土木工程師（巖土）2025年邊坡工程專項訓練試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.下列哪種地質(zhì)構(gòu)造通常不利于邊坡的穩(wěn)定性？（）A.節(jié)理密集發(fā)育的斷層帶B.單一、完整的巖質(zhì)邊坡C.平行于坡面的陡傾角節(jié)理組D.坡腳存在順向結(jié)構(gòu)面2.在邊坡穩(wěn)定性分析中，極限平衡法與數(shù)值分析法的根本區(qū)別在于：（）A.所使用的計算工具不同B.基本假設(shè)和計算原理不同C.考慮的地質(zhì)因素不同D.主要適用于不同類型的邊坡3.對于均質(zhì)粘性土邊坡，當坡角增大時，其主動土壓力系數(shù)（Ka）將：（）A.減小B.增大C.不變D.先增大后減小4.下列關(guān)于土釘墻支擋結(jié)構(gòu)的說法中，錯誤的是：（）A.適用于中低緩坡的加固與支擋B.通過土釘與土體共同作用提高坡體整體性C.施工對周邊環(huán)境擾動較小D.通常需要設(shè)置大型基礎(chǔ)5.測量邊坡表面位移時，以下哪種儀器通常用于測量小范圍、高精度的水平位移？（）A.全球定位系統(tǒng)（GPS）B.測斜儀C.引張線儀D.合適精度的全站儀6.邊坡失穩(wěn)破壞模式中，“順層滑動”通常發(fā)生在：（）A.巖質(zhì)邊坡中，存在平行于坡面的軟弱夾層或斷層B.土質(zhì)邊坡中，由于地下水位驟降導致的有效應(yīng)力增加C.坡面受雨水沖刷形成的沖溝發(fā)展至坡體內(nèi)部D.坡頂堆載過大，導致坡體整體失穩(wěn)7.下列哪種支擋結(jié)構(gòu)形式通常適用于前緣空間有限或需要懸臂作用的場合？（）A.重力式擋墻B.鋼筋混凝土懸臂式擋墻C.加筋土擋墻D.錨桿擋墻8.在進行邊坡工程勘察時，地球物理勘探方法的主要作用是：（）A.直接獲取巖土體的物理力學參數(shù)B.快速探測地下隱伏的軟弱夾層、斷層、空洞等異常體C.精確測量邊坡的表面位移D.分析邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)9.下列關(guān)于邊坡變形監(jiān)測周期的說法中，正確的是：（）A.變形速率大時，監(jiān)測周期應(yīng)適當延長B.初期監(jiān)測周期應(yīng)長，后期可適當縮短C.監(jiān)測周期應(yīng)與降雨、水位等外部因素變化相協(xié)調(diào)D.所有邊坡的監(jiān)測周期都應(yīng)保持不變10.邊坡治理中，“削坡減載”措施的主要目的是：（）A.提高坡體土體的抗剪強度B.降低坡體高度，減小下滑力C.增加坡面排水能力D.改善坡體應(yīng)力狀態(tài)二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.邊坡失穩(wěn)的根本原因是坡體內(nèi)部產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過了土體的______。2.土力學中的______定律描述了土體中孔隙水壓力的變化與土體變形的關(guān)系。3.常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法有______法和數(shù)值分析法。4.錨桿擋墻的穩(wěn)定性主要依靠錨桿與______的共同作用來提供抗滑力。5.邊坡工程勘察報告應(yīng)包括勘察結(jié)論、工程地質(zhì)圖件和______等內(nèi)容。6.坡面防護的主要目的是防止雨水沖刷、風化剝蝕和______。7.邊坡監(jiān)測的主要目的是掌握邊坡變形______、預(yù)警災(zāi)害發(fā)生。8.高壓旋噴樁加固邊坡的原理主要是利用水泥漿液與土體______，形成強度較高的樁體。9.評價邊坡穩(wěn)定性時，安全系數(shù)是指邊坡抵抗破壞力與______之比。10.黃土邊坡的工程特性主要包括______、濕陷性、強度隨含水量變化顯著等。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素有哪些？2.簡述主動土壓力、被動土壓力和靜止土壓力三者之間的關(guān)系。3.簡述邊坡工程勘察的主要目的和內(nèi)容。4.簡述什么是邊坡蠕變？蠕變對邊坡穩(wěn)定性有何影響？四、計算題（每題10分，共20分）1.某均質(zhì)粘性土坡，坡高6m，坡角30°，土的重度γ=18kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=25°，粘聚力c=15kPa。假設(shè)坡體表面水平，不計坡面摩擦力，試用瑞典條分法計算該邊坡的穩(wěn)定性安全系數(shù)Fs。2.某鋼筋混凝土懸臂式擋墻，墻高5m，墻背填土為砂土，γ=16kN/m3，φ=30°，c=0。墻前無土壓力，墻后填土面水平。試計算作用在墻底的總側(cè)向土壓力。（提示：按朗肯土壓力理論計算主動土壓力）五、綜合分析題（15分）某山區(qū)公路修建經(jīng)過一處土質(zhì)邊坡，自然坡度約25°?？辈旖沂驹撨吰峦翆又饕獮榉圪|(zhì)粘土，含水量較高，遇水易軟化，滲透性差。坡腳受沖溝切割，近期多次出現(xiàn)小規(guī)模溜塌現(xiàn)象。設(shè)計要求對該邊坡進行治理，并設(shè)置變形監(jiān)測點。請分析：（1）該邊坡可能存在的主要失穩(wěn)模式是什么？主要原因有哪些？（2）針對該邊坡的工程特性，提出至少兩種可行的治理措施，并簡述其作用原理。（3）設(shè)計邊坡變形監(jiān)測方案時，應(yīng)重點監(jiān)測哪些參數(shù)？選擇哪種（或哪些）監(jiān)測方法比較合適？說明理由。試卷答案一、選擇題1.A解析：斷層帶通常存在結(jié)構(gòu)面的不連續(xù)、產(chǎn)狀紊亂、強度降低等問題，且可能存在地下水富集，極易形成軟弱面，對邊坡穩(wěn)定性極為不利。2.B解析：極限平衡法基于極限平衡假設(shè)，通過建立滑動面，計算滑體上下的力平衡，得到安全系數(shù)。數(shù)值分析法則通過離散化區(qū)域，求解控制方程，模擬應(yīng)力應(yīng)變場和變形過程，考慮土體的本構(gòu)關(guān)系和非線性特性。3.B解析：根據(jù)朗肯或庫侖土壓力理論，主動土壓力系數(shù)Ka隨坡角的增大而增大。4.D解析：土釘墻依靠土釘與土體共同作用，通常不需要設(shè)置大型基礎(chǔ)。選項D描述的是樁板墻或重力式擋墻的特點。5.D解析：GPS適用于大范圍、長距離定位。測斜儀測量總位移。引張線儀測量大范圍水平位移。全站儀通過精確測角測距，可以實現(xiàn)小范圍、高精度的水平和垂直位移測量。6.A解析：順層滑動是指邊坡沿著巖層層面或軟弱夾層發(fā)生滑動，常見于巖質(zhì)邊坡。選項B描述的是浸水破壞。選項C描述的是沖溝發(fā)展破壞。選項D描述的是整體圓弧滑動。7.B解析：懸臂式擋墻依靠墻身自重和底板上的土壓力來維持穩(wěn)定，適用于前緣空間有限的情況。選項A適用于填土高度較大的情況。選項C和D適用于需要提供較大支撐力的情況。8.B解析：地球物理勘探方法（如電阻率法、地震波法等）利用巖土體不同的物理性質(zhì)（如導電性、聲波速度等）來探測地下結(jié)構(gòu)，對于探測隱伏的斷層、軟弱夾層、空洞等地質(zhì)構(gòu)造效果較好。9.C解析：邊坡變形監(jiān)測應(yīng)與外部觸發(fā)因素（如降雨、地震、開挖等）的變化相協(xié)調(diào)，變形速率快或外部因素劇烈時，應(yīng)加密監(jiān)測周期。10.B解析：削坡減載是通過降低坡體高度，減少坡體的總重量，從而降低下滑力，使坡體達到新的穩(wěn)定狀態(tài)。二、填空題1.抗剪強度2.飽和度3.極限平衡4.坡體（或土體）5.參數(shù)6.坡面侵蝕7.趨勢8.化學固結(jié)（或膠凝）9.滑動力10.高塑性（或易溶蝕）三、簡答題1.答：影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素有：①地形地貌因素（如坡高、坡度）；②巖土體性質(zhì)（如強度、結(jié)構(gòu)、含水量）；③地質(zhì)構(gòu)造因素（如節(jié)理、斷層、褶皺）；④水文地質(zhì)因素（如地下水、地表水）；⑤地表作用力（如降雨、融雪、地震、風化）；⑥人為因素（如開挖、加載、爆破）。2.答：在主動土壓力狀態(tài)下，擋墻向背離填土方向移動，墻后土體產(chǎn)生剪切破壞，作用在墻背上的土壓力最小，稱為主動土壓力。在被動土壓力狀態(tài)下，擋墻向填土方向移動或擠壓填土，墻后土體被壓縮，作用在墻背上的土壓力最大，稱為被動土壓力。靜止土壓力是擋墻保持原位不動時，墻后土體處于彈性平衡狀態(tài)下的土壓力，其值介于主動土壓力和被動土壓力之間。3.答：邊坡工程勘察的主要目的是獲取邊坡工程地質(zhì)條件信息，為邊坡的穩(wěn)定性評價、設(shè)計、治理和監(jiān)測提供依據(jù)。主要內(nèi)容包括：①區(qū)域地質(zhì)背景調(diào)查；②邊坡地形地貌測繪；③巖土工程勘察（探坑、鉆探、原位測試、室內(nèi)試驗）；④水文地質(zhì)勘察；⑤已有工程地質(zhì)問題調(diào)查；⑥測繪與編錄。4.答：邊坡蠕變是指邊坡在長期荷載或水壓作用下，變形持續(xù)緩慢增長的現(xiàn)象，即使外部荷載不再增加，變形也會繼續(xù)發(fā)展。蠕變使得邊坡的長期穩(wěn)定性降低，可能最終導致邊坡緩慢破壞。蠕變的存在使得邊坡的穩(wěn)定性分析更加復(fù)雜，需要考慮時間效應(yīng)。四、計算題1.解：（1）取單位寬度（b=1m）進行分析。滑動體分條，條寬Δx=1m，條底傾角θ=坡角30°。（2）條塊重量G_i=γ*h_i*Δx*cosθ對于條塊底部，h_i=6m。G_1=18*6*1*cos30°=54√3kN/m對于條塊頂部，h_i=6-y*sin30°，其中y為條塊高度，Δx=1m，sin30°=1/2。G_2=18*(6-1*sin30°)*1*cos30°=18*(6-0.5)*√3/2=49.5√3kN/m（注：更精確的條分法需要更多條塊，此處為簡化示意）（3）條塊底面剪力T_i=(G_i*sinθ-c*l_i)/cosθ其中l(wèi)_i=h_i/sinθ=6/sin30°=12m。T_1=(54√3*sin30°-15*12)/cos30°=(54-180)/√3=-126/√3kN/mT_2=(49.5√3*sin30°-15*12)/cos30°=(49.5-180)/√3=-130.5/√3kN/m（注：此處剪力為負，表示阻力）（4）總下滑力S=ΣT_i≈-126/√3-130.5/√3=-256.5/√3kN/m（5）總抗滑力R=Σc*l_i+ΣG_i*cosθ*f=c*b+γ*h*b*cosθR=15*1+18*6*1*cos30°=15+54√3kN/mR≈15+54*1.732=15+93.728=108.728kN/m（注：此處假設(shè)墻背摩擦系數(shù)f=0，僅考慮粘聚力和自重法向反力提供的抗滑力）（6）穩(wěn)定性安全系數(shù)Fs=R/S=(108.728)/(-256.5/√3)≈-108.728*√3/256.5≈-108.728*1.732/256.5≈-0.726計算結(jié)果為負，表明按此簡化模型計算，該邊坡在當前條件下是不穩(wěn)定的。實際計算需更精確的條分和考慮所有力。2.解：（1）計算主動土壓力系數(shù)Ka=tan2(45°-φ/2)=tan2(45°-30°/2)=tan2(37.5°)Ka=tan2(37.5°)≈0.625（2）計算墻底總側(cè)向土壓力E_a。由于墻前無土壓力，墻后填土面水平，總側(cè)向土壓力E_a=Ka*γ*h*bE_a=0.625*16*5*1=50kN/m（注：此處b=1m為單位寬度）五、綜合分析題（1）答：該邊坡可能存在的失穩(wěn)模式主要是小規(guī)模溜塌或局部坍塌。主要原因包括：①坡度較陡（25°），接近自然安息角，穩(wěn)定性較差；②土質(zhì)較差，粉質(zhì)粘土遇水易軟化，抗剪強度顯著降低；③含水量高，增加了下滑力，降低了有效應(yīng)力；④坡腳受沖溝切割，形成了臨空面，降低了坡腳的支撐作用；⑤近期出現(xiàn)小規(guī)模溜塌，表明邊坡已處于不穩(wěn)定狀態(tài)或潛在風險較高。（2）答：可行的治理措施及作用原理：①削坡減載：沿邊坡坡腳或中部適當削低坡率，降低坡高。作用原理是減少坡體重量，從而減小下滑力，提高穩(wěn)定性系數(shù)。②設(shè)置土釘墻或錨桿擋墻：在坡體內(nèi)部鉆孔，置入土釘或錨桿，并注漿，形成加固區(qū)，提高坡體整體性和抗滑力。作用原理是土釘/錨桿將坡體分割成若干條塊，通過錨固作用約束條塊變形，將部分坡體重量轉(zhuǎn)化為對坡腳的支撐力，同時增強坡體整體抗剪強度。（其他合理答案如：設(shè)置截水溝、進行坡面防護、抗滑樁等也可）（3）答：應(yīng)重點監(jiān)測的參數(shù)：①邊坡頂部、中部、坡腳的水平位移和垂直位移；②坡體內(nèi)部不同深度的孔隙水壓力變化；③坡面裂縫的寬度、