[工程类试卷]注册岩土工程师专业案例（基坑工程与地下工程）下午历年真题试卷汇编2及答案与解析.doc

1、注册岩土工程师专业案例（基坑工程与地下工程）下午历年真题试卷汇编 2 及答案与解析一、以下各题的四个备选答案中只有一个符合题意，请给出主要案例分析或计算过程及计算结果。请在 30 道题中选择 25 道题作答，如作答的题目超过 25 道题，则从前向后累计 25 道题止。1 某工程桩锚结构设计采用一排锚杆，初始条件为锚杆水平拉力设计值 Td 为400kN，自由段长度取 lf=6m，直径 d=150mm，倾角 =20。从锚头算起，锚杆穿过的土层的参数分别为：第一土层为黏性土，层厚 h1=3m，I L=05；第二土层粉细砂，层厚 h2=5m，状态为中密密实。采用二次灌浆工艺，根据建筑基坑支护技术规程(

2、JGJ 1201999)表 443 取摩阻力值，二次注浆后摩阻力提高按20考虑。问经计算，锚杆长度为( )m。（A）175（B） 205（C） 220（D）2562 某排桩基坑支护结构，基坑深度 15m。具体土层分布情况如表 7 一 1 所示。地下水埋深为 3m，采用旋喷桩截水。支护结构外侧地面上作用均布附加竖向荷载q0=10kPa。根据 建筑基坑支护技术规程(JGJ 120 1999)第 341 条的计算规定，在地面下 8m 粉细砂和地面下 15m 黏土处，作用在支护结构上的水平荷载标准值 eak 分别是( )。（A）370kPa；11 13kPa（B） 870kPa；11 13kPa（C）

3、 870kPa；1465kPa（D）370kPa；1465kPa3 某基坑采用土钉墙支护结构(见图 721)，土钉墙坡度 为 79，土钉墙整体稳定和局部稳定验算均满足规范要求。基坑深度 h=11m，为均质土层，土的内摩擦角标准值 k=25。某排土钉距地面下深度 h1=3m，设计长度 l=9m，倾角 =15，直径 d=110mm，极限摩阻力取 qsk=70kPa，土钉水平和竖向间距均为 15m。经计算，该土钉处水平荷载标准值 eak=30kPa，荷载折减系数 =0741。当土钉杆体选用HRB335 热轧钢筋，钢筋强度设计值 fy=300Nmm 2，按钢筋承载力和土钉受拉承载力等强设计时，为满足建

4、筑基坑支护技术规程(JGJ 1201999) 的规定，此土钉宜选用的土钉杆体规格为( )。（A）1616（B） 1620（C） 1622（D）16283 某基坑采用如图 722 所示的支护结构，即单层锚杆支护结构。已知Ea1=4725kNm，E a2=358kNm，E a3=745kNm ，E a4=2555 kNm，K p=326，K a=031，=17kNm 3，锚杆位于坑顶下 10m，倾角 15，试计算锚杆拉力以及支护结构嵌固深度。4 锚杆拉力为( )kN m。（A）1043（B） 108（C） 3893（D）4035 支护结构嵌固深度为( )m。（A）307（B） 380（C） 408

5、（D）4706 某二级基坑场地中上层土为黏土，其下为粗砂层。黏土厚 10m，重度为19kNm 3，粗砂层中承压水水位位于地表下 20m 处。为保证基坑底的抗渗流稳定性，基坑深度不宜大于( )m。（A）49（B） 537（C） 573（D）6376 某开挖深度为 8m 的基坑，采用 600mm 厚的钢筋混凝土地下连续墙，墙体深度为 18m，支撑为一道 550011的钢管支撑，支撑平面间距为 3m，支撑轴线位于地面以下 2m。地下水位在地面以下 1m，地层为黏性土，天然重度 =18kNm 3，内摩擦角 =10，c=10kPa。不考虑地面荷载。若用朗肯土压力理论(水土合算)和静力平衡法进行计算，则：

6、 7 主动土压力为( )kN m。（A）1397（B） 17622（C） 19019（D）352398 被动土压力为( )kN m。（A）17620（B） 15160（C） 13238（D）27949 单根支撑的轴力为( )kN。（A）17622（B） 15160（C） 7386（D）246210 地下连续墙的最大弯矩为( )kNm。（A）15160（B） 8567（C） 7386（D）246211 某开挖深度 h=5m 的基坑，土层为软土，重度 =18kNm 3， 0=10kPa，=0，支护结构入土深度 t=5m，坑顶地面荷载 q=20kPa，设 Nc=514，N 1=10，则坑底土抗隆起稳

7、定安全系数为( )。（A）063（B） 071（C） 080（D）09112 某铁路深埋隧道，其围岩为类围岩，岩体重度 24kNm 3，隧道宽 80m ，高10m，该隧道嗣岩垂直均布压力为( )kPa。（A）432（B） 562（C） 622（D）73112 有一宽 60m，高 50m 隧道位于松散岩体中，围岩等效摩擦角为 40，重度为 22kNm 3，按塌落拱理论计算。13 均布垂直荷载为( )kPa。（A）120（B） 140（C） 160（D）18014 单位长度侧壁的平均侧向围岩压力为( )kN。（A）252（B） 232（C） 212（D）19215 坝基由各向异性的三层水平土层组成

8、。土层 a、b、c 厚度分别为8m、5m、7m；垂直和水平的渗透系数分别是kav=0010ms，k ah=0040ms；k bv=0020ms，k bh=0050m s；k cv=0030ms ，k ch=0090ms 。当水垂直、平行于土层层面渗流时，三土层的平均渗透系数分别为 kvave、k have，则平均渗透系数的数值近似为( )。（A）k have=00734ms ；k have=01562ms（B） khave=00008ms； khave=00006ms（C） khave=00156ms； khave=00600ms（D）k have=00087ms ；k have=00600m

9、s16 地下水位由距地面 2m，下降到距地面 20m 的软黏土层顶面，从而引起软黏土层的压缩，如图 725 所示。在软黏土层的中点 A 取土样，试验得到压缩系数a=06MPa 1，在地下水位开始下降时，A 点的初始孔隙比 e0=10。软黏土层的最终压缩量为( )mm。（A）2245（B） 2432（C） 2925（D）333917 位于地表下 50m 有一新探明的矿床，厚 50m，水平移动系数、下沉系数分别为 030、002mmm，移动角为 60，矿床开采后地表最大水平变形值为( )mmm。（A）1110 3（B） 1410 3（C） 1610 3（D）2110 318 某半径为 40m 的深

10、埋、圆形隧道，围岩水平应力等于垂直应力，应力为p=1000kPa，围岩内聚力 c=20kPa，内摩擦角为 30，根据芬纳(Fenner)公式计算，若使支护力为 0，松动半径应为( )m。（A）481（B） 346（C） 155（D）12519 某矩形基坑位于均质粉砂土场地中，场地中粉砂土厚 15m，渗透系数为2md，其下伏地层为泥岩，基坑尺寸为 20m50m，深 70m，降水井深度为15m，地下水位为 15m，基坑施工时要求水位降至基坑底面以下 05m。基坑采用完整井群降水，附近无地表水体(基坑远离边界)，按建筑基坑支护技术规程(JGJ 1201999)计算，基坑涌水量为( )m 3d。（A）

11、282（B） 334（C） 412（D）56420 某边长为 10m 的正方形基坑，在每个角布置一口降水井，井群符合潜水完整井稳定流条件，含水层厚 10m，单井涌水量为 75m3d，渗透系数为 5md，潜水井影响半径为 90m。请问按建筑基坑支护技术规程 (JGJ 120 一 1999)计算时，基坑中心处地下水位降深为( )m。（A）687（B） 291（C） 473（D）37321 一深 6m 的基坑，降水期间地下水变幅为 1 m，降水井过滤器的工作长度10m，分布范围的等效半径为 13m，水力坡度取 110，若采用管井井点抽水，其井深应为( )m 。（A）9（B） 13（C） 16（D）2

12、522 图 726 为某地基土层剖面图。根据测压管中水位可知，承压水头高出砂层顶面 5m，砂层为承压水层。现在黏土层中开挖 4m 深的基坑，要求确定防止基坑底板发生流土的水深 h 至少应为( )m。（A）10（B） 12（C） 14（D）16注册岩土工程师专业案例（基坑工程与地下工程）下午历年真题试卷汇编 2 答案与解析一、以下各题的四个备选答案中只有一个符合题意，请给出主要案例分析或计算过程及计算结果。请在 30 道题中选择 25 道题作答，如作答的题目超过 25 道题，则从前向后累计 25 道题止。1 【正确答案】 C【试题解析】 锚杆总长度 l 的计算公式为：l=l f+lm1+lm2。

13、据题意具体分析如下： 在黏性土中的锚杆长度为：h 1sin=3sin20=877m，则在黏性土中的锚固段长度为：l m1=877 一 lf=8776=277m。 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1201999)表 44 3，锚杆极限摩阻力 qsk 取值分别为：a当为黏性土时，IL=05，极限摩阻力 qsk1=53kPa，提高系数为 12；b当为粉细砂时，中密密实，极限摩阻力 qsk2=63kPa，提高系数为 12。在黏性土中的提供的轴向设计承载力的计算公式为：N u1=dqsk112l m1 s。取 s=13，则： Nu1=dqsk112l m1 s=314015531 227713=63

14、8kN 。 又因要求的锚杆受力承载力设计值 Nu=Tdcos=400cos20=4257kN，则在粉细砂层 中的需要的锚固段长度为： l m2=(Nu 一 Nu1)s(dq sk212) =(425 7638)13(3140156312)=1321 m 锚杆总长度为：l=lf+lm1+lm2=6+277+13 21=2198m220m。【知识模块】 基坑工程与地下工程2 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1201999)第 341 条，具体计算如下：8m 处粉细砂应按水土分算方法计算水平荷载，其中地下水位以下按天然重度考虑：土的自重应力为：h ii=419+419

15、=152kNm 2；水的浮力为：(z 一 hwa)w=(83)10=50kNm 2；水的压力为：(z 一 hwa)w=(83)10=50kNm 2；主动土压力系数为：K a=tan2(45一 k2)=tan 2(45一 302)=0 33；水平荷载标准值为：e ak=q0+hii 一(z 一 hwa)wKa 一 2ck +(zhwa)w=(10+15250)033200 57+50=870kPa。15m 处黏土应按水土合算方法计算水平荷载，其中地下水位以下也按天然重度考虑，不单独计算水压力：土水的自重应力为：h ii=419+419+7195=2885kNm 2；主动土压力系数：Kw=tan2

16、(45一 k2)=tan 2(45一 202)=049；水平荷载标准值为：eak=(q0+hii)Ka 一 2ck =(10+2885)049 225070=11 13kPa。【知识模块】 基坑工程与地下工程3 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ120 1999)第 614 条，具体计算如下： 此土钉至坡脚的距离： b=(hh1)cos(90 一 )=(113)cos(90一 79)=815m。 由正弦定理：a=bsinA sinB=815sin ( 一 k)2sin+(+ k)2=402m； 则直线滑裂面外土钉锚杆端长度： l m=la=9402=4 98m。 单

17、根土钉受拉承载力设计值为： Tu=dpsklm 3 s=3140117049813=93kN。 20 钢筋抗拉强度设计值为：A gfy=2024300=94000N=94kNT u=93kN。 故满足等强度要求，即此土钉宜选用的土钉杆体规格为 120。【知识模块】 基坑工程与地下工程【知识模块】 基坑工程与地下工程4 【正确答案】 B【试题解析】 本题按等值梁法计算。根据题意，对土压力零点以上梁建立力矩平衡方程，土压力零点的位置已知，解方程即可求得支点力为：611T=47 25632+358448+745216+2555067。解得：T=104 3kN m。故锚杆拉力： R=Tcos15=10

18、4 30966=108kN m 。【知识模块】 基坑工程与地下工程5 【正确答案】 C【试题解析】 根据题意可知锚杆拉力为：R= =108kNm；根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 120 一 1999)第 411 条，其计算公式为：=307m，故支护结构的嵌固深度为：t+101=307+101=4 08m。【知识模块】 基坑工程与地下工程6 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑地基基础设计规范(GB 50007 一 2002)附录 W 第W01 条，本题可按基坑底抗渗流稳定性计算，设基坑深度为 h，则11，式中， m 为透水层以上土的饱和重度；t+ t 为透水层顶面距基坑底面的深度；P w

19、为含水层水压力。则 11，故h537m。如按抗渗流稳定性考虑，基坑深度不宜大于 537m。【知识模块】 基坑工程与地下工程【知识模块】 基坑工程与地下工程7 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1201999)第 34 节，基坑开挖具体情况如图 723 所示，具体计算如下：【知识模块】 基坑工程与地下工程8 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1201999)第 35 节，被动土压力系数为：K p=tan2(45+ 。则计算如下：z=0 时，地下连续墙在基坑表面处的被动土压力强度为：E p=zKp+ =238kPa； z=10 时，地下连

20、续墙在基坑表面处的被动土压力强度为：【知识模块】 基坑工程与地下工程9 【正确答案】 C【试题解析】 用静力平衡法计算单根支撑的轴力。支护结构在水平方向所受的合力为 0；设 N 为每一根支撑的轴力，因为每一根支撑要承担 3m 宽的地下连续墙的土压力。则：N+3E p=3Ea，N=3(E a 一 Ep)=3(176221516)=7386kN。【知识模块】 基坑工程与地下工程10 【正确答案】 B【试题解析】 根据剪力和弯矩的关系，弯矩的极值出现在剪力为 0 的位置。设地下连续墙上的在基坑底面以上 y 处 A 点处的弯矩为 0，如图 724 所示。每米地下连续墙上由支撑提供的支撑力为：N 1=

21、=2462kN；Q=N 1 一 Eay，其中，Q 为 A 点的剪力，E ay 为 A 点以上主动土压力的合力。令 Q=N1Eay=2462 一0518(6676 一 y)20704=0，解得 y=044 m。则最大弯矩为：【知识模块】 基坑工程与地下工程11 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑地基基础设计规范(GB 500072002)附录 V，进行基坑底抗隆起稳定性验算： 安全系数 F= =071 式中，Nc 为承载力系数，条形基础时取 Nc=514； 0 为抗剪强度 (kPa)； 为土的重度(kNm 3)；t 为支护结构入土深度(m) ；h 为基坑开挖深度(m)；q 为地面荷载(kPa

22、)。【知识模块】 基坑工程与地下工程12 【正确答案】 B【试题解析】 宽度影响系数 w：取 f=01，w=1+f(B 一 5)=1+01(85)=1 3； 围岩垂直均布压力：q=0452 64w=0452 642413=5616kPa； 则该隧道围岩垂直均布压力为 5616kPa。【知识模块】 基坑工程与地下工程【知识模块】 基坑工程与地下工程13 【正确答案】 B【试题解析】 可按塌落拱理论计算，具体分析如下：塌落拱高度 h1 为：h 1=635m。式中，a 为隧道的半宽；为等效摩擦角；h 为隧道的高度。 均布垂直荷载 q 为：q=h 1=22635=1397kPa。式中， 为围岩重度。故

23、该隧道围岩均布垂直荷载为 1397kPa。【知识模块】 基坑工程与地下工程14 【正确答案】 C【试题解析】 平均侧向围岩压力 Ps 为：P s= h(2h1+h)tan2(45一 2)。式中，为围岩重度；h 为隧道的高度；h 1 为塌落拱高度； 为等效摩擦角。则有：Ps= 225(2635+5)tan 2(45一 402)=212kN，即单位长度侧壁受到的平均侧向压力为 212kN。【知识模块】 基坑工程与地下工程15 【正确答案】 C【试题解析】 具体计算如下：当水垂直于土层层面渗流时，土层平均渗透系数为 khave，计算公式为： 当水平行于土层层面渗流时，土层平均渗透系数为 khave，

24、计算公式为：【知识模块】 基坑工程与地下工程16 【正确答案】 B【试题解析】 软黏土层的压缩是由于地下水位下降引起有效应力增加，产生附加应力。在软黏土层顶面以下，该附加应力为一常量。取 A 点，计算土的压缩模量为：E s= =333MPa。地下水位下降前，软黏土层顶面处的竖直方向的有效应力为：p 0=ihi=19102+(20 一 1)10l 8=218kPa。水位下降后，软黏土层顶面处竖直方向的有效应力为：p 1=ihi=191020 ：380kPa；因为地下水位下降引起的附加应力为：p=p 1 一 p1=380218=162kPa； 在整个软黏土层内，该附加应力都是相同的。则软黏土的最终

25、压缩量为：【知识模块】 基坑工程与地下工程17 【正确答案】 C【试题解析】 矿床开采后地表主要移动和变形值计算如下： 最大下沉值：max=qm=0 025=01 mm； 主要影响半径：r=Htan=50 tan60=2887m ； 最大倾斜值：i max=maxr=012887=0003464mm m ； 地表最大水平变形值： max=152bi max=152030003464=15810 3mmm。【知识模块】 基坑工程与地下工程18 【正确答案】 C【试题解析】 根据芬纳(Fenner)公式计算：【知识模块】 基坑工程与地下工程19 【正确答案】 D【试题解析】 根据建筑基坑支护技术规

26、程(JGJ 1201999)附录 F 第 F01条，该题为均质含水层潜水完整井远离边界的情况，涌水量的计算公式为：Q=1366k ，则有： 潜水层厚度 H：H=1515=13 5m。 基坑水位降深 S： S=135 一(15705)=6m 。降水影响半径 R：R=2S=624m。式中，K 为渗透系数。基坑等效半径r0：r 0=029(a+b)=029(20+50)=203m。式中， a、b 均为基坑尺寸。 基坑涌水量 Q：Q=1366k =5643m 3d 。即该基坑涌水量为 5643m 3d。【知识模块】 基坑工程与地下工程20 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ

27、 1201999)第 83 节，按潜水完整井稳定流计算如下：基坑等效半径 r0 为：r 0=029(a+b)=0 29(10+10)=5 8m。式中，a 为基坑边长，b 为基坑另一边长。等效半径与亏降水井影响半径之和 R0 为：R 0=r0+R=58+90=95 8m 。基坑涌水量 Q 为：Q=4q=475=300m3d 。式中， q 为单井涌水量。降水井距离坑中心的距离 r 为：r=05 =707m。基坑中心处地下水位降深 S 为：即基坑中心点水位降深为 291 m。【知识模块】 基坑工程与地下工程21 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 120 一 1999)第 83 节，井深应为：H W=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6=6+(0510)+1 1013+1+1+3=128 133m。【知识模块】 基坑工程与地下工程22 【正确答案】 C【试题解析】 土层发生流土破坏需满足发生流土的临界条件，即渗透力 j=，则有： 黏土层渗透力为：j=i w= 10=5(3 一 h)；黏土的浮重度为：= sat 一 w=1810=8kNm 3。由临界条件 j=，解得 h=14m。所以，如果 h14m，基坑将发生流土破坏，防止基坑底板发生流土的水深 h 至少应为14m 。【知识模块】 基坑工程与地下工程