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2020年注册岩土工程师专业案例考试真题及答案下午卷.doc

发布时间：2022-11-03 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.89M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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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）
    2020 年注册岩土工程师专业案例考试真题及答案下午卷 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. 某钻孔揭露地层如图所示，在孔深 7.5m 处进行螺旋载荷板试验。板直径为 160mm，当 荷载为 5kN 时，载荷板沉降量为 2.3mm，试计算该深度处土层的一维压缩模量最接近下列哪 个选项？（无因次沉降系数 Sc 为 0.62，γw＝10kN/m3）（ ） 题 1 图 A. 5MPa B. 10MPa C. 16MPa D. 18MPa 【答案】 B 【解析】 根据《工程地质手册》（第五版）第 257 页规定，螺旋板载荷试验，一维压缩模量可用下式 计算： 式中，Esc 为一维压缩模量，单位为 kPa；Pa 为标准压力，单位为 kPa，取一个大气压力 Pa ＝100kPa；P 为 p～s 曲线上的荷载，单位为 kPa：P0（7.5m）为有效上覆压力，单位为 kPa； s 为与 P 相应的沉降量，单位为 cm；D 为螺旋板直径，单位为 cm；m 为模数；α为应力指数， 超固结土取 1；砂土、粉土取 0.5，正常固结饱和黏土取 0；sc 为无因次沉降数，可由图 3-5-6 查得。 （1）计算公式中的各个参数
    深度 7.5m 处的有效自重： P0（7.5m）＝17×2＋18×（3.5－2）＋（19－10）×（5－3.5）＋（20.3－10）×（7.5 －5）＝100.25kPa 大气压强：Pa＝100kPa 板直径：D＝16cm 模数： 应力指数：砂土，α＝0.5。 （2）一维压缩模量： 2. 某场地内花岗岩球状风化体发育，分布无规律。某钻孔揭露的地层信息见下表。试计算 该针孔花岗岩球状风化体的总厚度为下列哪个选项？（ ） 题 2 表 A. 7m B. 9m C. 11m D. 14m 【答案】 B 【解析】 （1）球体风化体的特征是风化的近似对称性。
    （2）20m 以上是土，其中，4～7m 的微风化花岗岩是土中的孤石，不计入花岗岩的球状风化 体。 （3）20m～25m 是粉砂岩，与花岗岩无关，不计入花岗岩的球状风化体。 （4）25m～28m、28～30m、30m～32m 呈现强风化、中风化、强风化的对称性。所以，28～ 30m 是周边为强风化花岗岩，中间为中风化花岗岩的球状风化体。 （5）36～39m 是周边为强风化花岗岩，中间为微风化花岗岩的球状风化体。 （6）41～45m 是周边为强风化花岗岩，中间为微风化花岗岩的球状风化体。 综上可得该针孔花岗岩球状风化体的总厚度合计为 9m。 3. 某水电工程的地下洞室，轴线走向 NE40°，跨度 10m，进洞后 20～120m 段，围岩为巨 厚层石英砂岩，岩层产状 NE50°/SE＜20°，层面紧密起伏粗糙，其他结构面不发育。测得 岩石和岩体弹性波纵波速度分别为 4000m/s、3500m/s，岩石饱和单轴抗压强度 101MPa，洞 内有地下水渗出，测得该段范围内总出水量约 200L/min；洞室所在地段，区域最大主应力 22MPa。根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB 50487—2008），该段洞室围岩详细分类和 岩爆分级应为下列哪个选项？并说明理由。（ ） A. 围岩Ⅰ类，岩爆Ⅰ级 B. 围岩Ⅱ类、岩爆Ⅱ级 C. 围岩Ⅲ类、岩爆Ⅰ级 D. 围岩Ⅲ类、岩爆Ⅱ级 【答案】 C 【解析】 根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB 50487—2008）附录 N 和附录 Q。 （1）围岩详细分类 ①Rc＝101MPa＞100MPa，A＝30，为硬质岩。 ② ，B＝30.64，岩体完整。 ③围岩为巨厚层石英砂岩，且洞室跨度 10m，意味着在这 10m 跨度范围内，层面紧密起伏粗 糙。可以判断出层面的延伸长度应该大于 10m。故按照规范表 N.0.9-3 可得：C＝27－3＝24。 ④题干中 20m～120m 这 100m 的洞长范围，Q＝200L/min，故按照规范表 N.0.9-4，10m 长隧 洞渗水：Q＝20L/（min·10m），T′＝A＋B＋C＝84.64≤85，D＝－0.036（按线性内插法取 用）。 ⑤根据规范表 N.0.9-5，石英砂岩岩层走向 NE50°，洞室轴向 NE40°，两者夹角β＝10° ＜30°，岩层层面倾角α＝20°，洞顶 E＝－12，边墙 E＝0。作为围岩，既要考虑洞顶，也 要考虑边墙，两者取不利，E＝－12。 ⑥根据规范表 N.0.7，T＝A＋B＋C＋D＋E＝72.6，为Ⅱ级。 ⑦围岩强度应力比 （2）岩爆分级 ，降一级，为Ⅲ级。 根据规范表 Q.0.2，岩石强度应力比 ，为Ⅰ级。 4. 某场地拟采用弃土和花岗岩残积土按体积比 3∶1 均匀混合后作为填料。已知弃土天然 重度为 20.0kN/m3，大于 5mm 土粒质量占比为 35%，2～5mm 为 30%，小于 0.075mm 为 20%， 颗粒多呈亚圆形；残积土天然重度为 18kN/m3，大于 2mm 土粒质量占比为 20%，小于 0.075mm 为 65%。混合后土的细粒部分用液塑限联合测定仪测得圆锥入土深度与含水率关系曲线见下
    图，按《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001）（2009 年版）的定名原则，混合后土的定 名应为以下哪种土？（请给出计算过程）（ ） 题 4 图 A. 含黏土圆砾 B. 含圆砾粉质黏土 C. 含粉质黏土圆砾 D. 含圆砾黏土 【答案】 A 【解析】 （1）弃土和花岗岩残积土按体积比 3∶1 均匀混合后。 ①大于 2mm 的颗粒含量 多呈亚圆形，为圆砾。 ②小于 0.075mm 的颗粒含量 （2）符合混合土的颗粒组成，命名为含黏土圆砾。 5. 某大面积地下建筑工程，基坑开挖前基底平面处地基土的自重应力为 400kPa，由土的 固结试验获得基底下地基土的回弹再压缩参数，并确定其再压缩比率与再加荷比关系曲线如 图。已知基坑开挖完成后基底中心点的地基回弹变形量为 50mm，工程建成后的基底压力为 100kPa，按照《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）计算工程建成后基底中心点的 地基沉降变形量，其值最接近下列哪个选项？（ ）
    题 5 图 A. 12mm B. 15mm C. 30mm D. 45mm 【答案】 C 【解析】 根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第 5.3.11 条规定，回弹再压缩变形量计 算可采用再加荷的压力小于卸荷土的自重压力段内再压缩变形线性分布的假定按下式进行 计算： 式中，s′c 为地基土回弹再压缩变形量，单位为 mm； sc 为地基的回弹变形量，单位为 mm； r′0 为临界再压缩比率，相应于再压缩比率与再加荷比关系曲线上两段线性交点对应的再 压缩比率，由土的固结回弹再压缩试验确定； R′0 为临界再加荷比，相应在再压缩比率与再加荷比关系曲线上两段线性交点对应的再加 荷比，由土的固结回弹再压缩试验确定； 为对应于再加荷比 R′＝1.0 时的再压缩比率，由土的固结回弹再压缩试验确定，其 值等于回弹再压缩变形增大系数； p 为再加荷的基底压力，单位为 kPa。 由图可知：r′0＝0.7，R′0＝0.3；p＝100kPa＜R′0×pc＝0.3×400＝120kPa
    6. 某堆场地层为深厚黏土，承载力特征值 fak＝90kPa，拟采用碎石桩和 CFG 桩多桩型复 合地基进行处理，要求处理后地基承载力 fspk≥300kPa。其中碎石桩桩径 800mm，桩土应力 比 2，CFG 桩桩径 450mm，单桩承载力特征值 850kN。若按正方形均匀布桩（如图），则合适 的 S 最接近下面哪个选项？（按《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012）计算，单桩承 载力发挥系数λ1＝λ2＝1.0，桩间土承载力发挥系数 0.9，复合地基承载力不考虑深度修 正，处理后桩间土承载力提高 30%）（ ） 题 6 图 A. 1.0m B. 1.3m C. 1.5m D. 1.8m 【答案】 A 【解析】 根据土力学基本原理与《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012）第 7.9.6 条、第 7.9.7 条。 （1）多桩型复合地基面积置换率，应根据基础面积与该面积范围内实际的布桩数量进行计 算，当基础面积较大或条形基础较长时，可用单元面积置换率替代。 面积置换率： （2）多桩型复合地基承载力特征值，应采用多桩复合地基静载荷试验确定，初步设计时， 对具有粘结强度的桩与散体材料桩组合形成的复合地基承载力特征值，可采用下列公式估 算：
    解得： 7. 如图所示某重力式挡墙，墙背为折线形。墙后填土为无黏性土，地面倾角 20°，填土 内摩擦角 30°，重度可近似取 20kN/m3，墙背摩擦角为 0°，水位在墙底之下，每延米墙重 约 650kN，墙底与地基的摩擦系数约为 0.45，墙背 AB 段主动土压力系数为 0.44，BC 段主动 土压力系数为 0.313，用延长墙背法计算该挡墙每延长米所受土压力时，该挡墙的抗滑移稳 定系数最接近下列哪个选项？（不考虑主动土压力增大系数）（ ） 题 7 图 A. 1.04 B. 1.26 C. 1.32 D. 1.52 【答案】 B 【解析】 （1）上段墙土压力为：E1＝（1/2）×20×32×0.44＝39.6kN/m。 作用方向为：垂直于墙背 AB。 （2）下段墙土压力为：
    E2＝（1/2）×20×（5＋3.32）2×0.313－（1/2）×20×3.322×0.313＝182.2kN/m 作用方向为：垂直于墙背 BC。 其中，E2x＝182.2×sin75°＝176kN/m；E2y＝182.2×cos75°＝47.2kN/m。 （3）挡墙的抗滑移稳定系数为： 8. 某边坡工程，地层中存在稳定渗流，其测压管测试结果、土层分布如图所示，土层参数 如下：层①天然重度γ1＝17kN/m3；层②天然重度γ2＝16kN/m3，饱和重度为γ2sat＝ 19kN/m3；层③饱和重度为γ3sat＝20kN/m3，渗透系数 k3＝5×10－5m/s；层④饱和重度 γ4sat＝20kN/m3，渗透系数 k4＝1×10－4m/s，层 3 顶上部存在 1m 的饱和毛细水。试计算 图中③层层底 D 点处土的竖向有效应力最接近下列哪个选项？（γw＝10kN/m3）（ ） 题 8 图 A. 76kPa B. 105kPa C. 108kPa D. 120kPa 【答案】 C 【解析】 （1）水力梯度计算： 由达西定律可知，水力梯度可按下式计算： k3·i3＝k4·i4 即 5×10－5×i3＝1×10－4×i4 i3×H3＋i4×H4＝ΔH 即 i3×4＋i4×6＝10－4.4＝5.6 计算可得：i3＝0.8。 （2）图中③层层底 D 点处土的竖向有效应力计算： σ′D＝17×1＋19×1＋（10＋10×0.8）×4＝108kPa 9. 某地下结构抗浮采用预应力锚杆，基础的钢筋混凝土抗水板厚度为 300m，混凝土强度 等级 C35，其上设置的抗浮预应力锚杆拉力设计值为 320kN，锚杆与抗水板的连接如图。图 中锚垫板为正方形钢板，为满足《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）的要求，该
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