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土木工程师-专业案例(岩土)-特殊条件下的岩土工程-8.1特殊性岩土[单选题]1.某铁路需通过饱和软黏土地段,软黏土的厚度为14.5m,路基土重度γ=17.5kN/m3,不固结不排水抗剪(江南博哥)强度为φ=0°,cu=13.6kPa。若土堤和路基土为同一种软黏土,选线时采用泰勒(Taylor)稳定数图解法估算的土堤临界高度最接近下列哪一个选项?()[2014年真题]A.3.6mB.4.3mC.4.6mD.4.5m正确答案:B参考解析:根据《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038—2012)第6.2.4条和条文说明第6.2.4条,软土、松软土地区的路基应以路堤通过,宜限制零断面和浅路堑路基。故采用泰勒稳定数图解法估算的土坡临界高度等于土堤临界高度。由于软黏土厚度较大,故取稳定系数Ns=5.52,故土堤临界高度为:Hc=5.52cu/γ=5.52×13.6/17.2=4.36m由此可知,B项数值最为接近。[单选题]2.某三层建筑物位于膨胀土场地,基础为浅基础,埋深1.2m,基础的尺寸为2.0m×2.0m,湿度系数ψω=0.6,地表下1m处的天然含水量ω=26.4%,塑限含水量ωp=20.5%,各深度处膨胀土的工程特性指标如下表所示。该地基的分级变形量最接近下列哪个选项?()[2014年真题]题2表A.30mmB.34mmC.38mmD.80mm正确答案:A参考解析:根据《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112—2013)第5.2.7条,膨胀土地基变形量,可按下列变形特征分别计算:①场地天然地表下1m处土的含水量等于或接近最小值或地面有覆盖且无蒸发可能,以及建筑物在使用期间,经常有水浸湿的地基,可按膨胀变形量计算;②场地天然地表下1m处土的含水量大于1.2倍塑限含水量或直接受高温作用的地基,可按收缩变形量计算;③其他情况下可按胀缩变形量计算。由于ω>1.2ωp,按收缩变形量计算。根据第5.2.9条,地表下4m深度内为基岩:Δωi=Δω1,地基土的收缩变形量为:式中,为地基土收缩过程中,第i层土可能发生的含水量变化平均值,按本规范式(5.2.10-1)计算,即:Δω1=ω1-ψωωp=0.264-0.6×0.205=0.141则:由此可知,A项数值最为接近。[单选题]3.某季节性冻土层为黏土层,测得地表冻胀前标高为160.67m,土层冻前天然含水率为30%,塑限为22%,液限为45%,其粒径小于0.005mm的颗粒含量小于60%,当最大冻深出现时,场地最大冻土层厚度为2.8m,地下水位埋深为3.5m,地面标高为160.85m,按《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011),该土层的冻胀类别为下列哪个选项?()[2013年真题]A.弱冻胀B.冻胀C.强冻胀D.特强冻胀正确答案:B参考解析:根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)附录G的表G.0.1可知,由于塑限+5=27<含水量=30≤塑限+9=31,冻结期间地下水位距冻结面的最小距离为:3.5-2.8=0.7m<2m。该黏土层的平均冻胀率为:η=[Δz/(h-Δz)]×100%=(160.85-160.67)/[2.8-(160.85-160.67)]=6.87%式中,Δz为地表冻胀量(mm);h为冻结土厚度。查规范附录表G.0.1可知该土层为强冻胀。又由表中注,塑性指数=液限-塑限=45-22=23>22,所以冻胀等级降低一级(原因:塑性指数越大,黏粒含量越多,渗透系数越小,阻碍毛细水上升,冻胀性越低)。综上可知该黏土层的冻胀类别为冻胀。[单选题]4.有四个黄土场地,经试验其上部土层的工程特性指标代表值分别见下表:题4表根据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025—2018)判定,下列哪一个黄土场地分布有新近堆积黄土?()[2013年真题]A.场地一B.场地二C.场地三D.场地四正确答案:A参考解析:根据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025—2018)附录D第D.0.2条式(D.0.2-1)对新近堆积黄土进行判别,即:R=-68.45e+10.98a-7.16γ+1.18ωR0=-154.80当R>R0时,可将该土判定为新近堆积黄土。式中,e为土的孔隙比;a为压缩系数,宜取50~150kPa或0~100kPa压力下的大值;ω为土的天然含水量;γ为土的重度。对各黄土场地是否分布有新近堆积黄土判别如下:R1=-68.45×1.12+10.98×0.62-7.16×14.3+1.18×17.6=-151.48>-154.80R2=-68.45×1.09+10.98×0.62-7.16×14.3+1.18×12.0=-156.03<-154.80R3=-68.45×1.051+10.98×0.51-7.16×15.2+1.18×15.5=-156.88<-154.80R4=-68.45×1.12+10.98×0.51-7.16×15.2+1.18×17.6=-159.13<-154.80因此场地一有新近堆积黄土。[单选题]5.某场地湿陷性黄土厚度为10~13m,平均干密度为1.24g/cm3,设计拟采用灰土挤密桩法进行处理,要求处理后桩间土最大干密度达到1.60g/cm3。挤密桩呈正三角形布置,桩长为13m,预钻孔直径为300mm,挤密填料孔直径为600mm。问满足设计要求的灰土桩的最大间距应取下列哪个值?(桩间土平均挤密系数取0.93)()[2013年真题]A.1.2mB.1.3mC.1.4mD.1.5m正确答案:A参考解析:根据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025—2018)第6.4.2条规定,挤密桩的孔位,按正三角形布置时孔心距可按下式计算:由此可知,A项数值最为接近。[单选题]6.膨胀土地基上的独立基础尺寸2m×2m×2m,埋深为2m,柱上荷载300kN,在地面以下4m内为膨胀土,4m以下为非膨胀土,膨胀土的重度γ=18kN/m3,室内试验求得的膨胀率Δep(%)与压力P(kPa)的关系如下表所示,建筑物建成后其基底中心点下,土在平均自重压力与平均附加压力之和作用下的膨胀率Δep最接近下列哪个选项?(基础的重度按20kN/m3考虑)()[2013年真题]题6表室内试验求得的膨胀率Δep(%)与压力P(kPa)的关系A.5.3%B.5.2%C.3.4%D.2.9%正确答案:D参考解析:方法一:用基础底面1m(即地面以下3m)代替这个土层,基础底面位置处的附加应力为:p0=300/(2×2)+20×2-18×2=79kPa基底以下1m的附加应力:z/b=1/1=1,l/b=1/1=1,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)附录K表K.0.1-2可知,α=0.1746。基础底面中心点1m处的附加应力为:p0=4×0.1746×79=55.3kPa自重应力为:σc=3×18=54kPa附加应力与自重应力的和为:P=σc+p0=109.3kPa假设膨胀率与垂直压力一定区间内线性分布,则:(109.3-90)/(120-90)=(4-x)/(4-2)⇒x=2.722(%)方法二:基础底面位置处的附加应力为:p0=300/(2×2)+20×2-18×2=79kPaz/b=2/1=2,l/b=1/1=1,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)附录K表K.0.1-1可知,α=0.084,基础底面以下2m处的附加应力为:4×0.084×79=26.544基础底面以下1m附加应力的平均值为:P01=(79+26.544)÷2=52.772基础底面中心点1m处的自重应力与附加应力之和为:P=52.772+3×18=106.772(106.772-90)/(120-90)=(4-x)/(4-2)⇒x=2.882(%)由此可知,D项数值最为接近。[单选题]7.某甲类建筑物拟采用干作业钻孔灌注桩基础,桩径0.80m,桩长50.0m;拟建场地土层如图所示,其中土层②、③层均为湿陷性黄土状粉土,该两层土自重湿陷量Δzs=440mm,④层粉质黏土无湿陷性。桩基设计参数见下表,请问根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)和《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025—2018)规定,单桩所能承受的竖向力Nk最大值最接近下列哪项数值?(注:黄土状粉土的中性点深度比取ln/l0=0.5)()[2012年真题]题7表各土层桩基设计参数题10图A.2110kNB.2486kNC.2864kND.3642kN正确答案:A参考解析:根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第5.4.4条第3款规定,中性点深度ln应按桩周土层沉降与桩沉降相等的条件计算确定,也可参照表5.4.4-2确定。中性点深度为:ln=0.5×40=20m。根据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025—2018)表5.7.6,当两层土自重湿陷量Δzs=440mm>200mm,且该桩为钻孔灌注桩,故桩侧平均负摩阻力特征值为15kPa。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第5.4.3条式(5.4.3-2)计算单桩所能承受的最大竖向力为:Nk=Ra-Qgn=Quk/2-Qgn式中,Quk为单桩竖向极限承载力标准值,Qgn为负摩阻力引起基桩的下拉荷载,根据式(5.3.5)估算:Quk=u∑qsikli+qpkAp式中,u为桩身周长,qsik为桩侧第i层土的极限侧阻力特征值,qpk为极限端阻力特征值,li为桩周第i层土的厚度,Ap为桩端面积。则:由此可知,A项数值最为接近。[单选题]8.某季节性冻土地基冻土层冻后的实测厚度为2.0m,冻前原地面标高为195.426m,冻后实测地面标高为195.586m,按《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038—2012)确定该土层平均冻胀率最接近下列哪个选项?()[2011年真题]A.7.1%B.8.0%C.8.7%D.9.2%正确答案:C参考解析:根据《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038—2012)第8.5.5条第2款规定,冻结层的平均冻胀率η应按下式计算:η=Δz/Zd×100%式中,Δz为地表冻胀量,经计算为:Δz=195.586-195.426=0.16mZd为设计冻深,公式为:Zd=h′-Δz其中,h′为冻结土层厚度,h′=2.0m。则平均冻胀率为:η=0.16/(2.0-0.16)×100%=8.7%[单选题]9.某黄土试样的室内双线法压缩试验数据如下表所示。其中一个试样保持在天然湿度下分级加荷至200kPa,下沉稳定后浸水饱和;另一个试样在浸水饱和状态下分级加荷至200kPa。按此表计算黄土湿陷起始压力最接近下列哪个选项的数据?()[2011年真题]题9表室内双线法压缩试验数据A.75kPaB.100kPaC.125kPaD.150kPa正确答案:C参考解析:根据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025—2018)第2.1.7条规定,湿陷起始压力是指湿陷性黄土浸水饱和,开始出现湿陷时的压力。根据第4.4.1条及条文说明,把湿陷系数δs=0.015作为判定黄土湿陷的界限标准。据此标准,并根据双线法压缩试验记录的各级压力和相应压力下的天然状态下与浸水饱和状态下的试样高度之差(在湿陷起始压力附近)呈直线关系,因此可以用内插的方法确定黄土的湿陷起始压力。根据第4.3.2条第3款规定,湿陷系数δs值,应按下式计算:δs=(hp-hp′)/h0。式中,hp为保持天然湿度和结构的试样,加至一定压力时,下沉稳定后的高度(mm);hp′为上述加压稳定后的试样,在浸水(饱和)作用下,附加下沉稳定后的高度(mm);h0为试样原始高度(mm)。湿陷起始压力下:δs=0.015,由δs=(hp-hp′)/h0=0.015,得:hp-hp′=0.015×20=0.3mm当p=100kPa时,hp-hp′=0.27mm;当p=150kPa时,hp-hp′=0.33mm。由内插法得黄土湿陷起始压力psh,即由(psh-100)/(0.3-0.27)=(150-100)/(0.33-0.27)可得:psh=125kPa。[单选题]10.某单层湿陷性黄土场地,黄土厚度为10m,该层黄土的自重湿陷量计算值Δs=300mm。在该场地上拟建建筑物拟采用钻孔灌注桩基础,桩长45m,桩径1000mm,桩端土的承载力特征值为1200kPa,黄土以下的桩周土的摩擦力特征值为25kPa,根据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025—2018)估算该单桩竖向承载力特征值最接近下列哪一项?()[2010年真题]A.4474.5kNB.3689.5kNC.3061.5kND.3218.5kN正确答案:D参考解析:根据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025—2018)第5.7.5条和条文说明第5.7.4条计算,单桩竖向承载力特征值为:[单选题]11.某季节性冻土地基实测冻土层厚度为2.0m,冻前原地面标高为186.128m,冻后实测地面标高186.288m,该土层平均冻胀率最接近于下列哪个选项的数值?(注:平均冻胀率为地表冻胀量与设计冻深的比值)()[2009年真题]A.7.1%B.8.0%C.8.7%D.8.5%正确答案:C参考解析:根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2012)第5.1.7条,计算如下:①场地冻结深度为:zd=h′-Δz=2.0-(186.288-186.128)=1.84m式中,h′为实测冻土层深度,Δz为地表冻胀量。②平均冻胀率η为:η=Δz/zd=0.16/1.84=8.7%[单选题]12.陇西地区某湿陷性黄土场地的地层情况为:0~12.5m为湿陷性黄土,12.5m以下为非湿陷性土。探井资料如下表,假设场地地层水平均匀,地面标高为±0.000,基础埋深为1.5m根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2018)的规定,湿陷性黄土地基的湿陷等级为()。[2009年真题]题12表A.Ⅰ级(轻微)B.Ⅱ级(中等)C.Ⅲ级(严重)D.Ⅳ级(很严重)正确答案:B参考解析:根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2018)第4.4.4条,计算过程如下:①计算场地的自重湿陷量Δzs:Δzs=β0∑δzsihi=1.5×(0.016×1+0.017×1+0.018×1+0.019×1+0.020×1+0.022×1+0.025×1+0.027×1+0.016×1)=0.27m=270mm根据第4.4.7条的表4.4.7,Δzs>70mm,场地为自重湿陷性场地。根据第4.4.5条,计算场地得湿陷量Δs:Δs=∑βΔsihi=[(1.5×0.070×1+1.5×0.065×1+1.5×0.055×1+1.5×0.050×1+1.5×0.045×1)+(1×0.043×1+1×0.037×1+1×0.036×1+1×0.018×1)+1.5×0.016×1]=0.5855m=585.5mm(注意β的取值:①1.5~6.5m取β=1.5;②6.5~11.5m取β=1.0;③11.5m以下取β=1.5。)根据第4.4.7条表4.4.7进行湿陷等级判别:由70<Δzs≤350,300<Δs≤700,可判断场地为Ⅱ级或Ⅲ级;由Δzs<300mm,Δs<600可判断场地湿陷等级为Ⅱ级。[单选题]13.某场地基础底面以下分布的湿陷性砂厚度为7.5m,按厚度平均分3层,采用0.50m2的承压板进行了浸水载荷试验,其附加湿陷量分别为6.4cm,8.8cm和5.4cm。该地基的湿陷等级为()。[2008年真题]A.I(较微)B.II(中等)C.III(严重)D.IV(很严重)正确答案:C参考解析:据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)第6.1.5条规定,湿陷性土地基受水浸湿至下沉稳定为止的总湿陷量Δs(cm)应按式(6.1.5)计算:式中,β为修正系数(cm-1),承压板面积为0.5m2时,β=0.014。hi为第i层土的厚度(cm),从基础底面算起,7.5m厚的湿陷性砂平均分为3层,则每层的厚度;hi=250cm。则总湿陷量为:土层厚度7.5m>3.0m,查表6.1.6(见题13解表)可知湿陷等级为Ⅲ级。题13解表湿陷性土地基的湿陷等级[单选题]14.某黄土试样进行室内双线法压缩试验,一个试样在天然湿度下压缩至200kPa,压力稳定后浸水饱和,另一个试样在浸水饱和状态下加荷至200kPa,试验数据见下表。若该土样上覆土的饱和自重压力为150kPa,其湿陷系数与自重湿陷系数分别最接近于下列哪个选项的数值?()[2008年真题]题14表A.0.015、0.015B.0.019、0.017C.0.021、0.019D.0.075、0.058正确答案:C参考解析:根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2018)规定,计算如下:①根据第4.3.3条第3款规定,湿陷性系数为:δs=(hp-h′p)/h0=(18.92-18.5)/20≈0.021②根据第4.3.4条第3款规定,自重湿陷系数为:δzs=(hz-h′z)/h0=(19.21-18.83)/20≈0.019[单选题]15.某单层住宅楼位于一平坦场地,基础埋置深度d=1m,各土层厚度及膨胀率、收缩系数列于下表。已知地表下1m处土的天然含水量和塑限含水量分别为ω1=22%,ωp=17%。按此场地的大气影响深度取胀缩变形计算深度zn=3.6m。试问根据《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112—2013)计算地基土的胀缩变形量最接近下列哪个选项?()[2011年真题]题15表土层分层指标A.16mmB.30mmC.49mmD.60mm正确答案:A参考解析:根据《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112—2013)第5.2.7条第2款规定,场地天然地表下1m处土的含水量大于1.2倍塑限含水量或直接受高温作用的地基,可按收缩变形量计算。由于离地面1m处地基土的天然含水率与塑限含水率之比为:ω1/ωp=22%/17%=1.29>1.2,因此膨胀土地基变形只计算收缩变形量。根据规范第5.2.9条式(5.2.9)参数说明,三层及三层以下建筑物ψs=0.8,则:[单选题]16.某膨胀土地区的多年平均蒸发力和降水量值详见下表。题16表请根据《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112—2013)确定该地区大气影响急剧层深度最接近下列哪个选项的数值?()[2010年真题]A.4.0mB.3.0mC.1.8mD.1.4m正确答案:D参考解析:根据《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112—2013)第5.2.11条规定,土的湿度系数应根据当地10年以上土的含水量变化确定,无资料时,可根据当地有关气象资料按下式计算:ψw=1.152-0.726α-0.00107c式中,α为当地9月至次年2月的月份蒸发力之和与全年蒸发力之比值(月平均气温小于0℃的月份不统计在内)。经计算为:c为全年中干燥度大于1.0且月平均气温大于0℃月份的蒸发力与降水量差值之总和(mm),干燥度为蒸发力与降水量之比值。经计算为:c=(14.2-7.5)+(20.6-10.7)+(43.6-32.2)+(94.1-86.6)+(114.8-110.2)+(11.9-9.3)=42.7代入数据得土的湿度系数为:ψw=1.152-0.726α-0.00107c=0.94根据第5.2.12条表5.2.12,可得大气影响深度:da=3.0m。根据第5.2.13条,大气影响急剧层深度为:0.45da=0.45×3=1.35≈1.4m。[单选题]17.某不扰动膨胀土试样在室内试验后得到含水量ω与竖向线缩率δs的一组数据见下表,按《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112—2013)该试样的收缩系数λs最接近于下列哪个选项的数值?()题17表A.0.05B.0.13C.0.20D.0.40正确答案:D参考解析:根据《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112—2013)第2.1.8条规定,收缩系数为环刀土样在直线收缩阶段含水量每减少1%时的竖向线缩率,根据第4.2.4条进行计算(见题17解表)。题17解表收缩系数例如:含水量由25.1减小到22.1时,含水量变化1%的竖向线缩率为:σs=(2.6-1.4)/(25.1-22.1)其他计算同理,从表中可看出,直线收缩段内含水量减小1%的竖向线缩率为0.4。[单选题]18.某拟建砖混结构房屋,位于平坦场地上,为膨胀土地基,根据该地区气象观测资料算得:当地膨胀土湿度系数ψw=0.9。当以基础埋深为主要防治措施时,一般基础埋深至少应达到()。[2007年真题]A.0.50mB.1.15mC.1.35mD.3.00m正确答案:C参考解析:根据《膨胀土地区建筑技术规范》(GB50112—2013)第5.2.12条表5.2.12(见题18解表)知,ψw=0.9,大气影响深度为3.0m。根据第5.2.13条规定,大气影响急剧层深度为:3.0×0.45=1.35m。根据第5.2.3条,平坦场地上的建筑物,基础最小埋深不应小于大气影响急剧层深度,因此,取1.35m。题18解表大气影响深度[单选题]19.某滨海盐渍土地区需修建一级公路,料场土料为细粒氯盐渍土或亚氯盐渍土,对料场深度2.5m以内采取土样进行含盐量测定,结果见下表。根据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20—2011),判断料场盐渍土作为路基填料的可用性为下列哪项?()[2012年真题]题19表A.0~0.80m可用B.0.80~1.50m可用C.1.50m以下可用D.不可用正确答案:C参考解析:根据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20—2011)第8.4.9条规定,计算料土中易溶盐平均含量的公式为:计算如下:根据土料含盐量及盐渍土名称,根据表8.4.4对盐渍土进行分类,属中盐渍土。根据表8.4.9-2判定该细粒氯盐亚氯盐中盐渍土土料作为一级公路路基的可用性为1.50m以下可用。[单选题]20.某地段软黏土厚度超过15m,软黏土重度γ=16kN/m3,内摩擦角φ=0,内聚力cu=12kPa,假设土堤及地基土为同一均质软土,若采用泰勒稳定数图解法确定土堤临界高度近似解公式,建筑在该软土地基上且加载速率较快的铁路路堤临界高度H最接近()m。A.3.5B.4.1C.4.8D.5.6正确答案:B参考解析:根据《铁路工程特殊岩土勘察规范》(GB10038—2012)条文说明第6.2.4条规定,采用泰勒稳定数图解法确定土堤临界高度近似解公式为:Hc=5.52cu/γ。式中,Hc为临界高度,cu为不排水抗剪强度,γ为地基土重度。代入计算可得:Hc=5.52cu/r=5.52×12/16=4.14m[单选题]21.某单层湿陷性黄土场地,黄土的厚度为10m,该层黄土的自重湿陷量计算值Δs=300mm。在该场地上拟建建筑物拟采用钻孔灌注桩基础,桩长45m,桩径1000mm,桩端土的承承载力特征值为1200kPa,黄土以下的桩周土的摩擦力特征值为25kPa,根据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025—2018)估算该单桩竖向承载力特征值最接近下列哪一项?()A.4474kNB.3485kNC.3218.5kND.1447kN正确答案:C参考解析:根据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025—2018)第5.7.5条和条文说明第5.7.4条规定,单桩竖向承载力特征值为:式中,qpa为桩端阻力特征值(kPa);Ap为桩端横截面的面积(m2);u为桩身周长(m);qsa为中性点深度以下土层(加权平均)桩侧摩阻力特征值(kPa);为中性点深度以上黄土层平均负摩阻力特征值(kPa);l为桩身长度(m);Z为中性点深度(m)。故可得:[单选题]22.某黄土场地中拟建建筑物轮廓为20m×30m,采用单液硅化法消除地基湿陷性,满堂三角形布桩,钻孔间距为0.8m,压力灌注,湿陷性黄土层厚5.0m,孔隙比为0.95,灌注时硅酸钠溶液的相对密度为1.14,溶液填充孔隙的系数为0.7,加固该场地需用硅酸钠溶液()t。(注:根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2012)计算)A.1166B.1265C.1317D.1368正确答案:D参考解析:根据《建

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