岩土专业案例-2021年上午土木工程师岩土专业案例真题

岩土专业案例-2021年上午土木工程师岩土专业案例真题单选题（共25题，共25分）(1.)对某二级公路路堤填土进行分层检测，测得上路堤填土密度1.95g/cm3，含水量18.1%；下路堤填土密度1.87g（江南博哥）/cm3，含水量18.6%。路堤填料击实试验结果见下图，对公路上、下路堤的填土压实度进行评价，下列哪个选项正确？()A.上、下路堤压实度均不满足规范要求B.上、下路堤压实度均满足规范要求C.上路堤压实度满足规范要求，下路堤压实度不满足规范要求D.上路堤压实度不满足规范要求，下路堤压实度满足规范要求正确答案：C参考解析：根据《公路路基设计规范》（JTGD30—2015）第3.3.4条。由图可知：ρdmax＝1.74g/cm3。压实系数：。查表3.3.4，二级公路，上路堤：λ1≥94%；下路堤：λ2≥92%。上路堤：，满足规范要求。下路堤：，不满足规范要求。故选择C项。(2.)某拟建场地内存在废弃人防洞室，长、宽、高分别为200m、2m、3m，顶板距地表1.5m，洞顶土层天然重度17.0kN/m3，天然含水量ω＝15%，最大干重度17.5kN/m3。开工前采取措施使该段人防洞依照断面形状完全垂直塌落后，再填平并压实至原地表高度，不足部分从附近场地同一土层中取土，要求塌落土及回填土压实系数≥0.96。依据上述信息估算所需外部取土的最少方量，最接近下列哪个选项？（不考虑人防洞室结构体积）()A.1220m3B.1356m3C.1446m3D.1532m3正确答案：C参考解析：根据土的三相比例指标换算关系。洞顶土层干重度为：。塌落土及回填土压实后的干重度为：γd2＝γdmax·λc。设所需外部土方量为Vm3。根据回填前后颗粒总质量相等的原则，ρd1V1＝ρd2V2。即（γd1/g）V1＝（γd2/g）V2，从而可得：γd1V1＝γd2V2。代入数据可得：解得：V＝1445.65m3，故C项最接近。(3.)某水利排水基槽试验，槽底为砂土，地下水由下往上流动，水头差70cm，渗流长度50cm，砂土颗粒比重Gs＝2.65，孔隙比e＝0.42，饱和重度γsat＝21.6kN/m3，不均匀系数Cu＝4。根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008），对砂土渗透破坏的判断，下列哪个选项说法最合理？()A.会发生管涌B.会发生流土C.会发生接触冲刷D.不会发生渗透变形正确答案：B参考解析：根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录G第G.0.5条、第G.0.6条。已知Cu＝4≤5，因此不会发生接触流失。因因此会发生流土。故选择B项。(4.)如图所示某多年冻土区铁路桥墩建于河中，冬季时冰面高1.0m，地基土为密实中砂土，最大季节冻深线埋深1.5m，地基土冻胀时对混凝土基础的单位切向冻胀力τ等于120kPa，多年冻土上限埋深2.5m。基础顶面埋深0.5m，基底埋深3.0m。按照《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10093—2017），计算作用于基础和墩身的切向冻胀力最接近下列哪个选项？（桥墩及基础均为钢筋混凝土材质）()A.1820kNB.2365kNC.2685kND.3010kN正确答案：B参考解析：根据《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10093—2017）附录G第G.0.1条。τ＝120kPa，τ′＝190kPa。故B项最接近。(5.)某建筑场地20m深度范围内地基土参数如表所示，20m以下为厚层密实卵石，地下潜水位位于地表，场地设计基本地震加速度值0.30g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。拟建建筑高度为60m，拟采用天然地基，筏板基础，底面尺寸35m×15m，荷载标准组合下基底压力为450kPa。若地基变形能满足要求，按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011），该建筑基础最小埋置深度为下列哪个选项？（水的重度取10kN/m3）()题6表A.3.5mB.4.0mC.4.5mD.7.5m正确答案：C参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第4.1.7条、第5.1.4条、第5.2.1条、第5.2.4条。筏板基础，抗震设防区：，即持力层为②层土。大于0.25mm粒径比重：7%＋5%＋42.5%＝54.5%＞50%，中砂，ηb＝3.0，ηd＝4.4。由pk≤fa可得：pk≤fak＋ηbγ（b－3）＋ηdγm（d－0.5）。代入数据可得：450≤180＋3×10.3×（6－3）＋4.4×10.3×（d－0.5）。解得：d≥4.41m。故选择C项。(6.)某独立承台PHC管桩基础，管桩外径800mm，壁厚110mm，桩端敞口，承台底面以下桩长22.0m，桩的布置及土层分布情况如图所示，地表水与地下水联系紧密。桩身混凝土重度为24.0kN/m3，群桩基础所包围体积内的桩土平均重度取18.8kN/m3（忽略自由段桩身自重），水的重度取10kN/m3。按《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）验算，荷载标准组合下基桩可承受的最大上拔力最接近下列哪个选项？（不考虑桩端土塞效应，不受桩身强度控制）()A.660kNB.1270kNC.1900kND.2900kN正确答案：A参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.4.5条、第5.4.6条。①群桩呈整体破坏时：桩群外围边长：a＝5＋0.8＝5.8m，b＝4＋0.8＝4.8m。②群桩呈非整体破坏时：d1＝0.8－2×0.11＝0.58m取两者的较小值，因此，Nkmax＝667.05kN，故A项最接近。(7.)某建筑采用桩筏基础，筏板尺寸为41m×17m，正方形满堂布桩，桩径600mm，桩间距3m，桩长20m，基底埋深5m，荷载效应标准组合下传至筏板顶面的平均荷载为400kPa，地下水位埋深5m，地层条件及相关参数如图所示，满足《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）相关规定所需的最小软弱下卧层承载力特征值（经深度修正后的值）最接近下列哪个选项？（图中尺寸单位为mm）()A.190kPaB.215kPaC.270kPaD.485kPa正确答案：D参考解析：据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.4.1条。满堂布置：n1＝41/3≈14，n2＝17/3≈6A0＝13×3＋0.6＝39.6m，B0＝5×3＋0.6＝15.6mt＝5m，0.25B0＝3.9，0.5B0＝7.8，，插值θ＝14.23°γmz＝15×（20－10）＋10×（22－10）＝270kPa所以可得：faz≥σz＋γmz＝213.1＋270＝483.1kPa。故D项最接近。(8.)陕西关中地区某场地拟建一丙类建筑，建筑长20m，宽16m，高8m。采用独立基础，基础尺寸2.5m×2.5m，基础埋深1.5m，柱网间距10m×8m，详见图（a）。勘察自地面向下每1m采取土样进行室内试验，场地地层和湿陷系数分布见图（b）。黄土场地具有自重湿陷性，地基湿陷量Δs＝425.8mm，地基湿陷等级为Ⅱ级（中等）。问按照《湿陷性黄土地区建筑标准》（GB50025—2018），采用换填灰土垫层法处理地基时，灰土垫层最小方量最接近下列哪个选项？（假定基坑直立开挖）()A.1141m3B.1490m3C.1644m3D.1789m3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6.1.5条、第6.1.6条、第4.4.1条、第4.4.4条。湿陷等级为Ⅱ级，自重湿陷性黄土，丙类建筑，高度8m，处理厚度≥2.5m，且下部未处理土层剩余湿陷量不应大于200mm，那么应该消除湿陷量为：425.8－200＝225.8mm。取α＝1.0；基底下0～5.0m，取β＝1.5；关中地区，β0＝0.9，计算湿陷量时基底下5.0～10.0m，β取β0且不小于1.0，所以取β＝1.0。计算需要消除的湿陷量：试算基底下0～3m：Δs1＝1.0×1.5×（51×1＋47×1＋52×1）＝225mm，刚好满足即需要处理至基底下3.0m处，处理厚度是3.0m。故垫层方量为：V＝3×（20＋1.25×2＋2×2）×（16＋1.25×2＋2×2）＝1788.75m3，故D项最接近。(9.)某混凝土溢流坝段上下游水位、地层分布以及透水层内渗流流网如图。透水层厚18m、渗透系数为2×10^－6m/s，坝底埋深2m、宽20m。据此曲边正方形流网，坝基中最大水力梯度、图中点6的水压以及上游向下游的流量最接近下列哪个选项？()A.0.25，35kPa，0.346m3/（m·d）B.0.25，215kPa，0.346m3/（m·d）C.0.25，215kPa，3.6m3/（m·d）D.0.10，215kPa，0.175m3/（m·d）正确答案：B参考解析：本题根据《土力学》（清华大学出版社第2版李广信主编）“2.3二维渗流与流网”。坝基中最大水力梯度为：图中点6的水压为：上游向下游的流量为：(10.)某建筑基坑平面为34m×34m的正方形，坑底以下为4m厚黏土，其天然重度为19kN/m3，再下为厚20m承压含水层，其渗透系数为20m/d，承压水水头高出坑底6.5m。拟在基坑周围距坑边2m处布设12口非完整降水井抽水减压，井管过滤器进水部分长度为6m。为满足基坑坑底抗突涌稳定要求，按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—2012）的规定，平均每口井的最小单井设计流量最接近下列哪个选项？()A.180m3/dB.240m3/dC.330m3/dD.430m3/d正确答案：B参考解析：根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—2012）第7.3.11条、第7.3.15条、附录C第C.0.1条、附录E第E.0.4条。突涌验算：解得：sd≥3.6m，取sd＝3.6m。因此，平均每口井的最小单井设计流量为：(11.)某既有建筑物基础正下方发现一处小窑采空区，采空区断面呈矩形，断面尺寸见下图，洞顶距地表27m，已知：采空区上覆岩体破碎，重度25kN/m3，等效内摩擦角为46°，无地下水；建筑物宽度12m，基础埋深4m，基底单位压力200kPa。按照《工程地质手册》第五版推荐方法，评估该建筑物地基稳定性为下列哪个选项？()A.不稳定B.稳定性差，顶板临界埋深＞20mC.稳定性差、顶板临界埋深＜20mD.稳定正确答案：A参考解析：根据《工程地质手册》第五版P713。顶板临界埋深计算如下：H0＞H＝27－4＝23m，地基不稳定，故选择A项。(12.)场地设计基本地震加速度为0.20g，地震分组为第一组，覆盖层厚度为45m，20m深度等效剪切波速为235m/s。场地内某建筑物设计使用年限为50年，自振周期为0.50s，阻尼比0.05，距离发震断裂约3km。按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016版）进行抗震性能化设计时，计算设防抗震作用下的水平地震影响系数最接近下列哪个选项？()A.0.12B.0.17C.0.33D.0.49正确答案：D参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第3.10.3条、第4.1.6条。查表4.1.6，可以判别场地类别为Ⅱ类。根据第3.10.3条，αmax＝0.45。Ⅱ类场地，第一组，Tg＝0.35s。自振周期T＝0.5s，Tg≤T＜5Tg，位于曲线下降段，γ＝0.9。阻尼比0.05，η2＝1.0。距离发震断裂3km，需乘以1.5倍增大系数，α＝1.5×0.326＝0.489。故D项最接近。(13.)某建筑工程场地进行了波速测试，场地地层分布特征及波速测试结果见下表，试按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）计算场地等效剪切波速并判断场地类别最接近下列哪个选项？()A.152m/s，Ⅱ类B.148m/s，Ⅰ类C.152m/s，Ⅲ类D.148m/s，Ⅲ类正确答案：D参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.1.4条、第4.1.5条、第4.1.6条。根据第4.1.4条，计算深度至第7层底部即可，流纹岩属于火山岩，厚度应扣除，d0＝18－1.5＝16.5m。根据第4.1.5条，场地等效剪切波速为：查表4.1.6，可知场地类别为Ⅲ类，故选择D项。(14.)某混凝土灌注桩进行了高应变测试，得到的测试曲线如下图所示。由图得到t1、t2、t3、t4的数据分别为6.2ms、7.5ms、18.3ms、19.4ms。已知混凝土的质量密度为2.40t/m3，桩长25m，桩径0.8m，传感器距离桩顶1.0m。试求该桩桩身截面力学阻抗（Z）最接近下列哪个选项？()A.4780kN·s/mB.4860kN·s/mC.4980kN·s/mD.5065kN·s/m正确答案：A参考解析：根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2014）第9.4.3条、第9.4.8条。桩身波速为：因此，该桩桩身截面力学阻抗为：故A项最接近。(15.)某隧道呈南北走向，勘察时在隧道两侧各布置1个钻孔，隧道位置及断面、钻孔深度、孔口高程及揭露的地层见下图（单位：m）。场地基岩为泥岩、砂岩，岩层产状270°∠45°，层面属软弱结构面，其他构造不发育，场地属地应力区（可不进行初始应力状态修正）。经抽水试验，孔内地下水位无法修复。室内试验和现场测试所得结果见下表。依据《工程岩体分级标准》（GB/T50218—2014），隧道围岩分级为下列哪个选项？()A.Ⅱ级B.Ⅲ级C.Ⅳ级D.Ⅴ级正确答案：B参考解析：根据《工程岩体分级标准》（GB/T50218—2014）第4.1.1条、第4.2.2条、5.2.2条。隧道位于砂岩中，Rc＝55MPa＜90×0.75＋30＝97.5MPa，取Rc＝55MPa。Kc＝0.75＜0.04×55＋0.4＝2.6，取Kc＝0.75。所以，岩体基本质量指标BQ＝100＋3×55＋250×0.75＝452.5，查表4.1.1，可得岩体基本质量级别为Ⅱ级。确定修正系数：①抽水水位无法恢复：Q≤25L/（min·10m）?K1＝0。②结构面产状：走向＝270°－90°＝180°，即南北走向，与洞轴线夹角＝0°＜30°。结构面倾角30°＜45°＜75°?K2＝0.4～0.6。因此，岩体质量指标[BQ]＝452.5－100×0.4～0.6＝412.5～392.5，查表4.1.1，围岩分级为Ⅲ级。(16.)某建筑室内柱基础A为承受轴心竖向荷载的矩形基础，基础底面尺寸为3.2m×2.4m，勘察揭露的场地工程地质条件和土层参数如图所示，勘探孔深度为15m。按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011），根据土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值最接近下列哪个选项？()A.73kPaB.86kPaC.94kPaD.303kPa正确答案：C参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.2.5条。①15－4.3－0.8＝9.9m＞2.4m，φk＝28°，Mb＝1.4，Md＝4.93，Mc＝7.4。②粉砂：b＝2.4m＜3m，取b＝3m。③。故C项最接近。(17.)如图所示，圆形柱截面直径0.5m，柱下方形基础底面边长2.5m，高度0.6m。基础混凝土强度等级C25，轴心抗拉强度设计值fr＝1.27MPa。基底下设厚度100mm的C10素混凝土垫层，基础钢筋保护层厚度取40mm。按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）规定的柱与基础交接处受冲切承载力的验算要求，柱下基础顶面可承受的最大竖向力设计值F最接近下列哪个选项？()A.990kNB.1660kNC.2370kND.3640kN正确答案：C参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第8.2.8条。h＝0.6＜0.8，βhp＝1.0h0＝0.6－0.04＝0.56mat＝3.14×0.5＝1.57mab＝3.14×（0.5＋2×0.56）＝5.0868mam＝（1.57＋5.0868）/2＝3.3284m解得：F≤2471.77kN，故C项最接近。(18.)某预制混凝土实心方桩基础，高桩承台，方桩边长为500mm，桩身露出地面的长度为6m，桩入土长度为20m，桩端持力层为粉砂层，桩的水平变形系数α为0.483（1/m），桩顶铰接，桩顶以下3m范围内箍筋间距为150mm，纵向主筋截面面积A′＝2826mm2，主筋抗压强度设计值fy′＝360N/mm2。桩身混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值fc＝143N/mm2。按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）规定的轴心受压桩正截面受压承载力验算要求，该基桩能承受的最大桩顶轴向压力设计值最接近下列哪个选项？（不考虑桩侧土性对桩出露地面和入土长度的影响）()A.1820kNB.2270kNC.3040kND.3190kN正确答案：B参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.8.2条～第5.8.4条。，桩顶铰接，桩端粉砂层，桩底支于非岩石土中，查表5.8.4-1可得：，查表5.8.4-2，可得φ＝0.75。该基桩能承受的最大桩顶轴向压力设计值为：故B项最接近。(19.)某填土地基，平均干密度为1.3t/m3，现采用注浆法加固。平均每立方米土体中注入水泥浆0.2m3，水泥浆水灰比0.8（质量比），假定水泥在土体中发生水化反应需水量为水泥重量的24%，加固后该地基的平均干密度最接近下列哪个选项？（水泥比重取3.0，水的重度取10kN/m3，加固前后地面标高无变化）()A.1.44t/m3B.1.48t/m3C.1.52t/m3D.1.56t/m3正确答案：C参考解析：本题根据土力学三相换算原理。水泥浆密度为：。1m3土用了0.2m3水泥浆，则用的水泥浆质量为：m1＝1.59×0.2＝0.318t。水泥质量为：。有24%的水参与水化反应，则1m3土中含有固体颗粒质量为：m3＝1.3＋0.176×（1＋0.24）＝1.52t。则加固后地基土的干密度为：ρd＝1.52/1＝1.52t/m3。故选择C项。(20.)某粉土场地，加固处理前其孔隙比为0.95，地基承载力特征值为130kPa。现采用柱锤冲扩桩复合地基，桩径为500mm，桩距为1.2m，等边三角形布桩。假设处理后桩间土层地基承载力特征值fsk与孔隙比e的关系为（单位：kPa），且加固处理前后场地标高无变化。若桩土应力比取2，按照《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2012）估算，该复合地基承载力特征值最接近下列哪个选项？()A.150kPaB.200kPaC.240kPaD.270kPa正确答案：D参考解析：根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2012）第7.1.5条、第7.2.2条、第7.8.4条。桩土面积置换率：由解得：e1＝0.644。代入题目中给出的公式，可得：因此，该复合地基承载力特征值为：故D项最接近。(21.)一边坡重力式挡墙，墙背竖直，高5.8m，墙后为黏性土且地面水平，现为饱和状态（墙后水位在墙后地面），重度γsat＝20kN/m3，其不固结不排水强度cu＝c0＋cincz，其中c0＝15kPa，cinc＝0.5kPa/m，z为计算点至墙后面积的垂直距离。设可忽略墙背摩擦，挡土墙因墙后土水压力作用而失稳破坏时每延米挡墙墙背所受土水压力合力最接近下列哪个选项？（按水土合算分析）()A.90kN/mB.170kN/mC.290kN/mD.380kN/m正确答案：B参考解析：本题根据《土力学》（清华大学出版社第2版李广信主编）第六章。其中，φ＝0，eak＝20z－2×（15＋0.5z）＝19z－30。当eak＝0时，。因此，可得：故B项最接近。(22.)如图所示某硬质岩临时性边坡坡高30m，坡率1∶0.25，坡顶水平，岩体边坡稳定性受结构面控制，结构面特征为分离、平直很光滑、结构面张开2mm、无充填、未浸水，岩体重度为22kN/m3，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2013），估算该边坡沿结构面的抗滑稳定系数最接近下列哪个选项？()A.0.90B.1.00C.1.50D.1.75正确答案：B参考解析：根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2013）第4.3.1条、第4.3.2条、第A.0.2条。查表4.3.2，判别结构面结合程度为结合很差，查表4.3.1，取φ＝18°，c＝50kPa。解得：θ＝28.6°。故该边坡沿结构面的抗滑稳定系数为：(23.)某厚砂土场地中基坑开挖深度h＝6m，砂土的重度γ＝20kN/m3，黏聚力c＝0，摩擦角φ＝30°，采用双排桩支护，