2025年勘察設計注冊土木工程師（水利水電工程工程地質專業(yè)案例）仿真試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共60分。每題的備選項中，只有1個最符合題意）1.在某水利水電工程場地進行巖土體波速測試，測得巖石的縱波速度\(V_{p1}=4500m/s\)，巖體的縱波速度\(V_{p2}=2500m/s\)，則該巖體的完整性系數(shù)\(K_{v}\)為（）。A.0.306B.0.385C.0.556D.0.714答案：C解析：巖體完整性系數(shù)\(K_{v}\)的計算公式為\(K_{v}=(V_{p2}/V_{p1})^{2}\)，將\(V_{p1}=4500m/s\)，\(V_{p2}=2500m/s\)代入公式可得：\(K_{v}=(2500/4500)^{2}=(5/9)^{2}=25/81\approx0.309\)，最接近的選項為C。2.某土樣的液限\(w_{L}=45\%\)，塑限\(w_{p}=25\%\)，天然含水量\(w=30\%\)，則該土樣的塑性指數(shù)\(I_{p}\)和液性指數(shù)\(I_{L}\)分別為（）。A.\(I_{p}=20\)，\(I_{L}=0.25\)B.\(I_{p}=20\)，\(I_{L}=0.5\)C.\(I_{p}=30\)，\(I_{L}=0.25\)D.\(I_{p}=30\)，\(I_{L}=0.5\)答案：A解析：塑性指數(shù)\(I_{p}=w_{L}-w_{p}\)，液性指數(shù)\(I_{L}=(w-w_{p})/(w_{L}-w_{p})\)。\(I_{p}=45-25=20\)\(I_{L}=(30-25)/(45-25)=5/20=0.25\)3.某水利水電工程壩基為砂土，其標準貫入試驗錘擊數(shù)\(N=15\)擊，該砂土的密實度為（）。A.松散B.稍密C.中密D.密實答案：C解析：根據(jù)砂土標準貫入試驗錘擊數(shù)\(N\)與密實度的關系：當\(N\leqslant10\)時，砂土為松散；當\(10\ltN\leqslant15\)時，砂土為稍密；當\(15\ltN\leqslant30\)時，砂土為中密；當\(N\gt30\)時，砂土為密實。本題中\(zhòng)(N=15\)擊，所以該砂土的密實度為中密。4.某均質土壩，壩體土的滲透系數(shù)\(k=1\times10^{-4}cm/s\)，壩底寬度\(B=50m\)，壩高\(H=20m\)，上下游水頭差\(\DeltaH=15m\)，則壩體的單寬滲流量\(q\)為（）\(m^{3}/(d\cdotm)\)。A.0.1296B.1.296C.12.96D.129.6答案：B解析：對于均質土壩，當滲透系數(shù)\(k\)較小時，可采用達西定律\(q=kJ\)計算單寬滲流量，其中\(zhòng)(J=\DeltaH/L\)（\(L\)為滲徑長度，近似取壩底寬度\(B\)）。\(k=1\times10^{-4}cm/s=1\times10^{-6}m/s\)\(J=\DeltaH/B=15/50=0.3\)\(q=kJ\times86400=1\times10^{-6}\times0.3\times86400=0.02592m^{3}/(s\cdotm)=1.296m^{3}/(d\cdotm)\)5.某水利水電工程場地的地震基本烈度為Ⅶ度，設計地震分組為第一組，建筑場地類別為Ⅱ類，則該場地的設計特征周期\(T_{g}\)為（）s。A.0.35B.0.40C.0.45D.0.55答案：A解析：根據(jù)《水工建筑物抗震設計規(guī)范》，當設計地震分組為第一組，建筑場地類別為Ⅱ類時，設計特征周期\(T_{g}=0.35s\)。6.某巖石的飽和單軸抗壓強度\(f_{rk}=50MPa\)，其軟化系數(shù)\(K_{R}=0.7\)，則該巖石的飽和單軸抗壓強度標準值\(f_{rk}^{\prime}\)為（）MPa。A.35B.40C.45D.50答案：A解析：巖石的飽和單軸抗壓強度標準值\(f_{rk}^{\prime}=K_{R}f_{rk}\)，將\(f_{rk}=50MPa\)，\(K_{R}=0.7\)代入可得\(f_{rk}^{\prime}=0.7\times50=35MPa\)。7.某水利水電工程邊坡，坡高\(H=10m\)，坡角\(\beta=45^{\circ}\)，巖土體的內摩擦角\(\varphi=30^{\circ}\)，黏聚力\(c=10kPa\)，重度\(\gamma=20kN/m^{3}\)，采用瑞典圓弧法計算該邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)\(F_{s}\)為（）。A.1.05B.1.15C.1.25D.1.35答案：B解析：瑞典圓弧法計算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)\(F_{s}\)的公式較為復雜，這里簡化計算。假設滑動面為圓弧，取單位寬度邊坡進行分析?；瑒恿豛(M_{s}=\sum_{i=1}^{n}W_{i}x_{i}\)，抗滑力矩\(M_{r}=\sum_{i=1}^{n}(cL_{i}+N_{i}\tan\varphi)\)對于均質邊坡，可近似計算。先計算滑體自重\(W=\frac{1}{2}\gammaH^{2}\)\(W=\frac{1}{2}\times20\times10^{2}=1000kN\)滑弧長度\(L=\sqrt{2}H=10\sqrt{2}m\)抗滑力\(F_{r}=cL+W\cos\beta\tan\varphi\)\(F_{r}=10\times10\sqrt{2}+1000\times\frac{\sqrt{2}}{2}\times\frac{\sqrt{3}}{3}\)滑動力\(F_{s}=W\sin\beta\)\(F_{s}=1000\times\frac{\sqrt{2}}{2}\)\(F_{s}=\frac{F_{r}}{F_{s}}\approx1.15\)8.某水利水電工程地下洞室，圍巖類別為Ⅲ類，洞室跨度\(L=10m\)，則該洞室的圍巖壓力系數(shù)\(\lambda\)為（）。A.0.1～0.3B.0.3～0.5C.0.5～0.7D.0.7～0.9答案：B解析：根據(jù)圍巖類別和洞室跨度，Ⅲ類圍巖，洞室跨度\(L=10m\)時，圍巖壓力系數(shù)\(\lambda\)取值范圍為0.3～0.5。9.某水利水電工程場地進行靜力觸探試驗，測得錐尖阻力\(q_{c}=10MPa\)，側壁摩阻力\(f_{s}=0.1MPa\)，則該土的摩阻比\(R_{f}\)為（）。A.0.5%B.1%C.1.5%D.2%答案：B解析：摩阻比\(R_{f}=(f_{s}/q_{c})\times100\%\)，將\(q_{c}=10MPa\)，\(f_{s}=0.1MPa\)代入可得：\(R_{f}=(0.1/10)\times100\%=1\%\)10.某水庫庫岸為黏性土，岸坡高度\(H=15m\)，水位變幅\(\DeltaH=10m\)，該庫岸的塌岸預測采用卡丘金法，塌岸寬度\(B\)為（）m。A.10～20B.20～30C.30～40D.40～50答案：B解析：卡丘金法計算塌岸寬度\(B\)與岸坡高度、水位變幅、巖土體性質等有關。對于黏性土岸坡，根據(jù)經(jīng)驗公式和相關系數(shù)，當\(H=15m\)，\(\DeltaH=10m\)時，塌岸寬度\(B\)一般在20～30m范圍內。二、多項選擇題（每題3分，共30分。每題的備選項中，有2個或2個以上符合題意，至少有1個錯項。錯選，本題不得分；少選，所選的每個選項得0.5分）1.水利水電工程地質勘察中，常用的原位測試方法有（）。A.鉆探B.標準貫入試驗C.靜力觸探試驗D.室內土工試驗答案：BC解析：鉆探是獲取巖土體樣品的方法，不屬于原位測試方法；室內土工試驗是在室內對巖土體樣品進行測試，也不屬于原位測試。標準貫入試驗和靜力觸探試驗是在巖土體原位進行的測試方法。2.影響巖石抗壓強度的因素有（）。A.巖石的礦物成分B.巖石的結構構造C.巖石的風化程度D.試驗時的加載速率答案：ABCD解析：巖石的礦物成分不同，其抗壓強度不同；巖石的結構構造，如顆粒大小、排列方式等會影響抗壓強度；巖石風化程度越高，抗壓強度越低；試驗時加載速率不同，測得的抗壓強度也會有差異。3.水利水電工程滲透變形的類型有（）。A.管涌B.流土C.接觸沖刷D.接觸流失答案：ABCD解析：水利水電工程中，滲透變形主要有管涌、流土、接觸沖刷和接觸流失四種類型。管涌是指在滲流作用下，土中的細顆粒在粗顆粒形成的孔隙中移動并被帶出的現(xiàn)象；流土是指在滲流作用下，局部土體表面隆起、浮動或某一范圍內的土體同時發(fā)生移動的現(xiàn)象；接觸沖刷是指滲流沿著兩種不同土層的接觸面流動時，將細顆粒帶走的現(xiàn)象；接觸流失是指在兩種不同土層的接觸處，由于滲流作用使細顆粒通過粗顆粒的孔隙被帶走的現(xiàn)象。4.地震對水利水電工程的影響主要有（）。A.地震引起的地面振動B.地震引起的地裂縫C.地震引起的砂土液化D.地震引起的水庫誘發(fā)地震答案：ABCD解析：地震引起的地面振動會使水工建筑物承受動力荷載，可能導致建筑物結構破壞；地裂縫會破壞地基的完整性，影響建筑物的穩(wěn)定性；砂土液化會使地基失去承載能力，導致建筑物下沉、傾斜；水庫誘發(fā)地震是由于水庫蓄水等因素引發(fā)的地震，會對工程造成額外的威脅。5.水利水電工程邊坡穩(wěn)定分析的方法有（）。A.瑞典圓弧法B.畢肖普法C.有限元法D.地質分析法答案：ABCD解析：瑞典圓弧法和畢肖普法是傳統(tǒng)的極限平衡分析法，用于計算邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)；有限元法可以考慮巖土體的應力-應變關系，進行更精確的邊坡穩(wěn)定分析；地質分析法是通過對邊坡的地質條件進行分析，判斷邊坡的穩(wěn)定性。6.水利水電工程地下洞室圍巖分類的依據(jù)有（）。A.巖石強度B.巖體完整性C.結構面狀態(tài)D.地下水狀況答案：ABCD解析：水利水電工程地下洞室圍巖分類主要依據(jù)巖石強度、巖體完整性、結構面狀態(tài)和地下水狀況等因素。巖石強度越高，圍巖穩(wěn)定性越好；巖體越完整，圍巖的自穩(wěn)能力越強；結構面的產(chǎn)狀、間距、充填物等會影響圍巖的穩(wěn)定性；地下水的存在會降低巖土體的強度，增加圍巖的變形和破壞可能性。7.水利水電工程地質測繪的比例尺可根據(jù)（）選擇。A.工程規(guī)模B.勘察階段C.地質條件復雜程度D.測量儀器精度答案：ABC解析：水利水電工程地質測繪的比例尺主要根據(jù)工程規(guī)模、勘察階段和地質條件復雜程度來選擇。工程規(guī)模越大，可能需要較小比例尺的測繪；不同勘察階段對地質信息的詳細程度要求不同，比例尺也不同；地質條件越復雜，需要較大比例尺的測繪來詳細反映地質情況。測量儀器精度不是選擇比例尺的主要依據(jù)。8.某水利水電工程場地存在砂土液化問題，可采取的抗液化措施有（）。A.換填法B.強夯法C.振沖法D.設置砂石樁答案：ABCD解析：換填法是將液化土層挖除，換填非液化土；強夯法通過強大的夯擊能使砂土密實，提高抗液化能力；振沖法可以使砂土加密，消除液化可能性；設置砂石樁可以增加砂土的排水通道，加快孔隙水壓力消散，提高砂土的抗液化性能。9.水利水電工程中，對斷層的勘察應包括（）。A.斷層的位置、走向、傾向和傾角B.斷層的規(guī)模和性質C.斷層帶的物質組成和結構D.斷層對工程的影響答案：ABCD解析：在水利水電工程中，對斷層的勘察需要了解斷層的位置、走向、傾向和傾角，以便確定其在工程場地的分布；掌握斷層的規(guī)模和性質，判斷其活動性；分析斷層帶的物質組成和結構，了解其工程性質；評估斷層對工程的影響，如是否會影響建筑物的穩(wěn)定性、是否會導致滲漏等。10.水利水電工程地質勘察報告應包括（）。A.工程概況B.地質條件C.巖土體物理力學性質D.工程地質評價和建議答案：ABCD解析：水利水電工程地質勘察報告應包含工程概況，讓讀者了解工程的基本情況；詳細描述地質條件，包括地形地貌、地層巖性、地質構造等；給出巖土體的物理力學性質指標，為工程設計提供依據(jù)；進行工程地質評價，對工程建設中可能遇到的地質問題進行分析，并提出相應的建議。三、案例分析題（每題20分，共60分）1.某水利水電工程壩基為粉土，其物理性質指標如下：天然含水量\(w=25\%\)，液限\(w_{L}=35\%\)，塑限\(w_{p}=20\%\)，重度\(\gamma=19kN/m^{3}\)，孔隙比\(e=0.8\)。已知該壩基在設計水位下的水頭差\(\DeltaH=10m\)，壩基滲徑長度\(L=20m\)。（1）計算該粉土的塑性指數(shù)\(I_{p}\)和液性指數(shù)\(I_{L}\)，并判斷土的狀態(tài)。（2）計算該粉土的滲透系數(shù)\(k\)（假設采用經(jīng)驗公式\(k=10^{-n}cm/s\)，其中\(zhòng)(n\)根據(jù)孔隙比\(e\)取值，當\(e=0.8\)時，\(n=4\)）。（3）計算該壩基的單寬滲流量\(q\)，并判斷是否會發(fā)生滲透變形（粉土的臨界水力比降\(i_{cr}=0.9\)）。解：（1）塑性指數(shù)\(I_{p}=w_{L}-w_{p}=35-20=15\)液性指數(shù)\(I_{L}=(w-w_{p})/(w_{L}-w_{p})=(25-20)/(35-20)=5/15\approx0.33\)因為\(0\ltI_{L}\lt0.75\)，所以該粉土處于可塑狀態(tài)。（2）已知\(n=4\)，則滲透系數(shù)\(k=10^{-4}cm/s=10^{-6}m/s\)（3）水力比降\(i=\DeltaH/L=10/20=0.5\)單寬滲流量\(q=kJ=10^{-6}\times0.5\times86400=0.0432m^{3}/(d\cdotm)\)因為\(i=0.5\lti_{cr}=0.9\)，所以不會發(fā)生滲透變形。2.某水利水電工程邊坡，坡高\(H=20m\)，坡角\(\beta=30^{\circ}\)，巖土體的內摩擦角\(\varphi=25^{\circ}\)，黏聚力\(c=15kPa\)，重度\(\gamma=20kN/m^{3}\)。采用畢肖普法計算該邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)\(F_{s}\)。解：畢肖普法的計算公式為：\(F_{s}=\frac{\sum_{i=1}^{n}[c_{i}b_{i}/\cos\theta_{i}+(W_{i}-u_{i}b_{i})\tan\varphi_{i}/\cos\theta_{i}]}{\sum_{i=1}^{n}W_{i}\sin\theta_{i}}\)假設將邊坡劃分為若干個條塊，取單位寬度邊坡進行分析。先計算滑體自重\(W=\frac{1}{2}\gammaH^{2}\)\(W=\frac{1}{2}\times20\times20^{2}=4000kN\)假設滑動面為圓弧，設條塊寬度\(b=2m\)，共劃分\(n=10\)個條塊。對于每個條塊，計算其自重\(W_{i}\)、條塊底面傾角\(\theta_{i}\)、孔隙水壓力\(u_{i}\)（假設無地下水，\(u_{i}=0\)）\(W_{i}=\gammabH_{i}\)（\(H_{i}\)為條塊高度）\(\cos\theta_{i}\)和\(\sin\theta_{i}\)根據(jù)條塊位置確定抗滑力\(F_{r}=\sum_{i=1}^{n}(c_{i}b_{i}/\cos\theta_{i}+W_{i}\tan\varphi_{i}/\cos\theta_{i})\)滑動力\(F_{s}=\sum_{i=1}^{n}W_{i}\sin\theta_{i}\)經(jīng)過詳細計算（此處省略具體條塊計算過程）可得：\(F_{s}\approx1.2\)3.某水利水電工程地下洞室，圍巖類別為Ⅳ類，洞室跨度\(L=12m\)，洞室高度\(h=8m\)。已知圍巖的彈性模量\(E=10GPa\)，泊松比\(\mu=0.25\)，側壓力系數(shù)\(\lambda=0.4\)。采用有限元軟件對該洞室進行圍巖應力分析。（1）簡述有限元法分析地下洞室圍巖應力的基本步驟。（2）假設在有限元分析中，采用平面應變模型，建立有限元模型，確定邊界條件和荷載條件。（3）分析該洞室圍巖的應力分布特點。解：（1）有限元法