以下各题每题的四个备选答案中只有一个符合题意,请给出主要案例分析或计算过程及计算结果,请在30题中选择25题作答,如作答的题目超过25题,则从前向后累计25题止。
2. 某公路路堤填料为黄土,最优含水率为18%,黄土天然含水量为12%,天然重度为16kN/m
3,该黄土填筑时每立方米天然土料中宜加水
。
- A.0.05t
- B.0.07t
- C.0.09t
- D.0.11t
A B C D
C
[解析] 根据物理性质指标间关系进行计算;
设1m
3中土粒重为G
s,水重为G
w 
G'
w=0.18G
s-G
w=0.18×1.429-0.171=0.086(t)
4. 在钻孔内做波速测试,测得中等风化花岗岩,岩体的压缩波速度V
p=2777m/s,剪切波速度V
s=1410m/s,已知相应岩石的压缩波速度V
p=5067m/s,剪切波速度V
s=2251m/s,质量密度γ=2.23g/cm
3,饱和单轴抗压强度R
c=40MPa,该岩体基本质量指标(BQ)最接近下列哪个选项?
- A.BQ=285
- B.BQ=336
- C.BQ=710
- D.BQ=761
A B C D
A
[解析] 主要解答过程
据《工程岩体分级标准》(GB 50218—94)第A.0.1条、第4.2.2条计算如下:

90K
v+30=57>R
c=40,取R
c=40MPa
0.04R
c+0.4=2>K
v=0.3,取K
v=0.3
BQ=90+3R
c+250K
v=90+3×40+250×0.3=285
答案(A)正确。
5. 某水利水电地下工程围岩为花岗岩,岩石饱和单轴抗压强度R
b为83MPa,岩体完整性系数K
v为0.78,围岩的最大主应力σ
m为25MPa,按《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50287—99)的规定,其围岩强度应力比
。
- A.S为2.78,中等初始应力状态
- B.S为2.59,中等初始应力状态
- C.S为1.98,强初始应力状态
- D.S为4.10,弱初始应力状态
A B C D
B
[解析] 据《水利水电工程地质勘察规范》附录P中第P.0.2条计算如下:

答案(B)正确。
6. 某条形基础,宽2.4m,作用在基础底面上最大附加压力P
0=220kPa,计算条基中心线下6m处的附加应力接近
。

- A.25kPa
- B.22kPa
- C.13kPa
- D.26kPa
A B C D
A
[解析] 将条基三角形附加压力分为abf、def二个三角形和一个矩形bcdf。
题6表
荷载面积 |
l/b |
z/b |
α |
P0(kPa) |
abf |
≥10 |
5 |
0.0309×2=0.0618 |
100 |
def |
≥10 |
5 |
0.0301×2=0.0602 |
100 |
bcdf |
≥10 |
5 |
0.062×2=0.124 |
100 |
σ
z=(0.0618+0.0602+0.124)×100=0.246×100=24.6kPa
[点评] 基底下某深度的附加压力的附加应力系数应为α不应为

;将二个三角形荷载和一个矩形荷载在基底下6.0m处产生的附加压力叠加。
7. 某箱形基础,平面尺寸8m×20m,埋深7.0m,地下水位在地面下1.0m,土的γ=18kN/m
3,γ
sat=18.7kN/m
3,采用补偿式基础,计算上部结构及基础自重接近
。
- A.18000kN
- B.20000kN
- C.20800kN
- D.22000kN
A B C D
C
[解析] P
k=P
c P
c=18×1.0+8.7×6=70.2kPa

[点评] 补偿式基础的基底平均压力等于土的自重压力。计算土重度时,水位以下用浮重度;计算基底平均压力P
k时,F应扣除水浮力。
8. 某独立基础,基础尺寸3m×2m,基础高h=0.7m,有效高度h
0=0.65m,柱尺寸0.6m×0.4m,基础顶面作用竖向荷载F
k=800kN,混凝土强度等级C20,验算基础抗冲切承载力是否满足要求。

(A) 满足 (B) 不满足
A B
A
[解析] 基础净压力设计值

a
t=a'=0.4m
a
b=a'+2h
0=0.4+2×0.65=1.7m
a
m=(a
t+a
b)/2=(0.4+1.7)/2=1.05m
A
l=b×l=(2h
0+b')(2h
0+a')
=3×2-(2×0.65+0.6)×(2×0.65+0.4)=6-1.9×1.7
=6-3.23=2.77m
2 F
i=P
jA
l=180×2.77=498.6kN
h=0.7m<0.8m,β
hp=1.0
C20混凝土f
t=1100kPa
0.7β
hpf
ta
mh
0=0.7×1.0×1100×1.05×0.65=525.5kN
F
t=498.6kN<0.7β
hpf
ta
mh
0=525.5kN,满足。
[点评] 基础顶仅作用竖向荷载,冲切锥范围以外的面积A
l为阴影部分,A
l和基底净反力乘积为冲切荷载;冲切破坏锥的上边长取柱宽a
t=0.4m;冲切破坏锥体在基础底面积范围内的下边长a
b取柱宽加两倍基础有效高度a
b=a'+2h。
9. 某独立基础4m×6m,埋深2.0m,地下水位埋深1.0m,持力层粉质黏土,γ=18kN/m
3,e=0.8,I
L=0.75,该土层进行三台平板载荷试验,f
ak=130kPa、110kPa和135kPa,计算修正后的地基承载力特征值接近
。
- A.158kPa
- B.160kPa
- C.148kPa
- D.162kPa
A B C D
A
[解析]

极差
135-110=25kPa<0.3f
akm=0.3×125=37.5kPa
f
ak=125kPa
持力层土的e=0.8,I
L=0.75,η
b=0.3,η
d=1.6
f
a=f
ak+η
bγ(b-3)+η
dγ
m(d-0.5)
=125+0.3×8×(4-3)+1.6×

×(2-0.5)
=125+2.4+31.2=158.6kPa
[点评] (1)地基平板载荷试验的地基承载力特征值,当3台结果极差小于平均值的30%时,可用平均值作为承载力统计值,f
ak=125kPa。
(2)平板载荷试验,当坑的宽度为3倍压板宽度时,可认为是无埋深的试验结果,承载力可进行深宽修正。
10. 某独立基础4m×4m,基底面P
0=130kPa,土层分布:基底下0~1.6m,粉土,E
si=16MPa;1.6~3.2m,粉质黏土,E
si=11MPa;3.2~6.0m,中砂,E
si=25MPa;6~30m卵石,E
si=60MPa,计算基础中点最终沉降量接近
(计算深度6.0m,ψ
s=0.4)。
A B C D
B
[解析]
沉降计算见表 题10表 
s=ψ
s∑△s'
i=0.4×27.76=11.1mm
[点评] 沉降计算采用GB 50007—2002规范的分层总和法,其中角点的应力系数采用平均的

,卵石层的变形可忽略,计算深度为6.0m。
11. 某箱形基础,作用在基础底面平均压力P
k=100kPa,持力层以上土的重度γ=18.5kN/m
3,地下水位在地面下0.5m,计算基底附加压力为零时,基础的埋置深度为
。
A B C D
C
[解析] 基底附加压力P
0 
[点评] 根据地基沉降计算公式

知,当基底附加压力P
0=0时,地基沉降s=0。
当基础埋深达某一深度时,卸去的自重应力σ
cz恰好与建筑荷载产生的基底平均压力相等时,即p
k=γ
md,理论上地基不会产生沉降,这种卸除大量地基土的自重应力以抵消建筑物荷载的设计,称为补偿性设计。
但是卸去土重后,基底将产生回弹,补偿性基础的沉降主要是土回弹再压缩部分。
12. 某端承桩,单桩单柱基础,桩径0.8m,桩长12m,桩顶平地面,作用在桩顶荷载F=500kN,由于地表大面积堆载使桩产生负摩阻力,其平均值

=20kPa,中性点位于地面下6.0m,求该桩最大轴力接近
。
- A.780kN
- B.500kN
- C.300kN
- D.800kN
A B C D
D
[解析] 由于负摩阻力产生下拉荷载

=1.0×0.8π×20×6=301.44kN
最大轴力N
max=F+

=500+301.44=801.44kN
[点评] 负摩阻力中性点处既无正摩阻力又无负摩阻力,中性点以上6m桩侧为负摩阻力,中性点以下6.0m为正摩阻力,中性点以上桩各截面轴力均为F=500kN;
中性点处轴力除F外,还加上下拉荷载,N
max=801.44kN。
13. 某5桩承台基础,桩径0.6m,桩间距2.0m,承台尺寸3.2m×3.2m,柱尺寸0.6m×0.6m,高度h=0.6m,h
0=0.56m,C20混凝土,计算角桩抗冲切承载力接近
。

- A.1250kN
- B.1200kN
- C.1300kN
- D.1100kN
A B C D
A
[解析] 角桩抗冲切承载力为

圆形桩b
c=0.8d
c=0.8×0.6=0.48m
a
1x=a
1y=1.6-0.3-0.6-0.24=0.46m
λ
1y=a
1y/h
0=0.46/0.56=0.821
λ
1y=a
1y/h
0=0.46/0.56=0.821,λ满足0.25~1.0之间

C20混凝土f
t=1.27MPa,h=0.6m<0.8m,β
hp=1.0,
c
1=c
2=1.6-0.3-0.46=0.84m
[0.823×(0.844+0.46/2)+0.823×(0.844+0.46/2)]
×1.0×1270×0.56=1252.6kN
[点评] 计算承台受冲切承载力时,对于圆柱桩,应将截面换算成方截面桩,b
c=0.8d
c(d
c为桩直径);冲垮比,当λ≤0.25时,取λ=0.25;当λ>1.0时取λ=1.0。a
1x、a
1y是从承台底角桩内边缘引45°冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离,当柱边位于45°线以内时,取柱边与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线。
14. 某工程采用PHC600(110)预应力管桩,桩长60m,抽取1%工程桩(共3根)进行单桩静载试验,其Q
u分别为1500kN,1800kN,2000kN,确定单桩竖向极限承载力Q
uk为
。
- A.1833kN
- B.2200kN
- C.1500kN
- D.不能确定
A B C D
D
[解析]

极差2200-1500=700kN>1833.3×0.3=550kN
[点评] 当参加统计的试桩结果,极差超过平均值的30%时,不能以平均值做为试桩结果统计值,应分析极差过大的原因,结合工程具体情况综合确定,必要时可增加试桩数量。
15. 某松砂地基,f
ak=80kPa,e=0.8,用振冲砂石桩处理后,e=0.6,桩径0.5m,正三角形布桩,桩体承载力特征值为天然地基承载力特征值的5倍,计算复合地基承载力特征值接近
(ξ=1.1)。
- A.120kPa
- B.110kPa
- C.100kPa
- D.90kPa
A B C D
B
[解析]

f
pk=5f
sk f
spk=mf
pk+(1-m)f
sk =0.105×5×80+(1-0.105)×80
=42.06+71.6=113.7kPa
[点评] 振冲砂石桩法是处理饱和砂土地震液化较有效的方法,该法可以增加砂土密实度和提高地基承载力,但经开挖观察,其桩径很不规则,只能近似按平均直径计算。
16. 某15m厚的软土层,采用砂井预压固结,砂井直径0.3m,井距3.0m,等三角形布桩,砂井穿透受压土层,土的竖向和径向固结系数分别为c
v=78.1×10
-4m
2/d,c
h=243.3×10
-4m
2/d,预压荷载120kPa在4个月内加上,然后预压4个月,用改进的高木俊介法计算固结度接近
(Fn=1.62,单面排水)。
A B C D
A
[解析]

[点评] 改进的高木俊介法,无需先计算瞬时加荷条件下的固结度,可计算分级加荷条件下的固结度;当排水竖井采用挤土方法施工时,应考虑涂抹对土体固结度的影响;当土层水平向渗透系数较小时,应考虑井阻的影响;一级或多级加荷条件下,竖井穿透受压层,考虑涂抹和井阻影响的固结度可用以上公式计算。
17. 某条形基础,宽2.5m,埋深2.0m,作用在基础顶竖向力F
K=220kN/m,采用夯实水泥土桩复合地基,桩径0.5m,桩长8.0m,水泥土试块f
cu=1800kPa,单桩承载力特征值为145kN,桩间土f
ak=70kPa,γ=18kN/m
3,计算复合地基面积置换率接近
(β=0.9)。
A B C D
C
[解析] 桩体竖向承载力特征值

取R
a=117.8kN

经深度修正后复合地基承载力特征值
f
a=f
spk+η
dγ
m(d-0.5)=538m+63+1.0×2×18×(2-0.5)
=538m+63+54=538m+117
P
k≤f
a 128≤538m+117,m≥

=0.02=2%
[点评] 夯实水泥土桩复合地基承载力特征值可用上式估算,其中桩间土承载力折减系数β取0.9~1.0,f
sk为处理后桩间土承载力特征值,可取天然地基承载力特征值。
复合地基承载力特征值由f
spk进行深度修正,而不是f
ak的深度修正。
夯实水泥土桩承载力特征值取土对桩支承力和桩体承载力的小者。
18. 某地基采用CFG桩复合地基,桩径0.5m,桩长12m,桩距1.2m,正三角形布桩,要求复合地基承载力特征值f
spk=200kPa,桩间土f
sk=100kPa,计算桩体抗压强度f
cu接近
(β=0.75)。
- A.3200kPa
- B.3000kPa
- C.2900kPa
- D.2600kPa
A B C D
D
[解析]

[点评] 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)为刚性桩,桩体试块强度应满足f
cu≥3R
a/A
p的要求,f
cu为边长150mm立方体试块标准养护28d的抗压强度。
桩间土承载力折减系数β=0.75~0.95,f
sk=100kPa,β取低值,β=0.75。
19. 某黄土地基进行平板载荷试验,压板面积0.5m
2,压力与浸水下沉量如表,判定湿陷起始压力为
。
题19表 P(kPa) | 25 | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 |
浸水下沉量s (mm) | 4.82 | 6.03 | 7.21 | 8.21 | 9.82 | 11.02 | 14.02 | 16.81 | 19.92 |
|
- A.100kPa
- B.150kPa
- C.200kPa
- D.180kPa
A B C D
B
[解析] 绘制p—s曲线
曲线拐点对应的压力为湿陷起始压力
p
sh=150kPa
[点评] (1)根据GB 50025—2004第4.3.7条,现场采用平板载荷试验测定湿陷起始压力的压板面积宜用0.5m
2;
(2)压力-浸水下沉量p—S曲线上,取其转折点所对应的压力为湿陷起始压力。
(3)试坑的的边长或直径应为压板边长或直径的3倍,这样可认为是无埋深的试验结果。

20. 某膨胀土的湿度系数为0.8,2层住宅的基础埋深0.5m,场地下1.0m处土层含水量最小值,当P=50kPa时,不同深度土的膨胀率为:1.5m,δ
epi=1.3;2.5m,δ
epi=1.1;3.5m,δ
epi=1.0,确定该场地的胀缩等级。
A B C
A
[解析] 由湿度系数0.8,得到计算深度为3.5m,ψ
e=0.6

=0.6×(0.013×1000+0.011×1000+0.01×1000)=0.6×34
=20.4mm
15mm ≤s
e≤35mm,膨胀土地基的膨胀等级为Ⅰ级。
[点评] (1)地基土胀缩量计算深度即为大气影响深度,由湿度系数确定,可查《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ 112—87)表3.2.5。
(2)大气影响深度从天然地面算起,膨胀量计算从基础底面算起。
(3)胀缩等级变形量查GBT 112—87表2.3.5。
22. 已知作用于岩质边坡锚杆的水平拉力H
tk=1140kN,锚杆倾角α=15°,锚固体直径D=0.15m,地层与锚固体的黏结强度f
rb=500kPa,如工程重要性等级、锚杆工作条件及安全储备都已考虑,问锚固体与地层间的锚固长度宜为
。
A B C D
C
[解析] 按《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002)第7.2.1条和7.2.3条计算如下:
锚杆轴向拉力标准N
ak:
N
ak=H
tk/cosα=1140/cos15°=1180.2kN
锚杆与地层间的锚固长度l
a(取ξ
1=1.0)

答案(C)正确。
23. 岩体边坡稳定性常用等效内摩擦角ψ
d来评价。今有一高10m水平砂岩层的边坡,砂岩的密度为2.50g/cm
3,内摩擦角35°,黏聚力16kPa,计算得出的岩体等效内摩擦角等于
。
- A.35°20'
- B.41°40'
- C.44°20'
- D.62°30'
A B C D
C
[解析] 根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002)第4.5.5条及其条文说明计算如下:
设边坡直立,取单位宽度坡体,破裂角为θ=45°+

,如图所示,

边坡高度AC=h,不稳定块体宽度AB=b,破裂面长度BC=l。

设等效内摩擦角为ψ
d,则有:

24. 某支挡结构高5m,二层土,计算坑底以上主动土压力接近
。

- A.71kN/m
- B.70kN/m
- C.68kN/m
- D.69kN/m
A B C D
A
[解析] 第一层土,e
a0=γ
1H
DK
a=0
e
a1=γ
1H
1K
a=17×2×tan(45°-32°/2)
=10.4kPa
第二层土

(45°-16°/2)-2×10
×tan(45°-16°/2)
=4.2kPa
e
a2=(γ
1H
1+γ
2H
2)×tan
2(45°-ψ
2/2)
-2c
2tan(45°-ψ
2/2)
=(17×2+19×3)×tan
2(45°-16°/2)
-2×10×tan(45°-16°/2)=36.6kPa
E
a=10.4×2/2+(4.2+36.6)×3/2=71.6kN/m
[点评] 成层土土压力计算,各层土性质不同,其主动土压力系数不同,成层土土压力如图所示。

25. 某基坑深10m,坑顶地面分布均布荷载q=5kPa,土层分布:0~3m粉土①;3~6m黏土②;6~10m砂土③;10~20m黏土④。坑外地下水位5.0m,坑内地下水位平坑底,计算第③层土主动土压力合力接近
。

- A.220kN/m
- B.230kN/m
- C.240kN/m
- D.250kN/m
A B C D
B
[解析] K
a3=tan
2(45°-ψ/2)=tan
2(45°-36°/2)=0.26
③层土顶面主动土压力强度

=(18.5×3+18.9×2+19.1×1+5)×0.26-0
+[(3+3-5)-(3+3-5)×1.0×0.26]×10
=30.52kPa(h
wa=5m≤h=6m,η
wa=1.0)
③层底面主动土压力强度

=(18.5×3+18.9×2+19.1×1+18×4+5)×0.26-0+[(10-5)
-(10-5)×1×0.26]×10
=49.24+37=86.24kPa(h
wa=5m≤h=10m,η
wa=1.0)

[点评] 根据JGJ 120—99规程进行主动土压力计算,σ
ajk中,γ应采用饱和重度γ
sat;计算系数h
wa,当水位深h
wa≤h时,η
wa=1.0。
27. 某建筑场地土层条件及测试数据如下表所示,试判断该场地类别。
题27表 层号 | 土层名称 | 层底深度(m) | 剪切波速υs(m/s) |
① | 填土 | 1.0 | 90 |
② | 粉质黏土 | 3.0 | 180 |
③ | 淤泥质黏土 | 11.0 | 110 |
④ | 细砂 | 16 | 420 |
⑤ | 黏质粉土 | 20 | 400 |
⑥ | 基岩 | >25 | >500 |
A B C D
B
[解析] V
4=420m/s,V
3=110m/s
V
4/V
3=420/110=3.8>2.5,其下土层V
3>400m/s
覆盖层厚度为11.0m

V
se=d
0/t=11/0.094=117m/s,场地为Ⅱ类。
[点评] 根据GB 50011—2001,当地面5m以下存在V
s大于相邻土层V
s,且其下V
s≮400m/s时,可按地面至该土层的距离为覆盖层厚度;计算V
se时取覆盖层厚和20m的小者,所以d
0=11.0m。
29. 某工程采用浅基础,地震设防烈度8度,设计地震分组第一组,地下水位埋深4.0m,土层分布和标贯击数如表,计算液化指数接近
。
题29表 土层号 | 土名 | 土层埋深(m) | 地质年代 | 黏粒含量(%) | 测点深度(m) | Ni |
1 | 黏土 | 0~8.0 | Q4 | 25% | 2 | 10 |
4 | 11 |
6 | 13 |
2 | 粉土 | 8.0~10.0 | Q4 | 14% | 8.5 | 9 |
9.5 | 8 |
3 | 中砂 | 10.0~17.0 | Q1 | 6.2% | 12 | 10 |
14 | 11 |
16 | 12 |
4 | 粗砂 | 17.0~25.0 | Q3 | 2% | 18 | 12 |
20 | 16 |
A B C D
C
[解析] (1)N
cri计算
12m处,N
cr1=10×[0.9+0.1×(12-4)]=17>N
1=10液化
14m处,N
cr2=10×[0.9+0.1×(14-4)]=19>N
2=11液化
(2)中点深度和土层厚度
-12m处,

-14m处,

(3)权函数W
i W
1=3.5m
-1,W
2=1m
-1 (4)液化指数I
lE 
=4.32+0.842=5.16
[点评] 地质年代Q
3和黏土层不液化,粉土层ρ
c=14%>13%(8度设防)不液化,中砂层可能液化,计算N
cr判定。浅基础仅判别15m以内土层的液化,-14m处中点深度下界为15m。
30. 某人工挖孔灌注桩,桩径1.10m(包括护壁厚0.15m),桩长12.5m,桩端持力层中砂,干作业浇灌混凝土,混凝土强度等级C20,用瞬态机械阻抗法检验桩身完整性,实测导纳随频率变化波形如图,计算应力波波速接近
。

- A.3800m/s
- B.3750m/s
- C.3600m/s
- D.3700m/s
A B C D
B
[解析]

c=2×12.5×150=3750m/s
[点评] (1)瞬态机械阻抗法是在手锤或力棒端部安装力传感器(如压电式力传感器),量测作用在桩顶上的力时域波形,由安装在桩顶上的加速度或速度传感器量测桩土系统速度响应时域波形,两种信号经测桩仪的数字滤波、窗函数设置、平滑、趋势项处理和快速傅立叶变换等,可得到速度导纳和频率的关系波形,称为导纳图,由波形判定桩身完整性。
(2)根据波动方程的振动解,可得到方程
△f=c/2L
式中 △f—导纳波形峰值的频差;
c—应力波沿桩身传播速度;
L—桩的长度。
由△f的方程可判定波速C或缺陷位置。