土木工程师-专业案例（岩土）-地震工程-9.4土的液化

土木工程师-专业案例（岩土）-地震工程-9.4土的液化[单选题]1.某民用建筑场地为花岗岩残积土场地，场地勘察资料表明，土的天然含水量为18%，其中细粒土（粒径小于0.5m）的质量百分含（江南博哥）量为70%，细粒土的液限为30%，塑限为18%，该花岗岩残积土的液性指数最接近下列哪个选项？()[2014年真题]A.0B.0.23C.0.47D.0.64正确答案：C参考解析：根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）（2009年版）第6.9.4条，对花岗岩残积土，应测定其中细粒土的天然含水量ωf、塑限ωP、液限ωL。根据条文说明第6.9.4条，天然含水量ωf可按下式计算：该花岗岩残积土的塑性指数为：Ip＝ωL－ωP＝30－18＝12故该花岗岩残积土的液性指数为：IL＝（ωf－ωp）/Ip＝（23.6－18）/12＝0.47由此可知，C项数值最为接近。[单选题]2.某乙类建筑位于建筑设防烈度8度地区，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第一组，钻孔揭露的土层分布及实测的标贯锤击数如下表所示，近期内年最高地下水埋深6.5m。拟建建筑基础埋深1.5m，根据钻孔资料下列哪个选项的说法是正确的？()[2014年真题]题2表各深度处膨胀土的工程特性指标表A.可不考虑液化影响B.轻微液化C.中等液化D.严重液化正确答案：A参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.3.3条第3款规定，浅埋天然地基的基础，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：du＞d0＋db－2du＞d0＋db－3du＋dw＞1.5d0＋2db－4.5①对于第3层粉砂：此处位于8度设防区，砂土，查表4.3.3得，液化土特征深度为：d0＝8m。上覆盖非液化土层厚度为：db＝1.5m≤2m，取db＝2m。du＝6m＜d0＋db－2＝8＋2－2＝8m地下水位深度为：dw＝6.5m＜d0＋db－3＝8＋2－3＝7mdu＋dw＝12.5m＞1.5d0＋2db－4.5＝1.5×8＋2×2－4.5＝11.5m故可不考虑液化影响。②对于第四层细砂：du＝9.5m＞d0＋db－2＝8＋2－2＝8m故可不考虑液化影响。[单选题]3.某场地设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组，其地层如下：①层黏土，可塑，层厚8m，②层粉砂，层厚4m，稍密状，在其埋深9.0m处标贯击数为7击，场地地下水位埋深2.0m。拟采用正方形布置，截面为300mm×300mm预制桩进行液化处理，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版），问其桩距至少不少于下列哪一选项时才能达到不液化？()[2014年真题]A.800mmB.1000mmC.1200mmD.1400mm正确答案：B参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.3.4条式（4.3.4），液化判别标准贯入锤击数临界值为：根据第4.4.3条式（4.4.3），打桩后，标准贯入锤击数为：N1＝Np＋100ρ（1－e－0.3Np）即：13.85＝7＋100×ρ（1－e－0.3×7）解得，正方形布桩置换率ρ＝0.078。又ρ＝d2/s2＝0.32/s2＝0.078解得桩距：s＝1.0742m＝1074.2mm，选用小值1000mm。由此可知，B项数值最为接近。[单选题]4.某水工建筑物场地地层2m以内为黏土，2～20m为粉砂，地下水埋深1.5m，场地地震动峰值加速度0.2g。钻孔内深度3m、8m、12m处实测土层剪切波速分别为180m/s、220m/s、260m/s，请用计算说明地震液化初判结果最合理的是下列哪一项？()[2013年真题]A.3m处可能液化，8m、12m处不液化B.8m处可能液化，3m、12m处不液化C.12m处可能液化，3m、8m处不液化D.3m、8m、12m处均可能液化正确答案：D参考解析：根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录P第P.0.3条规定，当土层的剪切波速大于式（P.0.3-7）计算的上限剪切波速时，可判为不液化。液化判别公式为：3m处：，可能液化；8m处：，可能液化；12m处：，可能液化。[单选题]5.某建筑场地设计基本地震加速度0.30g，设计地震分组为第二组，基础埋深小于2m。某钻孔揭示地层结构如图所示：勘察期间地下水位埋深5.5m，近期内年最高水位埋深4.0m；在地面下3.0m和5.0m处实测标准贯入试验锤击数均为3击，经初步判别认为需对细砂土进一步进行液化判别。若标准贯入锤击数不随土的含水率变化而变化。试按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）计算该钻孔的液化指数最接近下列哪项数值？（只需判别15m深度范围以内的液化）。()[2013年真题]题5图A.3.9B.8.2C.16.4D.31.5正确答案：C参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.3.5条计算如下：①液化指数为：②可能液化的范围为4m至6m段，中点深度为5m，则i土层单位土层厚度的层位影响权函数值为：Wi＝10。③根据第4.3.4条式（4.3.4）计算i点标准贯入锤击数的临界值：则：[单选题]6.某水利工程场地勘察，在进行标准贯入试验时，标准贯入点在当时地面以下的深度为5m，地下水位在当时地面以下的深度为2m。工程正常运用时，场地已在原地面上覆盖了3m厚的填土，地下水位较原水位上升了4m。已知场地地震设防烈度为8度，比相应的震中烈度小2度。现需对该场地粉砂（黏粒含量ρc＝6%）进行地震液化复判。按照《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008），当时实测的标准贯入锤击数至少要不小于下列哪个选项的数值时，才可将该粉砂复判为不液化土？()[2012年真题]A.14B.13C.12D.11正确答案：D参考解析：根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录P第P.0.4条第1款规定，当标准贯入试验贯入点深度和地下水位在试验地面以下的深度，不同于工程正常运用时，实测标准贯入锤击数应按式（P.0.4-2），即：进行校正，并应以校正后的标准贯入锤击数N作为复判依据。根据题干提供的条件，工程正常运行时，标贯点位于地面下的深度ds＝8m，地下水位埋深dw＝1.0m；前期进行勘察时，标贯点位于地面下的深度ds′＝5m，地下水位埋深dw′＝2.0m。则校正后的标准贯入锤击数为：根据式（P.0.4-3）计算标准贯入击数临界值：查表P.0.4-1，标准贯入锤击数基准值为：N0＝12，题干给出的黏粒含量为：ρc＝6%。根据P.0.4条第1款可知，复判为不液化土应满足：N＞Ncr，则N′＞13.6/1.28＝10.6，故标准贯入锤击数至少要不小于11。[单选题]7.8度地区地下水位埋深4m，某钻孔桩桩顶位于地面以下1.5m，桩顶嵌入承台底面0.5m，桩直径0.8m，桩长20.5m，地层资料见下表，桩全部承受地震作用，问按照《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）规定，单桩竖向抗震承载力特征值最接近于下列哪个选项？()[2012年真题]题7表A.1680kNB.2100kNC.3110kND.3610kN正确答案：B参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.4节内容进行计算。根据第4.4.3条第2款规定，桩承受全部地震作用，桩承载力按本规范第4.4.2条取用（即：单桩竖向抗震承载力特征值，可比非抗震设计时提高25%），液化土的桩周摩阻力应乘以表4.4.3（见题7解表）的折减系数。题干中给出粉土②层为液化土层，其他为非液化土层。题7解表土层液化影响折减系数确定粉土②的液化折减系数：粉土②的N/Ncr＝7/10＝0.7，查表4.4.3，桩周摩阻力折减系数：ds＜10m，取1/3，10m＜ds＜20m，取2/3。折减后单桩竖向抗震极限承载力为：Quk＝1.25×[3.14×0.8×（3×30＋5×20/3＋2×5×20/3＋7×50）＋3.14×0.42×4000]＝4208kN根据规定，单桩承载力特征值在数值上是单桩极限承载力的一半，故可得单桩竖向抗震承载力特征值为：Ra＝Quk/2＝4208/2＝2104kN[单选题]8.某场地设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组，地下水位深度2.0m，地层分布和标准贯入点深度及锤击数见下表。按照《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）进行液化判别得出的液化指数和液化等级最接近下列哪个选项？()[2012年真题]题8表A.12.0、中等B.15.0、中等C.16.5、中等D.20.0、严重正确答案：C参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.3节进行计算。先对标贯点进行逐点液化判别，然后对液化点按照规范第4.3.5条进行液化指数计算。先逐点判别，计算相应的标贯击数临界值Ncri。设计基本地震加速度为0.15g，根据表4.3.4，确定标贯击数基准值为：N0＝10。设计地震分组为第一组，根据第4.3.4条，确定β＝0.8。地下水位埋深dw＝2.0m，根据式（4.3.4）计算各点标贯击数临界值Ncri，计算结果见题8解表。题8解表注：标贯击数临界值计算公式为：然后进行液化判别，只有3个点，即②-1，②-2，③-1判为可液化土（Ni/Ncri＜1）再计算液化指数，根据式（4.3.5）：IlE＝（1－5/6.57）×30＋（1－6/8.09）×27＋（1－12/13.85）×17.9＝16.5按照规范表4.3.5判定液化等级，为中等液化等级。[单选题]9.某建筑拟采用天然地基，基础埋置深度1.5m。地基土由厚度为du的上覆非液化土层和下伏的饱和砂土组成。地震烈度8度。近期内年最高地下水位深度为dw。按照《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）对饱和砂土进行液化初步判别后，下列哪个选项还需要进一步进行液化判别？()[2011年真题]A.du＝7.0m；dw＝6.0mB.du＝7.5m；dw＝3.5mC.du＝9.0m；dw＝5.0mD.du＝3.0m；dw＝7.5m正确答案：B参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.3.3条第3款规定，浅埋天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：du＞d0＋db－2dw＞d0＋db－3du＋dw＞1.5d0＋2db－4.5题干给出基础埋置深度为：db＝1.5m，不超过2m，按照规范规定应取db＝2m。烈度8度时，查表4.3.3，液化土特征深度为：d0＝8m。代入数据计算可得：du＞d0＋db－2＝8＋2－2＝8mdw＞d0＋db－3＝8＋2－3＝7mdu＋dw＞1.5d0＋2×2－4.5＝1.5×8＋2×2－4.5＝11.5m故需要进一步进行液化判别时应该同时满足：du＞8m；dw＞7m；du＋dw＞11.5m。只有B项三个条件都不满足。[单选题]10.在存在液化土层的地基中的低承台群桩基础，若打桩前该液化土层的标准贯入锤击数为10击，打入式预制桩的面积置换率为3.3%，按照《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）计算，试问打桩后桩间土的标准贯入试验锤击数最接近于下列何项数值？()[2010年真题]A.10击B.18击C.13击D.30击正确答案：C参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.4.3条第3款规定，打桩后桩间土的标准贯入试验锤击数为：式中，N1为打桩后的标准贯入锤击数，ρ为打入式预制桩的面积置换率，Np为打桩前的标准贯入锤击数。代入得：[单选题]11.某拟建工程建成后正常蓄水深度3.0m，该地区抗震设防烈度为7度，只考虑近震影响，因地层松散，设计采用挤密法进行地基处理，处理后保持地面标高不变，勘察时地下水位埋深3m，地下5m深度处粉细砂的标准贯入试验实测击数为5，取扰动样室内测定黏粒含量＜3%，按照《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008），问处理后该处标准贯入试验实测击数至少达到下列哪个选项时，才能消除地震液化影响？()[2010年真题]A.5击B.13击C.19击D.30击正确答案：B参考解析：根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录P第P.0.4条，该地区抗震设防烈度为7度，取地震动峰值加速度为0.1g，查表P.0.4-1，得N0＝6。则标准贯入锤击数临界值为：若要消除地震液化的影响，需N≥Ncr，则：则工程正常运用时的标准贯入实测击次数为：N′≥12.4，取N′＝13（击）。[单选题]12.在地震烈度为8度的场地修建采用天然地基的住宅楼，设计时需要对埋藏于非液化土层之下的厚层砂土进行液化判别，下列哪个选项的组合条件可以初判别为不考虑液化影响？()[2009年真题]A.上覆非液化土层厚度5m，地下水深3m，基础埋深2mB.上覆非液化土层厚度5m，地下水深5m，基础埋深1.0mC.上覆非液化土层厚度7m，地下水深3m，基础埋深1.5mD.上覆非液化土层厚度7m，地下水深5m，基础埋深1.5m正确答案：D参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.3.3条，饱和的砂土或粉土（不含黄土），当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或可不考虑液化影响：①地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时，7、8度时可判为不液化。②粉土的黏粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率，7度、8度和9度分别不小于10、13和16时，可判为不液化土。③浅埋天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：du＞d0＋db－2dw＞d0＋db－3du＋dw＞1.5d0＋2db－4.5式中，dw为地下水位深度（m），宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用；du为上覆盖非液化土层厚度（m），计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；db为基础埋置深度（m），不超过2m时应采用2m；d0为液化土特征深度（m），可按表4.3.3（题12解表）采用。题12解表注：当区域的地下水位处于变动状态时，应按不利的情况考虑。D项，基础埋深均小于2m，取db为2.0m；上覆非液化层厚度最大值为7m，即du为7m；地下水埋深最大值为5m，即dw为5m；查表4.3.3得，液化土特征深度d0应取为8m，计算得：du＝7＜d0＋db－2＝8＋2－2＝8dw＝5＜d0＋db－3＝8＋2－3＝7du＋dw＝7＋5＝12＞1.5d0＋2db－4.5＝1.5×8＋2×2－4.5＝11.5所以根据D选项的组合条件，可以初判别为不考虑液化影响。[单选题]13.某水利工程位于8度地震区，抗震设计按近震考虑，勘察时地下水位在当时地面以下的深度为2.0m，标准贯入点在当时地面以下的深度为6m，实测砂土（黏粒含量ρc＜3%）标准贯入锤击数为20击，工程正常运行后，下列四种情况中哪个选项在地震液化复判中应将该砂土判为液化土？()[2009年真题]A.场地普遍填方3.0mB.场地普遍挖方3.0mC.地下水位普遍上升3.0mD.地下水位普遍下降3.0m正确答案：B参考解析：根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录P，填方和水位下降均致砂土液化可能性减小。A项：①工程正常运行时的修正标贯击数N为：②临界标准贯入锤击数Ncr为：N63.5＞Ncr，A项不液化B项：①工程正常运行时的修正标贯击数N为：N63.5＝20×（3＋0.9×0＋0.7）/（6＋0.9×2＋0.7）＝8.7②临界标准贯入锤击数Ncr为：N63.5＜Ncr，B项液化。用同样的办法可判断CD两项，均不液化。[单选题]14.某建筑拟采用天然地基。场地地基土由上覆的非液化土层和下伏的饱和粉土组成。地震烈度为8度。按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）进行液化初步判别时，下列选项中只有哪项需要考虑液化影响？()[2008年真题]题14表A.AB.BC.CD.D正确答案：C参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）第4.3.3条第3款规定，浅埋天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：du＞d0＋db－2dw＞d0＋db－3du＋dw＞1.5d0＋2db－4.5分析计算过程如下：查表4.3.3可知，d0＝7.0m。A项：du＝6m，d0＋db－2＝7＋1－2＝6m，dw＝5m。d0＋db－3＝5m，du＋dw＝11m1.5d0＋2db－4.5＝1.5×7＋2×1－4.5＝8mdu＋dw＞1.5d0＋2db－4.5成立，可不考虑地震影响。B项：du＝5m，d0＋db－2＝7m，dw＝5.5m。d0＋db－3＝6m，du＋dw＝10.5m1.5d0＋2db－4.5＝1.5×7＋2×2－4.5＝10mdu＋dw＞1.5d0＋2db－4.5成立，可不考虑地震影响。C项：du＝4.0m，d0＋db－2＝7＋1－2＝6.5m，dw＝5.5m。d0＋db－3＝5.5m，du＋dw＝9.5m1.5d0＋2db－4.5＝1.5×7＋2×2－4.5＝9m三个不等式均不成立，需考虑液化影响。同理可验证，D项也可不考虑液化影响。[单选题]15.某公路桥梁场地地面以下2m深度内为亚黏土，重度18kN/m3；深度2～9m为粉砂、细砂，重度20kN/m3；深度9m以下为卵石，实测7m深度处砂层的标贯值为10。设计基本地震峰值加速度为0.15g，地下水位埋深2m。已知特征周期为0.35s，砂土黏料含量ρc＝3%。按《公路工程抗震规范》（JTGB02—2013），7m深度处砂层的修正液化临界标准贯入锤击数Ncr最接近的结果和正确的判别结论应是下列哪个选项？()[2008年真题]A.Ncr为8.4，不液化B.Ncr为8.4，液化C.Ncr为11.2，液化D.Ncr为11.2，不液化正确答案：C参考解析：按《公路工程抗震规范》（JTGB02—2013）第4.3.3条第1款规定，当不能判别为不液化或不需考虑液化影响，需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验进行地面下15m深度范围内土的液化判别。在地面下15m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：Ncr＝N0[0.9＋0.1（ds－dw）]（3/ρc）1/2＝8×[0.9＋0.1×（7－2）]×1＝11.2N0为液化判别标准贯入锤击数基准值，应按表4.3.3采用。N＝10＜Ncr，故液化。[单选题]16.某公路桥场地位于9度地震烈度区，场地由中砂土组成，黏粒含量约为零，地下水埋深为1m，在4m处进行标准贯入试验时测得锤击数为23击，计算该测试点处砂层液化影响折减系数应为()。A.0B.1/3C.2/3D.1正确答案：D参考解析：根据《公路工程抗震规范》（JTGB02—2013）表4.4.2规定，土层的液化影响折减系数与液化抵抗系数Ce和饱和土标准贯入点深度ds有关。液化抵抗系数Ce值应按下式计算确定：Ce＝N1/Ncr。式中，N1为实际标准贯入锤击数，本题中：N1＝23。Ncr为经修正的液化判别标准贯入锤击数临界值。根据第4.3.3条第1款规定，在地面下15m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：式中，N0为液化判别标准贯入锤击数基准值，查表4.3.3可得：N0＝18。ds＝4m，dw＝1m。ρc为黏粒含量百分率。当小于3或为砂土时，应取ρc＝3。计算可得：则液化抵抗系数：Ce＝23/21.6＝1.06，土层为非液化土层，则折减系数取1。[单选题]17.某建筑工程场地地震设防烈度为8度，地表下14～16m为粉土层，地下水位位于地表下1m，土层的剪切波速为350m/s，根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）可判断土层深度15m处()。A.液化B.不液化C.可能液化D.无法判别正确答案：A参考解析：根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录P第P.0.3条规定，上限剪切波速为：式中，vst为上限剪切波速（m/s）；K为地面最大水平加速度系数，8度取0.2；Z为土层深度（m）；rd为深度折减系数。又Z＝10～20m，rd＝1.1－0.02Z＝1.1－0.02×15＝0.8。计算得上限剪切波速为：即v＝350＜vst＝450.8，可确定为液化。[单选题]18.某建筑场地为砂土场地，位于7度区，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第二组，建筑物采用筏形基础，埋深为3m，地下水位为4.0m，在5.0m、10.0m、16.0m处的标准贯入锤击数的实测值分别为6、10、16，在三处测试点中有()处存在液化可能性。A.0B.1C.2D.3正确答案：D参考解析：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第4.3.4条规定，液化判别标准贯入锤击数可按下式计算：式中，N0为液化判别标准贯入锤击数基准值，查表4.3.4可得：N0＝10。则可得：对比实测值与临界值可知：三个点的实测击数均小于临界击数，均应判为液化点。[单选题]19.某水库坝址位于8度地震烈度区，可只考虑近震影响，场地中第一层：0～5m为黏性土，ωL＝34%；ωp＝21%，γ＝19kN/m3；Gs＝2.70g/m3；ω＝28%，黏粒含量为16%，下伏岩石层。试判断该场地在受水库淹没的情况下场地土的液化情况为()。A.液化B.不液化C.不确定D.部分液化正确答案：A参考解析：根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录P第P.0.4条规定，分析步骤如下：①计算少黏性土的饱和含水率ωs：②计算相对含水率ωu：ωu＝ωs/ωL＝32.9/34＝0.97。③计算液性指数IL：IL＝（ωs－ωp）/（ωL－ωp）＝（32.9－21）/（34－21）＝0.92。该黏土层黏粒含量为3%＜ρc＝1