土木工程类专业案例分类模拟试题与答案岩土工程勘察四.docx
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土木工程类专业案例分类模拟试题与答案岩土工程勘察四
土木工程类专业案例分类模拟试题与答案岩土工程勘察（四）
一、案例分析题
1.在某砂层中做浅层平板载荷试验，承压板面积0.5m2（方形），各级荷载和对应的沉降量见下表。
试求：
（1）砂土的承载力特征值；
（2）土层变形模量。
（2）土层的变形模量，根据《岩土工程勘察规范》10.2.5条。
方形承压板Ι0=0.886
砂土μ=0.3
2.某软土用十字板剪切试验，十字板高H=0.2m，直径D=0.1m，剪切破坏时扭矩M=0.5kN·m，在同样深度取土进行重塑土的无侧限抗压强度试验，无侧限抗压强度qu=200kPa。
试计算：
（1）软土抗剪强度；
（2）土的灵敏度；（3）判断灵敏度等级。
答案：
（1）软土抗剪强度
（2）土的灵敏度
（3）St=1.37，1＜St≤2
饱和黏土属低灵敏度。
3.某软土用十字板剪力仪剪切试验，测得量表最大读数Ry=215（0.01mm），轴杆与土摩擦时量表最大读数Rg=20（0.01mm）；重塑土最大读数R′y=64（0.01mm），R′g=10（0.01mm），板头系数K=129.4m-2，钢环系数C=1.288N/0.01mm，试判断土灵敏度等级。
答案：
土的不排水抗剪强度cu=KC（Ry-Rg
原状土
cu=129.4×1.288×10-3×（215-20）×0.01=32.5kN/m2
重塑土
c′u=129.4×1.288×10-3×（64-10）×0.01=9kN/m2
2＜St≤4，属中灵敏度土。
4.某排水基槽，地下水由下往上流动，水头差70cm，水流途径为60cm，砂土γsat=10.2kN/m3，试判断是否会产生流沙？
答案：
水力梯度
γ′=10.2kN/m3≤iγw=1.17×10kN/m3=11.7kN/m3
产生流沙。
5.某黏性土，γ=18.5kN/m3，γsat=19.5kN/m3，地下水位位于地面下5.0m，在深20m处取土进行高压固结试验，由试验结果作e-lgp曲线，用卡萨格兰德作图法得到先期固结压力pc=350kPa，试求该土的超固结比（OCR）。
答案：
20m处土自重应力
P1=5×18.5+15×9.5=235kPa
，属超固结土。
6.某钻机取土器管靴外径Dw=89mm，刃口内径De=82mm，试问该取土器属厚壁还是薄壁取土器？
答案：
该取土器的面积比为
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）表F.0.1，面积比在13%～20%范围，属厚壁取土器。
7.某钢筋混凝土水池，长×宽×高=50m×20m×4m，池底与侧壁厚均为0.3m，水池顶面与地面平，侧壁与土间摩擦力水上10kPa，水下8kPa，地下水埋深2.5m，试问水池未装水时是否安全？
答案：
水池受水浮力
F1=50×20×1.5×10=15000kN
水池受土摩阻力
F2=50×1.5×2×8+50×2.5×2×10+20×1.5×2×8+20×2.5×2×10=5180kN
水池自重
F3=（50×20×4-49.4×19.4×3.7）×24.5=11124.7kN
F2+F3=5180+11124.7=16304.7kN＞F1=15000kN
水池不会上浮，安全。
8.某土样经颗粒分析结果，粒径小于6mm土重占60%，粒径小于1mm的占30%，粒径小于0.2mm的占10%，试判断该土级配好坏。
答案：
土的不均匀系数及曲率系数为
Cu＞5，Cc＜1，属级配不良土。
9.某砂土试样，经筛析后各颗粒粒组含量见表，试确定该砂土的名称。
粒组（mm）
＜0.075
0.075～0.1
0.1～0.25
0.25～0.5
0.5～1.0
＞1.0
含量（%）
8
15
42
24
9
2
答案：
（1）粒径大于1.0mm含量占总质量的2%；
（2）粒径大于0.5mm含量占总质量的（9+2）%=11%；
（3）粒径大于0.25mm含量占总质量的（24+9+2）%=35%；
（4）粒径大于0.1mm含量占总质量的（42+24+9+2）%=77%；
（5）粒径大于0.075mm含量占总质量的（77+15）%=92%。
粒径大于0.075mm的颗粒含量为92%，超过全重85%，该土为细砂。
10.某砂土，其颗粒分析结果见表，现场标准贯入试验N=32，试确定该土的名称和状态。
粒组（mm）
2～0.5
0.5～0.25
0.25～0.075
0.075～0.05
0．05～0.01
＜0.01
含量（g）
7.4
19.1
28.6
26.7
14.3
3.9
答案：
4+19.1+28.6+26.7+14.3+3.9=100g
颗粒大于0.5mm的占总质量的颗粒大于0.25mm的占总质量的颗粒大于0.075mm的占总质量的颗粒大于0.075mm占总质量的55.1%＞50%，该土属粉砂。
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）表3.3.9，N=32＞30，属密实状态。
11.某花岗岩风化层，进行标准贯入试验，N=30、29、31、28、32、27，试判断该风化岩的风化程度。
答案：
据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）14.2.2条、14.2.3条、14.2.4条。
标准贯入击数标准值，N=γs×Nm=29.5×0.948=28
据规范A.0.3注，N=28＜30，该花岗岩经风化后为残积土。
12.某场地的粉土层取6个土样进行直剪试验，得c（kPa）=15、13、16、18、23、21，φ（°）=25、23、21、20、23、22，试计算c和φ的标准值ck、φk
答案：
据《岩土工程勘察规范》14.2.2条、14.2.3条、14.2.4条。
cm=（15+13+16+18+23+21）/6=17.67kPa
φm=（25+23+21+20+23+22）/6=22.3°
ck=γccm=0.824×17.67=14.6kPa
φk=γφ·φm=0.935×22.3°=20.8°
13.某工程进行单孔抽水试验，滤水管上下均设止水装置，抽水参数：
钻孔深12m，承压水位1.5m，孔径0.8m，影响半径100m。
第一次降深2.1m，涌水量510m3/d；
第二次降深3.0m，涌水量760m3/d；
第三次降深4.2m，涌水量1050m3/d。
试计算含水层的平均渗透系数。
答案：
根据裘布依公式
R为降水影响半径R=100m
M为含水层厚度M=10-7=3m
s为水位降深，r为滤水管半径，r=0.4m
第一次降深Q=510m3/d，s1=2.1m
第二次降深Q=760m3/d，s2=3.0m
第三次降深Q=1050m3/d，s3=4.2m
平均渗透系数
14.某堤坝上游水深12m，下游水深2m，土渗透系数k=0.6m/d，流网格为正方形，宽度1.0m，其中流线5条，等势线9条，试估算坝宽1.0m的渗流量。
答案：
每米坝宽的渗流量
h1-h2=12-2=10m
流线n=5，等势线m=9
Δb=Δl=1.0m
15.某场地为了降低地下水位，在水平不透水层上修建一条长100m的地下水廊道，然后经排水沟排走，距廊道边缘l=80m处水位开始下降。
该处水深H=7.6m，廊道中水深h=3.6m，由廊道排出总流量Q=2.23m3/s，试求土层渗透系数。
答案：
廊道中所集地下水流量系由两侧土层中渗出，故每一侧渗出的单位宽流量为
16.某场地60m×40m，共布置8口潜水井，已知总抽水量Q=5.0m3/s，每口井半径ro=0.1m，土渗透系数K=0.1m/s，含水层厚度H=10m，井群抽水影响半径R=500m，试求o、a、b三点水位降深。
答案：
场地各位置的降深为
0点
r1=r5=30m，r3=r7=20m
a点
b点
r1=90m
r5=30m
17.按水工建筑物围岩工程地质分类法，已知岩石强度评分25，岩体完整程度评分30，结构面状态评分15，地下水评分-2，主要结构面评分-5，围岩应力比s＜2，试求其总评分多少和围岩类别。
答案：
根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录表N.0.7。
总评分T=25+30+15-2-5=63
65≥T＞45，Ⅲ类
初判为Ⅲ类，但s＜2，围岩类别降低一级，所以该围岩属Ⅳ类。
18.某建筑物为条形基础，埋深1.5m，地基土重度γ=18kN/m3，修正后地基承载力特征值fa=200kPa，作用于基础顶面的竖向荷载Fk=400kN/m，地基无明显软弱或坚硬下卧层，进行该工程详勘时，试确定勘探孔深度。
答案：
（1）基底平均压力
（2）计算条基宽度
（3）确定勘探孔深度
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）第4.1.18条，该工程勘探孔深度应为
2.35×3+1.5=8.6m
19.某石油液化气洞库工程，在160m深度取岩体进行单轴饱和抗压强度试验得Rc=50MPa，岩体弹性纵波速度Vpm=2000m/s，岩石弹性纵波速度Vpr=3500m/s，试判断该岩体基本质量分级。
答案：
根据《工程岩体分级标准》（GB50218—94）4.2.2条及表4.1.1，岩体的基本质量指标BQ值
BQ=90+3Rc+250KV
90KV+30=90×0.326+30=59.3
Rc=50＜90KV+30=59.3
0.04Rc+0.4=0.04×50+0.4=2.4MPa
KV=0.326＜0.04Rc+0.4=2.4
BQ=90+3Rc+250KV=90+3×50+250×0.326=321.5
岩体基本质量等级为Ⅳ级。
20.某土样ds=2.7，γ=19kN/m3，w=22%，环刀高2cm，进行室内压缩试验，p1=100kPa，s1=0.8mm，p2=200kPa，s2=1mm，试求土样初始孔隙比e0、p1和p2对应的孔隙比e1、e2，a1-2和Es
答案：
土样压缩、高度减低相当孔隙比减小
21.某一黄土场地进行初步勘察，在一探井中取样进行湿陷性试验，结果见表。
试计算黄土的总湿陷量Δs（β0=0.5，不考虑地质分层）。
取样深度（m）
自重湿陷系数δzs
湿陷系数δs
1.0
0.032
0.044
2.0
0.027
0.036
3.0
0.022
0.038
4.0
0.02
0.030
5.0
0.001
0.012
6.0
0.005
0.022
7.0
0.004
0.020
8.0
0.001
0.006
答案：
δs＜0.015为非湿性黄土，δs＜0.015的土层不累计。
自重湿陷量的计算值Δzs，从自然地面起算，对δzs＜0.015的土层不累计
Δzs=5.85cm＜7cm，属非自重湿陷性黄土。
计算总湿陷量Δs，从地面下1.5m算至基底下5m，即地面下1.5～6.5m，β取1.5。
=1.5×（0.036×50+0.038×100+0.030×100+0.022×100+0.02×50）+1×0.02×50
=18.7cm
22.某土层天然孔隙比e0=0.85，进行压缩试验，各级压力下的孔隙比见表，试判断该土的压缩性和计算压缩模量。
p（kPa）
50
100
200
300
400
e
0.84
0.835
0.820
0.795
0.780
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