土木工程类专业案例分类模拟试题与答案岩土工程勘察五.docx

1、土木工程类专业案例分类模拟试题与答案岩土工程勘察五土木工程类专业案例分类模拟试题与答案岩土工程勘察(五)一、论述题1. 四个坝基土样的孔隙率n和细颗粒含量pc(以质量百分率计)如下，试按水利水电工程地质勘察规范(GB 502871999)判别下列哪项的土的渗透变形的破坏形式属于管涌。 (1)A.n120.3%；Pcl38.1%； (2)n225.8%；Pc237.5%； (3)n331.2%；Pc338.5%； (4)n435.5%；Pc438.0%。答案： 根据水利水电工程地质勘察规范(GB 502871999)流土的管涌应根据土的细粒含量，按下列方法判别 式中：Pc土的细粒颗粒含量，以质量

2、百分率计(%)； n土的孔隙率(%) 符合(4)项，土的渗透变形的破坏形式属管涌。2. 某河流，河水深2m，河床土层为细砂，其ds2.7，e0.8，抽水管插入土层3m，管内进行抽水，试问管内水位降低几米会引起流砂? 答案： 当渗流力J等于土的浮重度时，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。 水力梯度i为单位渗流长度上的水头损失 当水位降低2.83m时会产生流砂。3. 某钻孔进行压水试验，钻孔半径r0.5m，试验段位于水位以上，采用安设在与试验段连通的侧压管上的压力表测得水压力为0.75MPa，压力表中心至压力计算零线的水柱压力为0.25MPa，试验段长5.0m，试验时稳定流

3、量为50L/minm2，试验段底部距离隔水层厚度大于5m，试求单位吸水量和土层渗透系数。答案： 根据工程地质手册第3版第九篇第三章第三节压水试验，如图所示。 压力计算零线(0-0)确定：地下水位位于试验段以下时以通过试验段的l/2处的水平线作为压力计算零线。 自压力表中心至压力计算零线的距离的水柱压力为pz值，/为试验段长度，压水试验总压力。 ppb+pzps 式中：P压水试验总压力(MPa)； Pb压力表压力(MPa)； pz水柱压力(MPa)； Ps单管柱栓塞自压力表至柱塞底部的压力损失(N/cm2)。 p0.75+0.2501.0MPa (1)单位吸水量W指该试验每分钟的漏水量与段长和压

4、力乘积之比 式中：W单位吸水量L/(minm2)； Q钻孔压水稳定流量(L/min)； l试验段长度(m)； P该试段压水时所加的总压力(MPa)。 (2)当试验段底部距离隔水层的厚度大于试验段长度时，土层渗透系数 式中：r钻孔半径，其余符号同前。 4. 某欠固结黏土层厚2.0m，先期固结压力pc100kPa，平均自重应力p1200kPa，附加压力p80kPa，初始孔隙比e00.7，取土进行高压固结试验结果见表，试计算：(1)土的压缩指数；(2)土层最终沉降。 题1-75表 压力p(kPa)255010020040080016003200孔隙比e0.9160.9130.9030.8830.83

5、80.7570.6770.599答案：e-lgp曲线直线段的斜率为土的压缩指数 (2)欠固结土层的最终沉降量 5. 某建筑场地土层为稍密砂层，用方形板面积0.5m2进行载荷板试验，压力和相应沉降见表，试求变形模量(土泊松比0.33)。 题1-7表 压力p(kPa)2550100125150175200225250275沉降s(mm)0.881.763.354.415.306.137.258.0010.5415.80 答案： 根据压力和沉降量可以绘制p-s曲线见图。由p-s曲线，按建筑地基基础设计规范(GB 500072002)地基承载力特征值确定方法。 s/b0.010.015(s为沉降量，b

6、为压板宽度)所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。 s/b0.0l，s0.01b0.0l0.7077.07mm s7.07mm，所对应荷载力fak195kPa，最大加载的一半为137.5kPa，所以地基承载力特征值fak137.5kPa，对应的沉降s4.5mm。 根据岩土工程勘察规范(GB 50021 2001)，地基土变形模量 式中：E0地基土变形模量； I0承压板形状系数，方板I00.886； 泊松比，砂土0.33； d承压板边长或直径，b0.707m； p地基土承载力特征值(kPa)； s与p对应的沉降(mm)。 6. 某建筑物为条形基础，埋深1.5m，地基土重度18kN/m3，

7、修正后地基承载力特征值fa200kPa，作用于基础顶面的竖向荷载Fk400kN/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：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(GB 500212001)第4.1.18条，该工程勘探孔深度应为 2.353+1.58.6m7. 某矩形基坑采用在基坑外围均匀等距布置多井点同时抽水进行降水，井点围成的矩形平面尺寸为50m80m,按无压潜水完整井进行降水设计，已知含水层厚度H20m,单井影响半径R100m，渗透系数k8m/d，如果要求水位降深s4m，试计算井点系统降水涌水量。答案： 根据建筑基坑支护

8、技术规程(JGJ 1201999)，涌水量矩形基坑等效半径r0 r00.29(a+b)0.29(50+80)37.7m 影响半径 RR+r0100+37.7137.7m 8. 某土石坝坝基表层土的平均渗透系数为k110-5cm/s，其下的土层渗透系数为k210-3cm/s，坝下游各段的孔隙率见表，设计抗渗透变形的安全系数采用1.75，试判断实测水力比降大于允许渗透比降的土层分段。允许渗透比降计算表 题1-23表 地基土层分段表层土的土粒比重Gs表层土的孔隙率n实测水力比降Ji表层土的允许渗透比降I2.700.5240.24II2.700.5350.43III2.720.5240.41IV2.7

9、00.5450.48答案： 根据水利水电工程地质勘察规范(GB 5028799)土的渗透变形判别的土允许冰力比降的确定，流土型的流土临界水力比降为 Jcr(Gs1)(1n) 式中：Jcr土的临界水力比降； Gs土的颗粒密度与水的密度之比； n土的孔隙率(%)。 I段 Jcr(Gs1)(1n)(2.71)(10.524)0.8092 允许渗透比降JJcr/k0.8092/1.750.46实际Ji0.42。 II段 Jcr(2.71)(10.535)0.7905 允许JJcr/k0.7905/1.750.45实际Ji0.43。 III段 Jcr(2.721)(10.524)0.8187 允许JJc

10、r/k0.8187/1.750.47实际Ji0.41。 IV段 Jcr(2.71)(10.545)0.7735 允许J0.7735/1.750.44实际Ji0.48。 所以IV段实际水力比降大于允许渗透比降。9. 某钻机取土器管靴外径Dw89mm，刃口内径De82mm，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(GB 500212001)取土器技术标准，面积比在13%20%范围，属厚壁取土器。10. 在裂隙岩体中滑面S倾角为30，已知岩体重力为1200kN/m，当后缘垂直裂隙充水高度h10m时，试求下滑力。答案： 根据铁路工程不良地质勘察规程(TB 10

11、0272001)当滑面呈直线形时，滑坡稳定系数可按题1-22图计算。 式中：C滑面物质的黏聚力(kPa)，用直接快剪或三轴固结不排水剪求得； A单位滑体滑面的面积(m2)； W单位滑体所受的重力(kN)； u孔隙水压力(kPa)； 裂隙静水压力(kPa)； w水的重度(kN/m3)； 岩体的重度(kN/m3)； zw裂隙充水高度(m)； H滑坡脚至坡顶高度(m)； z坡顶至滑坡面深度(m)； 坡角()； 结构面倾角()。 下滑力 TWsin+Vcos 式中：V后缘垂直裂缝的静水压力。 T=1200sin30+500cos30 =12000.5+5000.866 =600+433=1033kN/

12、m11. 某饱和黏性土试样在三轴仪中进行压缩试验，1480kPa，3200kPa，土样达极限平衡状态时，破坏面与大主应力作用面的夹角af57，试求该土样抗剪强度指标。 答案： 该土样达极限平衡状态时的抗剪强度指标 24，c0.668kPa12. 某基坑深6.0m，土层分布为粉土、砂土和基岩，粉土sat20kN/m3，砂土层含有承压水，水头高出砂土顶面7.0m，为使基坑底土不致因渗流而破坏，试求坑内水位应多高? 答案： h1.0m，坑内水位1.0m，基坑不会因渗流而破坏。13. 在钻孔内做波速测试，测得中等风化花岗岩岩体的压缩波速度Vp2777m/s，剪切波速度Vs1410m/s，已知相应岩石的

13、压缩波速度Vp5067m/s，剪切波速度Vs2251m/s，质量密度2.23g/cm3，饱和单轴抗压强度Rc40MPa，试求该岩体基本质量指标(BQ)及质量级别。答案： 根据工程岩体分级标准(GB 5021894)第4.2条 BQ90+3Rc+250Kv 岩体完整系数 Kv(Vpm/Vpr)2 式中：Vpm岩体弹性纵波波速； Vpr岩石弹性纵波波速。 当Rc90Kv+30时 及Rc40900.3+3057，Rc取40MPa； 当Kv0.04Rc+0.4时 Kv0.30.0440+0.42，Kv取0.3。 BQ90+3Rc+250Kv90+340+2500.3210+75285 根据规范GB 5021894表4.1.1该岩体基本质量级别为IV级。14. 某地地层构成如下：第一层为粉土5m，第二层为黏土4m，两层土的天然重度均为18kN/m3，其下为强透水砂层，地下水为承压水，赋存于砂层中，承压水头与地面持平，试求在该场地开挖基坑不发生突涌的临界开挖深度。 答案： 地下水承压水头与地面持平，坑外水压力为 wH10990kPa 坑内土自重压力为 (Hh)18(9h) 式中：h坑的深度。 为了确保基坑坑底渗流稳定，即不突涌，坑内、外压力应平衡 wH(Hh) 9018(9h) 基坑临界开挖深度为4.0m。15. 现场取环刀试样测定土的干密