单项选择题 (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)
某民用建筑场地中在软黏土层中进行机械式十字板剪切试验,测得原状土剪切破坏时百分表最大读数为220(0.01mm),轴杆与土摩擦时百分表读数为15(0.01mm),轴杆旋转6圈后,百分表最大读数为80(0.01mm),轴杆与土摩擦时百分表读数为10(0.01mm),已知十字板常数为161.77m-2,钢环系数为1.3N/0.01mm,选择下面选项中接近的值。4. 土体灵敏度为( )。
A B C D
B
[解析] c
u峰=K·C·(R
y-R
g)
=161.77×1.3×(220-15)
=43111.7(N/m
2)=43(MPa)
C
u残=K·C·(R
y-R
g)
=161.77×1.3×(80-10)
=14721(N/m
2)
=14.7(kPa)

如只求灵敏度时:

5. 某建筑场地中进行抽水试验,含水层为承压含水层,隔水顶板厚8.0m,承压含水层厚12m,抽水井深11.0m,过滤器安置在井底,长3.0m,过滤器顶部紧接含水层顶板,抽水井直径为60cm,第一次降深为2.0m,稳定抽水量为422m
3/d;第二次降深为4.0m;稳定抽水量为871m
3/d;第三次降深为6.0m,稳定抽水量为1140m
3/d;地下水水头位于地表下1.0m处,如果用吉林斯基系数a=1.6计算,渗透系数为
。

- A.28m/d
- B.30m/d
- C.32m/d
- D.35m/d
A B C D
B
[解析] 该类型为承压水非完整井稳定流抽水试验,可按《岩土工程手册》表7-2-7中公式计算:

其中:l=3.0m,r=0.3m,a=1.6

0.3M=0.3×12=3.6m>l

6. 原状取土器外径D
W=75mm,内径d
s=71.3mm,刃口内径D
e=70.6mm,取土器具有延伸至地面的活塞杆,按《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)规定,该取土器为( )。
- A.面积比为12.9,内间隙比为0.52的厚壁取土器
- B.面积比为12.9,内间隙比为0.99的固定活塞厚壁取土器
- C.面积比为10.6,内间隙比为0.99的固定活塞薄壁取土器
- D.面积比为12.9,内间隙比为0.99的固定活塞薄壁取土器
A B C D
D
[解析] 据《工程地质手册》第三版第154页内容计算如下:
面积比A
r 
内间隙比C
i 
据《原状土取样技术标准》(JGJ 89—92)附录A,面积比A
r<13%时为薄壁取土器,有延伸至地面的活塞杆的为固定活塞取土器。
答案(D)为正确答案。
8. 某基础,b×l=2m×3m,基础埋深2.0m,作用在基础顶荷载F
k=1200kN,地下水埋深2.5m,计算淤泥质土顶面附加压力与自重压力之和接近
。

- A.110kPa
- B.120kPa
- C.100kPa
- D.125kPa
A B C D
A
[解析]

[点评] (1)软弱下卧层顶面自重压力由天然地面起算,水位以下取有效重度;
(2)压力扩散角和上下层土的压缩模量比值以及基底至下卧层顶面距离和基础宽度比值有关,可查GB 50007—2002表5.2.7,基础宽度取短边;
(3)p
c为基础底面处自重压力,p
k为基础底面的平均压力。
9. 某矩形基础,底面尺寸4m×2m,土层重度λ=18kN/m
3,基础作用偏心荷载F
K=720kN,弯矩M
K=20kN·m,计算基底最大压力接近
。

- A.320kPa
- B.252kPa
- C.300kPa
- D.200kPa
A B C D
B
[解析] G
K=4×1.5×2×20=240kN
F
K、M
K和G
K共同作用下的偏心距,对0点取矩
F
K×1.0-M
K=(F
K+G
K)e

[点评] 该题易错在以F
K偏心距1.0m判定是否≤

,正确的方法应考虑外荷载和基础及上覆土自重计算系统偏心距,和

进行比较式。
10. 某矩形基础,平面尺寸4m×2m,弯矩作用方向沿基础长边,已知基底边缘的最大和最小压力为:p
max=200kPa,p
min=60kPa,计算作用于基底面弯矩接近
。
- A.400kN·m
- B.186kN·m
- C.200kN·m
- D.370kN·m
A B C D
D
[解析] 基底平均压力p
k 
[点评] 抗弯模量

,对于仅竖向荷载作用,b为基础的短边,当有弯矩作用时,b为力矩作用方向的基础底面边长,该题中的b为4m,而不是2m。
11. 某积水低洼场地进行地面排水后天然土层上回填厚度5.0m的压实粉土,以此时的回填面标高为准下挖2.0m,利用压实粉土作为独立方形基础的持力层,方形基础边长4.5m,在完成基础及地上结构施工后,在室外地面上再回填2.0m厚的压实粉土,达到室外设计地坪标高,回填材料为粉土,载荷试验得到压实粉土的承载力特征值为150kPa,其他参数见图,若基础施工完成时地下水位已恢复到室外设计地坪下3.0m,(如图所示),地下水位上下土的重度分别为18.5kN/m
3和20.5kN/m
3,请按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)试求深度修正后地基承载力的特征值接近
(承载力宽度修正系数η
b=0,深度修正系数η
d=-1.5)。

- A.190kPa
- B.170kPa
- C.180kPa
- D.200kPa
A B C D
C
[解析]

[点评] 根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)第5.2.4条,基础埋深d,当填土在上部结构施工完后完成的,d应从天然地面标高算起,所以d=2.0m,不应该是4m。
12. 某柱下独立基础,尺寸3.0m×2.5m,埋深1.5m,作用在基础顶上的荷载标准值F
K=1650kN,荷载准永久值为1485kN,土层分布:0~3.0m黏土,λ=kN/m
3,E
s=4.5MPa;3~7.5m粉质黏土,E
s=7.2MPa;7.5~12m中砂,E
s=20MPa,在进行基础沉降计算时,计算深度接近( )。
A B C D
B
[解析] 计算深度zn
zn=b(2.5-0.4lnb)=2.5×(2.5-0.4×ln2.5)=5.3m
[点评] 根据《建筑地基基础设计规范》GB 50007—2002,当无相邻荷载影响,基础宽度在1~30m范围时,基础中点地基变形计算深度可按上式计算,其中基础宽度b应为短边,b=2.5m。
16. 某钢管桩,桩端带井字隔板,桩径0.9m,桩长9.0m,土层分布:0~3.0m黏土,q
sik=45kPa;3~700m粉土,q
sik=55kPa;7.0~8.0m砾砂,q
sik=70kPa;8~10m中砂,q
sik=60kPa,q
pk=2000kPa。计算单桩极限承载力接近
。
- A.1800kN
- B.2000kN
- C.2200kN
- D.1900kN
A B C D
B
[解析] 桩端带井字隔板,n=9

[点评] 敞口钢管桩底部设置隔板时,桩端闭塞效果将会提高,即增大闭塞效应系数λ
p,隔板愈多,愈接近闭口桩。
17. 某住宅楼采用石灰粉喷桩复合地基,面积置换率m=0.26,单桩承载力特征值150kN,桩体试块f
cu=2.2MPa,桩径0.5m,桩长12m,桩问土f
sk=100kPa,λ=18kN/m
3,基础埋深2.0m,计算经深度修正后复合地基承载力特征值接近( )(β=0.8,η=0.3)。
- A.200kPa
- B.210kPa
- C.270kPa
- D.310kPa
A B C D
C
[解析] R
a=ηf
cuA
p=0.3×2000×0.196=117.8kN≤f
pk=150kN
取R
a=117.8kN

深度修正后f
a f
a=f
spk+η
dλ
m(d-0.5)=215.4+1.0×2×18×(2-0.5)=215.4+54=269.4kPa
[点评] 复合地基承载力特征值进行修正时,按《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2002)规定,基础宽度的地基承载力修正系数为零;深度的地基承载力修正系数取1.0;桩的承载力特征值应取桩体承载力特征值和土对桩支承承载力特征值的小者。
18. 某饱和软土,厚20m,采用袋装砂井排水固结,砂井直径d
w=0.07m,间距1.4m,三角形布置,砂井穿透软土层,往下为不透水层,固结系数c
h=c
v=1.8×10
-3cm
2/s,预压荷载p=100kPa,分两级加载,第一级60kPa,10天内加上,预压20天,而后10天内加至100kPa,计算120天时的固结度接近
。
A B C D
A
[解析]

[点评] 根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2002),软土地基在单级或多级等速加荷条件下的固结度采用改进的高木俊介法,即题中公式,该公式理论上是精确解,无需计算瞬时加荷条件下的固结度。
式中

——第i级荷载加荷速度;
∑△p——各级荷载的累加值,∑△p=60+40=100kPa;
T
i-1、T
i——分别为第i级荷载的起始和终止时间,第一级荷载T
i=10d,第二级荷载,T
i=40d,T
i-1=10+20=30d。
19. 某黄土地基厚8m,λ=18kN/m
3,ω=30%,采用灰土挤密处理湿陷性,处理后要求ρ
dmax=1600kg/m
3,桩径0.4m,正方形布桩,计算桩间距接近
(

=0.9)。
A B C D
C
[解析]

[点评] (1)土质量密度单位为kg/m
3,土重度单位为kN/m
3,ρ=λ/g,g为重力加速度,g=9.81m/s
2,1kg·m/s
2=1N,因此ρ,λ可以互为换算。
(2)最大干密度p
dmax,要取土在室内进行击实试验得到。
20. 某路基底宽B=20m,高5.0m,λ=18kN/m
3,溶洞顶板岩层厚23m,λ=21kN/m
3,顶板附加荷载p
0=250kPa,溶洞顺路线长b=6.0m,岩体抗弯强度R=3.5MPa,计算溶洞顶板安全厚度接近( )(K=1.2)。
A B C D
D
[解析]

式中 H——顶板安全厚度;
b——溶洞顺路线长度;
B——路基底宽;
[σ]——岩石的允许弯曲应力,[σ]=

R=3500/8=437.5kPa;
M——弯矩,按两端固定梁计算。

Q——洞顶总线荷载;
K——安全系数,石灰岩K≥1.2。
Q=23×21×1.0+250×1.0+20×5×18=483+250+1800=2533kN/m
[点评] 根据《公路路基设计规范》(JTJ 013—95)第6.4.2.4条,路基基底溶洞顶板安全厚度宜按固定梁受弯曲情况计算弯矩M,然后按以上公式估算顶板安全厚度;Q为溶洞顶板总线荷载,包括自重和附加荷载。
21. 某黄土ω=17.9%,e=1.03,λ=15.3kN/m
3,a=0.85MPa
-1,判别该黄土是否为新近黄土。
(A) 是 (B) 否
A B
B
[解析] R=-68.45e+10.98a-7.16λ+1.18ω
=-68.45×1.03+10.98×0.85-7.16×15.3+1.18×0.179
=-70.50+9.33-109.5+0.211=-170.4
R0=-154.8,R<R0
[点评] (1)场地是否属于新近黄土,除进行现场判别外可用以上公式进行计算判定;
(2)式中压缩系数口在50~150kPa竖向压力下测定,即小压力下具有高压缩性。
22. 膨胀土的参数如表,计算胀缩变形量接近
。
层序 | 层厚hi(m) | 含水量变化△ωi | 收缩系数λsi | 膨胀率δcpi |
1 | 1.2 | 0.0273 | 0.28 | 0.0084 |
2 | 1.0 | 0.014 | 0.35 | 0.0249 |
- A.34mm
- B.30mm
- C.28mm
- D.147mm
A B C D
A
[解析]

[点评] 膨胀土的胀缩变形计算公式中δ
cpi为基底下第i层土在自重压力加附加压力作用下的膨胀率;λ
si为第i层土的收缩系数;△ω
i为地基土收缩过程中含水量的变化量;φ为经验系数,取0.7;h
i为土层厚度。
24. 某铁路路肩采用重力式挡墙,挡墙高为3.0m,顶、底宽2.0m,墙体重度22kN/m
3,墙顶中心荷载为50kN/m,墙背水平荷载为70.0kN/m,墙背填土为砂土,该挡墙墙趾处的基底压应力为
kPa。
A B C D
D
[解析] 据《铁路路基支挡结构设计规范》第3.3.5条计算:
∑M
y=1×2×3×1×22+50×1×1=182(kN·m)
∑M
0=1×70.0=70.0(kN·m)
∑N=2×3×1×22+50×1=182(kN)

答案(D)正确。
26. 某支挡结构,高度5m,距离墙顶2m有一局部均布荷载q=10kPa,土层λ=18kN/m
3,c=0,φ=10°,计算土压力接近
。

- A.160kN/m
- B.170kN/m
- C.174kN/m
- D.180kN/m
A B C D
C
[解析] 由O点和O'点作直线OD和O'E与水平线夹角交于D和E,

=45°+10/2=50°

AD=tanθ×OA=tan50°×2=2.38m
AE=tanθ×O'A=tan50°×4=4.76m
AD的D点土压力强度,

DE的D点土压力强度
e'
D=λ(AD)K
a+qK
a=30+10×0.7=37kPa
DE的E点土压力强度
e'
E=λ(AE)K
a+qK
a=(18×4.76+10)×0.7=67kPa
AB的B点土压力强度
e
B=λHK
a=18×5×0.7=63kPa

[点评] 当土层表面的均布荷载为局部且离墙顶一定距离时,土压力计算可用作图法,从荷载q的二端点引二直线和水平线夹角为θ,θ=45°+φ/2交于墙体D和E点,D点以上和E点以下的土压力不受地面荷载影响,D和E之间的土压力按均布荷载计算,AB面土压力为图中阴影面积。
27. 采用土钉加固一破碎岩质边坡,上钉锚固长度L=4.0m,土钉拉力为188kN,锚孔直径d=108mm,孔壁和砂浆的极限剪应力τ=0.25MPa,钉材和砂浆粘结力τ
g=2.0MPa,钉材为HRB材质,f
y=300MPa,其直径d
b=32mm,计算土钉抗拔安全系数接近( )。
A B C D
B
[解析] (1)土钉与孔壁抗剪强度确定锚固力
F
i1=πdl
eiτ=π×0.108×4.0×250=339.12kN

(2)钉材与砂浆粘结强度τ
g确定锚固力
F
i2=πd
bl
eiτ
g=π×0.032×4×2000=803.8kN

(3)钉材抗拉力

K
1、K
2和K
3三者取小值,K=1.28。
[点评] 根据《铁路路基支挡结构设计规范》(GB 10025—2001)土钉抗稳定性验算,土钉抗拔力由三个因素决定,一是土钉和土体的摩阻力;二是钉材和砂浆的粘结强度;三是钉材本身的抗拉强度,土钉抗拔力为三者取小值。
28. 某建筑场地抗震设防烈度为7度,地基设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为二组,地下水位埋深2.0m,未打桩前的液化判别等级如下表所示,采用打入式混凝土预制桩,桩截面为400mm×400mm,桩长l=15m,桩间距S=1.6m,桩数20×20根,置换率m=0.063,打桩后液化指数由原来的12.9下降为
。
地质年代 | 土层名称 | 层底深度 (m) | 标准贯入试 验深度(m) | 实测击数 | 临界击数 | 计算厚度 (m) | 权函数 | 液化指数 |
新近 | 填土 | 1 | | | | | | |
Q4 | 黏土 | 3.5 | | | | | | |
粉砂 | 8.5 | 4 | 5 | 11 | 1.0 | 10 | 5.45 |
5 | 9 | 12 | 1.0 | 10 | 2.5 |
6 | 14 | 13 | 1.0 | 9.3 | |
7 | 6 | 14 | 1.0 | 8.7 | 4.95 |
8 | 16 | 15 | 1.0 | 8.0 | |
Q3 | 粉质黏土 | 20 | | | | | | |
A B C D
A
[解析] 4m、5m和7m处N
i<N
cr产生液化
(1)打桩后以上3处标贯击数值为
4m处,N
4=N
p+100m(1-e
-0.3Np)=5+100×0.063×(1-e
-0.3×5)
=5+6.3×0.777=9.89<N
cr=11,液化
5m处N
5=9+100×0.063×(1-e
-0.3×9)=14.88>N
cr=12,不液化
7m处,N
7=6+100×0.063×(1-e
-0.3×6)=11.26<N
cr=14液化
(2)中点深度和土层厚度

(3)权函数
4m处,ω4—
=10m
-1,
7m处,ω
7=15-7=8m
-1 (4)液化指数I
lE 
[点评] 根据GB 50011—2001,对于打入式预制桩,桩间距为2.5~4倍桩径(s/d=1.6/0.4=4),桩数不少于5×5的,可计入挤密作用,挤密后桩间土标贯击数可用以上经验公式计算。
打桩后液化指数由打桩前,I
lE=5.45+2.5+4.95=12.9降至,I
lE=2.56,场地由中等液化变为轻微液化。
30. 某场地的建筑采用桩基础,其土层分布和标贯击数如表,地下水位埋深5.0m,地震设防8度,设计地震分组第一组,计算液化指数接近( )。
土名 | 层底深度(m) | 地下水位(m) | 标贯深度(m) | N | Ncr |
粉土 | 8 | 5 | 5 | 5 | 5.2 |
7 | 6 | 6.35 |
粉砂 | 20 | | 10 | 8 | 14 |
13 | 8 | 17 |
17 | 20 | 19 |
19 | 12 | 18 |
A B C D
B
[解析] 该建筑采用桩基础,地震液化应判别至20m
(1)中点深度

(2)土层厚度d
1=1.0m;d
2=2m;d
3=3.5m;d
4=3.5m;d
5=2m
(3)权函数

(4)液化指数I
lE 
[点评] 采用桩基础,除判别15m深范围内的土层液化外,尚应判别15~20m范围内土的液化:判别5~20m的权函数时,中点深度为5m时ω
i=10,中点深度为20m时,ω
i=0,5~20m应按线性内插法取值。
31. 某柱下条形基础,在间距为10m基础梁上进行3个点的沉降观测,A、B和C三点的沉降量分别为120mm、200mm和170mm,计算基础梁的挠度接近
。
- A.100mm
- B.140mm
- C.18mm
- D.20mm
A B C D
D
[解析] 基础梁挠度

[点评] (1)根据《岩土工程监测规范》(YS 5229—96)第3.8.6条,图中f
c为基础梁挠度,由几何图形可以按以上公式计算f
c值。
(2)结构梁的挠度允许值为

,该基础梁的挠度为

,在允许值范围内。
32. 某灌注桩,直径0.8m,桩长20m,C25混凝土,土层分布:0~4m为淤泥质黏土①;4~10m为粉质黏土②;10m以下为中砂③。对该桩进行静荷载试验,并采用滑动位移计进行桩身内力测试,单桩极限承载力Q
u=100kN,在淤泥质黏土①层的检测数据如表,计算①层土的平均极限侧阻力接近
(E
c=1.2×10
4MPa)。
测距(m) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
测点深(m) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
土层 | ① | ① | ② | ② | ② |
△l×10-2(mm) | 0.389 | 0.378 | 0.280 | 0.281 | 0.278 |
- A.22kPa
- B.20kPa
- C.24kPa
- D.18kPa
A B C D
A
[解析] 桩身在①层土的4m处的应变值

[点评] (1)滑动位移计是在灌注中预埋专用测管,检测时将头子插入测管中,并在间距为1.0m的两测标间一步步移动,在测标问使导杆旋转45°,向上拉紧加强电缆,利用锥面~球面原理,使探头的两个测头在相邻两个测标间张紧,探头传感器被触发,测试数据被二次仪表接收。
(2)该法检测的是每一米桩身的变形值,灵敏度可达0.001mm,精度±0.003m。
(3)由桩身应变值可换算截面轴力,从而计算桩侧阻,