2020年注冊巖土工程師專業(yè)案例考試真題及答案下午卷一、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.某鉆孔揭露地層如圖所示，在孔深7.5m處進(jìn)行螺旋載荷板試驗(yàn)。板直徑為160mm，當(dāng)荷載為5kN時(shí)，載荷板沉降量為2.3mm，試計(jì)算該深度處土層的一維壓縮模量最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（無因次沉降系數(shù)Sc為0.62，γw＝10kN/m3）（）

題1圖A.5MPa

B.10MPa

C.16MPa

D.18MPa

【答案】B【解析】

根據(jù)《工程地質(zhì)手冊》（第五版）第257頁規(guī)定，螺旋板載荷試驗(yàn)，一維壓縮模量可用下式計(jì)算：

式中，Esc為一維壓縮模量，單位為kPa；Pa為標(biāo)準(zhǔn)壓力，單位為kPa，取一個(gè)大氣壓力Pa＝100kPa；P為p～s曲線上的荷載，單位為kPa：P0（7.5m）為有效上覆壓力，單位為kPa；s為與P相應(yīng)的沉降量，單位為cm；D為螺旋板直徑，單位為cm；m為模數(shù)；α為應(yīng)力指數(shù)，超固結(jié)土取1；砂土、粉土取0.5，正常固結(jié)飽和黏土取0；sc為無因次沉降數(shù)，可由圖3-5-6查得。

（1）計(jì)算公式中的各個(gè)參數(shù)

深度7.5m處的有效自重：

P0（7.5m）＝17×2＋18×（3.5－2）＋（19－10）×（5－3.5）＋（20.3－10）×（7.5－5）＝100.25kPa

大氣壓強(qiáng)：Pa＝100kPa

板直徑：D＝16cm

模數(shù)：

應(yīng)力指數(shù)：砂土，α＝0.5。

（2）一維壓縮模量：

2.某場地內(nèi)花崗巖球狀風(fēng)化體發(fā)育，分布無規(guī)律。某鉆孔揭露的地層信息見下表。試計(jì)算該針孔花崗巖球狀風(fēng)化體的總厚度為下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題2表A.7m

B.9m

C.11m

D.14m

【答案】B【解析】

（1）球體風(fēng)化體的特征是風(fēng)化的近似對稱性。

（2）20m以上是土，其中，4～7m的微風(fēng)化花崗巖是土中的孤石，不計(jì)入花崗巖的球狀風(fēng)化體。

（3）20m～25m是粉砂巖，與花崗巖無關(guān)，不計(jì)入花崗巖的球狀風(fēng)化體。

（4）25m～28m、28～30m、30m～32m呈現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化的對稱性。所以，28～30m是周邊為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，中間為中風(fēng)化花崗巖的球狀風(fēng)化體。

（5）36～39m是周邊為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，中間為微風(fēng)化花崗巖的球狀風(fēng)化體。

（6）41～45m是周邊為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，中間為微風(fēng)化花崗巖的球狀風(fēng)化體。

綜上可得該針孔花崗巖球狀風(fēng)化體的總厚度合計(jì)為9m。3.某水電工程的地下洞室，軸線走向NE40°，跨度10m，進(jìn)洞后20～120m段，圍巖為巨厚層石英砂巖，巖層產(chǎn)狀NE50°/SE＜20°，層面緊密起伏粗糙，其他結(jié)構(gòu)面不發(fā)育。測得巖石和巖體彈性波縱波速度分別為4000m/s、3500m/s，巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度101MPa，洞內(nèi)有地下水滲出，測得該段范圍內(nèi)總出水量約200L/min；洞室所在地段，區(qū)域最大主應(yīng)力22MPa。根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487—2008），該段洞室圍巖詳細(xì)分類和巖爆分級應(yīng)為下列哪個(gè)選項(xiàng)？并說明理由。（）A.圍巖Ⅰ類，巖爆Ⅰ級

B.圍巖Ⅱ類、巖爆Ⅱ級

C.圍巖Ⅲ類、巖爆Ⅰ級

D.圍巖Ⅲ類、巖爆Ⅱ級

【答案】C【解析】

根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487—2008）附錄N和附錄Q。

（1）圍巖詳細(xì)分類

①Rc＝101MPa＞100MPa，A＝30，為硬質(zhì)巖。

②，B＝30.64，巖體完整。

③圍巖為巨厚層石英砂巖，且洞室跨度10m，意味著在這10m跨度范圍內(nèi)，層面緊密起伏粗糙。可以判斷出層面的延伸長度應(yīng)該大于10m。故按照規(guī)范表N.0.9-3可得：C＝27－3＝24。

④題干中20m～120m這100m的洞長范圍，Q＝200L/min，故按照規(guī)范表N.0.9-4，10m長隧洞滲水：Q＝20L/（min·10m），T′＝A＋B＋C＝84.64≤85，D＝－0.036（按線性內(nèi)插法取用）。

⑤根據(jù)規(guī)范表N.0.9-5，石英砂巖巖層走向NE50°，洞室軸向NE40°，兩者夾角β＝10°＜30°，巖層層面傾角α＝20°，洞頂E＝－12，邊墻E＝0。作為圍巖，既要考慮洞頂，也要考慮邊墻，兩者取不利，E＝－12。

⑥根據(jù)規(guī)范表N.0.7，T＝A＋B＋C＋D＋E＝72.6，為Ⅱ級。

⑦圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比，降一級，為Ⅲ級。

（2）巖爆分級

根據(jù)規(guī)范表Q.0.2，巖石強(qiáng)度應(yīng)力比，為Ⅰ級。4.某場地?cái)M采用棄土和花崗巖殘積土按體積比3∶1均勻混合后作為填料。已知棄土天然重度為20.0kN/m3，大于5mm土粒質(zhì)量占比為35%，2～5mm為30%，小于0.075mm為20%，顆粒多呈亞圓形；殘積土天然重度為18kN/m3，大于2mm土粒質(zhì)量占比為20%，小于0.075mm為65%。混合后土的細(xì)粒部分用液塑限聯(lián)合測定儀測得圓錐入土深度與含水率關(guān)系曲線見下圖，按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）（2009年版）的定名原則，混合后土的定名應(yīng)為以下哪種土？（請給出計(jì)算過程）（）

題4圖A.含黏土圓礫

B.含圓礫粉質(zhì)黏土

C.含粉質(zhì)黏土圓礫

D.含圓礫黏土

【答案】A【解析】

（1）棄土和花崗巖殘積土按體積比3∶1均勻混合后。

①大于2mm的顆粒含量

多呈亞圓形，為圓礫。

②小于0.075mm的顆粒含量

（2）符合混合土的顆粒組成，命名為含黏土圓礫。5.某大面積地下建筑工程，基坑開挖前基底平面處地基土的自重應(yīng)力為400kPa，由土的固結(jié)試驗(yàn)獲得基底下地基土的回彈再壓縮參數(shù)，并確定其再壓縮比率與再加荷比關(guān)系曲線如圖。已知基坑開挖完成后基底中心點(diǎn)的地基回彈變形量為50mm，工程建成后的基底壓力為100kPa，按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）計(jì)算工程建成后基底中心點(diǎn)的地基沉降變形量，其值最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題5圖A.12mm

B.15mm

C.30mm

D.45mm

【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5.3.11條規(guī)定，回彈再壓縮變形量計(jì)算可采用再加荷的壓力小于卸荷土的自重壓力段內(nèi)再壓縮變形線性分布的假定按下式進(jìn)行計(jì)算：

式中，s′c為地基土回彈再壓縮變形量，單位為mm；

sc為地基的回彈變形量，單位為mm；

r′0為臨界再壓縮比率，相應(yīng)于再壓縮比率與再加荷比關(guān)系曲線上兩段線性交點(diǎn)對應(yīng)的再壓縮比率，由土的固結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn)確定；

R′0為臨界再加荷比，相應(yīng)在再壓縮比率與再加荷比關(guān)系曲線上兩段線性交點(diǎn)對應(yīng)的再加荷比，由土的固結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn)確定；

為對應(yīng)于再加荷比R′＝1.0時(shí)的再壓縮比率，由土的固結(jié)回彈再壓縮試驗(yàn)確定，其值等于回彈再壓縮變形增大系數(shù)；

p為再加荷的基底壓力，單位為kPa。

由圖可知：r′0＝0.7，R′0＝0.3；p＝100kPa＜R′0×pc＝0.3×400＝120kPa

6.某堆場地層為深厚黏土，承載力特征值fak＝90kPa，擬采用碎石樁和CFG樁多樁型復(fù)合地基進(jìn)行處理，要求處理后地基承載力fspk≥300kPa。其中碎石樁樁徑800mm，樁土應(yīng)力比2，CFG樁樁徑450mm，單樁承載力特征值850kN。若按正方形均勻布樁（如圖），則合適的S最接近下面哪個(gè)選項(xiàng)？（按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2012）計(jì)算，單樁承載力發(fā)揮系數(shù)λ1＝λ2＝1.0，樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)0.9，復(fù)合地基承載力不考慮深度修正，處理后樁間土承載力提高30%）（）

題6圖A.1.0m

B.1.3m

C.1.5m

D.1.8m

【答案】A【解析】

根據(jù)土力學(xué)基本原理與《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2012）第7.9.6條、第7.9.7條。

（1）多樁型復(fù)合地基面積置換率，應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)面積與該面積范圍內(nèi)實(shí)際的布樁數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)基礎(chǔ)面積較大或條形基礎(chǔ)較長時(shí)，可用單元面積置換率替代。

面積置換率：

（2）多樁型復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)采用多樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)，對具有粘結(jié)強(qiáng)度的樁與散體材料樁組合形成的復(fù)合地基承載力特征值，可采用下列公式估算：

解得：

7.如圖所示某重力式擋墻，墻背為折線形。墻后填土為無黏性土，地面傾角20°，填土內(nèi)摩擦角30°，重度可近似取20kN/m3，墻背摩擦角為0°，水位在墻底之下，每延米墻重約650kN，墻底與地基的摩擦系數(shù)約為0.45，墻背AB段主動土壓力系數(shù)為0.44，BC段主動土壓力系數(shù)為0.313，用延長墻背法計(jì)算該擋墻每延長米所受土壓力時(shí)，該擋墻的抗滑移穩(wěn)定系數(shù)最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（不考慮主動土壓力增大系數(shù)）（）

題7圖A.1.04

B.1.26

C.1.32

D.1.52

【答案】B【解析】

（1）上段墻土壓力為：E1＝（1/2）×20×32×0.44＝39.6kN/m。

作用方向?yàn)椋捍怪庇趬Ρ矨B。

（2）下段墻土壓力為：

E2＝（1/2）×20×（5＋3.32）2×0.313－（1/2）×20×3.322×0.313＝182.2kN/m

作用方向?yàn)椋捍怪庇趬Ρ矪C。

其中，E2x＝182.2×sin75°＝176kN/m；E2y＝182.2×cos75°＝47.2kN/m。

（3）擋墻的抗滑移穩(wěn)定系數(shù)為：

8.某邊坡工程，地層中存在穩(wěn)定滲流，其測壓管測試結(jié)果、土層分布如圖所示，土層參數(shù)如下：層①天然重度γ1＝17kN/m3；層②天然重度γ2＝16kN/m3，飽和重度為γ2sat＝19kN/m3；層③飽和重度為γ3sat＝20kN/m3，滲透系數(shù)k3＝5×10－5m/s；層④飽和重度γ4sat＝20kN/m3，滲透系數(shù)k4＝1×10－4m/s，層3頂上部存在1m的飽和毛細(xì)水。試計(jì)算圖中③層層底D點(diǎn)處土的豎向有效應(yīng)力最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（γw＝10kN/m3）（）

題8圖A.76kPa

B.105kPa

C.108kPa

D.120kPa

【答案】C【解析】

（1）水力梯度計(jì)算：

由達(dá)西定律可知，水力梯度可按下式計(jì)算：

k3·i3＝k4·i4

即5×10－5×i3＝1×10－4×i4

i3×H3＋i4×H4＝ΔH

即i3×4＋i4×6＝10－4.4＝5.6

計(jì)算可得：i3＝0.8。

（2）圖中③層層底D點(diǎn)處土的豎向有效應(yīng)力計(jì)算：

σ′D＝17×1＋19×1＋（10＋10×0.8）×4＝108kPa9.某地下結(jié)構(gòu)抗浮采用預(yù)應(yīng)力錨桿，基礎(chǔ)的鋼筋混凝土抗水板厚度為300m，混凝土強(qiáng)度等級C35，其上設(shè)置的抗浮預(yù)應(yīng)力錨桿拉力設(shè)計(jì)值為320kN，錨桿與抗水板的連接如圖。圖中錨墊板為正方形鋼板，為滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）的要求，該鋼板的邊長至少為下列何值？（C35混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為16.7N/mm2，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為1.57N/mm2，抗水板鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為50mm，鋼板厚度滿足要求。）（）

題9圖A.100mm

B.150mm

C.200mm

D.250mm

【答案】C【解析】

預(yù)應(yīng)力錨桿受拉時(shí)，防水板受到錨墊板向下的作用力，防水板應(yīng)能承受錨墊板的沖切力，按抗沖切驗(yàn)算，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）第8.2.8條規(guī)定，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的受沖切承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：

Fl≤0.7βhpftamh0式中，βhp為受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h不大于800mm時(shí)，βhp取1.0；當(dāng)h大于或等于2000mm時(shí)，βhp取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；ft為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，單位為kPa；h0為基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度，單位為m；am為沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長度，單位為m。

h0＝300－50－50＝200mm

h＝300－50＝250mm＜800mm

所以可得：βhp＝1.0。

由am≤at＋h0可得：at≥am－h(huán)0＝364－200＝164mm。10.某輕鋼結(jié)構(gòu)廣告牌，結(jié)構(gòu)自重忽略不計(jì)。作用在該結(jié)構(gòu)上的最大力矩為200kN·m，該構(gòu)筑物擬采用正方形的鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)高度1.6m，基礎(chǔ)埋深16m?；壮至油辽顚捫拚蟮牡鼗休d力特征值為60kPa，若不允許基礎(chǔ)的基底出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，且地基承載力滿足規(guī)范要求，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011），基礎(chǔ)邊長的最小值應(yīng)取下列何值？（鋼筋混凝土重度25kN/m3）（）

題10圖A.2.7m

B.3.0m

C.3.2m

D.3.4m

【答案】D【解析】

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)范》（GB50007—2011）第5.2.2條。

本題中，設(shè)基礎(chǔ)邊長為b。

（1）基礎(chǔ)自重：Gk＝1.6×25×b2＝40b2。

（2）不允許出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，對矩形基礎(chǔ)，偏心距應(yīng)小于，即。解得：b≥3.1m。

（3）承載力驗(yàn)算：軸心作用下恒滿足。

根據(jù)第5.2.1條第2款規(guī)定，當(dāng)偏心荷載作用時(shí)，應(yīng)符合下式規(guī)定：

pkmax≤1.2fa式中，pkmax為相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值（kPa）。

即：

1.6×25＋200×6/b3≤1.2×60解得：b≥3.35m。

（4）對b取大值，即b≥3.35m。11.某變形已穩(wěn)定的既有建筑，矩形基礎(chǔ)底面尺寸為4m×6m，基礎(chǔ)埋深2.0m，原建筑作用于基礎(chǔ)底面的豎向合力為3100kN（含基礎(chǔ)及其上土重），因增層改造增加荷載1950kN，地基土分布如圖所示，粉質(zhì)黏土層綜合e～p試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表，地下水位埋藏很深。已知沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為0.6，不計(jì)密實(shí)砂層的壓縮量，按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）規(guī)定計(jì)算，因建筑改造，該基礎(chǔ)中心點(diǎn)增加的沉降量最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題11表

題11圖A.16mm

B.25mm

C.50mm

D.65mm

【答案】A【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條規(guī)定，計(jì)算地基變形時(shí)，地基內(nèi)的應(yīng)力分布，可采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論。其最終變形量可按下式進(jìn)行計(jì)算：

式中，s為地基最終變形量，單位為mm；

ψs為沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗(yàn)確定，無地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)變形計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值（Es）、基底附加壓力按規(guī)范表5.3.5取值；

n為地基變形計(jì)算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)（規(guī)范圖5.3.5）；

p0為相應(yīng)于作用的準(zhǔn)永久組合時(shí)基礎(chǔ)底面處的附加壓力，單位為kPa；

Esi為基礎(chǔ)底面下第i層土的壓縮模量，單位為MPa，應(yīng)取土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計(jì)算；

zi、zi－1分別為基礎(chǔ)底面至第i層土、第i－1層土底面的距離，單位為m；

αi、αi－1分別為基礎(chǔ)底面計(jì)算點(diǎn)至第i層土、第i－1層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)，可按本規(guī)范附錄K采用。

（1）增層前粉質(zhì)黏土層的有效應(yīng)力為：

p1＝18×2＋19×3＋[3100/（4×6）－18×2]×4×0.1533＝150.13

根據(jù)題干表中數(shù)據(jù)，按線性內(nèi)插法求得：e1＝0.7325。

（2）增層后粉質(zhì)黏土層的有效應(yīng)力為：

p2＝18×2＋19×3＋[（3100＋1950）/（4×6）－18×2]×4×0.1533＝200

根據(jù)題干表中數(shù)據(jù)，可得：e2＝0.725。

（3）增加變形量為：

s＝0.6×[（0.7325－0.725）/（1＋0.7325）]×6＝0.0156m＝15.6mm12.某建筑地基土為細(xì)中砂，飽和重度為20kN/m3，采用38m×20m的筏板基礎(chǔ)，為滿足抗浮要求，按間距1.2m×1.2m滿堂布置直徑400mm、長10m的抗拔樁，樁身混凝土重度為25kN/m3，樁側(cè)土的抗壓極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值為60kPa，抗拔系數(shù)λ＝0.6，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008），驗(yàn)算群樁基礎(chǔ)抗浮呈整體破壞時(shí)，基樁所承受的最大上拔力Nk最接近于下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）A.180kN

B.220kN

C.320kN

D.350kN

【答案】A【解析】

（1）根據(jù)筏板基礎(chǔ)面積，計(jì)算樁的布置如下：

38/1.2＝31.7，布置32根樁，樁外邊緣長度為：31×1.2＋0.4＝37.6m。

20/1.2＝16.7，布置17根樁，樁外邊緣長度為：16×1.2＋0.4＝19.6m。

（2）根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）第5.4.6條規(guī)定，群樁呈整體破壞時(shí)，基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：

式中，ul為樁群外圍周長；qsik為樁側(cè)表面第i層土的抗壓極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，可按本規(guī)范表5.3.5-1取值；λi為抗拔系數(shù)，可按表5.4.6-2取值。

根據(jù)5.4.5條規(guī)定，承受拔力的樁基，應(yīng)按下列公式同時(shí)驗(yàn)算群樁基礎(chǔ)呈整體破壞和呈非整體破壞時(shí)基樁的抗拔承載力：

式中，Tgk為群樁呈整體破壞時(shí)基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，可按本規(guī)范第5.4.6條確定；Ggp為群樁基礎(chǔ)所包圍體積的樁土總自重除以總樁數(shù)，地下水位以下取浮重度。

代入數(shù)據(jù)可得：

13.某廠房基礎(chǔ)，采用柱下獨(dú)立等邊三樁承臺基礎(chǔ)，樁徑0.8m，地層及勘察揭露如圖所示。計(jì)算得到通過承臺形心至各邊邊緣正交截面范圍內(nèi)板帶的彎矩設(shè)計(jì)值為1500kN·m，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008），滿足受力和規(guī)范要求的最小樁長不宜小于下列哪個(gè)選項(xiàng)？（取荷載效應(yīng)基本組合為標(biāo)準(zhǔn)組合的1.35倍；不考慮承臺及其上土重等其他荷載效應(yīng)）（）

題13圖A.14.0m

B.15.0m

C.15.5m

D.16.5m

【答案】D【解析】

（1）根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）第5.9.2條第2款規(guī)定，等邊三樁承臺適用如下公式：

式中，M為通過承臺形心至各邊邊緣正交截面范圍內(nèi)板帶的彎矩設(shè)計(jì)值；Nmax為不計(jì)承臺及其上土重，在荷載效應(yīng)基本組合下三樁中最大基樁或復(fù)合基樁豎向反力設(shè)計(jì)值；sa為柱中心距；c為方柱邊長，圓柱時(shí)c＝0.8d（d為圓柱直徑）。

代入數(shù)據(jù)可得：

（2）根據(jù)5.3.5條規(guī)定，當(dāng)根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，宜按下式估算：

Quk＝u·∑qsik·li＋qpk·Ap≥2·NK

式中，qsik為樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，如無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，可按表5.3.5-1取值；qpk為極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，如無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，可按表5.3.5-2取值；Ap為樁端面積；u為樁身周長；li為樁周第i層土的厚度。

代入數(shù)據(jù)可得：

3.14×0.8×（10×30＋4.5×60＋Δl×110）＋3.14×0.42×2300≥2×2102.6/1.35

解得：Δl≥1.9m。

（3）樁長：L≥10＋4.5＋1.9＝16.4m。14.某換填墊層地基上建造條形基礎(chǔ)和圓形獨(dú)立基礎(chǔ)平面布置如圖，基礎(chǔ)埋深均為1.5m，地下水位很深，基底以上土層的天然重度為17kN/m3，基底下?lián)Q填墊層厚度2.2m，重度為20kN/m3，條形基礎(chǔ)荷載（作用于基礎(chǔ)底面處）500kN/m，圓形基礎(chǔ)荷載（作用于基礎(chǔ)底面處）1400kN。換填墊層的壓力擴(kuò)散角為30°時(shí)，求換填墊層底面處的自重壓力和附加壓力之和的最大值最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題14圖A.120kPa

B.155kPa

C.190kРa

D.205kPa

【答案】D【解析】

解法一：

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）第5.2.7。

（1）條形基礎(chǔ)的附加壓力：

（2）圓形基礎(chǔ)的附加壓力：

（3）換填墊層底面處的自重壓力：

Pcz＝17×1.5＋20×2.2＝69.5kPa

（4）換填墊層底面處的自重壓力和附加壓力之和的最大值：

Pz1＋Pz2＋Pcz＝86.6＋50.6＋69.5＝206.7kPa

解法二：

根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2012）第4.2.2條。

（1）驗(yàn)算附加壓力是否疊加：

2ztanθ＝2×2.2×tan30°＝2.54m＞2－3/2＝0.5m，應(yīng)力將產(chǎn)生疊加。

（2）基底自重應(yīng)力：pc＝1.5×17＝25.5kPa

條形基礎(chǔ)基底壓力：pk1＝500/（2.5×1）＝200kPa

條形基礎(chǔ)墊層底面處的附加壓力：

圓形基礎(chǔ)基底壓力：

圓形基礎(chǔ)墊層底面處的附加壓力：

（3）墊層底面處自重壓力和附加壓力的最大值：

Pz1＋Pz2＋pcz＝86.55＋50.60＋1.5×17＋2.2×20＝206.65kPa15.某建筑物采用水泥土攪拌樁處理地基，場地地面以下各土層的厚度、承載力和壓縮模量見下表?；A(chǔ)埋深為地面下2m，樁長6m。攪拌樁施工完成后進(jìn)行了復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，測得復(fù)合地基承載力fspk＝220kPa?；A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)的地基附加應(yīng)力系數(shù)如圖。計(jì)算壓縮層的壓縮模量當(dāng)量值最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（忽略褥墊層厚度）（）

題15表

題15圖A.17MPa

B.19MPa

C.21MPa

D.24MPa

【答案】C【解析】

根據(jù)土力學(xué)基本原理與《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2012）第7.1.7條、第7.1.8條。

（1）復(fù)合地基變形計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）的有關(guān)規(guī)定，地基變形計(jì)算深度應(yīng)大于復(fù)合土層的深度。復(fù)合土層的分層與天然地基相同，各復(fù)合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的ξ倍，ξ值可按下式確定。

壓縮模量提高系數(shù)：

式中，fak為基礎(chǔ)底面下天然地基承載力特征值（kPa）。

（2）基底下0～2m：Es1＝10×2＝20，A1＝（1＋0.88）×2÷2＝1.88。

基底下2～4m：Es2＝8×2＝16，A2＝（0.88＋0.74）×2÷2＝1.62。

基底下4～6m：Es3＝20×2＝40，A3＝（0.74＋0.6）×2÷2＝1.34。

基底下6～10m：Es4＝20，A4＝（0.6＋0.4＋0.4＋0.2）×2÷2＝1.6。

（3）壓縮層的壓縮模量當(dāng)量值：

16.某均勻無黏性土邊坡高6m，無地下水，采用懸臂式樁板墻支護(hù)，支護(hù)樁嵌固到土中12m。已知土體重度γ＝20kN/m3，黏聚力c＝0，內(nèi)摩擦角φ＝25°。假定支護(hù)樁被動區(qū)嵌固反力、主動區(qū)主動土壓力均采用朗肯土壓力理論進(jìn)行計(jì)算，且土反力、主動土壓力計(jì)算寬度均取為b＝2.5m。試計(jì)算該樁板墻樁身最大彎矩最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題16圖A.1375kN·m

B.2075kN·m

C.2250kN·m

D.2565kN·m

【答案】B【解析】

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2013）附錄F及力學(xué)知識可知：剪應(yīng)力為零點(diǎn)處即為彎矩最大點(diǎn)。

（1）剪切應(yīng)力為零點(diǎn)的計(jì)算深度（主、被動土壓力相等的點(diǎn)）：

Ka＝tan2（45°－25°/2）＝0.406

Kp＝tan2（45°＋25°/2）＝2.464

Ea＝（1/2）×20×（6＋z）2×0.406＝4.06×（6＋z）2

Ep＝（1/2）×20×z2×2.464＝24.64×z2

由Ea＝Ep可得：4.06×（6＋z）2＝24.64×z2

解得：z＝4.1m。

（2）最大彎矩：

Ea＝Ep＝4.06×（6＋4.1）2＝414.2kN/m

M＝414.2×[（6＋4.1）/3－4.1/3]×2.5＝2071kN·m17.某地下三層基坑采用地連墻結(jié)合三道支撐明挖法施工，立柱樁孔施工后以碎石回填?；訃o(hù)剖面見下圖，支撐在下層樓板（或底板）換撐后逐道拆除。按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120—2012），根據(jù)各工況條件復(fù)核各道支撐立柱的最大受壓計(jì)算長度最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題17圖A.第一道6.1m，第二道6.5m，第三道2.45m

B.第一道11.3m，第二道9.8m，第三道3.3m

C.第一道8.6m，第二道9.0m，第三道5.95m

D.第一道11.3m，第二道9.8m，第三道5.95m

【答案】D【解析】

根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120—2012）第4.9.10條規(guī)定，立柱的受壓計(jì)算長度應(yīng)按下列規(guī)定確定：①單層支撐的立柱、多層支撐底層立柱的受壓計(jì)算長度應(yīng)取底層支撐至基坑底面的凈高度與立柱直徑或邊長的5倍之和；②相鄰兩層水平支撐間的立柱受壓計(jì)算長度應(yīng)取此兩層水平支撐的中心間距。

（1）第三道支撐立柱受壓長度最不利工況為開挖至基坑底：

L3＝17.65－13.8－0.8/2＋0.5×5＝5.95m

（2）第二道支撐立柱受壓長度最不利工況為澆筑完底板后拆除第三道支撐：

L2＝17.65－7.3－（17.65－16.50）/2＝9.8m

（3）第一道支撐立柱受壓長度最不利工況為澆筑完B2樓板后拆除第二道支撐：

L1＝12.5－1.2＝11.3m18.某鐵路單線淺埋隧道，圍巖等級Ⅳ級，地面坡度1∶2，坑道跨度5.5m，坑道結(jié)構(gòu)高度9.25m，隧道外側(cè)拱肩至地面的垂直距離7.0m，圍巖重度22.5kN/m3，計(jì)算摩擦角48°，頂板土柱兩側(cè)摩擦角為0.8倍計(jì)算摩擦角，根據(jù)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10003—2016），隧道內(nèi)側(cè)在荷載作用下的水平側(cè)壓力合力最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題18圖A.320kN/m

B.448kN/m

C.557kN/m

D.646kN/m

【答案】C【解析】

（1）根據(jù)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10003—2016）條文說明第5.1.7條規(guī)定，根據(jù)偏壓隧道的調(diào)查，大多數(shù)偏壓隧道處于洞口段，屬于地形淺埋偏壓；在洞身段，地形偏壓較少，多屬于地質(zhì)構(gòu)造引起偏壓。

在確定地形偏壓隧道的作用時(shí)，考慮地面坡、圍巖級別及外側(cè)圍巖的覆蓋厚度（t），由于淺埋偏壓隧道多屬破碎、松散類圍巖，故一般情況下，只在Ⅲ～Ⅴ級圍巖中，當(dāng)外側(cè)覆蓋厚度（t）小于或等于說明表5.1.7-1所列數(shù)值時(shí)，才考慮地形偏壓。

按照Ⅳ石，最大覆蓋層厚度t＝4m。

實(shí)際覆蓋層厚度：

t＝4.25/[cos（arctan（0.5））]＝4.75m＞4.0m，判定為非偏壓隧道。

（2）ha＝0.45×2S－1×ω＝0.45×24－1×[1＋0.1×（5.5－5）]＝3.78m

ha＝3.78m＜H＝4.25m＜2.5×3.78＝9.45m

屬于淺埋隧道。

（3）根據(jù)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10003—2016）附錄E.0.2第2款規(guī)定，地面基本水平的淺埋隧道，所受的作用（荷載）具有對稱性。水平壓力可按下式計(jì)算：

ei＝γ·hi·λ式中，γ為圍巖重度；hi為內(nèi)外側(cè)任意點(diǎn)至地面的距離；λ為側(cè)壓力系數(shù)。

tanφc＝tan48°＝1.11

tanθ＝tan（0.8×48°）＝0.793

（4）水平土壓力計(jì)算：

e1＝22.5×（4.25＋5.5/2）×0.23＝36.23kPa

e2＝22.5×（7＋2.75＋6.5）×0.23＝84.1kPa

Ea＝（1/2）×（36.23＋84.1）×（2.75＋6.5）＝557kN/m19.某高速公路永久路塹膨脹土邊坡高度為5.5m，該路段膨脹土的自由膨脹率試驗(yàn)結(jié)果如下表所示，擬采用坡率法設(shè)計(jì)，試按《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50112—2013）和《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30—2015）確定合理的碎落臺寬度為下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題19表自由膨脹率試驗(yàn)記錄表注：量筒容積為50mL，量杯容積為10mL。A.1.0m

B.1.5m

C.2.0m

D.2.5m

【答案】C【解析】

（1）確定自由膨脹率，根據(jù)《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50112—2013）附錄D.0.3第4條款規(guī)定，干土的兩次重復(fù)測定的差值不大于0.1g，同時(shí)膨脹后高度符合兩次差值不大于0.2mL。結(jié)合表中SY1和SY2的干土質(zhì)量，可知僅SY2符合試驗(yàn)要求。

δeр3＝（19.2－10）/10×100%＝92%

δeр4＝（19.4－10）/10×100%＝94%

，為強(qiáng)膨脹土。

（2）根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30—2015）第7.9.7第2款規(guī)定，邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“放緩坡率、加寬平臺、加固坡腳”的原則，按表7.9.7-1（見題19解表）確定邊坡坡率及平臺寬度。查表7.9.7-1可知，強(qiáng)膨脹土邊坡高度5.5m，可知碎落臺寬度為2.0m。

題19解表膨脹土邊坡坡率及平臺寬度20.云南某黏性泥石流溝，流域面積10km2，其中形成區(qū)面積7.0km2、堆積區(qū)面積＞2.6km2，形成區(qū)內(nèi)固體物質(zhì)平均天然（重量）含水率15%，流域內(nèi)溝道順直、無堵塞（堵塞系數(shù)取1.0）。泥石流重度19kN/m3，固體物質(zhì)重度25kN/m3，所在地區(qū)50年一遇小時(shí)降雨量100mm，在全流域匯流條件下，采用雨洪修正法估算泥石流峰值流量，所得結(jié)果最接近下列哪項(xiàng)？（注：水的重度取10kN/m3，假定小時(shí)暴雨強(qiáng)度不衰減，最大洪峰流量計(jì)算公式：Qw＝0.278×降雨量×集水面積×徑流系數(shù)K，K取0.25）（）A.35m3/s

B.48m3/s

C.121m3/s

D.173m3/s

【答案】D【解析】

根據(jù)《工程地質(zhì)手冊》（第五版）第691頁規(guī)定，根據(jù)雨洪修正法，云南地區(qū)流量的可按下式計(jì)算：

Qm＝Qw（1＋?）Dm式中，Qm為設(shè)計(jì)泥石流流量，Qw為設(shè)計(jì)清水流量，?為泥石流修正系數(shù)。

（1）設(shè)計(jì)清水流量按下式計(jì)算：

（2）泥石流修正系數(shù)按下式計(jì)算：

Dm＝1

（3）則泥石流峰值流量為：

Qm＝Qw（1＋?）Dm＝69.4×（1＋1.5）×1＝173.5m3/s21.擬開挖形成A—B—C段巖質(zhì)邊坡（如圖所示），邊坡直立，高度BF＝5m。J1為滑動面，產(chǎn)狀135°∠30°，滑面泥化，抗剪強(qiáng)度參數(shù)c＝12kPa，φ＝10°；J1與AB邊坡交于D點(diǎn)，DB＝12.25m，F(xiàn)D與水平面交角22.2°；J1與BC邊坡交于E點(diǎn)，BE＝12.25m，F(xiàn)E與水平面交角22.2°。擬在邊坡頂部施加集中荷載N，N＝200kN，問A—B—C段邊坡施加集中荷載N后的穩(wěn)定系數(shù)最接近下列哪一項(xiàng)？（巖體重度24kN/m3，不計(jì)水壓力作用，三棱錐體積為）（）

題21圖A.0.75

B.0.87

C.0.95

D.1.08

【答案】C【解析】

（1）由題干及圖示，滑動體的自重為：

（2）滑動體穩(wěn)定系數(shù)為：

22.某景區(qū)自然形成懸挑巖石景觀平臺，由巨厚層狀水平巖層組成（如圖所示），巖質(zhì)堅(jiān)硬且未見裂隙發(fā)育，巖體抗壓強(qiáng)度60MPa、抗拉強(qiáng)度1.22MPa、重度25kN/m3，懸挑部分寬度B＝4m，長度L＝4m，厚度h＝3m。為了確保安全，需控制游客數(shù)量，問當(dāng)安全系數(shù)為3.0時(shí)，該懸挑景觀平臺上最多可以容納多少人？（游客自重按800N/人計(jì)，人員集中靠近于欄桿觀景）（）

題22圖A.4

B.8

C.12

D.16

【答案】C【解析】

根據(jù)《工程地質(zhì)手冊》（第五版）第680頁，拉裂式崩塌的典型情況如圖6-3-20（見題22解圖）所示。以懸臂梁形式突出的巖體，在AC面上承受最大的彎矩和剪力，若層頂部受拉，底部受壓，A點(diǎn)附近拉應(yīng)力最大。在長期重力和風(fēng)化營力作用下，A點(diǎn)附近的裂隙逐漸擴(kuò)大，并向深處發(fā)展。拉應(yīng)力將越來越集中在尚未裂開的部位，一旦拉應(yīng)力超過巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí)，上部懸出的巖體就會發(fā)生崩塌。這類崩塌的關(guān)鍵是最大彎矩截面AC上的拉應(yīng)力能否超過巖石的抗拉強(qiáng)度。故可以用拉應(yīng)力與巖石的抗拉強(qiáng)度的比值進(jìn)行穩(wěn)定性檢算。

題22解圖拉裂式崩塌圖式（1）對比可知，手冊中僅計(jì)算了自重對于截面AC的彎矩，本題尚需要計(jì)算游客站在欄桿處對于截面AC的彎矩。計(jì)算的自重和游客均布荷載的力都是單寬力。

（2）計(jì)算截面AC受到的彎矩

游客在景觀平臺上的單寬力：，n代表人數(shù)。

AC截面

巖體自重：單寬自重G＝γhL。

AC截面的總彎矩：

M＝M1＋M2＝600＋0.8n（kN·m/m）（3）當(dāng)AC斷面上尚未出現(xiàn)裂縫，則A點(diǎn)上的拉應(yīng)力為：

（4）穩(wěn)定性系數(shù)K值可用巖石的允許抗拉強(qiáng)度與點(diǎn)所受的拉應(yīng)力比值求得：

解得：n＝12.5人，即最多容納12人。23.已知某場地處于不同場地類別的分界線附近，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，典型鉆孔資料和剪切波速測試結(jié)果詳見下表，試根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011—2010）（2016年版）用插值方法確定場地特征周期Tg最接近下列哪個(gè)選項(xiàng)？（）

題23表A.0.25s

B.0.34s

C.0.39s

D.0.45s

【答案】C【解析】

（1）根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.1.4條規(guī)定，建筑場地覆蓋層厚度的確定，應(yīng)符合下列要求：①一般情況下，應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s且其下臥各層巖土的剪切波速均不小于500m/s的土層頂面的距離確定。②當(dāng)?shù)孛?m以下存在剪切波速大于其上部各土層剪切波速2.5倍的土層，且該層及其下臥各層巖土的剪切波速均不小于400m/s時(shí)，可按地面至該土層頂面的距離確定。③剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍土層。④土層中的火山巖硬夾層，應(yīng)視為剛體，其厚度應(yīng)從覆蓋土層中扣除。

所以，建筑場地覆蓋層厚度dov＝46m。

（2）第4.1.5條規(guī)定，土層的等效剪切波速，應(yīng)按下列公式計(jì)算：

式中，d0為計(jì)算深度，單位為m，取覆蓋層厚度和20m兩者的較小值；t為剪切波在地面至計(jì)算深度之間的傳播時(shí)間；di為計(jì)算深度范圍內(nèi)第i土層的