第2-3章参考答案.pdf

第二章 第二章 岩土工程中的地下水 1 根据岩土空隙的成因不同 可把地下水分为哪三类 孔隙水 裂隙水 岩溶水 2 根据水在空隙中的物理状态 水与岩土颗粒的相互作用特征 地下水有哪 几种存在形式 哪些形式的地下水对地基的工程特性影响较大 1 气态水 结合水 重力水 毛细水 固态水 2 毛细水和重力水 3 粘土 粉质粘土 粉土的渗透系数范围值分别是多少 单位为 m 年 粘土 0 315m 年 粉质粘土 0 315 3 15m 年 粉土 3 15 31 5m 年 4 含水层和隔水层的概念 含水层 在重力作用下能够给出并且能够通过相当水量的饱水岩层或土层称 为含水层 隔水层 在常压条件下 由于重力作用不能给出并能通过相当水量的岩层或 土层 通常由粘土 粉质粘土和页岩 泥灰岩等透水性能差的岩石组成的岩层构 成隔水层 5 上层滞水 潜水 承压水的概念 地面以下通常分布有多层含水层 当包气带中局部分布有隔水层或弱透水层 时 隔水层上会积聚具有自由水面的重力水 称为上层滞水 潜水是饱水带中第一个连续稳定的隔水层以上 具有自由水面的重力水 承压水是指充满在两个隔水层之间的含水层中 具有承压性质的地下水 6 有哪几种裂隙水 风化裂隙水 成岩裂隙水 构造裂隙水 7 潜水位上升和下降会引发哪些工程地质问题 1 潜水位上升引起的工程地质问题 1 潜水位上升后 由于毛细水作用可能导致土壤次生沼泽化 盐渍化 改变 岩土体物理力学性质 增强岩土和地下水对建筑材料的腐蚀 在寒冷地区 可助 长岩土体的冻胀破坏 2 潜水位上升后 原来干燥的岩土被水饱和 软化 降低岩土抗剪强度 可 能诱发斜坡 岸边岩土体产生变形 滑移 崩塌失稳等不良地质现象 3 崩解性岩土 湿陷性黄土 盐渍岩土等遇水后 可能产生崩解 湿陷 软 化 其岩土结构破坏 强度降低 压缩性增大 而膨胀性岩土遇水后则产生膨胀 破坏 4 潜水位上升 可能使洞室淹没 还可能使建筑物基础上浮 危及安全 2 地下水位下降引起的工程地质问题 1 地表塌陷 2 地面沉降 3 海 咸 水入侵 4 地裂缝的产生与复活 5 地下水源枯竭 水质恶化 8 地下水对钢筋混凝土有哪些腐蚀作用 结晶类腐蚀 分解类腐蚀 结晶分解复合类腐蚀 9 专门水文地质勘察时 需要掌握哪些水文地质条件 1 查明含水层和隔水层的埋藏条件 地下水类型 流向 水位及其变化 幅度 当场地有多层对工程有影响的地下水时 应分层量测地下水位 并查明互 相之间的补给关系 2 查明场地地质条件对地下水赋存和渗流状态的影响 必要时应设置观测 孔 或在不同深度处设孔隙水压力计 量测压力水头随深度的变化 3 通过现场试验 测定地层渗透系数等水文地质参数 10 求如图所示的潜水完整井周围的地层平均渗透系数 单位 cm s 321 2222 21 ln 100 ln 50 20 0 130m h 3 6 10 cm s 3 14 2520 rrQ k hh 11 如图 地层的渗透系数为 10 4cm s 影响半径 R 100m 基坑平面尺寸为 50m 100m 求基坑涌水量 假想大井半径 0 50 100 39 90m F r 井群的影响半径 0 10039 90139 9mRRr 423 0 2 22010 10 1 3661 366 101036002 71m h lglglg139 9lg39 9 HS S QK Rr 12 某滞洪区滞洪后沉积泥沙层厚3 0m 地下水位由原地面下1 0m升至现地 面下1 Om 原地面下有一厚5 0m可压缩层 平均压缩模量为0 5MPa 洪积之前沉 降己经完成 为简化计算 所有土层的天然重度部以18kN m 3计 试计算由洪积 引起的原地面下沉值 填土和水位升高引起的有效应力增量 原地面处为 p1 1 18 2 8 34kPa 原水位处有效应力增量 p2 1 18 3 8 1 18 24kPa 原地面下 5m 处有效应力增量 p3 1 18 7 8 1 18 4 8 24kPa 由于填土与水位上升引起的沉降由两部分组成 1 原地面到原水位之间厚度 为 1 米的地层沉降 s1 2 原水位到层底厚度为 4 米的地层沉降 s2 s s1 s2 1 2 p1 p2 h1 E 1 2 p2 p3 h2 E 0 5 34 24 1000 500 0 5 24 24 4000 500 250 mm 13 在水平均质具有潜水自由面的含水层中进行单孔抽水试验如图所示 已 知水井半径r 0 15m 影响半径R 60m 含水层厚度H 10m 水位降深S 3 Om 渗 透系数k 25m d 试求流量Q 3 2 2 103 3 1 3661 36625 2426 77m h lglglg60lg0 15 HS S QK Rr 14 某地地层构成如下 第一层为粉土5m 第二层为粘土4m 两层土的天然 重度均为18kN m 3 其下为强透水砂层 地下水为承压水 赋存于砂层中 承压 水头与地面持平 试求在该场地开挖基坑不发生突涌的临界开挖探度 令基坑开挖深度处的土体压力与承压水压力相同即可 109 94m 18 w w HHh H hH 15 某工程场地有一厚11 55m砂土含水层 其下为基岩 为测砂土的渗透系 数打一钻孔到基岩顶面 并以1 5 10 3cm3 s 的流量从孔中抽水 距抽水孔4 5m 和10 0m 处各打一观测孔 当抽水孔水位阵深为3 0m 时 测得观测孔的降深分 别为0 75m 和0 45m 用潜水完整井公式计算砂土层渗透系数k值 21 22 21 ln rrQ k hh 22 5 4ln 10 4 5 0 21m h 5 04m d 3 1411 0510 75 式中 Q 1 5 10 3cm3 s 5 4m3 h h2 11 5 0 45 11 05m h1 11 5 0 75 10 75m 16 某完整井进行抽水试验 其中一口抽水井 两口观测 观测井与抽水井 距r1 4 3m r2 9 95m 含水层厚度为12 34m 当抽水量q 57 89m 3 d时 第一口 观测井降深0 43m 第二口观测井降深0 31m 试计算土层的渗透系数 21 22 21 ln rrQ k hh 22 57 89ln 9 95 4 3 5 38m d 3 14 12 340 31 12 340 43 17 某潜水非完整井进行抽水试验 水位1 5m 井直径D 0 8m 假设影响半 径R 100m 当抽水量为为760m d 降深为3 0m 试计算土层渗透系数 潜水非完整井土层渗透系数可以用下式计算 22 000 ln 1 0 310 sin 1 8 kqR rHhhrHh H 22 760ln 100 0 4 3 14 13 53 5 61 0 3100 4 13 5 sin 1 83 5 13 5 16 46m d H 地下水面到不透水层的距离 h 井底到不透水层层面的距离 h0 抽水井水深 r0 抽水井半径 q 抽水量 R 降水影响半径 第三章 第三章 1 住宅及一般性公用建筑的工程重要性等级是如何划分的 根据工程的规模和特征 由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的 后果 工程分为三个重要性等级 工程重要性等级 破坏后果 工程类型 一级 很严重 重要工程 二级 严重 一般工程 三级 不严重 次要工程 住宅和一般性公用建筑 30 层以上的可定为一级 7 30 层的可定为二级 6 层级 6 层一下可定为三级 2 根据哪些条件判定场地复杂程度 场地复杂程度是由建筑抗震稳定性 不良地质现象发育情况 地质环境破坏 程度 地形地貌条件 水文地质条件五个条件衡量 3 试说明什么样的地基其复杂程度应定为一级 对建筑抗震危险的地段 不良地质作用强烈发育 地质环境已经或可能受到 强烈破坏 地形地貌复杂 有影响工程的多层地下水 岩溶裂隙水或者其他复杂 的水文地质条件 需专门研究的场地 满足一条及一条以上可定为一级 4 如何确定岩土工程勘察等级 甲级 在工程重要性 场地复杂程度和地基复杂程度等级中 有一项或多项 为一级 乙级 除勘察登记为甲级和丙级以外的勘察项目 对于建筑在岩质地基上的 重要性等级为一级的工程 当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级 时 岩土工程勘察等级可定为乙级 丙级 工程重要性 场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级 5 特大型工程建设项目一般会有哪些勘察阶段 各勘察阶段的勘察目的和手 段有什么不同 可行性研究勘察 以搜集已有资料为主 并适当做些补充调查 对建厂适宜 性和场地稳定性进行评价 为选择场地服务 初步勘察 在可行性勘察基础上 布置少量勘探测试工作 对场地内建筑地 段做稳定性评价 为确定建筑总平面和主要建筑地基基础方案及不良地质作用的 防治工程进行论证 满足初步设计要求 详细勘察 按单体建筑或建筑群进行勘察 提供详细的地质资料 对建筑地 基做岩土工程评价 提出对地基类型 基础形式 地基处理 基坑支护 工程降 水 不良地质作用防治等方面的建议 满足施工图设计要求 6 当基础拟采用摩擦桩桩基时 如何确定勘探孔的深度 一般性勘探孔的深度应进入预计桩端持力层或预计最大桩端入土深度以下不 小于 3m 控制性勘探孔的深度应达到群桩