1、注册岩土工程师专业案例(土工结构与边坡防护)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 某风化破碎严重的岩质边坡高 H=12m,采用土钉加固,水平与竖直方向均为每间隔 1m 打一排土钉,共 12 排,如图 623 所示,按 铁路路基支挡结构设计规范提出的潜在破裂面估算方法,请问下列土钉非锚固段长度 L,何项计算有误?( )2005 年真题 (A)第 2 排:L 2=14m(B)第 4 排:L 4=35m(C)第
2、6 排:L 6=42m(D)第 8 排:L 8=42m2 松砂填土土堤边坡高 H=40m,填料重度 =20kNm 3,内摩擦角 =35,内黏聚力 c0,边坡坡角接近( )时边坡稳定性系数最接近于 125。(A)2545(B) 2915(C) 3230(D)33423 某 25m 高的均质岩石边坡,采用锚喷支护,侧向岩石压力合力水平分力标准值(即单宽岩石侧压力) 为 2000kNm,若锚杆水平间距 sxj=40m,垂直间距syj=25m,单根锚杆所受水平拉力标准值最接近下列( )kN 。(A)200(B) 400(C) 600(D)8004 已知作用于岩质边坡锚杆的水平拉力 Htk=1140kN
3、,锚杆倾角 =15,锚固体直径D=015m ,地层与锚固体的黏结强度 frb=500kPa,如工程重要性等级,锚杆工作条件及安全储备都已考虑,锚固体与地层间的锚固长度宜为( )m。(A)40(B) 45(C) 50(D)555 某 20m 厚坝基,其表层为砂粉土,下伏中砂层,坝下游坡脚表层砂土顶、底面的水头差为 18m,粉砂层孔隙率为 40,粉砂相对密度为 265,安全系数取 20,排水盖重层容重 185gcm 3,盖重层位于水位以下。根据碾压式土石坝设计规范(SL 2742001),排水盖重层的厚度宜为( )m。(排水盖重层重度为185gcm 2)(A)16(B) 19(C) 22(D)30
4、6 某高 30m 碾压式土石坝,迎水面坝坡坡率为 1: 3,护坡石料相对密度为24tm 3,库水平均波长为 10m,累积频率为 5时的坡高为 20m,则合适的护坡厚度为( )m 。(A)04(B) 05(C) 06(D)087 某边坡坡率为 1:02 的岩石路堑,存在倾向与坡面同向的软弱结构面,弱面的倾角 =45,抗剪强度指标为 c=50kPa,=30。为使该路堑能够保持稳定,其最大高度应接近于( )m 。(岩石容重为 =23kNm 3)(A)20(B) 25(C) 35(D)408 某地基中有一 8m 厚度饱和软黏土层,其下为粉土层,采用打设塑料排水板真空预压加固。已知软土的天然重度、天然孔
5、隙比、压缩指数分别为=17kNm 3,e 0=16,C c=055,沉降修正系数取 10。平均潮位与饱和软黏土顶面相齐。该层顶面分层铺设 80cm 砂垫层,重度为 19kNm 3,塑料排水板打至软黏土层底面,正方形布置,间距 13m,然后采用 80kPa 大面积真空预压 6 个月。按正常固结土考虑,其最终固结沉降量最接近( )m。(A)086(B) 100(C) 109(D)1449 位于石灰岩地层形成的地下暗河附近有一段铁路路基,如图 624 所示。暗河洞顶埋深 8m,顶板基岩为节理裂隙发育的不完整散体结构,基岩面以上有 2m 厚覆盖层,石灰岩体内摩擦角 为 60,安全系数取 125,按照铁
6、路特殊路基设计规范(TB100352006) ,用坍塌时扩散角进行估算,路基坡脚距暗河洞边缘的安全距离 L 最接近( )m。(A)35(B) 45(C) 55(D)8010 某边坡几何尺寸如图 625 所示。滑坡体的面积为 150m3。边坡土层由两层土组成:第一层从坡顶到埋深 58m 处,其黏聚力 c=383kPa;以下为第二层,c=575kPa。两层土的 =0,平均重度为 =1925kNm 3。若以 O 点为圆心做滑弧滑动,则该边坡的稳定系数为( )。(A)154(B) 227(C) 264(D)27411 某 10m 高的边坡,坡率 1:1(如图 626 所示),路堤填料=20kNm 3,
7、c=10kPa,=25,当直线滑动面的倾角 =32。时,稳定系数为( )。(A)113(B) 124(C) 134(D)17312 某 4m 高的挡土墙,墙背直立,填土面水平,并有超载 q=20kPa。已知填土=20kNm 3,c=5kPa,=30,K 0=055,实测墙后土压力合力为 64kNm ,求主动土压力并判断墙后土体是否已达极限平衡状态?( )(A)563kNm;尚未达极限平衡状态(B) 563kNm;达极限平衡状态(C) 132kNm;尚未达极限平衡状态(D)132kNm;达极限平衡状态13 从崩塌区下通过某公路路基,拟设置拦石墙防护,拦石墙后设缓冲土层,土层、落石重度各为 18k
8、Nm 3、22kNm 3,土层内摩擦角 =16,崩塌物最大块体体积为 14m 3,块体落地前的末段速度为 6ms,求崩塌物对缓冲土层的冲击力的大小为( )kN。(A)1180(B) 1517(C) 1782(D)214314 某坡角为 60,坡高为 5m 的岩质边坡如图 627 所示,结构面倾角,内摩擦角分别为 35、 18,边坡岩体重度为 24kNm 3,当边坡处于极限平衡状态时,结构面黏聚力为( )kPa 。(A)10(B) 11(C) 16(D)2415 已知某折线形滑面边坡的资料(见表 6 一 1),求该边坡滑动稳定性系数为( )。(A)10(B) 14(C) 18(D)2116 某加
9、筋挡土墙,其水平布置的塑料土工格栅置于砂土中,作用于格栅上的垂直应力为 v=155kPa,土工格栅与砂土间摩擦系数为 f=035。此外单位宽度的拉拔力为 T=130kNm,当抗拔安全系数为 10 时,依据 铁路路基支挡结构设计规范(TB 100252006) 计算该土工格栅的最小锚固长度最接近( )m 。(A)10(B) 12(C) 19(D)2517 高 6m 的建筑物路堤挡土墙,如图 628 所示。已知墙背倾角 =9,墙后填土=18kNm 3,=40。=20 ,填土破裂角 =3108,填土表面水平且承受均布荷载(换算成土柱高 h0=3m),用库仑理论求其墙背水平方向上主动土压力 Ea 的值
10、为( )kNm。(A)905(B) 918(C) 926(D)96418 一锚杆挡土墙肋柱如图 629 所示,其宽、高、厚分别为a=05m,H=50m,b=02m。打三层锚杆,锚杆支点处反力 Rn 均为 150kN,锚杆对水平方向的倾角 均为 10,肋柱竖直倾角 为 5,重度 为 25kNm 3。不考虑肋柱所受到的摩擦力和其他阻力的情况下,肋柱基底压应力 估算结果为( )kPa。(A)104(B) 259(C) 364(D)51919 某深 40m 二级基坑,位于砂土场地中。基坑边坡直立,地表水平,无地面荷载及地下水,砂土的内聚力为 0,内摩擦角为 30,重度为 18kNm 3。现采用排桩支护
11、并在 20m 处设置一排锚杆,锚杆倾角 15,间距 20m ,钢筋抗拉强度设计值为 210Nmm 2,锚固体直径为 015m,锚固体与砂土问的摩阻力标准值为30kPa。计算单位长度挡土墙的支点力为( )kN。(A)27(B) 35(C) 43(D)5120 某砂土坡体的边坡,其剖面图如图 630 所示。已知无地下水,地表无荷载,内聚力 c=0,内摩擦角 =30,重度 =18kNm 3,地面坡角 =20。根据建筑边坡工程技术规范(GB 50330 2002),求支挡结构在坡脚以上部分的侧向压力及其作用点距边坡坡脚(基坑底)的距离分别为( ) 。(A)214kN;19m(B) 107kN;20m(
12、C) 107kN;19m(D)214kN;20m20 5m 高的重力式挡土墙,尺寸如图 631 所示。已知墙体砌体重度k=22kNm 3;墙背与竖直面的夹角 =10,填土面的倾角 =10,填土与墙体的摩擦角 =15;填土为均质无黏性土: =30,=18kNm 3。设计该挡土墙。21 根据建筑地基基础设计规范(GB 500072002)的相关规定计算作用在挡土墙上的主动土压力最接近( )kNm。(A)510(B) 732(C) 803(D)87122 如果作用在挡土墙的上的主动土压力 Ea=78kNm,则挡土墙的抗滑稳定性( )。(A)K s=1721 3,满足要求(B) Ks=1 215,不满
13、足要求(C) Ks=1 88135,满足要求(D)K s=1111 5,不满足要求23 如果作用在挡土墙的上的主动土压力 Ea=78kNm,则挡土墙的抗倾覆稳定性( )。(A)k t=21016,满足要求(B) kt=1 2115,不满足要求(C) kt=2 8116,满足要求(D)k t=10816,不满足要求24 如果填土与墙体的摩擦角增大,则作用于挡土墙上的主动土压力( )。(A)不变(B)增大(C)减小(D)无法判断25 如图 632 所示为某 5m 高重力式挡墙,墙后填土为砂土,主动土压力合力Ea=160kNm,墙顶、底宽分别为 10m、30m ,墙截面为梯形,墙体材料重度为 24k
14、Nm 3,墙背与填土间摩擦角为 15,按建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)计算,该重力式挡墙抗倾覆稳定性系数为( )。(A)18(B) 21(C) 25(D)3226 某高 80m 有岩石边坡,支护形式采用锚喷支护,单位长度边坡岩石侧向压力合力的水平分力标准值为 1100kNm。共布设 4 层锚杆,其间距为 20m ,排距为 25m,倾角 20,单根锚杆轴向拉力设计值为( )kN。(A)1375(B) 7316(C) 8681(D)951127 某铁路路肩采用高 30m 的重力式挡墙,顶、底宽均为 20m ,墙体重度22kNm 3,墙顶中心、墙背水平荷载分别为 50kNm、70k
15、N m,墙背填土为砂土,该挡土墙墙趾处的基底压应力为( )kPa。(A)155(B) 169(C) 182(D)19728 一非浸水重力式挡土墙,墙体重力 W=180kN,墙后主动土压力水平分力、垂直分力分别为 75kN、2kN,墙基底宽 B=145m,基底合力偏心距 e=02m,地基容许承载力=290kPa ,则挡土墙趾部压应力 与地基容许承载的数值关系近似为( )。(A)=024(B) =072(C) =083(D)=12129 某一级建筑土质边坡采用永久性锚杆挡土墙支护,其平均水平土压力标准值为ehk=20kPa,锚杆钢筋抗拉强度设计值 fy=300Nmm 2,锚杆间、排距分别为20m、
16、25m,倾角 20,锚杆钢筋与砂浆之间的黏结强度设计值 fb=21 MPa,锚固体与土体间黏结强度特征值为 30kPa。根据建筑边坡工程技术规范(GB 50330 2002)计算锚杆钢筋所需的最小直径为( )mm。(A)229(B) 296(C) 306(D)31830 某重要性系数为 10 的岩石边坡工程,支护方式采用永久性锚杆挡土墙支护,锚杆倾角 15,采用单根钢筋,单根锚杆受到的水平拉力标准值为 300kN,螺纹钢筋直径为 16mm,钢筋与砂浆间黏结强度设计值为 27MPa,锚固体直径为150mm,锚固体与土层间黏结强度特征值为 165kPa,依据建筑边坡工程技术规范(GB 503302
17、002),锚杆锚固段长度宜为( )m。(A)3(B) 5(C) 60(D)65注册岩土工程师专业案例(土工结构与边坡防护)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】 B【试题解析】 根据铁路路基支挡结构设计规范(TB 10025 一 2006)第 924条,边坡岩体风化破碎严重,L 取大值,则:第 2 排:h 2=10m =6m; L2=07(H 一 hi)=07(1210)=14m;第 4 排:h
18、4=8m6m;L 4=07(H 一hi)=0 7(128)=28m; 第 6 排:h6=6m6m;L 6=035H=03512=42m;第 8 排:h8=4m6m;L 8=035H=03512=42m。【知识模块】 土工结构与边坡防护2 【正确答案】 B【试题解析】 当 c=0 时,可按平面滑动法计算,这时滑动面倾角与坡面倾角相等时稳定性系数最小,根据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)第 524条,由公式:K s= =056,则=29 25=2715。【知识模块】 土工结构与边坡防护3 【正确答案】 D【试题解析】 根据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)第 921
19、条, ehk= =80kNm 2 则单根锚杆所受水平拉力标准值:Htk=ehksxjsyj=80402 5=800kN。【知识模块】 土工结构与边坡防护4 【正确答案】 C【试题解析】 根据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)第 721 条和7。23 条,【知识模块】 土工结构与边坡防护5 【正确答案】 B【试题解析】 根据碾压式土石坝设计规范(SL 274 一 2001)第 824 条,判别设置排水盖重层的必要性: J ax=h1=t 1=182=0 9;(G s 一 1)(1 一 n1=)K=(2651)(1 一 040)2=0495;得出:J ax=09(G s=一 1)(1
20、 一 n1=)K=0495;由于坝基表层土的渗透系数小于下层土的渗透系数,而下游渗透出逸比降又符合上式时应设置排水盖重层或排水减压井,所以应在坝下游设置排水盖重层。排水盖重层的厚度:故排水盖重层厚度宜为 19m。【知识模块】 土工结构与边坡防护6 【正确答案】 B【试题解析】 根据碾压式土石坝设计规范(SL 274 一 2001)附录 A 第 A21条及表 A21,得 Kt=14。则 D=1018K tw( kpw)2=0429m;由于Lmh =102=515 ,则 t=(167K t)D=(167 14)0 429=0512m。【知识模块】 土工结构与边坡防护7 【正确答案】 B【试题解析】
21、 变形体高度即直立边坡高度,将相关数据代入,有:则最大坡高为:H=h(1 一 mtan)=2057(1 一 02tan45)=2571 m。其中坡率系数m=02。【知识模块】 土工结构与边坡防护8 【正确答案】 C【试题解析】 根据铁路特殊路基设计规范(TB 10035 一 2006)第 324 条,对正常固结土,有 pc=p0;则最终固结沉降量为:【知识模块】 土工结构与边坡防护9 【正确答案】 C【试题解析】 根据铁路特殊路基设计规范(TB 100352006)第 1221 条,= (45+602)=60 ;L 2=H2cot=6cot60=346m;则安全距离为:L=L 2+L1=L2+
22、H1=346+2=5 46m。【知识模块】 土工结构与边坡防护10 【正确答案】 C【试题解析】 具体计算如下:滑坡体的自重(取单位宽度):W=19 25150=28875kN: 滑坡体的下滑力矩为:M=G498m=28875498=1437975kN m:计算滑坡体抗滑力矩:抗滑力矩:Mf1=c1L1R1=383701825=489283kN m,M f2=c2L2R2=57526 421825=2772449kN m;总抗滑力矩:Mf=Mf1+Mf2=489283+2774548=3263831kNm;边坡稳定系数为:F s=227。【知识模块】 土工结构与边坡防护11 【正确答案】 C【
23、试题解析】 具体计算如下:从 A 点作垂直于 OB 的辅助线 AD,计算OB、OA 、AD:【知识模块】 土工结构与边坡防护12 【正确答案】 A【试题解析】 根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 1201999)第 34 节,E0E a,又主动土压力 E。小于实测土压力 64kNm;则墙后土体尚未达极限平衡状态。【知识模块】 土工结构与边坡防护13 【正确答案】 C【试题解析】 具体计算如下: 石块的圆截面面积 F: F=( )2/3=314(31 422) (431422) 2/3=151 m 2; 石块碰撞后陷入缓冲土层的深度 z: z=V =6(1422)(298181512tan 4(4
24、5+162)一 11/2=063m 落石对缓冲土层的冲击力 P: P=P(z)F=2z2 tan 4(45+ 2)一 1F =2180632tan 4(45+162)一 1151=1782kN 该崩塌区对缓冲土层的最大冲击力为 1782kN。【知识模块】 土工结构与边坡防护14 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)第 524 条,取单位长度, 解得:c=11 kPa。【知识模块】 土工结构与边坡防护15 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑边坡工程技术规范(GB 50330 2002)第 525 条,传递系数:=cos( 1 一 2)一 sin(
25、1 一 2)tan3=cos(35一 28)一 sin(35一 28)tan25=0 936;=cos( 2 一 3)一 sin(2 一 3)tan3=cos(28一 12)一 sin(28一12)tan24=0839;则边坡滑动稳定性系数为: 【知识模块】 土工结构与边坡防护16 【正确答案】 B【试题解析】 根据铁路路基支挡结构设计规范(TB 100252006)第 8212条和第 8213 条,s fi=2viaLbfKsiExi=Ti,L bTi(2 viaf)= =12m。【知识模块】 土工结构与边坡防护17 【正确答案】 C【试题解析】 根据库仑理论的相关内容,计算如下:A0= 6
26、(6+23)=36m2;B 0=A0tan=36tan9=57m 2:=40+20一 9=51;E=(A 0tan 一 B0)=943kNm;墙背水平方向上主动土压力:E a=Ecos( 一 )=943cos11=926kNm。【知识模块】 土工结构与边坡防护18 【正确答案】 D【试题解析】 肋柱基底总压力为:N=3R ntan()+abH=3150tan(10一 5)+250 5025=519kN;肋柱摹底压应力为:= =519kPa。【知识模块】 土工结构与边坡防护19 【正确答案】 B【试题解析】 主、被动土压力系数:K a=tan2(45一 2)=tan 2(45一 302)=0 3
27、3:K p=tan2(45+2)=tan 2(45+302)=3; 基坑底面处的主动土压力:ea1k=hKa=418033=2376kPa;反弯点(弯矩零点)处的被动土压力:ep1k=hclhclKP=18hcl3=54hcl;由 ea1k=ep1k 得:h cl=237654=044m;设定弯矩零点位置以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的合力之和:【知识模块】 土工结构与边坡防护20 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)第 B03 条,设支挡结构后的坡面延长线与支挡结构的交点为 C,则 BC 间的距离为:h=btan=4tan20=1 46m;设当
28、 z=z0 时,采用式(B031)与式(B032)计算的 ea、 ea 相等,则:主动土压力系数:K a=tan2(45一 302)=0 33;由 ea=ea,5 94z0+867=746z 0 得,z0=57m ;z 0+h=57+146=716m6m,在基坑底面以上,土压力可按式(B032)计算,基坑底面处的土压力:e a6k=Kah=033186=3564kPa;基坑底面以上墙背的总土压力:【知识模块】 土工结构与边坡防护【知识模块】 土工结构与边坡防护21 【正确答案】 D【试题解析】 根据建筑地基基础没计规范(GB 500072002)第 663 条及附录 L,主动土压力系数 Ka=
29、042,代入计算公式得主动土压力为:Ea=c h 2K a=871 kNm。【知识模块】 土工结构与边坡防护22 【正确答案】 A【试题解析】 根据建筑地基基础设计规范(GB 500072002)第 665 条,挡土墙的抗滑移稳定性计算如下: 式中,E at=Easin() ,Ean=Eacos( 一 )。将挡土墙截面分成两部分(矩形 G1 和三角形 G2),则有Gn=G1+G2。将已知条件代入:E at=Easin(a )=710kN m;E an=Eacos(a 一)=330kNm;G n=G1+G2=104822+12204822=2112kNm;则 ks= =17213,满足要求。【知
30、识模块】 土工结构与边坡防护23 【正确答案】 C【试题解析】 根据建筑地基基础设计规范(GB 500072002)第 665 条,将挡土墙截面分成两部分(矩形 G1 和三角形 G2),则有Gn=G1+G2。将已知条件代入:E ax=Easin( 一 )=710kNm;E az=Eacos()=330kNm;x f=bzcot=16m;Gx 0=G1x1+G2x2=1048220 5+122 0482253=2288kNm;则 kt= =28116, 满足要求。【知识模块】 土工结构与边坡防护24 【正确答案】 C【试题解析】 如果填土与墙体的摩擦角增大,作用于挡土墙上的主动土压力是减小的;反
31、之也成立。【知识模块】 土工结构与边坡防护25 【正确答案】 C【试题解析】 根据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)第 1024 条,挡墙墙背倾角:=arctan =682;岩土压力作用点至墙踵的高度: z=(13)H=1667;E ax=Easin( 一 )=160sin(682一 15) =1281 kN E az=Eacos( 一 )=160cos(682 一 15)=958kNx f=bzcot=31667cot682=2 333;z f=zbtan0=16673tan0=1667;挡墙每延米自重:G= (1+3)524=2dOkN;G 矩 =5124=120kN;G 三
32、 =GG 矩 =240120=120kN;挡墙重心至墙趾的水平距离:x 0G=05G 矩 +2G 三 ;x 0=1240(05120+2120)=125;挡墙抗倾覆稳定性系数:k=(Gx 0+Eazxf)(E axzf)=(240125+95 82333)(128 11667)=25。【知识模块】 土工结构与边坡防护26 【正确答案】 D【试题解析】 根据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)第 721 条、第 825 条、第 921 条,e hk= =11008=1375kN; Htk=ehksyjsxj=1375225=687 5kN;N ak=6875cos20=731 6kN
33、;N a=rQNak=137316=9511 kN;式中,N ak 为锚杆轴向拉力标准值(kN);N a 为锚杆轴向拉力设计值(kN);H tk 为锚杆所受水平拉力标准值 (kN)。【知识模块】 土工结构与边坡防护27 【正确答案】 D【试题解析】 根据铁路路基支挡结构设计规范(TB 100252006)第 335 条,My=123122+5011=182kNm; M 0=1700=70kNm; N=23122+501=182kN: 得 e=B2 一(Z M y 一M 0)N=22 一(18270)182=0 385; B 6=033e: C=B 2 一 e=220385=0 615: 得1=
34、2N3c=(2182)(30615)=1973kPa。【知识模块】 土工结构与边坡防护28 【正确答案】 C【试题解析】 根据铁路路基支挡结构设计规范(TB 100252006)第 336 条,1=242 290=0834; 1=0834。【知识模块】 土工结构与边坡防护29 【正确答案】 C【试题解析】 根据建筑边坡工程技术规范(GB 503302002)第 721 条、第 722 条、第 825 条及第 921 条,锚杆水平拉力标准值:Htk=ehksxjsyj=20202 5=100kN;锚杆轴向拉力标准值:Nak=Htkcos=100cos20=1064kN ;锚杆轴向拉力设计值:Na=QNak=131064=13832kN ;【知识模块】 土工结构与边坡防护30 【正确答案】 B【试题解析】 根据建筑边坡工程技术规范(GB 50330 2002)第 721 条、第723 条及第 724 条,N ak=Htkcos=300cos15=310 6kN;N a=QNak=13310 6=4038kN;锚杆锚固体与地层的锚固长度应满足:【知识模块】 土工结构与边坡防护