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2017年注册岩土工程师专业案例考试真题及答案上午卷.doc

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一、案例分析题 (每题的四个备选答案中只有一个符合题意)
2017 年注册岩土工程师专业案例考试真题及答案上午卷 一、案例分析题 (每题的四个备选答案中只有一个符合题意) 1. 对某工程场地中的碎石土进行重型圆锥动力触探试验,测得重型圆锥动力触探击数为 25 击/10cm,试验钻杆长度为 15m,在试验完成时地面以上的钻杆余尺为 1.8m,则确定该碎 石土的密实度为下列哪个选项?(注:重型圆锥动力触探头长度不计)( ) A. 松散 B. 稍密 C. 中密 D. 密实 【答案】 C 【解析】 根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009 年版)附录 B,当采用重型圆锥动力触 探确定碎石土密实度时,锤击数 N63.5 应按下式修正:N63.5=α1×N′63.5。 式中,α1 为重型圆锥动力触探锤击数修正系数。又 N′63.5=25,L=15.0,查表 B.0.1(见 题 1 解表 1),插值得:α1=0.595。 题 1 解表 1 重型圆锥动力触探锤击数修正系数 代入数据得:N63.5=α1×N′63.5=0.595×25=14.9≈15(击) 10<N63.5=15<20,查表 3.3.8-1(见题 1 解表 2)得:碎石土的密实度为中密。 题 1 解表 2 碎石土密实度按 N63.5 分类 2. 某城市轨道工程的地基土为粉土,取样后测得土粒相对密度为 2.71,含水量为 35%,密 度为ρ=1.75g/cm3,在粉土地基上进行平板载荷试验,圆形承压板的面积为 0.25m2,在各 级荷载作用下测得承压板的沉降量如下表所示。请按《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB 50307—2012)确定粉土层的地基承载力为下列哪个选项?( ) 题 2 表
A. 121kPa B. 140kPa C. 158kPa D. 260kPa 【答案】 B 【解析】 根据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB 50307—2012)第 15.6.8 条第 2 款规定,当 p~ s 呈缓变曲线时,可按表 15.6.8-1 的规定取对应于某一相对沉降值(即 s/d 或 s/b,d 和 b 为承压板直径和宽度)的压力评定地基土承载力,但其值不应大于最大加载量的一半。故由 最大加载量 280kPa 确定的地基承载力为 140kPa。 孔隙比为: 根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009 年版),查表 3.3.10-1(见题 2 解表 1) 得粉土密实度为稍密。则根据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB 50307—2012)查表 15.6.8-1(见题 2 解表 2)可知 s/d=0.020。 题 2 解表 1 粉土密实度分类 题 2 解表 2 各类土的相对沉降值(s/d 或 s/b) 圆形承压板的直径为: s/d=0.020,s=0.020d=0.020×0.564=0.01128m=11.28mm 则由 s/d 确定的承载力为: fak=140+(160-140)÷(11.42-9.93)×(11.28-9.93)≈158kPa>140kPa 因此,地基土承载力为 140kPa。 3. 取某粉质黏土试样进行三轴固结不排水压缩试验,施加周围压力为 200kPa,测得初始 孔隙水压为 196kPa,待土试样固结稳定后再施加轴向压力直至试样破坏,测得土样破坏时 的轴向压力为 600kPa,孔隙水压力为 90kPa,试样破坏时孔隙水压力系数为下列哪个选项?
( ) A. 0.17 B. 0.23 C. 0.30 D. 0.50 【答案】 B 【解析】 根据《工程地质手册》(第五版)第 171 页第三篇第一章第二节的孔隙水压力系数的测定方 法:一般可用固结不排水的三轴剪切试验(CU)测定下列两种情况下主应力增量与孔隙水压 力变化的关系。 ①最大最小主应力以相同的增量增加,即Δσ1=Δσ3,测出Δσ3 与孔隙水压力增量Δu 的关系,其关系曲线的斜率即为孔隙水压力系数 B 值(受气体压缩性影响的孔隙水压力系数 值),即 B=Δu/Δσ3。 ②最小主应力保持不变,即Δσ3=0,测出Δσ1 与孔隙水压力增量Δu 的关系,其关系曲 线的斜率即为孔隙水压力系数 值(受剪胀性或剪缩性影响的孔隙水压力系数值)。 孔隙水压力系数 A 值可按下式确定 由题意可得: 4. 某公路隧道走向 80°,其围岩产状 50°∠30°,现需绘制沿隧道走向的地质剖面(水 平与垂直比例尺一致),问剖面图上地层视倾角取值最接近下列哪个选项?( ) A. 11.2° B. 16.1° C. 26.6° D. 30° 【答案】 C 【解析】 将真倾角换算成视倾角的公式为:tanβ=n·tanα·sinω。 式中,α为真倾角,α=30°;n 为纵横比例之比值,n=1;ω为岩层走向和剖面走向之夹 角,ω=50°+90°-80°=60°;β为视倾角。 代入数据计算得:tanβ=1×tan30°×sin60°=0.5,β=26.6°。 5. 墙下条形基础,作用于基础底面中心的竖向力为每延米 300kN,弯矩为每延米 150kN·m,
拟控制基底反力作用有效宽度不小于基础宽度的 0.8 倍,满足此要求的基础宽度最小值最接 近下列哪个选项?( ) A. 1.85m B. 2.15m C. 2.55m D. 3.05m 【答案】 B 【解析】 该条形基础受力的偏心距 e=M/F=150/300=0.5m,a=b/2-e=b/2-0.5,基底反力作用 有效宽度为 3a,由 3a≥0.8b,解得:b≥2.14m。故选项 B 最接近。 6. 在地下水位很深的场地上,均质厚层细砂地基的平板载荷试验结果如下表所示,正方形 压板边长为 b=0.7m,土的重度γ=19kN/m3,细砂的承载力修正系数ηb=2.0,ηd=3.0。 在进行边长 2.5m、埋置深度 d=1.5m 的方形柱基础设计时,根据载荷试验结果按 s/b=0.015 确定且按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)的要求进行修正的地基承载力特征 值最接近下列何值?( ) 题 6 表 A. 150kPa B. 180kPa C. 200kPa D. 220kPa 【答案】 B 【解析】 根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第 5.2.4 条规定,当基础宽度大于 3m 或埋置深度大于 0.5m 时,从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特 征值,尚应按下式修正: 计算由 s/b 确定的地基承载力特征值 s/b=0.015,s=0.015b=0.015×700=10.5mm 由题 6 表可得,承载力 fak=100+(125-100)×(10.5-8.61)÷(10.57-8.61)=124.1kPa。 代入数据计算得: 故选项 B 最接近。 7. 条形基础宽 2m,基础埋深 1.5m,地下水位在地面下 1.5m,地面下土层厚度及有关的试 验指标见下表,相应于荷载效应标准组合时,基底处平均压力为 160kPa,按《建筑地基基 础设计规范》(GB 50007—2011)对软弱下卧层②进行验算,其结果符合下列哪个选项?( )
题 7 表 A. 软弱下卧层顶面处附加压力为 78kPa,软弱下卧层承载力满足要求 B. 软弱下卧层顶面处附加压力为 78kPa,软弱下卧层承载力不满足要求 C. 软弱下卧层顶面处附加压力为 87kPa,软弱下卧层承载力满足要求 D. 软弱下卧层顶面处附加压力为 87kPa,软弱下卧层承载力不满足要求 【答案】 A 【解析】 根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第 5.2.7 条规定,当地基受力层范围内 有软弱下卧层时,应按下式验算软弱下卧层的地基承载力:pz+pcz≤faz。 ①根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第 5.2.4 条规定,确定地基承载力 faz 粉砂的加权平均重度:γm=(1.5×20+1.5×10)÷3=15kN/m3。 基础埋置深度大于 0.5m 时,则地基承载力特征值为:faz=fak+ηdγm(d-0.5)=70+ 1.5×15×(3-0.5)=126.25kPa。 ②确定软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz 基础底面处自重压力为:pc=20×1.5=30kPa。 则软弱下卧层顶面处土的自重压力值为:pcz=1.5×20+1.5×10=45kPa。 ③根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第 5.2.7 条规定,确定软弱下卧层顶 面处的附加压力值 pz 已知 Es1/Es2=12/3=4,z/b=1.5/2.0=0.75。 查表 5.2.7(见题 7 解表),插值得:地基压力扩散角θ为 24°。 题 7 解表 地基压力扩散角θ 软弱下卧层顶面处的附加压力值 pz 为: pz+pcz=78+45=123kPa≤faz=126.25kPa,即软弱下卧层承载力满足要求。 8. 某承受轴心荷载的柱下独立基础如图所示(图中尺寸单位为 mm),混凝土强度等级为 C30。问:根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011),该基础可承受的最大冲切力 设计值最接近下列哪项数值?(C30 混凝土轴心抗拉强度设计值为 1.43N/mm2,基础主筋的 保护层厚度为 50mm)( )
题 8 图(尺寸单位:mm) A. 1000kN B. 2000kN C. 3000kN D. 4000kN 【答案】 D 【解析】 根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第 8.2.8 条规定,柱下独立基础的受冲 切承载力应按下列公式验算:Fl≤0.7βhpftamh0。 基础冲切破坏锥体的有效高度 h0=0.8-0.05-0.01=0.74m; 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长等于柱宽,即 at=0.6m; 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础地面积范围内的下边长:ab=0.6+2×0.74=2.08m; 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:am=(at+ab)/2=(0.6+2.08)/2=1.34m。 当 h 不大于 800mm 时,βhp 取 1.0。 代入数据,则最大冲切力设计值为: Fl=0.7βhpft4amh0=0.7×1.0×1430×4×1.34×0.74=3970kN 故选项 D 最接近。 9. 某筏板基础,平面尺寸为 12m×20m,其地质资料如图所示,地下水位在地面处。相应 于作用效应准永久组合时基础底面的竖向合力 F=18000kN,力矩 M=8200kN·m,基底压力 按线性分布计算。按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)规定的方法,计算筏 板基础长边两端 A 点与 B 点之间的沉降差值(沉降计算经验系数ψs=1.0),其值最接近以 下哪个数值?( )
题 9 图 A. 10mm B. 14mm C. 20mm D. 41mm 【答案】 A 【解析】 根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第 5.2.2 条第 2 款规定,当偏心荷载作 用时,有: pkmax=[(Fk+Gk)/A]+(Mk/W) pkmin=[(Fk+Gk)/A]-(Mk/W) 偏心距 e=M/F=8200/18000≈0.46<b/6=20/6≈3.33,为小偏心。 偏心荷载作用下的应力为: Δp=pmax-pmin=2×M/W=2×[8200÷(12×202÷6)]=20.5kPa 第 5.3.5 条规定,计算地基变形时,地基内的应力分布,可采用各向同性均质线性变形体理 论。其最终变形量可按下式进行计算: 已知 l/b=12/20=0.6,z/b=12/20=0.6,查附录 K 表 K.0.2 得 A、B 两点平均附加应力系 数: 则 A 点与 B 点之间的沉降差值:
10. 某构筑物基础拟采用摩擦型钻孔灌注桩承受竖向荷载和水平荷载,设计桩长 10.0m, 桩径 800mm,当考虑桩基承受水平荷载时,下列桩身配筋长度符合《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的最小值的是哪个选项?(不考虑承台锚固筋长度及地震作用与负摩阻力,桩、 土的相关参数:EI=4.0×105kN·m2,m=10MN/m4)( ) A. 10.0m B. 9.0m C. 8.0m D. 7.0m 【答案】 C 【解析】 根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第 5.7.5 条规定,桩的水平变形系数α按下式 确定: 本题的桩为圆形桩,因此当直径 d=0.8<1.0 时,桩身的计算宽度为: b0=0.9×(1.5d+0.5)=0.9×(1.5×0.8+0.5)=1.53m 代入数据得桩的水平变形系数α=0.52。 根据第 4.1.1 条第 2 款规定,摩擦桩配筋长度不应小于 2/3 桩长,即 2/3×h=2/3×10=6.7; 当承受水平荷载时,配筋长度尚不宜小于 4.0/α,即 4.0/α=4.0/0.52=7.69m≈8.0m。综 上,配筋长度不宜小于 8.0m。 11. 某多层建筑采用条形基础,宽度 1m,其地质条件如图所示,基础底面埋深为地面下 2m, 地基承载力特征值为 120kPa,可以满足承载力要求,拟采用减沉复合疏桩基础减小基础沉 降,桩基设计采用桩径为 600mm 的钻孔灌注桩,桩端进入第②层土 2m,如果桩沿条形基础 的中心线单排均匀布置,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列桩间距选项中哪 一个最适宜?(传至条形基础顶面的荷载 Fk=120kN/m,基础底面以上土和承台的重度取 20kN/m3,承台面积控制系数ξ=0.6,承台效应系数ηc=0.6)( ) 题 11 图 A. 4.2m B. 3.6m C. 3.0m D. 2.4m 【答案】 B
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