土木工程师-专业案例（岩土）-基坑工程与地下工程-7.2地下工程

土木工程师-专业案例（岩土）-基坑工程与地下工程-7.2地下工程[单选题]1.某电站引水隧洞，围岩为流纹斑岩，其各项评分见表，实测岩体纵波波速平均值为3320m/s，岩块的纵波波速为41（江南博哥）76m/s。岩石的饱和单轴抗压强度Rb＝55.8MPa，围岩最大主应力σm＝11.5MPa，按《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）的要求进行的围岩分类是下列哪一选项？()[2011年真题]题1表A.Ⅰ类B.Ⅱ类C.Ⅲ类D.Ⅳ类正确答案：C参考解析：根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录N第N.0.7条规定，可按下面方法判别围岩类型：①围岩总评分为：T＝20＋28＋24－3－2＝67＜85，65＜T≤85，根据表N.0.7，判别为Ⅱ类围岩。②围岩强度应力比：S＝Rb·kv/σm，式中，kv＝（3320/4176）2＝0.63，代入得：S＝Rb·kv/σm＝55.8×0.63/11.5≈3.1＜4③根据表N.0.7注，由于强度应力比小于4，围岩级别相应降低一级，可判断为Ⅲ类围岩。[单选题]2.某新建铁路隧道埋深较大，其围岩的勘察资料如下：①岩石饱和单轴抗压强度Rc＝55MPa，岩体纵波波速3800m/s，岩石纵波波速4200m/s。②围岩中地下水水量较大。③围岩的应力状态为极高应力。试问其围岩的级别为下列哪个选项？()[2011年真题]A.Ⅰ级B.Ⅱ级C.Ⅲ级D.Ⅳ级正确答案：C参考解析：根据《铁路隧道设计规范》（TB10003—2016）附录B表B1.2-1规定，当岩石饱和单轴抗压强度Rc＞30MPa时，为硬质岩。因Rc＝55MPa，可知题干中围岩属于硬岩。①基本分级：岩体完整性系数为：Kv＝（3800/4200）2＝0.82＞0.75查表B.1.3可知属于完整岩石，又因岩体纵波波速为3800m/s，查表B.1.5可知围岩基本分级为Ⅱ级。②围岩分级修正：a.地下水修正，地下水水量较大，根据表A.2.2-2，Ⅱ级修正为Ⅲ级。b.应力状态为极高应力，根据表B.2.2-4，Ⅱ级不修正。c.综合修正为Ⅲ级。[单选题]3.在饱和软黏土地基中开槽建造地下连续墙，槽深8.0m，槽中采用泥浆护壁，已知软黏土的饱和重度为16.8kN/m3，cu＝12kPa，φu＝0°。对于如下图所示的滑裂面，保证槽壁稳定的最小泥浆密度最接近于下列哪个选项的数值？()[2008年真题]题3图A.1.00g/cm3B.1.08g/cm3C.1.12g/cm3D.1.22g/cm3正确答案：B参考解析：根据三角形楔体的静力平衡条件计算如下（取1m宽度计算）：①滑体重W为：W＝（1/2）bhγ＝（1/2）×8×8×16.8＝537.6kN②由黏聚力产生的抗滑力为：③浆液产生的压力为P为：P＝（1/2）γH2＝（1/2）γ×82＝32γ。④由静力平衡可得：Pcosα＝WT解得：γ＝10.8kN/m3＝1.08g/cm3[单选题]4.两车道公路隧道采用复合式衬砌，埋深12m，开挖高度和宽度分别为6m和5m。围岩重度为22kN/m3，岩石单轴饱和抗压强度为35MPa，岩体和岩石的弹性纵波速度分别为2.8km/s和4.2km/s。试问施筑初期支护时拱部和边墙喷射混凝土厚度范围宜选用下列哪个选项？（单位：cm）()[2013年真题]A.5～8B.8～12C.12～20D.20～25正确答案：C参考解析：根据《公路隧道设计规范》（第一册土建工程）（JTG3370.1—2018）第3.6.2条，围岩基本质量指标为：BQ＝100＋3Rc＋250Kv式中，Kv为岩体完整性系数，根据附录A第A.0.2条可知：Kv＝（vpm/vpr）2＝（2.8/4.2）2＝0.444又有：90Kv＋30＝90×0.444＋30＝69.96＞Rc＝35Kv＝0.444＜0.04Rc＋0.4＝1.8则：BQ＝100＋3Rc＋250Kv＝90＋3×35＋250×0.444＝316根据第3.6.4条表3.6.4可知围岩分类为Ⅳ类。查附录P表P.0.1可知，喷射混凝土厚度应为12～20cm。[单选题]5.如图所示某山区拟建一座尾矿堆积坝，堆积坝采用尾矿细砂分层压实而成，尾矿的内摩擦角为36°，设计坝体下游坡面坡度α＝25°。随着库内水位逐渐上升，坝下游坡面下部会有水顺坡渗出，尾矿细砂的饱和重度为22kN/m3，水下内摩擦角33°。试问坝体下游坡面渗水前后的稳定系数最接近下列哪个选项？()[2014年真题]题5图A.1.56，0.76B.1.56，1.39C.1.39，1.12D.1.12，0.76正确答案：A参考解析：由题意可知，渗水前稳定系数为：渗水后稳定系数为：Ks＝（γ′/γsat）×（tanφ/tanα）＝（12/22）×（tan33°/tan25°）＝0.76由此可知，A项数值最为接近。[单选题]6.有一倾倒式危岩体，高6.5m，宽3.2m（见下图，可视为均质刚性长方体），危岩体的密度为2.6g/cm3。在考虑暴雨使后缘张裂隙充满水和水平地震加速度值为0.20g的条件下，危岩体的抗倾覆稳定系数为下列哪个选项？（重力加速度取10m/s2）()[2014年真题]题6图A.1.90B.1.76C.1.07D.0.18正确答案：C参考解析：根据《工程地质手册》（第五版）第十篇第三章第二节边坡稳定分析方法，塌体的抗倾覆稳定性系数为：式中，a为崩塌体宽的1/2，a＝1/2×3.2＝1.6m，h0为水位高，暴雨时等于岩体高，即h0＝6.5m。岩体抗倾覆力为：W＝3.2×6.5×2.6×10＝540.8kN/m水平地震力为：F＝ma＝3.2×6.5×2.6×0.20×10＝108.16kN/m所以危岩体的抗倾覆稳定系数为：[单选题]7.某公路路堑，存在一折线形均质滑坡，计算参数如下表所示，若滑坡推力安全系数为1.20。第一块滑体剩余下滑力传递到第二滑体的传递系数为0.85，在第三块滑体后设置重力式挡墙，按《公路路基设计规范》（JTGD30—2015）计算作用在该挡墙上的每延米的作用力最接近下列哪个选项？()[2014年真题]题7表A.3900kNB.4970kNC.5870kND.6010kN正确答案：C参考解析：根据《公路路基设计规范》（JTGD30—2015）第7.2.2条式（7.2.2-2），传递系数为：ψi＝cos（αi－1－αi）－sin（αi－1－αi）tanφi即0.85＝cos（35°－26°）－sin（35°－26°）×tanφi解得：tanφi＝0.88。根据式（7.2.2-1），剩余滑力公式为：Ti＝FsWisinαi＋ψiTi－1－Wicosαitanφi－ciLi式中，传递系数为：ψ2＝cos（26°－26°）－sin（26°－26°）×0.88＝1故第一块滑体剩余下滑力为：T1＝1.2×5000＋0－2100＝3900kN第二块滑体剩余下滑力为：T2＝1.2×6500＋0.85×3900－5100＝6015kN第三块滑体剩余下滑力，即作用在该挡墙上的每延米的作用力为：T3＝1.2×2800＋1×6015－3500＝5875kN由此可知，C项数值最为接近。[单选题]8.某公路Ⅳ级围岩中的单线隧道，拟采用矿山法开挖施工。其标准断面衬砌顶距地面距离为13m，隧道开挖宽度为6.4m，衬砌结构高度为6.5m，围岩重度为24kN/m3，计算摩擦角为50°。试问根据《公路隧道设计规范》（JTG3370.1—2018）计算，该隧道水平围岩压力最小值最接近下列哪项数值（单位：kPa）？()[2012年真题]A.14.8B.41.4C.46.8D.98.5正确答案：A参考解析：根据《公路隧道设计规范》（第一册土建工程）（JTG3370.1—2018）第6.2.2条及附录D，深埋单洞隧道形变压力相关知识计算：①确定计算断面的深浅埋类型：根据第D.0.1条，荷载等效高度为：hq＝q/γ。式中，q为根据式（6.2.2-1）计算出的深埋隧道垂直均布压力，即q＝γh，且h＝0.45×2S－1ω。代入得到：hq＝q/γ＝γh/γ＝h＝0.45×2S－1ω式中，S为围岩级别，故S＝4；ω为宽度影响系数，计算如下：ω＝1＋i（B－5）＝1＋0.1×（6.4－5）＝1.14因此可得：hq＝0.45×24－1×1.14＝4.104m根据附录D.0.1条规定，矿山法施工条件下，IV级围岩浅、深埋临界高度取：Hp＝2.5hq＝2.5×4.104＝10.26＜13m故该断面应按深埋隧道计算。②确定深埋隧道垂直均匀分布围岩压力：q＝γhq＝24×4.104＝98.50kPa③确定隧道水平围岩压力最小值：水平围岩压力按规范取侧压系数，取K0＝0.15～0.30，取小值0.15。则可得：e1＝K0×q＝0.15×98.50＝14.78kPa由此可知，A项数值最为接近。[单选题]9.一地下结构置于无地下水的均质砂土中，砂土的γ＝20kN/m3、c＝0、φ＝30°，上覆砂土厚度H＝20m，地下结构宽2a＝8m、高h＝5m。假定从洞室的底角起形成一与结构侧壁成（45°－φ/2）的滑移面，并延伸到地面（如图），取ABCD为下滑体。作用在地下结构顶板上的竖向压力最接近下列哪个选项？()题9图A.65kPaB.200kPaC.290kPaD.400kPa正确答案：C参考解析：由题9图可知：2a1＝2a＋2htan（45°－φ/2）＝8＋2×5×tan30°＝13.8m取1m洞室长度进行计算，ABCD体的总重量G为：G＝2a1γH＝13.8×20×20＝5520kN。AB（或CD）面所受总的水平力为：Ea＝γH2tan2（45°－φ/2）/2＝0.5×20×202×tan230°＝1333kNAB（或CD）面所受摩擦阻力为：F＝Ea×tanψ＝1333×tan30°＝769.6kN地下结构顶板上的竖向压力为：q＝（G－2F）/（2a1）＝（5520－2×769.6）/13.8＝288.5kPa由此可知，C项数值最为接近。[单选题]10.有一个如下图所示宽10m、高15m的地下隧道，位于碎散的堆积土中，洞顶距地面深12m，堆积土的强度指标c＝0，φ＝30°，天然重度γ＝19kN/m3，地面无荷载，无地下水，用太沙基理论计算作用于隧洞顶部的垂直压力最接近于下列哪个选项的数值？（注：土的侧压力采用朗肯主动土压力系数计算。）()[2007年真题]题10图A.210kPaB.230kPaC.250kPaD.270kPa正确答案：A参考解析：根据太沙基理论：题10解图[单选题]11.在饱和软黏土地基中开挖条形基坑，采用8m长的板桩支护，如图所示。地下水位已降至板桩底部，坑边地面无荷载，地基土重度为γ＝19kN/m3，通过十字板现场测试得地基土的抗剪强度为30kPa，按《建筑地基基础设计规范》规定，为满足基坑抗隆起稳定性要求，此基坑最大开挖深度不能超过()m。题11图A.1.2B.3.3C.6.1D.8.5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V规定，坑底土坑隆起稳定性的验算公式为：式中，Nc为承载力系数，条形基础时取Nc＝5.14；τ0为抗剪强度；γ为土的重度；t为支护结构入土深度；h为基坑开挖深度；q为地面荷载。故可得坑底土坑隆起稳定性验算：，解得：h＝3.3m。[单选题]12.某铁路深埋隧道，其围岩为Ⅳ类围岩，岩体重度24kN/m3，隧道宽8.0m，高10m，该隧道围岩垂直均布压力为()kPa。A.43.2B.56.2C.62.2D.112.3正确答案：D参考解析：根据《铁路隧道设计规范》（TB10003—2016）附录D第D.0.1条第1款规定，垂直均布压力可按下式计算确定：q＝γh，h＝0.45×2s－1ω式中，ω为宽度影响系数：ω＝1＋i（B－5）。B为坑道宽度；i为坑道宽度每增减1m时的围岩压力增减率：当B＜5m时，取i＝0.2；当B＞5m时，可取i＝0.1；s为围岩级别；h为围岩压力计算高度。计算过程如下：①本题中：i＝0.1，则宽度影响系数为：ω＝1＋0.1×（8－5）＝1.3。②围岩压力计算高度为：h＝0.45×24－1×1.3＝4.68m。③围岩垂直均布压力为：q＝24×4.68＝112.32kPa≈112.3kPa。[单选题]13.基坑剖面如图所示，已知砂土的重度γ＝20kN/m3，φ＝30°，c＝0，计算土压力时，如果C点主动土压力值达到被动土压力值的1/3，则基坑外侧所受条形附加荷载q最接近下列()kPa。题13图A.80B.120C.180D.240正确答案：D参考解析：根据《土力学》相关知识点可知，由于C点埋深11m，小于b0＋3b1＝3＋3×3＝12m，在支护结构外侧荷载影响范围之内，具体分析如下：C点外侧被动土压力epjk：C点内侧由土引起的主动土压力值e′ajk：C点内侧由外荷载引起的主动土压力eajk：σ1k＝q1b0/（b0＋2b1）＝q×3/（3＋2×3）＝q/3eajk＝σ1kKai＝1/3q×tan2（45°－30°/2）＝q/9故可得：q/9＋73.3＝1/3×300。解得：q＝240.3kPa。[单选题]14.某排桩基坑支护结构，基坑深度15m。具体土层分布情况如表所示。题