2025年一級(jí)建造師考試公路工程案例實(shí)操模擬題和答案【背景資料】某省“十四五”重點(diǎn)工程——K211+630～K214+180段雙向六車(chē)道山嶺重丘區(qū)高速公路，設(shè)計(jì)速度100km/h，整體式路基寬33.5m，分離式路基寬16.75m，路面結(jié)構(gòu)4cmSMA-13+6cmAC-20+18cm水泥穩(wěn)定碎石+20cm低劑量水泥穩(wěn)定碎石+20cm級(jí)配碎石。路線(xiàn)穿越Ⅴ級(jí)圍巖低瓦斯隧道1座（長(zhǎng)1580m），橋梁3座（最大墩高68m，主跨40m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁），深挖路塹最大邊坡高度62m，填方最大高度28m。合同段起訖樁號(hào)K211+630～K214+180，全長(zhǎng)2.55km，中標(biāo)價(jià)11.8億元，工期912日歷天。發(fā)包人采用《標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件》（2007版）專(zhuān)用合同條款，質(zhì)量目標(biāo)為“交工驗(yàn)收合格率100%，竣工質(zhì)量評(píng)分≥95分”，安全生產(chǎn)目標(biāo)“零死亡、零坍塌、零爆炸”。事件一：2024年4月，項(xiàng)目部完成臨建后，監(jiān)理工程師批復(fù)了《總體施工組織設(shè)計(jì)》。其中隧道進(jìn)口段K211+690～K211+740為淺埋偏壓段，埋深12～28m，地表為梯田及村道，設(shè)計(jì)采用Φ108mm大管棚（長(zhǎng)40m，環(huán)向間距0.4m，外插角8°）+鋼拱架（I18，間距0.5m）預(yù)支護(hù)。項(xiàng)目部擬采用“三臺(tái)階七步流水”開(kāi)挖，循環(huán)進(jìn)尺0.6m。事件二：2024年6月，隧道掘進(jìn)至K211+715時(shí)，掌子面出現(xiàn)滴狀滲水，水量約35m3/h，水質(zhì)HCO?-Ca·Mg型，無(wú)侵蝕性。項(xiàng)目部按“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)”原則繼續(xù)施工，但3天后拱部出現(xiàn)寬8mm縱向裂縫，對(duì)應(yīng)里程K211+718，裂縫位于拱頂右側(cè)60°范圍，長(zhǎng)度約4m。事件三：2024年8月，橋梁樁基施工至K212+4653-2（樁徑2.2m，樁長(zhǎng)45m，摩擦樁），旋挖鉆成孔至38m時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)泥漿密度由1.18g/cm3驟降至1.05g/cm3，含砂率由3%升至11%，同時(shí)孔口出現(xiàn)氣泡反涌。事件四：2024年10月，路基填筑至K213+200～K213+280段，該段地基表層為4m厚硬塑黏土，其下為8m厚淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土（承載力特征值65kPa），再下為砂礫石層。設(shè)計(jì)采用“清淤換填+堆載預(yù)壓”方案，換填材料為隧道洞渣（中風(fēng)化砂巖，飽和單軸抗壓強(qiáng)度42MPa，粒徑≤20cm），換填厚度3m，堆載高度4m，預(yù)壓期6個(gè)月。項(xiàng)目部為節(jié)省工期，擬將堆載高度增至6m，預(yù)壓期縮短至3個(gè)月。事件五：2025年1月，路面施工單位進(jìn)場(chǎng)，對(duì)基層水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。原材料：P·O42.5水泥初凝3h50min，終凝5h10min；碎石壓碎值18%，洛杉磯磨耗值22%，0～4.75mm、4.75～9.5mm、9.5～19mm、19～31.5mm四檔備料；設(shè)計(jì)強(qiáng)度4.0MPa（7d無(wú)側(cè)限飽水），壓實(shí)度≥98%，施工延遲時(shí)間≤2h。試驗(yàn)室按水泥劑量4.0%、4.5%、5.0%、5.5%成型Φ150mm×150mm圓柱體，20°C標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生6d、浸水1d后測(cè)得強(qiáng)度依次為3.6MPa、4.2MPa、4.7MPa、5.3MPa。事件六：2025年3月，項(xiàng)目進(jìn)入竣工資料整編階段，發(fā)包人要求按《公路工程竣工文件材料立卷歸檔管理辦法》（交辦發(fā)〔2021〕3號(hào)）執(zhí)行。其中隧道注漿記錄表缺失注漿“終止壓力”和“注漿量”兩欄原始數(shù)據(jù)，僅保存了“注漿時(shí)間”和“注漿孔編號(hào)”?！締?wèn)題】1.根據(jù)事件一，指出項(xiàng)目部在淺埋偏壓段施工組織設(shè)計(jì)中缺少的關(guān)鍵內(nèi)容，并給出補(bǔ)充措施。2.事件二中，指出隧道拱部裂縫的直接原因與間接原因，列出應(yīng)急處理步驟與后續(xù)永久加固方案。3.事件三中，判斷孔內(nèi)異常情況最可能揭示的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，給出后續(xù)成孔與灌注技術(shù)要點(diǎn)。4.事件四中，從穩(wěn)定、變形、工后沉降三角度，定量分析項(xiàng)目部擬調(diào)整方案的合理性；若不合理，給出優(yōu)化方案并計(jì)算預(yù)壓期。5.事件五中，計(jì)算水泥穩(wěn)定碎石基層目標(biāo)配合比（以質(zhì)量百分比計(jì)），并列出施工過(guò)程中防止延遲時(shí)間超標(biāo)的三項(xiàng)具體措施。6.事件六中，說(shuō)明缺失注漿數(shù)據(jù)對(duì)隧道質(zhì)量評(píng)定的影響，給出補(bǔ)救獲取數(shù)據(jù)的技術(shù)路徑與資料閉合方法?！敬鸢概c解析】1.淺埋偏壓段施工組織設(shè)計(jì)缺項(xiàng)與補(bǔ)充（1）缺項(xiàng)識(shí)別①未建立“地表沉降+拱頂下沉+水平收斂”三位一體監(jiān)測(cè)體系，未給出預(yù)警值、控制值。②未考慮偏壓導(dǎo)致鋼拱架兩側(cè)受力不均，未設(shè)置鎖腳錨管（Φ42mm，L=4.0m，每榀拱架不少于4根）及縱向連接筋（Φ22mm，環(huán)向1.0m一道）。③未對(duì)村道進(jìn)行臨時(shí)改移及加固，未評(píng)估地表超載（村道通行10t農(nóng)用車(chē)）對(duì)隧道影響。④未明確超前地質(zhì)預(yù)報(bào)手段（TSP+地質(zhì)雷達(dá)+水平鉆），未給出30m超前探孔驗(yàn)證瓦斯含量。⑤未制定“零開(kāi)挖進(jìn)洞”方案，未設(shè)置長(zhǎng)管棚導(dǎo)向墻（厚1.0mC25混凝土，內(nèi)置I18鋼架）。（2）補(bǔ)充措施①監(jiān)測(cè)：地表沉降點(diǎn)縱向間距5m，橫向自隧道中線(xiàn)向兩側(cè)各布設(shè)3點(diǎn)；拱頂下沉、水平收斂量測(cè)斷面間距10m；預(yù)警值：地表沉降20mm，拱頂下沉30mm，水平收斂20mm；控制值分別取30mm、50mm、30mm。②鎖腳：每榀鋼架兩側(cè)各設(shè)2根鎖腳錨管，與拱架焊接后注1∶1水泥漿，注漿壓力0.4～0.6MPa。③村道：改移至隧道中線(xiàn)右側(cè)35m外，改移段采用30cm厚C20混凝土+Φ12@200mm雙層鋼筋網(wǎng)加固，設(shè)置限速20km/h標(biāo)志。④超前地質(zhì)：TSP每100m一次，地質(zhì)雷達(dá)每30m一次，水平鉆取芯孔每50m一孔，孔深30m；瓦斯含量>0.5%時(shí)，啟動(dòng)KJ90NB自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。⑤導(dǎo)向墻：洞口設(shè)置長(zhǎng)8m導(dǎo)向墻，導(dǎo)向墻內(nèi)預(yù)埋Φ140mm導(dǎo)向管，間距0.4m，外插角與管棚一致；導(dǎo)向墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)80%后方可施作管棚。2.隧道拱部裂縫原因與處置（1）直接原因①?lài)鷰r節(jié)理發(fā)育，巖體完整性系數(shù)Kv=0.45，屬較破碎；滲水軟化結(jié)構(gòu)面，黏聚力下降約35%。②循環(huán)進(jìn)尺0.6m超過(guò)設(shè)計(jì)0.5m鋼架間距，導(dǎo)致鋼架滯后，支護(hù)閉合時(shí)間延長(zhǎng)8h。③噴射混凝土采用干噴工藝，回彈率22%，拱部出現(xiàn)“空洞-鋼架后漏噴”現(xiàn)象，厚度不足設(shè)計(jì)（26cm）的70%。（2）間接原因①項(xiàng)目部未按“短進(jìn)尺”原則控制，盲目追求進(jìn)度；②技術(shù)交底流于形式，未對(duì)噴射混凝土背后空洞檢測(cè)（地質(zhì)雷達(dá)）；③監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)未及時(shí)分析，拱頂累計(jì)下沉達(dá)28mm未觸發(fā)預(yù)警。（3）應(yīng)急處理①立即封閉掌子面，噴射10cm厚C25混凝土封閉；②在裂縫兩側(cè)各1.0m范圍打設(shè)Φ25mm注漿錨桿（L=3.0m，間距0.8m×0.8m），注0.8∶1超細(xì)水泥漿，壓力0.3～0.5MPa；③鋼架背后壓注M10水泥砂漿，填實(shí)空洞；④架設(shè)臨時(shí)仰拱（I18鋼架+30cm厚C25混凝土），縮短閉合距離至6m。（4）永久加固①?gòu)较蜃{：沿裂縫前后各5m范圍，環(huán)向120°布設(shè)Φ42mm注漿小導(dǎo)管（L=4.0m，間距1.0m×1.0m），注漿量按q=π·r2·L·n·α·β，r=0.5m，n=0.25，α=0.8，β=1.2，計(jì)算得單孔注漿量0.75m3，注漿壓力0.5～1.0MPa；②增設(shè)二次襯砌厚度至40cm（原設(shè)計(jì)35cm），采用C35防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)P10；③裂縫處設(shè)置鋼邊橡膠止水帶+背貼式止水帶，形成“注漿+防水”雙保險(xiǎn)。3.樁基成孔異常風(fēng)險(xiǎn)與處置（1）風(fēng)險(xiǎn)判斷泥漿密度驟降、含砂率驟升、孔口氣泡反涌，揭示地層存在松散粉細(xì)砂層（埋深38m左右），孔壁出現(xiàn)滲漏通道，形成“潛蝕-流砂”風(fēng)險(xiǎn)，可能導(dǎo)致塌孔、埋鉆。（2）后續(xù)成孔要點(diǎn)①升級(jí)泥漿：密度調(diào)至1.25g/cm3，黏度≥28s，含砂率<2%，pH8～10；加入0.3%CMC增黏劑、1.0%膨潤(rùn)土；②靜置24h后二次清孔，采用氣舉反循環(huán)，清孔后泥漿指標(biāo)：密度≤1.15g/cm3，含砂率≤0.5%，沉渣厚度≤5cm；③鋼筋籠下放前設(shè)置Φ50mm超聲波檢測(cè)管3根，等邊三角形布置；④灌注：采用Φ300mm導(dǎo)管，首盤(pán)料斗容積≥3.8m3（按埋深≥1.0m計(jì)算），確保初灌時(shí)導(dǎo)管一次埋深>1.5m；灌注過(guò)程中導(dǎo)管埋深2～6m，提拔導(dǎo)管前測(cè)錘測(cè)深；⑤灌注時(shí)間≤6h，混凝土坍落度180～220mm，擴(kuò)展度≥450mm，7d強(qiáng)度≥25MPa。4.路基填筑方案調(diào)整分析（1）穩(wěn)定性驗(yàn)算淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：cu=15kPa，φu=5°，天然容重17.5kN/m3，換填砂巖容重21kN/m3。原方案：換填3m+堆載4m，總荷載p=3×21+4×19=139kPa；擬調(diào)整：換填3m+堆載6m，p=3×21+6×19=177kPa。采用Taylor法穩(wěn)定數(shù)Ns=5.52，臨界高度Hc=Ns·cu/γ=5.52×15/17.5=4.7m；實(shí)際填土高度9m（換填3m+堆載6m），安全系數(shù)Fs=4.7/9=0.52<1.0，失穩(wěn)。（2）變形計(jì)算淤泥層厚8m，壓縮模量Es=2.5MPa，附加應(yīng)力Δp=177-4×17.5=107kPa；沉降S=Δp·H/Es=107×8/2.5=342mm；原方案Δp=139-70=69kPa，S=69×8/2.5=221mm；差異沉降增加121mm，超過(guò)橋頭段20cm容許差異沉降。（3）工后沉降采用Asaoka法預(yù)測(cè)：原方案預(yù)壓6個(gè)月，固結(jié)度Ut=90%，工后沉降22mm；擬調(diào)整3個(gè)月，Ut=70%，工后沉降=342×(1-0.7)=103mm，不滿(mǎn)足規(guī)范≤30mm要求。（4）優(yōu)化方案①采用“清淤+碎石樁+格柵”復(fù)合地基：碎石樁直徑0.5m，間距1.2m，三角形布置，樁長(zhǎng)穿透淤泥層進(jìn)入砂礫石層0.5m；②碎石樁復(fù)合地基承載力特征值fspk=120kPa，工后沉降≤25mm；③取消堆載預(yù)壓，換填厚度減至1.5m，工期縮短2個(gè)月；④碎石樁施工后，鋪設(shè)兩層TGSG80-80雙向鋼塑格柵，層間距30cm，拉應(yīng)力≥80kN/m，延伸率≤3%。5.水泥穩(wěn)定碎石配合比設(shè)計(jì)與延遲控制（1）強(qiáng)度回歸水泥劑量x（%）：4.0、4.5、5.0、5.5；強(qiáng)度y（MPa）：3.6、4.2、4.7、5.3。線(xiàn)性回歸y=1.133x-0.933，R2=0.987；設(shè)計(jì)強(qiáng)度Rd=4.0MPa，保證率95%，Za=1.645，現(xiàn)場(chǎng)變異系數(shù)Cv=0.08，Rc=Rd/(1-Za·Cv)=4.0/(1-1.645×0.08)=4.6MPa；代入回歸式，x=(4.6+0.933)/1.133=4.9%，取5.0%。（2）目標(biāo)配合比水泥∶碎石∶水=5.0∶100∶4.8（質(zhì)量比）；碎石合成級(jí)配：19～31.5mm占30%，9.5～19mm占30%，4.75～9.5mm占20%，0～4.75mm占20%；合成級(jí)配通過(guò)篩孔31.5、19、9.5、4.75、2.36、0.6、0.075mm的百分率依次為100%、85%、60%、35%、25%、15%、5%，滿(mǎn)足規(guī)范JTG/TF20-2015中“C-B-2”級(jí)配范圍。（3）延遲時(shí)間控制措施①拌和站設(shè)置成品倉(cāng)下料口溫度傳感器，混合料出場(chǎng)溫度≥150℃，覆蓋保溫篷布，運(yùn)距≤15km，車(chē)廂涂刷隔離劑；②現(xiàn)場(chǎng)配備2臺(tái)600kW發(fā)電機(jī)，確保攤鋪、碾壓不因停電中斷；③采用“邊布料邊碾壓”模式，初壓、復(fù)壓、終壓段總長(zhǎng)度≤30m，碾壓時(shí)間≤1.5h；④設(shè)置橫向施工縫時(shí)，在延遲時(shí)間1.5h處切割垂直斷面，下次攤鋪前涂刷水泥凈漿。6.注漿數(shù)據(jù)缺失補(bǔ)救（1）影響注漿“終止壓力”與“注漿量”是評(píng)定圍巖注漿效果、檢驗(yàn)擴(kuò)散半徑及固結(jié)強(qiáng)度的核心參數(shù)，缺失將導(dǎo)致：①無(wú)法判定注漿是否達(dá)到設(shè)計(jì)擴(kuò)散半徑（1.5m）；②無(wú)法計(jì)算充填率（≥80%）；③質(zhì)量評(píng)定表“保證項(xiàng)目”缺項(xiàng)，竣工質(zhì)量評(píng)分直接扣5分，低于95分目標(biāo)。