.10°
【答案】B查看答案
【解析】已知滑动方向与结构面走向间的夹角为45°,则:tanβ=tanα·cosθ=tan40°×cos45°=0.593,β=30.7°。当

<β时,边坡不稳定。
50.某工程岩体风化岩石饱和单轴抗压强度为4.2MPa,压缩波速度为2.1km/s,新鲜岩石饱和单轴抗压强度为10.5MPa,压缩波速度为3.4km/s,该岩石的风化程度为(  )。
A.微风化
B.中等风化
C.强风化
D.全风化
【答案】B查看答案
【解析】根据《岩土工程体勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)附录A表A.0.3计算,风化系数为:Kf:Kf=ft风化/ft新鲜=4.2/10.5=0.4,波速比为:Kv:Kv=vp风化/vp新鲜=2.1/3.4=0.62;则Kv=0.62,Kf=0.4,该岩石的风化程度为中等风化。
51.某岸边工程场地细砂含水层的流线上A、B两点,A点水位标高2.5m,B点水位标高3.0m,两点间流线长度为10m,请计算两点间的平均渗透力将最接近(  )kN/m3。
A.1.25
B.0.83
C.0.50
D.0.20
【答案】C查看答案
【解析】A、B两点间的水力梯度为:

,则根据根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第7.3.2条计算,平均渗透力为:J=

=10×0.05=0.5kN/m。
1.6 原位测试
案例分析题(每题的四个备选答案中只有一个符合题意,请给出主要案例分析或计算过程及计算结果)
1.在地面下7m处进行扁铲侧胀试验,地下水位埋深1.0m,试验前率定时膨胀至0.05mm及1.10mm时的气压实测值分别为10kPa和80kPa,试验时膜片膨胀至0.05mm、1.10mm和回到0.05mm的压力值分别为100kPa、260Pa和90kPa,调零前压力表初始读数8kPa,请计算该试验点的侧胀孔压指数为下列哪项?(  )[2014年真题]
A.0.16
B.0.48
C.0.65
D.0.83
【答案】D查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第10.8.3条规定,计算过程如下:
①根据式(10.8.3-1~10.8.3-3)对试验的实测数据进行膜片刚度修正,膜片向土中膨胀之前的接触力为:


②膜片回到0.05mm时的终止压力为:


③根据上式结果计算下列指标,根据式(10.8.3-7)计算,侧胀孔压指数为:


2.在某碎石土地层中进行超重型圆锥动力触探试验,在8m深度处测得贯入10cm的N120=25击,已知圆锥探头及杆件系统的质量为150kg,请采用荷兰公式计算该深度处的动贯入阻力最接近下列何值?(  )[2014年真题]
A.3.0MPa
B.9.0MPa
C.21.0MPa
D.30.0MPa
【答案】D查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)条文说明第10.4.1条式(10.6)计算,在8m深度处的动贯入阻力为:


由此可知,D项数值最为接近。
3.某多层框架建筑位于河流阶地上,采用独立基础,基础埋深2.0m,基础平面尺寸2.5m×3.0m,基础下影响深度范围内地基土均为粉砂,在基底标高进行平板载荷试验,采用0.3m×0.3m的方形载荷板,各级试验荷载下的沉降数据见下表:
表1-6-1

问实际基础下的基床系数最接近下列哪一项?(  )[2013年真题]
A.13938kN/m3
B.27484kN/m3
C.44444kN/m3
D.89640kN/m3
【答案】A查看答案
【解析】根据《工程地质手册》(第四版)第232页内容可知,基准基床系数用边长为30cm的方形承压板的平板载荷试验直接测定,按下式计算:


式中,

为p-s关系曲线直线段的斜率,p-s曲线无直线段时,p取临塑荷载的一半(kPa),s为相应于该p值的沉降值(m);

为基准基床系数。
所以对于砂土地基基床系数,根据第233页式(3-5.26),计算如下:


4.某正常固结的饱和黏性土层厚度4m,饱和重度为20kN/m3,黏土的压缩试验结果见下表。采用在该黏性土层上直接大面积堆载的方式对该层土进行处理,经堆载处理后土层的厚度为3.9m,估算的堆载量最接近下列哪个数值? ( )[2013年真题]
表1-6-2SDH体系的速率

A.60kPa
B.80kPa
C.100kPa
D.120kPa
【答案】B查看答案
【解析】大面积堆载下土体处于侧限压缩状态,此时:


式中,V1为堆载前的体积,V2为堆载后的体积。
根据孔隙比定义,且考虑土颗粒体积本身不变化,有:


于是得:



。可得:


4m厚土层中点的天然重度为:2×20=40kPa。
对应e1=0.840,代入式得:

,即:e2=0.794。
查表对应自重应力与附加应力之和为120kPa,故堆载量为:120-40=80kPa。
5.在某建筑场地的岩石地基上进行了3组岩基载荷试验,试验结果见下表:
表1-6-3

根据试验结果确定的岩石地基承载力特征值最接近下列哪一选项?并说明确定过程。(  )[2012年真题]
A.480kPa
B.510kPa
C.570kPa
D.820kPa
【答案】A查看答案
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)附录H第H.0.10条第1款规定,对应于p-s曲线上起始直线段的终点为比例界限。符合终止加载条件的前一级荷载为极限荷载。将极限荷载除以3的安全系数,所得值与对应比例界限的荷载值相比较,取小值。
第l组试验,比例界限对应的荷载值为640kPa,极限荷载值除以3的安全系数后的值为640kPa,取二者小值,因此该组试验的承载力值为640kPa。
第2组试验,比例界限对应的荷载值为510kPa,极限荷载值除以3的安全系数后的值为526.7kPa,取二者小值,因此该组试验的承载力值为510kPa。
第3组试验,比例界限对应的荷载值为560kPa,极限荷载值除以3的安全系数后的值为480kPa,取二者小值,因此该组试验的承载力值为480kPa。
根据附录H.0.10条第2款规定,每个场地载荷试验的数量不应少于3个,取最小值作为岩石地基承载力特征值。则取3组试验的最小值480kPa为岩石地基的承载力特征值。
6.某工程场地进行十字板剪切试验,测定的8m以内土层的不排水抗剪强度如下:
表1-6-4

其中软土层的十字板剪切强度与深度呈线性相关(相关系数r=0.98),最能代表试验深度范围内软土不排水抗剪强度标准值的是下列哪个选项?( )[2012年真题]
A.9.5kPa
B.12.5kPa
C.13.9kPa
D.17.5kPa
【答案】B查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第14.2节相关规定,依次计算平均值、标准差、变异系数和统计修正系数,最后求出标准值。
分析与计算过程如下:
①由各深度的十字板抗剪峰值强度值可知,深度1.0m、2.0m为浅部硬壳层,不应参加统计。
②根据公式(14.2.2-1)计算,软土十字板抗剪强度平均值为:


③根据公式(14.2.2-2),计算标准差:

由于软土十字板抗剪强度与深度呈线性相关,根据公式(14.2.3-1)计算,剩余标准差为:


其变异系数为:


④抗剪强度修正时按不利组合考虑取负值,根据公式(14.2.4-2)计算,统计修正系数为:


⑤根据公式(14.2.4-1)计算,该场地软土的十字板峰值抗剪强度标准值为:
Cuk=γsCum=0.945×13.2=12.5kPa。
7.某建筑基槽宽5m,长20m,开挖深度为6m,基底以下为粉质黏土。在基槽底面中间进行平板载荷试验,采用直径为800mm的圆形承压板。载荷试验结果显示,在P-S曲线线性段对应100kPa压力的沉降量为6mm.试计算,基底土层的变形模量E0值最接近下列哪个选项?(  )[2011年真题]
A.6.3MPa
B.9.0MPa
C.12.3MPa 
D.14.1MPa
【答案】B查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)相关规定,计算过程如下:
①首先判断该试验属于浅层还是深层平板载荷试验:根据第10.2.1条规定,深层平板载荷试验的试验深度不应小于5m;根据第10.2.3条第1款规定,浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的3倍;深层平板载荷试验的试井直径应等于承压板直径;当试井直径大于承压板直径时,紧靠承压板周围土的高度不应小于承压板直径。此题试验深度为6m,但基槽宽度已大于承压板直径的3倍,根据上述条款规定,该试验属于浅层载荷试验。
②基底土层的变形模量E0值:浅层平板载荷试验的变形模量E0(MPa),可按第10.2.5条式(10.2.5-1)计算:


式中,I0为刚性承压板的形状系数,圆形承压板取0.785,方形承压板取0.886;μ为土的泊松比(碎石土取0.27,砂土取0.30,粉土取0.35,粉质黏土取0.38,黏土取0.42);d为承压板直径或边长(m);p为p-s曲线线性段的压力(kPa);S为与P对应的沉降(mm)。
故变形模量为:


由此可知,B项数值最为接近。
8.某推移式均质堆积土滑坡,堆积土的内摩擦角φ=40°,该滑坡后缘滑裂面与水平面的夹角最可能是下列哪一选项?(  )[2011年真题]
A.40° 
B.60°
C.65° 
D.70°
【答案】C查看答案
【解析】根据莫尔—库仑强度理论,均质土处于极限平衡状态时,破裂面与最大主应力的作用面之夹角为45°+φ/2。
由于作用面为水平面,因而破裂面(即滑坡壁)与最大主应力的作用面(水平面)的夹角为:β=45°+φ/2=45°+40°/2=65°。
9.均匀土层上有一直径为10m的油罐,其基底平均压力为100kPa,已知油罐中心轴线上在油罐基础底面中心以下10m处的附加应力系数为0.285,通过沉降观测得到油罐中心的底板沉降为200mm,深度10m处的深层沉降为40mm,则10m范围内土层用近似方法估算的反算模量最接近( )。[2009年真题]
A.2.5MPa 
B.4.0MPa 
C.3.5MPa 
D.5.0MPa
【答案】B查看答案
【解析】假设应力为线性分布,如图所示,计算如下:

图1-6-1
①圆形面积上均布荷载作用下中点附加应力系数

值为:
基底处:

;基底下10m处:


②基底处附加应力:


③基础底面10m以下的附加应力为:


④求平均反算模量Es1:由

得:

,可得:


10.建筑物长度50m,宽10m,比较筏板基础和1.5m的条形基础两种方案,已分别求得筏板基础和条形基础中轴线上、变形计算深度范围内(为简化计算,假定两种基础的变形计算深度相同)的附加应力随深度分布的曲线(近似为折线)如下图所示,已知持力层的压缩模量Es=4MPa,下卧层的压缩模量Es=2MPa。这两层土的压缩变形引起的筏板基础沉降Sf与条形基础沉降St之比最接近( )。[2009年真题]

图1-6-2
A.1.23
B.1.44
C.1.65
D.1.86
【答案】A查看答案
【解析】根据边坡工程相关知识,计算如下:
①条形基础沉降S1为:


②筏形基础沉降为S2:


③二者之比为:


11.进行海上标贯试验时共用钻杆9根,其中1根钻杆长l.20m,其余8根钻杆,每根长4.1m,标贯器长0.55m。实测水深0.5m,标贯试验结束时水面以上钻杆余尺2.45m。标贯试验结果为:预击l5cm,6击;后30cm,10cm击数分别为7、8、9击。标贯试验段深度(从水底算起)及标贯击数应为(  )。[2008年真题]
A.20.8~21.1m,24击
B.20.65~21.1m,30击
C.31.3~31.6m,24击
D.27.15~21.1m,30击
【答案】C查看答案
【解析】钻杆总长=1.2+8×4.1=34m。
钻杆+标贯器长=34+0.55=34.55m。
钻杆入土深度=34.55-2.45-0.5=31.6m。
标贯深度(从水底算起)为31.3~31.6m。
30cm击数=7+8+9=24。
12.某铁路工程勘察时要求采用K30方法测定地基系数,下表为采用直径30cm的荷载板进行坚向载荷试验获得的一组数据。则试验所得K30值与(  )最为接近。[2008年真题]
表1-6-5

A.12MPa/m
B.36MPa/m
C.46MPa/m
D.108MPa/m
【答案】B查看答案
【解析】根据《铁路路基设计规范》(TB 10001—2005)第2.0.7条规定,地基系数是指通过试验测得的直径30cm荷载板下沉1.25mm时对应的荷载强度P1.25(MPa)与其下沉量1.25mm的比值。用内插法求变形为1.25mm时的P值:


13.预钻式旁压试验得压力P-V的数据,据此绘制P-V曲线如下表和下图所示,图中ab为直线段,采用旁压试验临塑荷载法确定,该试验土层的,fak值与( )最接近。[2008年真题]
表1-6-6



图1-6-3
A.120kPa 
B.150kPa 
C.180kPa 
D.210kPa
【答案】C查看答案
【解析】根据《港口岩土工程勘察规范》(JTS 133—1—2010)第10.7节内容可知,由旁压试验压力和体积变形量关系曲线P—V,曲线直线段和曲线第一个切点对应的压力值为P0m,P0m=60kPa;曲线直线段延长与纵坐标交点V0,由V0做P轴的平行线,交于曲线的点对应的压力为P0,P0=30kPa;曲线直线段的终点,即曲线与直线段第二个切点对应的压力为临塑压力Pf,Pf=210kPa;曲线过临塑压力后,趋向于与纵轴平行的渐近线时对应的压力为极限压力PL,PL=270kPa。
根据式(10.7.4-2)、(10.7.4-3)确定地基容许承载力,则地基土的承载力特征值近似为:
①临塑压力法:fak=Pf-P0=210-30=180kPa。
②极限压力法:

。(K为安全系数,K取2)
14.在地面下8.0m处进行扁铲侧胀试验,地下水位2.0m,水位以上土的重度为18.5kN/m2。试验前率定时膨胀至0.05mm及1.10mm的气压实测值分别为

A=10kPa及

B=65kPa,试验时膜片膨胀至0.05mm及1.10mm和回到0.05mm的压力分别为A=70kPa及B=220kPa和C=65kPa。压力表读数Zm=5kPa,该试验点的侧胀水平应力指数与( )最为接近。[2008年真题]
A.0.07 
B.0.09 
C.0.11 
D.0.13
【答案】D查看答案
【解析】据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第10.8.3条规定,计算如下:
①膜片膨胀至0.05mm的气压实测值△A=5~25kPa,膜片膨胀至1.1mm的气压实测值△B=10~110kPa。
②对试验的实测数据进行膜片刚度修正如下:
p0为膜片向土中膨胀之前的接触压力,计算为:


③U0为试验深度处的静水压力,计算为:

④则侧胀水平应力指数为:


15.对某高层建筑工程进行深层载荷试验,承压板直径0.79m,承压板底埋深15.8m,持力层为砾砂层,泊松比0.3,试验结果见下图。根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版),计算该持力层的变形模量最接近(  )。[2007年真题]

图1-6-4
A.51.8MPa
B.38.5MPa
C.25.6MPa
D.18.5MPa
【答案】A查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版)第10.2.5条规定,
深层平板载荷试验的变形模量为:


式中,ω为与试验深度和土类有关的系数,可按表10.2.5选用。由d/z=0.79/15.8=0.05,土类为砂砾土,查表可知ω=0.437。
则:


16.某建筑场地在稍密砂层中进行浅层平板载荷试验圆形压板底面积为0.5m2,压力与累积沉降量关系如表1-6-7所示。变形模量E0最接近于下列(  )MPa。(土的泊松比μ=0.33,形状系数为0.785)
表1-6-7

A.9.8
B.13.3
C.15.8
D.17.7
【答案】D查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)第10.2.5条规定,由表1-13可知,P=175kPa以前的P-S曲线均为直线型关系,且通过坐标原点,取压力P为125kPa时的沉降量4.41mm进行计算,压板直径d为:

,则:

,即变形模量E0最接近15.8MPa。
17.某场地在10m处进行深层平板载荷试验,载荷板直径为0.25m,比例极限为250kPa,与之对应的沉降为2.5mm,土体泊松比为0.25,据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版),变形模量为(  )MPa。
A.8.6
B.10.6
C.12.6
D.15.6
【答案】B查看答案
【解析】据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)第10.2.5条及其条文说明计算如下:
①圆形承压板形状系数:I0=0.785。
②与承压板埋深有关的系数:I1=0.5+0.23

=0.5+0.23×(0.25/10)=0.506。
③与土的泊松比有关的系数:I2=1+2μ2+2μ4=1+2×0.252+2×0.254=1.133。


=I0I1I2(1-μ2)=0.785×0.506×1.133×(1-0.0625)=0.422。
⑤E0=

=0.422×[(250×0.25)/2.5]=10.55MPa。
18.某民用建筑场地为碎石土场地,在9.0m处进行重型动力触探试验,测得锤击数为25击,该碎石土的密实度为(  )。
A.松散
B.稍密
C.中密
D.密实
【答案】C查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版)附录B.0.1规定,当采用重型动力触探试验时,锤击数应该按式B.0.1进行修正。
修正系数:


当插值点位于两点间中点时,




则根据表3.3.8-1可知,10≤N63.5≤20,该碎石土为中密状态。
19.已知重型动力触探圆锥探头及杆件系统的质量为38.9kg,锥底面积为43cm2,落锤质量为63.5kg,落距76cm,重力加速度为9.81m/s2,锤击的贯入深度为4.8cm,据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版),该点的动贯入阻力值应为( )MPa。
A.1.4
B.7.1
C.71
D.711
【答案】A查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)条文说明第10.4.1条规定,计算动贯入阻力值应为:


20.某砂土场中的一钻孔在15m处进行重型动力触探试验,贯入18cm,锤击数为30击,触探杆在地面以上长度为1.5m,地下水位2.0m,修正后的锤击数为(  )击。
A. 9.5
B. 11.3
C. 13.3
D. 13.5
【答案】C查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)附录B第B.0.1计算,杆长修正为:

;查表经插值后得修正系数α=0.668,N63.5'=0.668×16.67=11.14;地下水修正为:N63.5=1.1N63.5'+1=1.1×11.14+1=13.25(击)。
21.某软土用十字板剪力仪做剪切试验,测得量表最大读数R

=215(0.01mm),轴杆与土摩擦时量表最大读数R

=20(0.01mm);重塑土最大读数

=64(0.01mm),

=10(0.01mm) ,板头系数K=129.4m-2,钢环系数C=1.288N/0.01mm,则该土灵敏度等级为(  )。
A.低
B.中
C.高
D.无法判别
【答案】B查看答案
【解析】灵敏度是指在不排水的情况下,原状土的无侧限抗压强度与重塑土的无侧限抗压强度之比。下面为灵敏度计算方法:
由公式:cu=KC×(Ry-Rg),有:
①原状土:cu=129.4(m-2)×1.288×10-3(kN/0.01mm)×(215-20)×0.01(mm)=32.5kN/m2;
②重塑土:




,2<St≤4,属中灵敏度土。
22.如图1-6-5所示是一组不同成孔质量的预钻式旁压试验曲线。请分析(  )条曲线是正常的旁压曲线。

图1-6-5
A.1线
B.2线
C.3线
D.4线
【答案】B查看答案
【解析】如图1-6-5所示,1线为孔径过小造成放入旁压器探头时周围压力过大,产生了初始段压力增加时旁压器不能膨胀的现象;2线为正常的旁压曲线;3线为钻孔直径大于旁压器探头直径,使得压力较小时即产生了较大的变形值;4线压力增加时变形持续增加,没有明显的直线变形段,说明孔壁土体已受到严重扰动。
23.粉质黏土层中旁压试验结果如下,测量腔初始固有体积Vc=491.0cm3,初始压力对应的体积V0=134.5cm,临塑压力对应的体积Vf=217.0cm3,直线段压力增量Δp=0.29MPa,μ=0.38,旁压模量为(  )MPa。
A.3.5
B.6.5
C.9.5
D.12.5
【答案】B查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)第10.7.4条规定,旁压模量Em为:


24.某杂填土场地进行波速测试,平均剪切波波速Vs为400m/s,平均压缩波波速度Vp为700m/s,该场地地基土的重度为18kN/m3,场地的动弹性模量及动泊松比为(  )。
A.7.2×105;0.35
B.3.5×105;0.35
C.3.5×105;0.26
D.7.2×105;0.26
【答案】D查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)条文说明第10.10.5条规定,有:
①动弹性模量为:


②动泊松比为:


1.7 地下水
案例分析题(每题的四个备选答案中只有一个符合题意,请给出主要案例分析或计算过程及计算结果)
1.某小型土石坝坝基土的颗粒分析成果见下表,该土属级配连续的土,孔隙率为0.33,土粒比重为2.66,根据区分粒径确定的细颗粒含量为32%。试根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)确定坝基渗透变形类型及估算最大允许水力比降值为哪一选项?(  )(安全系数取1.5)[2014年真题]
表1-7-1

A.流土型、0.74
B.管涌型、0.58
C.过渡型、0.58
D.过渡型、0.39
【答案】D查看答案
【解析】根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487—2008)附录G第G.0.3条规定,土的不均匀系数应采用下式计算:


由25%≤P=32%-3cm/s,则地下水的流速接近下列哪一项?( )[2013年真题]

图1-7-1
A.1.20×10-4cm/s
B.1.40×10-4cm/s
C.1.60×10-4cm/s
D.1.80×10-4cm/s
【答案】B查看答案
【解析】地下水流速度为:


3.某工程进行现场水文地质试验,已知潜水含水层底板埋深为9.0m,设置潜水完整井,井径D=200mm,实测地下水位埋深1.0m,抽水至水位埋深7.0m后让水位自由恢复,不同恢复时间实测得到的地下水位如下:
表1-7-2

则估算的地层渗透系数最接近以下哪个数值?( )[2012年真题]
A.1.3×10-3cm/s
B.1.8×10-4cm/s
C.4.0×10-4cm/s
D.5.2×10-4cm/s
【答案】C查看答案
【解析】根据《工程地质手册》(第4版)第九篇三章第二节第1001页的表9-3-6中的公式,对潜水完整井,

,计算步骤如下:
①地下水位以下的有效含水层厚度为:H=900-100=800cm,初始地下水降深为:s1=700-100=600cm,抽水井半径为:


②根据题意,直接选取最后一次抽水试验进行计算:


4.下图为一工程地质剖面图,图中虚线为潜水水位线。已知:h1=15m,h2=l0m,M=5m,l=50m,第①层土的渗透系数k1=5m/d,第②层土的渗透系数k2=50m/d,其下为不透水层。问通过l、2断面之间的单宽(每米)平均水平渗流流量最接近下列哪个选项的数值?(  )[2011年真题]
A.6.25m3/d
B.15.25m3/d
C.25.00m3/d
D.31.25m3/d

图1-7-2渗流剖面图
【答案】D查看答案
【解析】①层、②层两断面间的水力梯度为:


第① 层土的单宽渗流流量为:


第②  层土的单宽渗流流量为:


则整个断面的渗流流量为:


5.某压水试验地面进水管的压力表读数

,压力表中心高于孔口0.5m,压入流量

,试验段长度

,钻杆及接头的压力总损失为0.04MPa,钻孔为斜孔,其倾角

,地下水位位于试验段之上,自孔口至地下水位沿钻孔的实际长度

,试问试验段地层的透水率(吕荣值Lu)最接近于下列何项数值?(  )[2010年真题]
A.14.0
B.14.5
C.15.6
D.16.1
【答案】B查看答案
【解析】根据《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL 31—2003)第3.2.3条、第3.2.4条与第6.0.5条规定,计算过程如下:
①压力计中心至压力计算零线的水柱压力为:


②试验段最大压力阶段:


③透水率为:


6.某场地地下水位如下图所示,已知黏土层饱和重度γs=19.2kN/m3,砂层中承压水头 hw=15m,(由砂层顶面算起),h1=4m,h2=8m,砂层顶面有效应力及黏土层中的单位渗流力最接近(  )。[2010年真题]

图1-7-3
A.43.6kPa;3.75kN/m3 
B.88.2kPa;7.6kN/m3
C.150kPa;10.1kN/m3 
D.193.6kPa;15.5kN/m3
【答案】A查看答案
【解析】砂层中为承压水,黏土层顶面为潜水,计算过程如下:
总应力为:


孔隙水压力为:


砂层顶面有效自重应力为:


渗透力F为:


7.某常水头试验装置见下图,土样I的渗透系数k1=0.7cm/s,土样Ⅱ的渗透系数k2=0.1cm/s,土样横截面积A=200cm2,如果保持图中的水位恒定,则该试验的流量Q应保持在(  )。[2009年真题]

图1-7-4
A.3.0cm3/s 
B.5.75cm3/s 
C.8.75cm3/s 
D.12cm3/s
【答案】C查看答案
【解析】根据土力学相关知识计算如下:
①水力梯度

为:


②平均渗透系数k为:


③流量Q为:


8.为求取有关水文地质参数,带两个观察孔的潜水完整井,进行3次降深抽水试验,其地层和井壁结构如下图所示,已知H=15.8m;r1=10.6m;r2=20.5m;抽水试验成果见下表。渗透系数k最接近(  )。[2008年真题]
表1-7-3



图1-7-5
A.25.6m/d
B.28.9m/d
C.31.7m/d
D.35.2m/d
【答案】B查看答案
【解析】当井底钻至不透水层时为完整井,潜水完整井渗透系数k:


第一次抽水:


第二次抽水:


第三次抽水:


平均渗透系数:


9.在某水利工程中存在有可能产生流土破坏的地表土层,经取样试验,该层土的物理性质指标为土粒比重Gs=2.7,天然含水量w=22%,天然重度γ=19kN/m3,该土层发生流土破坏的临界水力比降最接近( )。[2007年真题]
A.0.88
B.0.98
C.1.08
D.1.18
【答案】B查看答案
【解析】使土开始发生流沙现象时的水力坡降称为临界水力坡降。当渗流力j等于土的浮重度时,土处于流土的临界状态。
根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)附录G第G.0.6条第1款规定,流土型临界水力比降为:

,式中,n为土的孔隙率(以小数计)。

代入数据得到临界水力比降为:


10.如下图所示箱涵的外部尺寸为宽6m,高8m,四周壁厚均为0.4m,顶面距原地面1.0m,抗浮设计地下水位埋深1.0m,混凝土重度25kN/m3,地基土及填土的重度均为18kN/m3,若要满足抗浮安全系数1.05的要求,地面以上覆土的最小厚度应接近(  )。[2009年真题]

图1-7-6
A.1.2m 
B.1.4m
C.1.6m 
D.1.8m 
【答案】A查看答案
【解析】取单位长度箱涵进行验算(如下图所示),计算如下:

图1-7-7
  ①箱涵自重

为:


②箱涵以上天然土层土重

为:


③浮力F为:


④上覆土层重

为:


⑤则上覆土层的厚度h为:


11.某滞洪区滞洪后沉积泥砂层厚3.0m,如图1-7-8所示,地下水位由原地面下1.0m升至现地面下1.0m,原地面下有厚5.0m可压缩层,平均压缩模量为0.5MPa,滞洪之前沉降已经完成,为简化计算,所有土层的天然重度都以18kN/m3计,请计算由滞洪引起的原地面下沉值将最接近( )cm。

图1-7-8
A.51
B.31
C.25
D.21
【答案】C查看答案
【解析】原地面的有效应力增量△P1为:△P1=1×18+2×8-0=34kPa,原水位处有效应力增量△P2为:ΔP2=(1×18+8×3)-1×18=24kPa,原地面下5.0m处的有效应力增量△P3为:ΔP3=(1×18+7×8)-(1×18+4×8)=24kPa,则:


式中,

为第i层土的侧限压缩模量,

为第i层土的厚度。
12.不透水基岩上有水平分布的三层土,其厚度分别为4m、2m和1m,其水平向的渗透系数分别为1m/d,2m/d和4m/d。其等效水平渗流系数为(  )m/d。
A. 1.33
B. 1.56
C. 1.71
D. 4.0
【答案】C查看答案
【解析】各层土中的水力坡降i(即△h/L)与等效土层的平均水力坡降i相同,且通过等效土层H的总渗流量等于各层土的渗流量之和,引入达西定律,则水平渗流系数为:


式中,ki为土层i的渗透系数;Hi为相应的土层厚度;H为总土层厚度,即等效土层厚度。
则其等效水平渗流系数为:


13.某一土层采得粗砂试样,该试样高15cm,直径5.5cm,在常水头渗透试验仪中进行试验。在静水头高为40cm下经过历时6.0s,流过水量为400cm3,在试验温度20℃下该试样的渗透系数是(  )cm/s。
A. 0.81
B. 0.94
C. 1.05
D. 1.17
【答案】C查看答案
【解析】根据《土工试验方法标准》(GBT50123—1999)中渗透系数公式计算,有:


式中,Q为时间t秒内的渗出水量;L为两测压管中心间的距离;A为试样的断面积;H为平均水位差。
14.某地下连续墙支护结构,其渗流流网如图1-7-9所示。已知土的孔隙比e=0.92,土粒相对密度ds=2.65,坑外地下水位距地表1.2m,基坑开挖深度8.0m,a、b点所在流网网格长度L1=1.8m,则对a~b区段的渗流稳定性的判断正确的是(  )。

图1-7-9
A.i=0.26≤=0.43,渗流稳定
B.i=0.26≥=0.25,渗流不稳定
C.i=0.34≤=0.43,渗流稳定
D.i=0.34≥=0.30,渗流不稳定
【答案】C查看答案
【解析】根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版)第7.3.2条计算:
水在土体中渗流时受到土阻力因而产生水头损失,单位体积的土颗粒所受到渗流作用力为渗流力J,J和水力梯度i的大小成正比,方向和渗流方向一致。则:J=iγ。
又渗流力等于土的浮重度γ'时的水力梯度称为临界水力梯度icr,有:



,则



。而共有12条等势线:

,则


式中,为容许水力梯度;K为安全系数,取K=2.0。所以a~b区段渗流是稳定的。
15.压水试验的压力表读数为0.05MPa,高于地表0.5m,压入流量Q=88L/min,试验段深度6.0m至11.02m,地下水位埋深8.5m,钻杆及接头的压力损失均为0.039MPa,钻孔直径150mm,则岩体的渗透系数k为( )m/d。
A.1.18
B.1.38
C.2.56
D.2.88
【答案】D查看答案
【解析】试验段压水时所施加的总压力为:p=(6+0.5)×10+(0.05-0.039)×103=76kPa,换算成水柱压力高度为7.6m,则:


16.某河流如图1-7-10所示,河水深2m,河床土层为细砂,其ds=2.7,e=0.8,抽水管插入土层3m,管内进行抽水,则管内水位降低(  )m时会引起流砂。

图1-7-10
A.2.68
B.2.74
C.2.83
D.2.85
【答案】C查看答案
【解析】当渗流力J等于土的浮重度γ'时,土处于产生流砂临界状态;渗流力和水力梯度i的大小成正比;即:J=iγ=γ',

。又水力梯度i为单位渗流长度上的水头损失,有:






即当水位降低2.83m时会产生流砂。
17.某一细颗粒土层,通过土体微结构分析,测得土体平均孔隙直径D=0.04mm,水膜的表面张力T=7.56×10-5kN/m。毛细力的方向角

=0°,水的重度γ

=9.8kN/m

。则土体毛细上升高度h

为(  )m。
A.0.385
B.0.77
C.1.54
D.7.7
【答案】B查看答案
【解析】毛细上升高度:


18.某基坑长30m,宽20m,场地中自0~15m为砂层,渗透系数为0.9m/d,地下水埋深为2.0m,要求基坑水位降至地表以下7.0m,基坑远离地表水体及隔水边界,抽水井深15m,自2.0m以下为过滤器,根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—2012),该基坑涌水量最接近于(  )t。
A.200
B.219
C.300
D.345
【答案】B查看答案
【解析】根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—2012)第E.0.1条规定,
基坑等效半径为:

降水影响半径为:


按公式E.0.1-1计算,涌水量为:


19.某场地地层构成如下:第一层为粉土,厚度5m;第二层为黏土,厚度4m;两层土的天然重度均为18.0kN/m3;其下为强透水的砂层。地下水为承压水,赋存于砂层中,承压水头与地面持平。在该场地开挖基坑,不发生突涌的临界开挖深度为(  )m。
A.4.0
B.4.5
C.5.0
D.6.0
【答案】A查看答案
【解析】砂层以上最小预留土层厚度按下式估计:γH=γw·h。
式中,γ为土的天然重度,为18.0

;H为基坑开挖后含水层顶面以上土层的厚度m;γ为水的重度,取10

;h为承压水头高于含水层顶面的高度,为9m。
则H=γw·h/γ=10×9/18=5m,最大开挖深度为9-5=4m。
1.8 岩土工程评价
(略)

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