注冊巖土工程師《巖土專業(yè)基礎(chǔ)知識》預(yù)測復(fù)習(xí)題答案解析一、選擇題1.巖石按成因可分為（）。A.巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖B.火成巖、水成巖、變質(zhì)巖C.巖漿巖、火山巖、沉積巖D.侵入巖、噴出巖、沉積巖答案：A解析：巖石按成因分為巖漿巖（火成巖）、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。選項B中“水成巖”表述不準(zhǔn)確，沉積巖是在地表或接近地表的條件下，由母巖風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物經(jīng)搬運(yùn)、沉積和固結(jié)成巖作用而形成的巖石；選項C中火山巖屬于巖漿巖的一種，不能與巖漿巖并列；選項D中侵入巖和噴出巖是巖漿巖的分類，并非巖石按成因的分類。2.土的三相比例指標(biāo)中可直接測定的指標(biāo)為（）。A.含水量、孔隙比、飽和度B.密度、含水量、孔隙率C.土粒比重、含水量、密度D.密度、含水量、干密度答案：C解析：土的三相比例指標(biāo)中，土粒比重、含水量和密度可以通過試驗直接測定。孔隙比、孔隙率和飽和度等指標(biāo)需要通過已測定的指標(biāo)換算得到。干密度也是通過密度和含水量換算得出。所以本題選C。3.朗肯土壓力理論的適用條件為（）。A.墻背光滑、垂直，填土面水平B.墻背粗糙、垂直，填土面水平C.墻背光滑、傾斜，填土面水平D.墻背粗糙、傾斜，填土面水平答案：A解析：朗肯土壓力理論是根據(jù)半空間的應(yīng)力狀態(tài)和土的極限平衡條件得出的土壓力計算理論，其適用條件是墻背光滑、垂直，填土面水平。當(dāng)墻背粗糙或傾斜時，朗肯理論不再適用，需采用其他理論如庫侖土壓力理論。所以本題選A。4.下列哪種情況對樁的負(fù)摩阻力計算沒有影響（）。A.樁側(cè)土的壓縮性B.樁的剛度C.樁端持力層的性質(zhì)D.樁側(cè)土的固結(jié)速率答案：C解析：樁的負(fù)摩阻力是指當(dāng)樁周土層因某種原因發(fā)生下沉，其沉降變形大于樁身的沉降變形時，樁側(cè)土對樁身產(chǎn)生的向下的摩阻力。樁側(cè)土的壓縮性、樁的剛度以及樁側(cè)土的固結(jié)速率都會影響樁側(cè)土與樁身的相對位移，從而影響負(fù)摩阻力的大小。而樁端持力層的性質(zhì)主要影響樁的端阻力和樁的豎向承載能力，對樁的負(fù)摩阻力計算沒有直接影響。所以本題選C。5.某飽和粘性土，在某一時刻，有效應(yīng)力圖面積與孔隙水壓力圖面積相等，則此時該粘性土的固結(jié)度為（）。A.25%B.50%C.75%D.100%答案：B解析：固結(jié)度是指地基在某一時刻的固結(jié)沉降量與最終固結(jié)沉降量之比，也可以用有效應(yīng)力與總應(yīng)力之比來表示。有效應(yīng)力圖面積與孔隙水壓力圖面積相等時，說明有效應(yīng)力等于孔隙水壓力。因為總應(yīng)力等于有效應(yīng)力與孔隙水壓力之和，所以此時有效應(yīng)力占總應(yīng)力的比例為50%，即固結(jié)度為50%。所以本題選B。二、填空題1.土的顆粒級配曲線越陡，說明土的顆粒級配越______。答案：不良解析：土的顆粒級配曲線反映了土中不同粒徑顆粒的分布情況。曲線越陡，說明土中粒徑范圍較窄，大部分顆粒集中在某一較小的粒徑范圍內(nèi)，缺乏中間粒徑的顆粒，這種土的級配不良。相反，曲線越平緩，說明土的粒徑范圍較寬，顆粒級配良好。2.地基的破壞形式有整體剪切破壞、______和沖剪破壞三種。答案：局部剪切破壞解析：地基的破壞形式主要有整體剪切破壞、局部剪切破壞和沖剪破壞三種。整體剪切破壞是一種典型的破壞形式，地基土發(fā)生連續(xù)的滑動面，基礎(chǔ)急劇下沉并向一側(cè)傾斜；局部剪切破壞時，地基土的滑動面沒有延伸到地表，基礎(chǔ)四周地面微微隆起；沖剪破壞時，地基土沒有明顯的滑動面，基礎(chǔ)直接切入土中。3.單樁豎向承載力由樁側(cè)摩阻力和______兩部分組成。答案：樁端阻力解析：單樁在豎向荷載作用下，樁身將荷載傳遞給樁周土和樁端土，樁側(cè)土對樁身產(chǎn)生向上的摩阻力，樁端土對樁端產(chǎn)生向上的端阻力，單樁豎向承載力就是由樁側(cè)摩阻力和樁端阻力兩部分組成。4.滲透系數(shù)是反映土的______的一個綜合指標(biāo)。答案：透水性解析：滲透系數(shù)是衡量土的透水性大小的一個重要指標(biāo)，它反映了土允許水透過的能力。滲透系數(shù)越大，土的透水性越強(qiáng)；滲透系數(shù)越小，土的透水性越弱。5.土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)有______和內(nèi)摩擦角。答案：粘聚力解析：土的抗剪強(qiáng)度是指土抵抗剪切破壞的能力，根據(jù)庫侖定律，土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式為\(\tau_f=c+\sigma\tan\varphi\)，其中\(zhòng)(c\)為粘聚力，\(\varphi\)為內(nèi)摩擦角，它們是土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。三、判斷題1.土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性，主要是由于土中孔隙水的排出引起的。（）答案：錯誤解析：土的壓縮性主要是由于土中孔隙體積的減小引起的，包括孔隙水的排出和孔隙氣體的壓縮。對于飽和土，壓縮過程主要是孔隙水的排出；對于非飽和土，除了孔隙水的排出外，孔隙氣體的壓縮也占有一定的比例。所以題干表述不全面，是錯誤的。2.擋土墻墻背直立、光滑，填土面水平，此時可采用朗肯土壓力理論計算土壓力。（）答案：正確解析：朗肯土壓力理論的適用條件就是墻背光滑、垂直，填土面水平。當(dāng)擋土墻滿足這些條件時，可以采用朗肯土壓力理論來計算主動土壓力和被動土壓力。所以該說法正確。3.樁基礎(chǔ)中，樁的入土深度越深，樁的承載力一定越大。（）答案：錯誤解析：樁的承載力與樁的入土深度有關(guān)，但不是入土深度越深承載力就一定越大。樁的承載力主要取決于樁側(cè)摩阻力和樁端阻力，當(dāng)樁入土深度增加時，樁側(cè)摩阻力可能會增加，但當(dāng)達(dá)到一定深度后，樁側(cè)摩阻力的增加會逐漸減小甚至趨于穩(wěn)定。同時，樁端持力層的性質(zhì)對樁的承載力也有重要影響，如果樁端進(jìn)入的持力層性質(zhì)不好，即使入土深度很深，樁的承載力也不一定大。所以該說法錯誤。4.土的液性指數(shù)\(I_L\)可以反映粘性土的軟硬狀態(tài)，\(I_L\)越大，土越硬。（）答案：錯誤解析：土的液性指數(shù)\(I_L=\frac{w-w_p}{w_L-w_p}\)，其中\(zhòng)(w\)為土的含水量，\(w_p\)為塑限，\(w_L\)為液限。液性指數(shù)\(I_L\)越大，說明土的含水量越接近液限，土處于更軟的狀態(tài)；反之，\(I_L\)越小，土越硬。所以該說法錯誤。5.滲透力是一種體積力，其大小與水力梯度成正比，方向與水流方向一致。（）答案：正確解析：滲透力是指水流在土體中流動時，對土顆粒產(chǎn)生的作用力，它是一種體積力。根據(jù)達(dá)西定律，滲透力\(j=\gamma_wi\)，其中\(zhòng)(\gamma_w\)為水的重度，\(i\)為水力梯度，可見滲透力大小與水力梯度成正比。滲透力的方向與水流方向一致。所以該說法正確。四、解答題1.簡述影響土的抗剪強(qiáng)度的因素。答案：影響土的抗剪強(qiáng)度的因素主要有以下幾個方面：（1）土的組成：土的顆粒級配、礦物成分等對其抗剪強(qiáng)度有影響。一般來說，土中粗顆粒含量越多，內(nèi)摩擦角越大，抗剪強(qiáng)度越高；粘性土中粘土礦物的性質(zhì)和含量也會影響抗剪強(qiáng)度，如蒙脫石含量高的粘性土抗剪強(qiáng)度較低。（2）土的初始密度：土的初始密度越大，土顆粒之間的接觸越緊密，顆粒間的咬合力和摩擦力越大，抗剪強(qiáng)度越高。（3）土的含水量：含水量對粘性土的抗剪強(qiáng)度影響顯著。含水量增加，土的粘聚力降低，抗剪強(qiáng)度減小；對于無粘性土，含水量的變化對其抗剪強(qiáng)度影響較小。（4）土的應(yīng)力狀態(tài)：土的抗剪強(qiáng)度與土所受的應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。在不同的應(yīng)力路徑下，土的抗剪強(qiáng)度可能不同。例如，在三軸壓縮試驗中，圍壓越大，土的抗剪強(qiáng)度越高。（5）加荷速率：加荷速率對土的抗剪強(qiáng)度也有影響。對于粘性土，加荷速率越快，測得的抗剪強(qiáng)度越高；對于無粘性土，加荷速率的影響相對較小。（6）土的排水條件：在不同的排水條件下，土的抗剪強(qiáng)度不同。對于飽和粘性土，不排水條件下和排水條件下的抗剪強(qiáng)度有很大差異。不排水剪時，孔隙水壓力不能消散，抗剪強(qiáng)度主要取決于土的粘聚力；排水剪時，孔隙水壓力消散，抗剪強(qiáng)度由粘聚力和內(nèi)摩擦角共同決定。2.某條形基礎(chǔ)，寬度\(b=3m\)，埋深\(d=1.5m\)，地基土為粘性土，重度\(\gamma=18kN/m^3\)，粘聚力\(c=20kPa\)，內(nèi)摩擦角\(\varphi=20^{\circ}\)，試按太沙基公式計算地基的極限承載力（安全系數(shù)\(K=3\)）。答案：太沙基極限承載力公式為\(p_{u}=cN_{c}+\gammadN_{q}+\frac{1}{2}\gammabN_{\gamma}\)，其中\(zhòng)(N_{c}\)、\(N_{q}\)、\(N_{\gamma}\)為承載力系數(shù)，可根據(jù)內(nèi)摩擦角\(\varphi\)查太沙基承載力系數(shù)表得到。當(dāng)\(\varphi=20^{\circ}\)時，查得\(N_{c}=17.69\)，\(N_{q}=7.44\)，\(N_{\gamma}=5.00\)。將已知數(shù)據(jù)代入太沙基極限承載力公式：\(p_{u}=cN_{c}+\gammadN_{q}+\frac{1}{2}\gammabN_{\gamma}\)\(=20\times17.69+18\times1.5\times7.44+\frac{1}{2}\times18\times3\times5.00\)\(=353.8+199.86+135\)\(=688.66kPa\)地基的容許承載力\(p_{a}=\frac{p_{u}}{K}=\frac{688.66}{3}\approx229.55kPa\)3.簡述樁基礎(chǔ)的設(shè)計步驟。答案：樁基礎(chǔ)的設(shè)計步驟一般如下：（1）收集資料：包括建筑場地的工程地質(zhì)勘察報告、建筑結(jié)構(gòu)類型、荷載大小和分布等資料，為樁基礎(chǔ)設(shè)計提供依據(jù)。（2）確定樁的類型和尺寸：根據(jù)工程地質(zhì)條件、建筑結(jié)構(gòu)要求和荷載特點(diǎn)，選擇合適的樁型，如預(yù)制樁、灌注樁等，并確定樁的直徑、長度等尺寸。（3）確定單樁豎向承載力：通過現(xiàn)場靜載試驗或經(jīng)驗公式計算單樁豎向承載力特征值。靜載試驗是確定單樁豎向承載力最可靠的方法，但費(fèi)用較高、時間較長；經(jīng)驗公式計算則是根據(jù)工程地質(zhì)條件和樁的類型等因素進(jìn)行估算。（4）確定樁的數(shù)量和布置：根據(jù)建筑物的荷載大小和分布，以及單樁豎向承載力特征值，計算所需的樁的數(shù)量。樁的布置應(yīng)考慮樁的間距、排列方式等因素，以保證樁基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定性和承載能力。（5）樁基礎(chǔ)的內(nèi)力計算：計算樁基礎(chǔ)在豎向荷載、水平荷載等作用下的內(nèi)力，包括樁身的軸力、彎矩和剪力等，為樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)。（6）樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計：根據(jù)樁身的內(nèi)力計算結(jié)果，設(shè)計樁身的混凝土強(qiáng)度等級、配筋等，確保樁身具有足夠的強(qiáng)度和耐久性。（7）承臺設(shè)計：設(shè)計承臺的尺寸、厚度和配筋等，保證承臺能夠?qū)⑸喜拷Y(jié)構(gòu)的荷載均勻地傳遞給樁，并具有足夠的強(qiáng)度和剛度。（8）沉降計算：對于重要的建筑物或?qū)Τ两涤袊?yán)格要求的建筑物，需要進(jìn)行樁基礎(chǔ)的沉降計算，以確保樁基礎(chǔ)的沉降在允許范圍內(nèi)。（9）繪制設(shè)計圖紙：繪制樁基礎(chǔ)的平面布置圖、樁身結(jié)構(gòu)圖、承臺結(jié)構(gòu)圖等設(shè)計圖紙，作為施工的依據(jù)。4.什么是土的液化？簡述土液化的危害及防治措施。答案：（1）土的液化是指飽和松散的砂土或粉土，在地震、動力荷載或其他因素作用下，孔隙水壓力急劇上升，有效應(yīng)力迅速減小，土顆粒之間的連接力喪失，土像液體一樣失去抗剪強(qiáng)度的現(xiàn)象。（2）土液化的危害主要有以下幾個方面：地面沉降和塌陷：液化的土失去承載能力，會導(dǎo)致地面發(fā)生沉降和塌陷，使建筑物基礎(chǔ)下沉、傾斜甚至倒塌。地基失穩(wěn)：液化土不能提供足夠的支撐力，會引起地基失穩(wěn)，導(dǎo)致建筑物、橋梁等工程結(jié)構(gòu)的破壞。地下結(jié)構(gòu)上?。阂夯林械目紫端畨毫υ龃?，會使地下結(jié)構(gòu)如地下室、管道等受到向上的浮力作用，導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)上浮、移位。砂土噴砂冒水：液化土中的孔隙水會攜帶大量砂粒噴出地面，形成噴砂冒水現(xiàn)象，淹沒周圍地面，破壞農(nóng)田、道路等。（3）土液化的防治措施主要有以下幾種：地基處理：采用換填法、強(qiáng)夯法、振沖法等對液化地基進(jìn)行處理，提高地基土的密實(shí)度和抗液化能力。例如，換填法是將液化土層挖除，換填非液化土；強(qiáng)夯法是通過重錘的沖擊作用使地基土密實(shí)。加密樁法：在地基中設(shè)置樁體，如鋼筋混凝土樁、砂石樁等，增加地基的抗液化能力。樁體可以起到擠密周圍土體、分擔(dān)荷載的作用。排水措施：設(shè)置排水系統(tǒng)，如砂井、排水板等，加速地基土的排水固結(jié)，降低孔隙水壓力，提高地基的抗液化能力。結(jié)構(gòu)措施：在建筑物設(shè)計中，采用合適的結(jié)構(gòu)形式和基礎(chǔ)形式，增強(qiáng)建筑物的整體剛度和抗變形能力，以適應(yīng)可能發(fā)生的地基液化變形。例如，采用筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)等整體性較好的基礎(chǔ)形式。5.已知某土樣的天然含水量\(w=25\%\)，土粒比重\(G_s=2.70\)，飽和度\(S_r=80\%\)，試求該土樣的孔隙比\(e\)、干密度\(\rho_d\)和飽和密度\(\rho_{sat}\)。答案：（1）根據(jù)飽和度公式\(S_{r}=\frac{wG_{s}}{e}\)，可得孔隙比\(e=\frac{wG_{s}}{S_{r}}\)。將\(w=0.25\)，\(G_{s}=2.70\)，\(S_{r}=0.8\)代入上式：\(e=\frac{0.25\times2.70}{0.8}=0.84375\)（2）干密度\(\rho_ioyadyx=\frac{\rho}{1+w}\)，先根據(jù)土粒比重和孔隙比求天然密度\(\rho\)。由\(G_{s}=\frac{\rho_{s}}{\rho_{w}}\)（\(\rho_{s}\)為土粒密度，\(\rho_{w}\)為水的密度，\(\rho_{w}=1g/cm^{3}\)