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公路工程 注册土木工程师 注册 土木工程师

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注册土木工程师考试密押资料专业案例分类模拟题21注册土木工程师考试密押资料专业案例分类模拟题21专业案例分类模拟题21一、单项选择题问题:1. 有一分离式墙面的加筋土挡土墙(墙面只起装饰与保护作用，不直接固定筋材)，墙高5m，其剖面见附图。整体式钢筋混凝土墙面距包裹式加筋墙体的平均距离为10cm，其间充填孔隙率n=0.4的砂土。由于排水设施失效，10cm间隙充满了水，此时作用于每延米墙面上的总水压力最接近于下列哪个选项的数值?_ A.125kNB.5kNC.2.5kND.50kN答案:A解 作用于墙面水压力强度 墙顶pw=0，墙底pw=wh=105=50kPa 墙面作用总水压力为 问题:2. 山区重力式挡土墙自重200kN/m，经计算，墙背主动土压力水平分力Ex=200kN/m，竖向分力Ey=80kN/m，挡土墙基底倾角15，基底摩擦系数为0.65。问该墙的抗滑移稳定安全系数最接近于下列哪个选项的数值?(不计墙前土压力)_ A.0.9B.1.3C.1.7D.2.2答案:C解 根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)6.7.5条，挡土墙抗滑移稳定系数Ks 将G、Ex、Ey投影到垂直基底方向和沿基底方向 ，Ea1=Eycos， Gn=Gcos0=200cos15=193.2kN Ean1=Eycos0=80cos15=77.3kN Ean2=Exsin0=200sin15=51.76kN Eat1=Excos=200cos15=193.2kN Eat2=Eysin=80sin15=20.7kN Gt=Gsin=200sin15=51.76kN 问题:3. 图示挡土墙，墙高H=6m。墙后砂土厚度h=1.6m，已知砂土的重度为17.5kN/m3，内摩擦角为30，黏聚力为零。墙后黏性土的重度为18.5kN/m3，内摩擦角为18，黏聚力为10kPa。按朗肯主动土压理论，试问作用于每延米墙背的总主动土压力Ea最接近下列哪个选项的数值?_ A.82kNB.92kNC.102kND.112kN答案:C主动土压力系数 (2)主动土压力强度 砂土底e1=1h1Ka1=17.51.60.333=9.324 黏性土顶 黏性土底 问题:4. 在饱和软黏土中基坑开挖采用地下连续墙支护，已知软土的十字板剪切试验的抗剪强度=34kPa；基坑开挖深度16.3m，墙底插入坑底以下的深度17.3m，设有两道水平支撑，第一道支撑位于地面高程，第二道水平支撑距坑底3.5m，每延米支撑的轴向力均为2970kN。沿着图示的以墙顶为圆心，以墙长为半径的圆弧整体滑动，若每延米的滑动力矩为154230kNm，则其安全系数最接近于下面哪个选项的数值?_ A.1.3B.1.0C.0.9D.0.6答案:C解 忽略被动土压力产生的抗滑力矩，抗滑力矩是由圆弧面土的剪切力产生的抗滑力矩和水平支撑产生的抗滑力矩。 对O点取矩，弧长为 M1=88.53433.6=101102.4kNm M2=297012.8=38016kNm 问题:5. 某场地地层情况如图，场地第层中承压水头在地面下6.0m。现需在该场地进行沉井施工，沉井直径20m，深13.0m(深度自地面算起)。拟采用设计单井出水量为50m3/h的完整井沿沉井外侧均匀布置，降水影响半径为160m，将承压水水位降低至沉井底面下1.0m。试问合理的降水井数量最接近下列哪个选项中的数值?_ A.4B.6C.8D.12答案:A解 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202012)，附录下的E.0.3条，均质含水层承压水完整井涌水量 ，取n=4 问题:6. 如图所示基坑，基坑深度5m，插入深度5m，地层为砂土，地层参数：=20kN/m3，c=0，=30，地下水位埋深6m，排桩支护形式，桩长10m。根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202012)，作用在每延米支护体系上的总的水平荷载标准值的合力最接近下列哪个选项的数值?_ A.210kNB.280kNC.307kND.330kN答案:D解 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202012)。 (1)土压力 坑顶主动土压力强度 pa1=hKa=0 水位处土压力强度 pa2=h1Ka=2060.333=40kPa 桩端土压力强度pa3=(h1+h2)Ka=(206+104)0.333=53.3kPa (2)水压力 总荷载=Ea+Pw=306.6+80=386.6kN 问题:7. 有一码头的挡土墙，墙高5m，墙背垂直、光滑；墙后为冲填的松砂(孔隙比e=0.9)。填土表面水平，地下水位与填土表面齐平。已知砂的饱和重度=18.7kN/m3，内摩擦角=30。当发生强烈地震时，饱和松砂完全液化，如不计地震惯性力，液化时每延长米墙后的总水平压力最接近于下列哪个选项?_A.78kNB.161kNC.203kND.234kN答案:D解 液化时，砂土=0， 主动土压力 问题:8. 有一码头的挡土墙，墙高5m，墙背垂直、光滑；墙后为冲填的松砂。填土表面水平，地下水位与墙顶齐平。已知砂的孔隙比e=0.9，饱和重度sat=18.7kN/m3，内摩擦角=30。强震使饱和松砂完全液化，震后松砂沉积变密实，孔隙比变为e=0.65，内摩擦角变为=35。震后墙后水位不变。试问墙后每延长米上的主动土压力和水压力之总和最接近于下列哪个选项的数值?_A.68kNB.120kNC.150kND.160kN答案:C解 震后孔隙比由0.9减小至0.65，其砂土高度减小。 震后饱和砂土的重度 518.7=(5-0.658)+0.65810 水、土分算法，主动土压力 问题:9. 有黏质粉土和砂土两种土料，其重度都等于18kN/m3，砂土c1=0kPa，1=35，黏质粉土c2=20kPa，2=20。对于墙背垂直光滑和填土表面水平的挡土墙，对应于下列哪个选项的墙高，用两种土料作墙后填土计算的作用于墙背的总主动土压力值正好是相同的。_A.6.6mB.7.0mC.9.8mD.12.4m答案:D解(1)砂土 墙底主动土压力强度 ea=hKa， 主动土压力 (2)黏质粉土 墙底主动土压力强度 主动土压力， 2.43h2=4.41h2-27.98h+44.381.98h2-27.98h+44.38=0 问题:10. 在饱和软黏土地基中开槽建造地下连续墙，槽深8.0m，槽中采用泥浆护壁。已知软黏土的饱和重度为16.8kN/m3，cu=12kPa，u=0。对于图示的滑裂面，问保证槽壁稳定的最小泥浆密度最接近于下列哪个选项?_ A.1.00g/cm3B.1.08g/cm3C.1.12g/cm3D.1.22g/cm3答案:B解 滑体重W 由黏聚力产生的抗滑力 Wsin-135.7=537.6sin45-135.7=380-135.7=244.4kN/m 浆液产生的压力为P 244.4=32sin45，=10.8kN/m3 问题:11. 图示的加筋土挡土墙，拉筋间水平及垂直间距Sx=Sy=0.4m,填料重度=19kN/m3，综合内摩擦角=35，按铁路支挡结构设计规范，深度4m处的拉筋拉力最接近下列哪一选项(拉筋拉力峰值附加系数取k=1.5)?_ A.3.9kNB.4.9kNC.5.9kND.6.9kN答案:C解 由(TB 100252006)第8.2.8条及8.2.10条，墙后填料产生的水平土压力为 h1i=ihi 当hi6m， 0=1-sin0=1-sin35=0.426 h1i=ihi=0.322194=24.47kPa 拉筋拉力Ti Ti=khiSxSy=1.524.470.40.4=5.87kN 问题:12. 在均匀砂土地基上开挖深度15m的基坑，采用间隔式排桩+单排锚杆支护，桩径1000mm，桩距1.6m，一桩一锚。锚杆距地面3m。已知该砂土的重度=20kN/m3，=30，无地面荷载。按照建筑基坑支护技术规程(JGJ 1201999)规定计算的锚杆水平力标准值Tc1最接近于下列哪个选项?_ A.450kNB.500kNC.550kND.600kN答案:D解 主动土压力系数 被动土压力系数 基坑底主动土压力强度 ea=hKa=20150.33=99kPa 主动土压力 设土压力零点位置位于坑底下h0，ea=ep99=h0Kp=20h03=60h0。 1.65m处被动土压力强度。 ep=201.653=99kPa 采用等值梁法，认为土压力零点和弯矩反弯点重合，h0处，主动土压力强度 eh0=(15+1.65)Ka=2016.650.33=109.89kPa 363.91.6=582.24kN，角根锚杆拉力为582.24kN。 问题:13. 某基坑位于均匀软弱黏眭土场地，土层主要参数如下：=18kN/m3，固结不排水强度指标Ck=8kPa，k=17，基坑开挖深度为4m，地面超载为20kPa。拟采用水泥土墙支护，水泥土重度为19kN/m3，挡土墙宽度为2m。根据建筑基坑支护技术规程(JGJ1202012)，满足抗倾覆稳定性的水泥土墙嵌固深度设计值最接近下列哪个选项的数值(注：抗倾覆稳定安全系数取1.3)?_ A.5.6mB.6.8mC.7.5mD.8.3m答案:B解 G=(4+t)219=38t+152 整理得：3.341t3-14.259t2-60.028t+24.235=0 解此一元三次方程得t=6.77m，取6.8m 问题:14. 在某裂隙岩体中，存在一直线滑动面，其倾角为30。已知岩体重力为1500kN/m，当后缘垂直裂隙充水高度为8m时，试根据铁路工程不良地质勘察规程(TB 100272012)计算下滑力，其值最接近下列哪个选项?_ A.1027kN/mB.1238kN/mC.1330kN/mD.1430kN/m答案:A解 根据铁路工程不良地质勘察规程(TB 100272012)附录A，裂隙静水压力 下滑力Wsin+vcos=1500sin30+320cos30 =1027kN/m 问题:15. 墙面垂直的土钉墙边坡，土钉与水平面夹角为15，土钉的水平与竖直间距都是1.2m。墙后地基土的c=15kPa，=20，=19kN/m3，无地面超载。在9.6m深度处的每根土钉的轴向受拉荷载最接近于下列哪个选项?_(=1.0)A.98kNB.102kNC.139kND.208kN答案:B解 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202012)5.2.2条、5.2.3条，单根土钉轴间受抗荷载Nki 垂直边坡=90，m=20 9.6m处边坡主动土压力强度 问题:16. 在基坑的地下连续墙后有-5m厚的含承压水的砂层，承压水头高于砂层顶面3m。在该砂层厚度范围内，作用在地下连续墙上单位长度的水压力合力最接近于下列哪个选项?_A.125kN/mB.150kN/mC.275kN/mD.400kN/m答案:C解 砂层顶部水压力强度 pw顶=wh1=103=30kPa 砂层底部水压力强度 pw底=wh1+wh2=103+105=80kPa 地下连续墙承受水压力 问题:17. 基坑开挖深度为6m，土层依次为人工填土、黏土和砾砂，如图所示。黏土层，=19.0kN/m3，c=20kPa，=20。砂层中承压水水头高度为9m。基坑底至含砾粗砂层顶面的距离为4m。抗突涌安全系数取1.20，为满足抗承压水突涌稳定性要求，场地承压水最小降深最接近于下列哪个选项?_ A.1.4mB.2.1mC.2.7mD.4.0m答案:C解 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202012)附录C，坑底某深度处有承压水时，坑底抗渗流稳定性 S=9-hw=9-6.3=2.7m 问题:18. 下图为某地质图的一部分，图中虚线为地形等高线，粗实线为一倾斜岩面的出露界线。a、b、c、d为岩面界线和等高线的交点，直线ab平行于cd，和正北方向的夹角为15，两线在水平面上的投影距离为100m。下列关于岩面产状的选项哪个是正确的?_ A.NE7527B.NE7563C.SW7527D.SW7563答案:A解 岩面产状要素由走向、倾向和倾角组成。直线和为走向线，和走向线垂直的方向为倾向。 90-15=75，倾向为NE75。 倾向和N方向夹角为倾角 问题:19. 一墙背垂直光滑的挡土墙，墙后填土面水平，如图所示。上层填土为中砂，厚h1=2m，重度1=18kN/m3，内摩擦角为1=28；下层为粗砂，h2=4m，2=19kN/m3，2=31。问下层粗砂层作用在墙背上的总主动土压力为Ea2最接近于下列哪个选项?_ A.65kN/mB.87kN/mC.95kN/mD.106kN/m答案:C解 墙背光滑、直立，填土水平，符合朗肯土压力理论，2点下主动土压力强度 粗砂顶主动土压力强度 pa1=1h1Ka2=1820.320=11.52kPa 粗砂底主动土压力强度 pa2=(1h1+2h2)Ka2=(182+194)0.320 =35.84kPa 问题:20. 透水地基上的重力式挡土墙，如图所示。墙后砂填土的c=0，=30，=18kN/m3。墙高7m，上顶宽1m，下底宽4m，混凝土重度为25kN/m3。墙底与地基土摩擦系数为f=0.58。当墙前后均浸水时，水位在墙底以上3m，除砂土饱和重度变为sat=20kN/m3外，其他参数在浸水后假定都不变。水位升高后该挡土墙的抗滑移稳定安全系数最接近于下列哪个选项?_ A.1.08B.1.40C.1.45D.1.88答案:C解 2点主动土压力强度 pa1=1h1Ka=1840.333=24kPa 3点主动土压力强度 pa2=(1h1+2h2)Ka=(184+103)0.333=34kPa 主动土压力 墙重 问题:21. 一填方土坡相应于下图的圆弧滑裂面时，每延米滑动土体的总重力W=250kN/m，重心距滑弧圆心水平距离为6.5m，计算的安全系数为Esu=0.8，不能满足抗滑稳定要求，而要采取加筋处理，要求安全系数达到Fsr=1.3。按照土工合成材料应用技术规范(GB 502901998)，采用设计容许抗拉强度为19kN/m的土工格栅以等间距布置时，土工格栅的最少层数接近下列哪个选项?_ A.5B.6C.7D.8答案:D解 根据土工合成材料应用技术规范(GB 502901998)6.4.2条，由圆弧滑动法计算，其安全系数太小，现采用加筋对土坡进行加固处理。 滑动力矩M0=W6.5=2506.5=1625kNm/m 所需加筋总拉力Ts为 所需土工格栅层数为 问题:22. 有一岩体边坡，要求垂直开挖。已知岩体有一个最不利的结构面为顺坡方向，与水平方向夹角为55，岩体有可能沿此向下滑动。现拟采用预应力锚索进行加固，锚索与水平方向的下倾夹角为20。问在距坡底10m高处的锚索的自由段设计长度应考虑不小于下列哪个选项(注：锚索自由段应超深伸入滑动面以下不小于1m)?_ A.5mB.7mC.8mD.9m答案:B解 利用正弦定理 于是 自由段长度为5.94+1.0=6.94m 二、计算题问题:1. 在密实砂土地基中进行地下连续墙的开槽施工，地下水位与地面齐平，砂土的饱和重度sat=20.2kN/m3，内摩擦角=38，黏聚力c=0，采用水下泥浆护壁施工，槽内的泥浆与地面齐平，形成一层不透水的泥皮，为了使泥浆压力能平衡地基砂土的主动土压力，使槽壁保持稳定，泥浆比重至少应达到多少?答案:解 槽底主动土压力强度 槽底水压力pw=wh=10h 槽底总侧压力为2.426h+10h=12.426h 泥浆压力为h h=12.426h=12.426kN/m3=1.24g/cm3 问题:2. 一个矩形断面的重力挡土墙，设置在均匀地基土上，墙高10m，墙前埋深4m，墙前地下水位在地面以下2m，如图所示，墙体混凝土重度cs=22kN/m3，墙后地下水位在地面以下4m，墙后的水平方向的主动土压力与水压力的合力为1550kN/m，作用点距墙底3.6m，墙前水平方向的被动土压力与水压力的合力为1237kN/m，作用点距底1.7m，在满足抗倾覆稳定安全系数Ks=1.2的情况下，求墙的宽度b。 答案:解 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202012)式(6.1.2) B=7.14m 问题:3. 如图所示，某山区公路路基宽度b=20m，下伏一溶洞，溶洞跨度b=8m，顶板为近似水平厚层状裂隙不发育坚硬完整的岩层，现设顶板岩体的抗弯强度为4.2MPa，顶板总荷重为Q=19000kN/m，试问在安全系数为2.0时，(设最大弯矩为)计算溶洞顶板的最小安全厚度是多少? 答案:解 根据公路路基设计规范(JTG D302004)第7.5.3条，路基基底溶洞顶板安全厚度按厚跨比法确定。 H0.8b=0.88=6.4m 问题:4. 饱和软黏土坡度1:2，坡高10m，不排水抗剪强度cu=30kPa，土的天然重度为18kN/m3，水位在坡脚以上6m，已知单位土坡长度滑坡体水位以下土体体积VB=144.11m3/m，与滑动圆弧的圆心距离为dB=4.44m，在滑坡体上部有3.33m的拉裂缝，缝中充满水，水压力为pw，滑坡体水位以上的体积为VA=41.92m3/m，圆心距为dA=13m，用整体圆弧法计算土坡沿着该滑裂面滑动的安全系数。 答案:解 滑动圆弧半径 圆弧长 抗滑力矩 MR=cLR=3022.8330.29 =20745.6kNm/m 滑动力矩 问题:5. 某重力式挡墙高5.5m，墙体重W=164.5kN/m，W作用点距墙趾x=1.29m，挡墙底宽2.0m，墙背填土重度=18kN/m3，c=0，=35，基础为条形基础，不计被动土压力，试计算墙底最大压力。 答案:解 主动土压力 对底边中心求力矩 基底压力的分布为三角形分布 问题:6. 某均匀黏土地基，基坑开挖深度15m，采用悬臂桩支护，已知=19kN/m3，c=15kPa，=26，坑顶均布荷载q=48kPa，试计算弯矩零点距坑底距离。 答案:解 采用等值梁法，弯矩零点与土压力强度为0的点相同 设弯矩零点距坑底距离为z z点主动土压力强度 z处被动土压力强度ezp epz=19z2.56+2151.6=48.64z+48 eaz=epz7.41z+111.1=48.64z+48 z=1.53m 问题:7. 某土坝坝基由两层土组成，上层土为粉土，孔隙比0.667，比重2.67，层厚3.0m，第二层土为中砂，土石坝上下游水头差为3.0m，为保证坝基的渗透稳定，下游拟采用排水盖重层措施，如安全系数取2.0，根据碾压式土石坝设计规范(DL/T 53952007)，试计算排水盖重层(其重度为18.5kN/m3)的厚度。 答案:解 根据碾压式土石坝设计规范(DL/T 523952007)进行渗透稳定性验算。 问题:8. 重力式梯形挡土墙，墙高4.0m，顶宽1.0m，底宽2.0m，墙背垂直光滑，墙底水平，基底与岩层间摩擦系数f取为0.6，抗滑稳定性满足设计要求，开挖后发现岩层风化较严重，将f值降低为0.5进行变更设计，拟采用墙体墙厚的变更原则，若要达到原设计的抗滑稳定性，墙厚需增加多少?答案:解 原设计抗滑力 设需增加挡墙厚度为b，则 问题:9. 在图示的铁路工程岩石边坡中，上部岩体沿着滑动面下滑，剩余下滑力为F=1220kN，为了加固此岩坡，采用预应力锚索，滑动面倾角及锚索的方向如图所示，滑动面处的摩擦角为18，试计算锚索的最小锚固力。 答案:解 据铁路路基支挡结构设计规范(TB 100252006)第12.2.4条。 问题:10. 重力式挡土墙墙高8m(见图)，墙背垂直、光滑，填土与墙顶平，填土为砂土，=20kN/m3，内摩擦角=36，该挡土墙建在岩石边坡前，岩石边坡坡脚与水平方向夹角为70，岩石与砂填土间摩擦角为18，试计算作用于挡土墙上的主动土压力。 答案:解 按照朗肯土压力理论，如果滑动面发生在土层中，滑动面与水平方向的夹角为45+/2=6370。即滑动面会切入岩石中，这是不可能发生的。进一步，岩石与砂土的摩擦角为18，小于土的内摩擦角，所以可能的滑动面为岩石与砂土之间的交界面。针对交界面以上的砂土受力进行分析，可以得到作用于挡土墙上的土压力。 受力分析图如下，其中W为土的自重，Ea为主动土压力的反作用力，大小与主动土压力相等，夹角=70-18=52。于是主动土压力等于 问题:11. 一个采用地下连续墙支护的基坑的土层分布情况如图所示，砂土与黏土的天然重度都是20kN/m3，砂层厚10m，黏土隔水层厚1m，在黏土隔水层以下砾石层中有承压水，承压水头8m。没有采取降水措施，为了保证抗突涌的渗透稳定安全系数不小于1.1，试计算该基坑的最大开挖深度H。 答案:解 依据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202012)附录C H6.6m 问题:12. 10m厚的黏土层下为含承压水的砂土层，承压水头高4m，拟开挖5m深的基坑，重要性系数0=1.0。使用水泥土墙支护，水泥土重度为20kN/m3，墙总高10m。已知每延米墙后的总主动土压力为800kN/m，作用点距墙底4m；墙前总被动土压力为1200kN/m，作用点距墙底2m。如果将水泥土墙受到的扬水压力从自重中扣除，计算满足抗倾覆安全系数为1.2条件下的水泥土墙最小厚度。 答案:解 据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202012)6.1.2条 Epk=1200kN/m，Eak=800kN/m，ap=2m aa=4m，G=V=2010B=200B ，得出B2=18，B=4.24m 问题:13. 某电站引水隧洞，围岩为流纹斑岩，其各项评分见表，实测岩体纵波速平均值为3320m/s，岩块的波速为4176m/s。岩石的饱和单轴抗压强度Rb=55.8MPa，围岩最大主应力m=11.5MPa，试按水利水电工程地质勘察规范(GB 504872008)的要求进行围岩分类。 项目 岩石强度 岩体完整程度 结构面状态 地下水状态 主要结构面产状态 评分 20分 28分 24分 -3分 -2分答案:解 T=20+28+24-3-2=6785 问题:14. 陡坡上岩体被一组垂直层面的张裂缝切割成长方形岩块(见示意图)。岩块的重度=25kN/m3。在暴雨水充满裂缝时，试求岩块最小稳定系数(包括抗滑动和抗倾覆两种情况的稳定系数取其小值)(不考虑岩块两侧阻力和层面水压力)。 答案:解 不考虑层面水压力。 平行坡面静水压力 岩块W=V=2.64.625=299kN/m 抗滑移稳定