2018年注冊(cè)巖土工程師專業(yè)案例考試真題及答案上午卷

2018年注冊(cè)巖土工程師專業(yè)案例考試真題及答案上午卷一、案例分析題（每題的四個(gè)備選答案中只有一個(gè)符合題意）1.濕潤平原區(qū)圓礫地層中修建鋼筋混凝土擋墻，墻后地下水位埋深0.5m，無干濕交替作用，地下水試樣測(cè)試結(jié)果見下表，按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）（2009年版）要求判定地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性為下列哪項(xiàng)？并說明依據(jù)。（）

題1表A.微腐蝕

B.弱腐蝕

C.中腐蝕

D.強(qiáng)腐蝕

【答案】B【解析】

根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）（2009年版）第12.2.1條和附錄G。

①按環(huán)境類型評(píng)價(jià)腐蝕性

擋土墻墻后接觸地下水，墻前暴露在大氣中，環(huán)境類型定為I類，無干濕交替。SO42－含量為210.75mg/L，S042－＜200×1.3＝260mg/L，微腐蝕性。Mg2＋含量為45.12mg/L，Mg2＋＜1000mg/L，微腐蝕性。總礦化度為736.62mg/L＜10000mg/L，微腐蝕性。

②按地層滲透性評(píng)價(jià)腐蝕性

持力層為圓礫，屬于強(qiáng)透水層，侵蝕性CO2為4.15mg/L＜15mg/L，微腐蝕性。pH值為6.3，介于5.0～6.5之間，弱腐蝕性。礦化度736.62mg/L＝0.74g/L＞0.1g/L，HCO3－腐蝕性不用判別。

③判定腐蝕等級(jí)

取腐蝕性等級(jí)最高的作為腐蝕性等級(jí)，可得地下水對(duì)混凝土腐蝕性等級(jí)為弱腐蝕性。2.在近似水平的測(cè)面上沿正北方向布置6m長測(cè)線測(cè)定結(jié)構(gòu)面的分布情況，沿測(cè)線方向共發(fā)育了3組結(jié)構(gòu)面和2條非成組節(jié)理，測(cè)量結(jié)果見下表。

題2表按《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50218—2014）要求判定該處巖體的完整性為下列哪個(gè)選項(xiàng)？并說明依據(jù)。（假定沒有平行于測(cè)面的結(jié)構(gòu)面分布）（）A.較完整

B.較破碎

C.破碎

D.極破碎

【答案】B【解析】

根據(jù)《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50218—2014）附錄B。

①結(jié)構(gòu)面沿法線方向的真間距

第一組真間距：6/12×sin30°×cos0°＝0.25m。

第二組真間距：6/8×sin45°×cos30°＝0.459m。

第三組真間距：6/15×sin60°×cos315°＝0.245m。

②結(jié)構(gòu)面沿法線方向每米長結(jié)構(gòu)面的條數(shù)

S1＝1/0.25＝4，S2＝1/0.459＝2.18，S3＝1/0.245＝4.08。

③巖體體積節(jié)理數(shù)

鈣質(zhì)膠結(jié)的節(jié)理不參與統(tǒng)計(jì)，第5組結(jié)構(gòu)面參與統(tǒng)計(jì)，即S0＝1。

帶入數(shù)據(jù)可得：

查規(guī)范表3.3.3，可得Kv介于0.55～0.35之間；查規(guī)范表3.3.4，可得巖體完整程度為較破碎。3.采用收縮皿法對(duì)某黏土樣進(jìn)行縮限含水量的平行試驗(yàn)，測(cè)得試樣的含水量為33.2%，濕土樣體積為60cm3，將試樣晾干后，經(jīng)烘箱烘至恒量，冷卻后測(cè)得干試樣的質(zhì)量為100g，然后將其蠟封，稱得質(zhì)量為105g，蠟封試樣完全置入水中稱得質(zhì)量為58g，試計(jì)算該土樣的縮限含水量最接近下列哪項(xiàng)？（水的密度為1.0g/cm3，蠟的密度為0.829/cm3）（）A.14.1%

B.18.7%

C.25.5%

D.29.6%

【答案】A【解析】

根據(jù)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123—2019）第6.3.3條、9.5.3條。

則該土樣的縮限含水量為：

4.對(duì)某巖石進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試件直徑均為72mm，高度均為95mm，測(cè)得其在飽和狀態(tài)下巖石單軸抗壓強(qiáng)度分別為62.7MPa、56.5MPa、67.4MPa，在干燥狀態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)試件單軸抗壓強(qiáng)度平均值為82.1MPa，試按《工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50266—2013）求該巖石的軟化系數(shù)與下列哪項(xiàng)最接近？（）A.0.69

B.0.71

C.0.74

D.0.76

【答案】B【解析】

根據(jù)《工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50266—2013）第2.7.10條。

①非標(biāo)準(zhǔn)試件單軸飽和抗壓強(qiáng)度

非標(biāo)準(zhǔn)試件按如下公式計(jì)算：

帶入數(shù)據(jù)可得：

②軟化系數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)試件在干燥狀態(tài)下的單軸抗壓強(qiáng)度平均值為82.1MPa。

則該巖石的軟化系數(shù)為：

5.某獨(dú)立基礎(chǔ)底面尺寸2.5m×3.5m，埋深2.0m，場(chǎng)地地下水埋深1.2m，場(chǎng)區(qū)土層分布及主要物理力學(xué)指標(biāo)如下表所示，水的重度γw＝9.8kN/m3。按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）計(jì)算持力層地基承載力特征值，其值最接近以下哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題5表A.191kPa

B.196kPa

C.205kPa

D.225kPa

【答案】C【解析】

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）第5.2.5條。

基底位于②粉砂中，φk＝29°，查規(guī)范表5.2.5，則可得：

Mb＝（1.4＋1.9）/2＝1.65，Md＝（4.93＋5.59）/2＝5.26

γm＝[1.0×17.5＋0.2×18.5＋0.8×（20－9.8）]/2.0＝14.68kN/m3

fa＝Mbγb＋Mdγmd＋Mcck＝1.65×（20－9.8）×3＋5.26×14.68×2.0＋0＝204.92kPa≈205kPa

【說明】在計(jì)算有效重度時(shí)，用飽和重度減去水的重度，一般默認(rèn)水的重度為10kN/m3，題干給出水的重度為9.8kN/m3，采用抗剪強(qiáng)度承載力公式計(jì)算時(shí)；應(yīng)注意對(duì)于砂土，當(dāng)基礎(chǔ)寬度小于3m時(shí)，按3m取值。6.橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)底面尺寸為5m×6m，埋深5.2m。地面以下均為一般黏性土，按不透水考慮，天然含水量ω＝24.7%，天然重度γ＝19.0kN/m3，土粒比重Gs＝2.72，液性指數(shù)IL＝0.6，飽和重度為19.44kN/m3，平均常水位在地面上0.3m，一般沖刷線深度0.7m，水的重度γw＝9.8kN/m3。按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363—2019）確定修正后的地基承載力容許值[fa]，其值最接近以下哪個(gè)選項(xiàng)？（）A.275kPa

B.285kPa

C.294kPa

D.303kPa

【答案】D【解析】

根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363—2019）第4.3.4條。

①承載力基本容許值確定

e＝Gsγw（1＋ω）/γ－1＝2.72×9.8×（1＋0.247）/19－1＝0.75

查規(guī)范表3.3.3-6，承載力基本容許值為：

[fao]＝（270＋230）/2＝250kPa

②修正后的承載力容許值

查規(guī)范表3.3.4，可得k1＝0，k2＝1.5。

[fa]＝[fa0]＋k1γ1（b－2）＋k2γ2（h－3）＝250＋0＋1.5×19.44×（5.2－0.7－3）＝293.74kPa

平均常水位至一般沖刷線距離為：0.7＋0.3＝1.0m。

[fa]＝293.74＋1.0×10＝303.74kPa7.矩形基礎(chǔ)底面尺寸3.0m×3.6m，基礎(chǔ)埋深2.0m，相應(yīng)于作用的準(zhǔn)永久組合時(shí)上部荷載傳至地面處的豎向力Nk＝1080kN，地基土層分布如圖所示，無地下水，基礎(chǔ)及其上覆土重度取20kN/m3。沉降計(jì)算深度為密實(shí)砂層頂面，沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)ψs＝1.2。按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）規(guī)定計(jì)算基礎(chǔ)的最大沉降量，其值最接近以下哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題7圖A.21mm

B.70mm

C.85mm

D.120mm

【答案】C【解析】

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）第5.3.5條。

①基底附加壓力計(jì)算

Pk＝Nk/A＋γGd＝1080/（3.0×3.6）＋20×2.0＝140kPa

P0＝Pk－Pc＝140－2×18.5＝103kPa

②變形計(jì)算

變形計(jì)算深度6m，計(jì)算見下表。

題7解表8.某毛石混凝土條形基礎(chǔ)頂面的墻體寬度0.72m，毛石混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15，基底埋深為1.5m，無地下水，上部結(jié)構(gòu)傳至地面處的豎向壓力標(biāo)準(zhǔn)組合F＝200kN/m，地基持力層為粉土，其天然重度γ＝17.5kN/m3，經(jīng)深寬修正后的地基承載力特征值fa＝155.0kPa。基礎(chǔ)及其上覆土重度取20kN/m3。按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）規(guī)定確定此基礎(chǔ)高度，滿足設(shè)計(jì)要求的最小高度值最接近以下何值？（）A.0.35m

B.0.44m

C.0.55m

D.0.70m

【答案】C【解析】

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）第8.1.1條。

①根據(jù)承載力確定基礎(chǔ)寬度

②根據(jù)構(gòu)造要求確定基礎(chǔ)高度

臺(tái)階寬高比取1︰1.25，則可得：

9.如圖所示柱下獨(dú)立承臺(tái)樁基礎(chǔ)，樁徑0.6m，樁長15m，承臺(tái)效應(yīng)系數(shù)ηc＝0.10。按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）規(guī)定，地震作用下，考慮承臺(tái)效應(yīng)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（圖中尺寸單位為m）（）

題9圖A.800kN

B.860kN

C.1130kN

D.1600kN

【答案】B【解析】

根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）第5.2.5條、5.3.5條。

①單樁豎向承載特征值計(jì)算

Ra＝Quk/2＝1/2×1610.82＝805.4kN

②考慮承臺(tái)效應(yīng)時(shí)復(fù)合基樁豎向承載力特征值計(jì)算

fak＝180kPa，ζa＝1.3

考慮地震作用時(shí)：

故選項(xiàng)B最接近。10.某灌注樁基礎(chǔ)，樁徑1.0m，樁入土深度h＝16m，配筋率0.75%，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，樁身抗彎剛度EI＝1.2036×103MN·m2。樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m＝25MN/m4。樁頂按固接考慮，樁頂水平位移允許值為6mm。按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）估算單樁水平承載力特征值，其值最接近以下何值？（）A.220kN

B.310kN

C.560kN

D.800kN

【答案】D【解析】

根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）第5.7.2條。

①樁的水平變形系數(shù)計(jì)算

b0＝0.9（1.5d＋0.5）＝0.9×（1.5×1.0＋0.5）＝1.8m

②單樁水平承載力特征值

αh＝0.5183×16＝8.3＞4，取αh＝4，樁頂固接，查規(guī)范表5.7.2，vx＝0.940。

則可得：

故選項(xiàng)D最接近。11.某公路橋擬采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑1.0m，樁長26m，樁頂以下的地層情況如圖所示，施工控制樁端沉渣厚度不超過45mm，按照《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363—2019），估算單樁軸向受壓承載力容許值最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題11圖A.9357kN

B.12390kN

C.15160kN

D.15800kN

【答案】B【解析】

根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363—2019）第6.3.7條。

較破碎巖層，查規(guī)范表6.3.7-1，可得c1＝0.5，c2＝0.04。

鉆孔樁，沉渣厚度滿足要求，持力層為中風(fēng)化巖層。

c1＝0.5×0.8×0.75＝0.3，c2＝0.04×0.8×0.75＝0.024

樁端frk＝18MPa，ζs＝0.5

則可得：

12.某場(chǎng)地淺層濕陷性土厚度6.0m，平均干密度1.25t/m3，干部為非濕陷性土層。采用沉管法灰土擠密樁處理該地基，灰土樁直徑0.4m，等邊三角形布樁，樁距0.8m，樁端達(dá)濕陷性土層底。施工完成后場(chǎng)地地面平均上升0.2m。求地基處理后樁間土的平均干密度最接近下列何值？（）A.1.56t/m3

B.1.61t/m3

C.1.68t/m3

D.1.73t/m3

【答案】A【解析】

碎石樁中的公式推導(dǎo)，取單元體ABC進(jìn)行分析，處理前后單元體內(nèi)土顆粒質(zhì)量不變。

由此可得：ms＝ρd0V0＝ρd1V1

即：

解得：ρdl＝1.56t/m313.某儲(chǔ)油罐采用剛性樁復(fù)合地基，基礎(chǔ)為直徑20m的圓形，埋深2m，準(zhǔn)永久組合時(shí)基底附加壓力為200kPa?；A(chǔ)下天然土層的承載力特征值100kPa，復(fù)合地基承載力特征值300kPa，剛性樁樁長18m。地面以下土層參數(shù)、沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)見下表。不考慮褥墊層厚度及壓縮量，按照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2012）及《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）規(guī)定，該基礎(chǔ)中心點(diǎn)的沉降計(jì)算值最接近下列何值？（變形計(jì)算深度取至②層底）（）

題13表（1）題13表（2）A.100mm

B.115mm

C.125mm

D.140mm

【答案】C【解析】

根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2012）第7.1.7條、7.1.8條。

①復(fù)合土層壓縮模量

ξ＝fspk/fak＝300/100＝3

Esp1＝ξEs1＝3×4＝12MPa

Esp2＝ξEs2＝3×8＝24MPa

②變形計(jì)算

變形計(jì)算深度z＝26－2＝24m，計(jì)算半徑r＝10m，計(jì)算結(jié)果見下表。

題13解表壓縮模量當(dāng)量值為：

ψs＝0.7＋（11.793－7）×（0.4－0.7）/（15－7）＝0.52

則該基礎(chǔ)中心點(diǎn)的沉降計(jì)算值為：

14.某建筑場(chǎng)地上部分布有12m厚的飽和軟黏土，其下為中粗砂層，擬采用砂井預(yù)壓固結(jié)法加固地基，設(shè)計(jì)砂井直徑dw＝400mm，井距2.4m，正三角形布置，砂井穿透軟黏土層。若飽和軟黏土的豎向固結(jié)系數(shù)cv＝0.01m2/d，水平固結(jié)系數(shù)ch為cv的2倍，預(yù)壓荷載一次施加，加載后20天，豎向固結(jié)度與徑向固結(jié)度之比最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（不考慮涂抹和井阻影響）（）A.0.20

B.0.30

C.0.42

D.0.56

【答案】A【解析】

根據(jù)《土力學(xué)》（清華大學(xué)，第2版）第157頁。

①豎向固結(jié)度計(jì)算

故可得：

②徑向固結(jié)度計(jì)算

dε＝1.05l＝1.05結(jié)度計(jì)算＝2.52m，n＝de/dw＝2.52/0.4＝6.3

③豎向固結(jié)度與徑向固結(jié)度之比

【說明】規(guī)范表5.2.7中規(guī)定，規(guī)范公式適用于豎向固結(jié)度大于30%的情況，因此不能采用規(guī)范的公式計(jì)算，如按規(guī)范公式則豎向固結(jié)度為：

與D項(xiàng)對(duì)應(yīng)，命題者是按照規(guī)范解題給出的答案，顯然這是一個(gè)錯(cuò)題，規(guī)范公式在這里并不能使用，應(yīng)按土力學(xué)里面的Uz～Tv關(guān)系曲線計(jì)算。15.某建筑邊坡坡高10.0m，開挖設(shè)計(jì)坡面與水平面夾角50°，坡頂水平，無超載（如圖所示），坡體黏性土重度19kN/m3，內(nèi)摩擦角12°，黏聚力20kPa，坡體無地下水，按照《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2013），邊坡破壞時(shí)的平面破裂角θ最接近哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題15圖A.30°

B.33°

C.36°

D.39°

【答案】B【解析】

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2013）第6.2.10條。

可得：η＝2c/（γh）＝2×20/（19×10）＝0.211。

因此，可得邊坡破壞時(shí)的平面破裂角為：

16.圖示巖質(zhì)邊坡的潛在滑面AC的內(nèi)摩擦角φ＝18°，黏聚力c＝20kPa，傾角β＝30°，坡面出露點(diǎn)A距坡頂H2＝13m。潛在滑體ABC沿AC的抗滑安全系數(shù)K2＝1.1。坡體內(nèi)的軟弱結(jié)構(gòu)面DE與AC平行，其出露點(diǎn)D距坡頂H1＝8m。試問對(duì)塊體DBE進(jìn)行挖降清方后，潛在滑體ADEC沿AC面的抗滑安全系數(shù)最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題16圖A.1.0

B.1.2

C.1.4

D.2.0

【答案】C【解析】

設(shè)滑體的重度為γ，潛在滑動(dòng)面AC長度為L，L＝H2/sin30°＝26m。

①清方前、后滑體面積計(jì)算

DE平行于AC，則△BAC和△BDE為相似三角形。

根據(jù)相似三角形面積比等于相似比的平方，可得：

S△BDE/S△BAC＝（8/13）2＝0.379

滑體ADEC的面積為：SADEC＝S△BAC－S△BDE＝（1－0.379）S△BAC＝0.621S△BAC。

②清方前、后滑體的抗滑安全系數(shù)

設(shè)B點(diǎn)到AC的垂直距離為h，則可得：

清方前：

解得：γh＝148.92kN/m2。

WBAC＝（1/2）AC×h×γ＝（1/2）×26×148.92＝1935.96kN/m

WADEC＝0.621×1935.96＝1202.23kN/m

清方后，潛在滑體ADEC沿AC面的抗滑安全系數(shù)為：

17.如圖所示，某邊坡坡高8m，坡角α＝80°，其安全等級(jí)為一級(jí)。邊坡局部存在一不穩(wěn)定巖石塊體，塊體重439kN，控制該不穩(wěn)定巖石塊體的外傾軟弱結(jié)構(gòu)面面積9.3m2，傾角θ1＝40°，其c＝10kPa，摩擦系數(shù)f＝0.20。擬采用永久性錨桿加固該不穩(wěn)定巖石塊體，錨桿傾角15°，按照《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2013），所需錨桿總軸向拉力最少為下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題17圖A.300kN

B.330kN

C.365kN

D.400kN

【答案】C【解析】

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2013）第10.2.4條。

①各力的分解

不穩(wěn)定巖石塊體沿結(jié)構(gòu)面的下滑力為：

Gt＝G1sinθ＝439×sin40°＝282.2kN

不穩(wěn)定巖石塊體垂直于結(jié)構(gòu)面的分力為：

Gn＝G1cosθ1＝439×cos40°＝336.3kN

錨桿軸力在抗滑方向的分力為：

Nakt＝N×cos（θ1＋α）＝N×cos（40°＋15°）＝0.574N

錨桿軸力垂直于滑動(dòng)面方向上分力為：

Nakn＝N×sin（θ1＋α）＝N×sin（40°＋15°）＝0.819N

②計(jì)算軸向拉力

邊坡安全等級(jí)為一級(jí)，永久性錨桿，Kb＝2.2，則可得：

Kb（Gt－fGn－cA）≤∑Nakti＋f∑Nakni

即2.2×（282.2－0.2×336.3－10×9.3）≤0.574N＋0.2×0.819N

解得：N≥363.6kN，選項(xiàng)C最接近。18.已知某建筑基坑開挖深度8m，采用板式結(jié)構(gòu)結(jié)合一道內(nèi)支撐圍護(hù)，均一土層參數(shù)按γ＝18kN/m3，c＝30kPa，φ＝15°，m＝5MN/m4考慮，不考慮地下水及地面超載作用，實(shí)測(cè)支撐架設(shè)前（開挖1m）及開挖到坑底后圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向變形如圖所示，按彈性支點(diǎn)法計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)在兩工況（開挖至1m及開挖到底）間地面下10m處圍護(hù)結(jié)構(gòu)分布土反力增量絕對(duì)值最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（假定按位移計(jì)算的嵌固段土反力標(biāo)準(zhǔn)值小于其被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值）（）

題18圖A.69kPa

B.113kPa

C.201kPa

D.1163kPa

【答案】B【解析】

根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120—2012）第4.1.4條、4.1.5條。

Ka＝tan2（45°－15°/2）＝0.589

①基坑開挖1m深度時(shí)

10m處水平反力系數(shù)為：

ks1＝m/（z－h(huán)1）＝5.00×103×（10－1）＝45000kN/m3

初始分布土反力強(qiáng)度為：

Ps01＝（∑γihi）Ka，i＝18×9×0.589＝95.42kPa

分布土反力強(qiáng)度為：

Ps1＝ks1v1＋Ps01＝45000×2.5×10－3＋95.42＝207.92kPa

②基坑開挖8m深度時(shí)

10m處水平反力系數(shù)為：

ks2＝m（z－h(huán)2）＝5.00×103×（10－8）＝10000kN/m3

初始分布土反力強(qiáng)度為：

Ps02＝（∑γihi）Ka，i＝18×2×0.589＝21.20kPa

分布土反力強(qiáng)度為：

Ps2＝ks2v2＋Ps02＝10000×30×10－3＋21.20＝321.20kPa

③土反力增量

圍護(hù)結(jié)構(gòu)在兩工況（開挖至1m及開挖到底）間地面下10m處圍護(hù)結(jié)構(gòu)分布土反力增量為：

Δps＝Ps2－Ps1＝321.20－207.92＝113.28kPa19.圖示的單線鐵路明洞，外墻高H＝9.5m，墻背直立。拱部填土坡率1:5，重度γ1＝18kN/m。內(nèi)墻高h(yuǎn)＝6.2m，墻背光滑，墻后填土重度γ2＝20kN/m3，內(nèi)摩擦角40°。試問填土作用在內(nèi)墻背上的總土壓力Ea最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題19圖A.175kN/m

B.220kN/m

C.265kN/m

D.310kN/m

【答案】B【解析】

根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（第一冊(cè)土建工程）（JTG3370.1—2018）附錄G。

①側(cè)壓力系數(shù)計(jì)算

②內(nèi)墻土壓計(jì)算

h1＝9.5－6.2＋（7.2/2）×（1/5）＝4.74m

頂部：

h1′＝hi″＋h1γ1/γ2＝0＋4.74×18/20＝4.266m

e1＝γ2hi′λ＝20×4.266×0.238＝20.3kPa

底部：

h2′＝4.266＋6.2＝10.466m

e2＝γ2hi′λ＝20×10.466×0.238＝49.8kPa

填土作用在內(nèi)墻背上的總土壓力為：

Ea＝（1/2）×（20.3＋49.8）×9.8＝217.31kN/m

故選項(xiàng)B最接近。20.某擬建二級(jí)公路下方存在一煤礦采空區(qū)，A、B、C依次為采空區(qū)主軸斷面上的三個(gè)點(diǎn)（如圖所示），其中AB＝15m，BC＝20m，采空區(qū)移動(dòng)前三點(diǎn)在同一高程上，地表移動(dòng)后A、B、C的垂直移動(dòng)量分別為23mm、75.5mm和131.5mm，水平移動(dòng)量分別為162mm、97mm、15mm，根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30－2015），試判斷該場(chǎng)地作為公路路基建設(shè)場(chǎng)地的適宜性為下列哪個(gè)選項(xiàng)？并說明判斷過程。（）

題20圖A.不宜作為公路路基建設(shè)場(chǎng)地

B.滿足公路路基建設(shè)場(chǎng)地要求

C.采取處治措施后可作為公路路基建設(shè)場(chǎng)地

D.無法判斷

【答案】C【解析】

根據(jù)《工程地質(zhì)手冊(cè)》（第五版）第703頁、《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30—2015）第7.16.3條。

①傾斜

AB段：iAB＝ΔηAB/lAB＝（75.5－23）/15＝3.5mm/m

BC段：iBC＝ΔηBC/lBC＝（131.5－75.5）/20＝2.8mm/m

②水平變形

AB段：εAB＝ΔξAB/lAB＝（162－97）/15＝4.33mm/m

BC段：εBC＝ΔξBC/lBC＝（97－15）/20＝4.1mm/m

③曲率

KB＝（iAB－iBC）/l1～2＝（3.5－2.8）/[（15＋20）/2]＝0.04mm/m2

查規(guī)范表7.16.3，傾斜小于6mm/m，曲率小于0.3mm/m2，水平變形大于4mm/m，處治后可作為公路路基建設(shè)場(chǎng)地。21.某建筑場(chǎng)地地下水位位于地面下3.2m，經(jīng)多年開采地下水后，地下水位下降了22.6m，測(cè)得地面沉降量為550mm。該場(chǎng)地土層分布如下：0～7.8m為粉質(zhì)黏土層，7.8～18.9m為粉土層，18.9～39.6m為粉砂層，以下為基巖。試計(jì)算粉砂層的變形模量平均值最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（注：已知γw＝10.0kN/m3，粉質(zhì)黏土和粉土層的沉降量合計(jì)為220.8mm，沉降引起的地層厚度變化可忽略不計(jì)）（）A.8.7MPa

B.10.0MPa

C.13.5MPa

D.53.1MPa

【答案】C【解析】

根據(jù)分層總和法、《工程地質(zhì)手冊(cè)》（第五版）第719頁。

降水后地下水位在地面下25.8m。

①降水在砂土層中引起的附加應(yīng)力

18.9m處：Δp＝（18.9－3.2）×10＝157kPa

25.8m處：Δp＝22.6×10＝226kPa

39.6m處：Δp＝226kPa

18.9～25.8m中點(diǎn)處的平均附加應(yīng)力為：（157＋226）/2＝191.5kPa。

25.8～39.6m中點(diǎn)處的平均附加應(yīng)力為226kPa。

②由砂土沉降量反算變形模量

砂土層沉降量s＝550－220.8＝329.2mm，則：

s∞＝（1/E）ΔpH

即329.2＝（1/E）×191.5×6.9＋（1/E）×226×13.5

解得：E＝13.5MPa

【說明】本題爭(zhēng)議的地方是變形模量要不要換算成壓縮模量，根據(jù)土力學(xué)中壓縮固結(jié)理論，壓縮模量是不能在側(cè)向變形條件下得到的，即只能發(fā)生豎向變形；變形模量是有側(cè)向變形條件下，豎向應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比，變形模量可通過公式計(jì)算，編者認(rèn)為這里是不需要把變形模量換算成壓縮模量的，因?yàn)榇竺娣e降水引起的變形不僅有豎向變形還有側(cè)向變形，并且手冊(cè)公式中用的是彈性模量。彈性模量是在彈性范圍內(nèi)，豎向應(yīng)力與應(yīng)變的比值，也是在側(cè)向有變形的條件下得到的。對(duì)本題而言，如果砂土層中水位上升，砂土層的變形是可恢復(fù)的，砂土的變形模量等于彈性模量。22.某膨脹土地區(qū)，統(tǒng)計(jì)近10年平均蒸發(fā)力和降水量值如下表所示，根據(jù)《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50112—2013），該地區(qū)大氣影響急劇層深度接近于下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題22表A.2.25m

B.1.80m

C.1.55m

D.1.35m

【答案】D【解析】

根據(jù)《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50112—2013）第5.2.11條、5.2.12條。

①9月至次年2月的月份蒸發(fā)力之和與全年蒸發(fā)力之比

α＝（68.6＋47.5＋25.2＋18.9＋30.9）÷（45.6＋65.2＋101.5＋115.3＋123.5＋120.2＋68.6＋47.5＋25.2＋18.9＋30.9）＝0.251

②全年中干燥度大于1.0且月平均氣溫大于0℃月份的蒸發(fā)力與降水量差值之總和

c＝（45.6－