工程地質(zhì)國(guó)考計(jì)算題綜合

1、40某砂土土樣裝在圖示的裝置內(nèi)進(jìn)行滲透試驗(yàn)，圖中L150mm，注水管直徑D100mm，測(cè)壓管直徑d=25mm，測(cè)壓管內(nèi)水位高度差h=200mm,在t=180s的時(shí)間內(nèi)接水容器內(nèi)的接水量V=0.0018m3，試計(jì)算該土樣的滲透系數(shù)k值。41某飽和軟粘土用十字板做剪切試驗(yàn)，已知十字板寬度（直徑）D=70mm，十字板高度H=100mm，十字板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，地面上給桿軸施加的力偶矩M=0.015KN·m，假設(shè)所有點(diǎn)豎直面和水平面上的抗剪強(qiáng)度均相等。試計(jì)算測(cè)點(diǎn)土的抗剪強(qiáng)度f(wàn)。42某建筑場(chǎng)地土層如圖所示，地質(zhì)條件為：第一層為軟粘土層，厚度H=4m，天然重度2=17.5KN/m3，平均壓縮模量Es=25

2、00kPa，第二層為密實(shí)狀態(tài)的粗砂土，很厚，今在地面上填筑厚度為h的新填砂土層，設(shè)新填砂土重度為1=18KN/m3，若不計(jì)新填砂土層及密實(shí)粗砂土層的變形，欲使軟粘土層頂面產(chǎn)生30mm的沉降，需在其上鋪設(shè)的砂土層應(yīng)為多厚，即h應(yīng)為多少？43如圖所示的條形基礎(chǔ)，寬度b=2.5m，持力層的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=195kPa，其它指標(biāo)見(jiàn)圖。計(jì)算現(xiàn)有基底尺寸和埋深條件下的地基承載力設(shè)計(jì)值f。44在某地基中取土樣進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)，測(cè)得破壞時(shí)剪切破壞面上的應(yīng)力如下表所列，試根據(jù)測(cè)試結(jié)果確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；若該地基中某點(diǎn)的小主應(yīng)力100kPa，試問(wèn)當(dāng)該點(diǎn)的大主應(yīng)力200kPa時(shí)該點(diǎn)是否剪切破壞。法向應(yīng)力（k

3、Pa）50.000100.000200.000300.000剪應(yīng)力（kPa）22.46634.93359.86684.79845如圖所示擋土墻，墻高H6m，墻背光滑、垂直、填土面水平，填土由兩層土組成，第一層為粗砂，第二層為粘土，各層土的物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)圖，試?yán)L出主動(dòng)土壓力沿墻高的分布圖，并求出主動(dòng)土壓力Ea的值。40.某砂土的內(nèi)摩擦角，當(dāng)土中某點(diǎn)的大主應(yīng)力=330kPa，小主應(yīng)力=100kPa時(shí)，試判斷該點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)是否達(dá)到極限平衡。41.某均質(zhì)土體，重度=18kN/m3，內(nèi)聚力c=15kPa，內(nèi)摩擦角=19.7°，在該土體上修建如圖所示的條形基礎(chǔ)，試計(jì)算該地基的臨界荷載。提示：塑性

4、區(qū)最大深度計(jì)算公式為：42.用圖示的圓管裝置進(jìn)行土的常水頭滲透性試驗(yàn)，已知土的滲透系數(shù)k=0.5×10-7m/s，A、B兩點(diǎn)的水頭差H=0.3m，A、B兩點(diǎn)的距離L=0.2m，圓管的內(nèi)截面面積A=0.01m2，試計(jì)算當(dāng)試驗(yàn)經(jīng)過(guò)24小時(shí)后，量杯中的接水量V為多少立方米。43.地質(zhì)條件如圖所示，原地下水位在距地表面1.5m處，由于抽水引起地下水位大面積下降，現(xiàn)已下降到距地表面5.5m處，若不計(jì)密實(shí)粗砂層的沉降，求由于地下水長(zhǎng)期大面積下降引起的天然地面的最終沉降量S。44.圖示擋土墻，墻高H=7m，墻背光滑、垂直、填土面水平，填土由兩層土組成，第一層為粘土，第二層為粗砂，各層土的物理力學(xué)指

5、標(biāo)如圖所示，試計(jì)算主動(dòng)土壓力Ea值。45.某土層如圖所示，粉砂層厚度為4m，細(xì)砂層很厚，地下水自上而下滲流，距地面下10m處C點(diǎn)的測(cè)壓管水位如圖，試計(jì)算圖中A、B、C各點(diǎn)的總應(yīng)力、孔隙水壓力u和有效應(yīng)力，并分別繪出應(yīng)力沿深度的分布圖。39某地基粉質(zhì)粘土的土粒比重Gs=2.73，孔隙比e=0.880。若該地基土層受到自下而上的滲流水作用，試求該土層的臨界水力梯度。（4分）40有一厚度為1.5m的地基土層，在荷載作用下該土層壓縮變形穩(wěn)定前后的平均孔隙比分別為：e1=0.980，e2=0.870。試計(jì)算該地基土層的壓縮變形量。（5 41對(duì)某土樣進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)，在法向壓力分別為：100kPa、200

6、kPa、300kPa時(shí)測(cè)得抗剪強(qiáng)度分別為60kPa、90kPa、120kPa。試求此土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、值。（6分）42地基中某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為：1=315kPa,3=100kPa,地基土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=10kPa,=30°。試驗(yàn)算地基中該點(diǎn)是否達(dá)到極限平衡狀態(tài)。（5分）43有一飽和軟粘土層，其厚度為5m，該土層下為不透水基巖，如圖所示。試驗(yàn)測(cè)得該土層孔隙比e=1.200,壓縮系數(shù)a=5×10-4kPa-1,固結(jié)系數(shù)Cv=2×10-3cm2/s。為了加固該土層，在其上大面積堆填砂層荷載100kPa。試求該土層頂面的最終固結(jié)沉降量和固結(jié)度達(dá)到50%時(shí)所需的時(shí)間。（提

7、示：U60%）44某擋土墻高6m，墻背直立、光滑，填土表面水平。填土的物理力學(xué)指標(biāo)如圖所示。試求主動(dòng)土壓力及其作用位置，并繪出主動(dòng)土壓力分布圖。40某砂土試樣高15cm，直徑6cm，在常水頭滲透試驗(yàn)中水頭差h40cm，經(jīng)過(guò)8秒鐘流過(guò)水量為500g，試求該土樣的滲透系數(shù)。（4分）41某土樣在側(cè)限壓縮試驗(yàn)中測(cè)得豎向壓力為p1=100kPa、p2200kPa時(shí)對(duì)應(yīng)的孫隙比e1=0.880、e2=0.860。試評(píng)價(jià)該土的壓縮性。（5分）42經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得某土樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu=180kPa，同時(shí)測(cè)得剪切破壞面與水平面的夾角為54°。試求該土的內(nèi)摩擦角和粘聚力c各為多少？（5分） 43對(duì)某土樣

8、進(jìn)行三軸剪切試驗(yàn)，測(cè)得在周?chē)鷫毫Ψ謩e為100kPa和200kPa的情況下，土樣剪切破壞時(shí)大主應(yīng)力分別為300kPa和500kPa。試計(jì)算該土樣的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、值。（6分） 44某地基剖面及其物理力學(xué)指標(biāo)如圖所示，由于某種原因地下水位永久降至粘土層頂面。試求出C、D兩點(diǎn)的附加應(yīng)力值，并計(jì)算出粘土層的變形值。(10分)注：地下水位下降后，細(xì)砂層的重度均為18kNm3；粘土層的壓縮模量Es為該士層的平均值。 45某擋土墻高5m，墻背直立、光滑，填土表面水平。填土面上作用有大面積均布荷載q=15kPa，填土的物理力學(xué)指標(biāo)如圖所示。試求主動(dòng)土壓力Ea及其作用位置，并繪出主動(dòng)土壓力分布圖。(10分)41

9、有一厚度為3.5m的正常固結(jié)土層，在天然狀態(tài)下的平均孔隙比為0.880，在某一荷載作用下，該土層的平均孔隙比降低了0.120，試計(jì)算在該荷載作用下土層頂面的沉降量。（4分）42假設(shè)在某一荷載作用下，地基中某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為z=120kPa，x=60kPa，試求該點(diǎn)的大、小主應(yīng)力；如果已知該地基土的內(nèi)聚力c=20kPa，內(nèi)摩擦角=18°，試判斷該點(diǎn)是否有剪損的可能性。（6分）43有一飽和粘性土，已知其有效內(nèi)聚力=0,有效內(nèi)摩擦角=20°，取該土試樣，在圍壓下固結(jié)，然后在不排水的條件下增加豎向應(yīng)力至破壞，測(cè)得破壞時(shí)的孔隙壓力為35kPa,試求孔隙壓力系數(shù)A為多少？（6分）（提示：

10、u=B）44某飽和粘土層，厚度為10m，豎向固結(jié)系數(shù)Cv=1.2×105cm2/年，在大面積荷載作用下最終固結(jié)沉降量為180mm，單面排水。試求加荷一年時(shí)的固結(jié)沉降量；（提示：U<60%）（6分）試求固結(jié)沉降量達(dá)到90mm所需要的時(shí)間。（4分）45某擋土墻高為5.0m，墻后填土分為兩層，第一層為粘性土，其天然重度=19.0kN/m3，內(nèi)聚力c=12kPa，內(nèi)摩擦角=14°；第二層為中砂，其天然重度=18.5kN/m3，內(nèi)摩擦角=20°。試用朗肯理論求主動(dòng)土壓力Ea的大小。40.如圖示土體中水在水位差作用下發(fā)生由上向下滲流的情況，已知圖中h1=2m，h2=3m

11、，h=1.5m，hw=3.5m，土的飽和重度sat=21kN/m3，試求a-a平面的總應(yīng)力，孔隙水壓力u及有效應(yīng)力各為多少？ 41.有一矩形底面的淺基礎(chǔ)，基底附加應(yīng)力po=180kPa，基底下為2m厚的粉質(zhì)粘土，該土層的天然重度=18.6kN/m3，平均壓縮模量Es=3.5Mpa，該土層下為密實(shí)的粗砂，已知基底中心點(diǎn)下2m深度處的附加應(yīng)力系數(shù)=0.650，若不計(jì)密實(shí)粗砂的變形，試求該基礎(chǔ)的固結(jié)沉降Sc。（注：計(jì)算時(shí)地基僅分一層） 42.某無(wú)粘性土，已知其內(nèi)聚力c=0，現(xiàn)對(duì)該土進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)，在圍壓3=150kPa下， 施加豎向應(yīng)力增量1=250kPa時(shí)試樣破壞，試求該土的內(nèi)摩擦角 43.對(duì)某

12、正常固結(jié)飽和粘性土進(jìn)行三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)，施加圍壓為80kPa，測(cè)得該土試樣在豎向應(yīng)力增量為180kPa時(shí)剪切破壞，此時(shí)的孔隙壓力u=90kPa，試求此時(shí)的孔隙壓力系數(shù)A值。（提示：u=B3+A（1-3） 44.一飽和粘性土層，其厚度為4m，該土層下為碎石層，試驗(yàn)測(cè)得粘性土層的孔隙比e=0.900，壓縮系數(shù)a=4×10-4kPa-1，固結(jié)系數(shù)Cv=1.6×10-3cm2/s.（1）如果在粘性土層頂面施加大面積荷載p=200kPa，不計(jì)碎石層的變形，試求粘性土層頂面的最終固結(jié)沉降量Sc.（2）按雙面排水考慮，粘性土層平均固結(jié)度達(dá)到40%時(shí)需要多長(zhǎng)時(shí)間（天）？ （提示：U60%

13、41某土層壓縮系數(shù)為0.50Mpa-1，天然孔隙比為0.8，土層厚1.0m，已知在某荷載作用下該土層受到的平均附加應(yīng)力=60kPa，求該土層表面的沉降量。(5分) 45.某擋土墻高為4.0m，已知墻后填土為均質(zhì)的粘性土，其天然重度=18.5kN/m3，內(nèi)聚力c=10kPa，內(nèi)摩擦角=18°，在填土表面施加大面積均布荷載q=20kPa。試用朗肯理論求主動(dòng)土壓力Ea的大小及其作用點(diǎn)位置。42一飽和試樣在三軸試驗(yàn)儀中進(jìn)行固結(jié)排水剪試驗(yàn)，施加圍壓=200kPa，破壞時(shí)主應(yīng)力差=280kPa，破壞面與水平面夾角為57°，試求破壞面上的剪應(yīng)力、試樣中的最大剪應(yīng)力及土的內(nèi)摩擦角分別為多少

14、?(5分)44擋土墻高5m，墻后填土由兩層土組成，填土表面作用q=32kPa均布荷載，第一層土厚hl=2m，=18kNm3，cl=10kPa，=10°；第二層土厚h2=3m，=20kNm3，c2=12kPa，=12°。利用朗肯土壓力理論，求作用在擋土墻背上的主動(dòng)土壓力合力。(10分)朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)tgtg210°0.8390.70412°08100.6564°0511.647.3243某墻下條形基礎(chǔ)，由于條件所限，取基礎(chǔ)寬度為2m。地基土=18.8kNm3，c=l10kPa，=4°，試用太沙基公式計(jì)算至少需要多大埋深才能安全承受p

15、=300kPa的壓力?(取安全系數(shù)K=3)(5分)太沙基公式承載力系數(shù)45如下圖所示，厚度為10m的粘性土，上下層面均為排水砂層，已知粘土層孔隙比e0=0.8，壓縮系數(shù)a=0.25MPa-1，滲透系數(shù)k=6.3×10-8cms，地表瞬時(shí)施加一無(wú)限分布均布荷載p=200kPa。(1)試求粘性土表面的最終沉降量；(4分)(2)加載半年后粘性土表面的沉降量。(提示：固結(jié)度按公式Ut=1-計(jì)算，每年按365天計(jì)算)(6分)40.在下圖所示容器中的土樣，受到水的滲流作用。已知土樣高度l=0.4m，土樣橫截面面積A=25cm2，水頭差h=0.2m，土樣的土粒密度(比重)Gs=2.6，孔隙比e=0

16、.80。(1)計(jì)算作用在土樣上的動(dòng)水力(滲透力)大小及其方向；(2分)(2)若土樣發(fā)生流砂(流土)現(xiàn)象，其水頭差h至少應(yīng)為多少?(2分)42.某土層厚5m，取土作壓縮試驗(yàn)結(jié)果如下表所示，土的自重壓力平均值為100kPa，今考慮在該土層上建造建筑物，新增加的附加應(yīng)力平均值為150kPa。(1)求壓縮系數(shù)a1-2，并評(píng)價(jià)土的壓縮性；(2分)p(kPa)050100200300400e1.4061.2501.1200.9900.9100.850 (2)求該土層的壓縮變形量。(2分)43.有一條形基礎(chǔ)寬b=1.8m，埋深d=1.5m，地基為粉質(zhì)粘土，天然重度=18.8kNm3，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=6kPa

17、，=20°，安全系數(shù)K=3.0。 (1)用太沙基公式計(jì)算地基的極限承載力和容許承載力；(已知Nc=17.6，Nq=7.42，Nr=5.0)(5分) (2)若該基礎(chǔ)一側(cè)埋深仍為1.5m，另一側(cè)埋深為1.8m，則在太沙基承載力公式中d應(yīng)取何值?(2分)44.某地基軟土層厚20m，滲透系數(shù)為1×10-6cm/s，固結(jié)系數(shù)為0.03cm2/s，其表面透水，下臥層為砂層。地表作用有98.1kPa的均布荷載，設(shè)荷載瞬時(shí)施加。求：(1)一年后地基的固結(jié)沉降量；(8分)(2)若軟土層的側(cè)限壓縮模量增大一倍，滲透系數(shù)縮小一倍，一年后地基的固結(jié)度有何變化?(2分)40某一土體的土粒比重Gs=2

18、.71，孔隙比為e=0.82。若該土層受到自下而上的滲流作用，試求該土層的臨界水力梯度。(4分45.按朗肯土壓力理論計(jì)算下圖所示擋土墻上的主動(dòng)土壓力合力Ea，繪出主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖。已知土的性質(zhì)：第一層為粉質(zhì)粘土，厚度3m，=18kN/m3，=30°，c=10kPa；第二層為中砂，厚度2m，sat=20kN/m3，=35°，c=0，地下水位于第一層土底面。(10分)41某土層厚2.0m，頂面埋深2.0m，底面埋深4.0m，該土層平均自重應(yīng)力為51kPa。在房屋荷載作用下，土層的平均附加應(yīng)力為50kPa，在該附加應(yīng)力作用下，該土層已經(jīng)沉降穩(wěn)定。由于建筑物增層改造，該土層附加

19、應(yīng)力又增加了10kPa。若已知土的孔隙比e與壓力p(kPa)的關(guān)系為ep，問(wèn)由于增層改造引起的該土層壓縮量是多少?(5分)42某飽和粘土的有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=0，=30°，如該土樣受到大主應(yīng)力=360kPa，小主應(yīng)力=200kPa作用時(shí)，測(cè)得孔隙水壓力為100kPa，問(wèn)該土樣是否破壞?(6分)44某擋土墻，其高度為5.0m，墻后填土由兩層土組成，填土表面作用q=30kPa均布荷載，第一層土為粉質(zhì)粘土，厚度hl=2.0m，=15.68kNm3，cl=9.8kPa，=10°。第二層土為粘土，厚度h2=3.0m，=17.64kNm3，c2=14.7kPa，=20°。試?yán)?/p>

20、用朗肯土壓力理論，求作用在擋土墻墻背上的主動(dòng)土壓力及其合力。 朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)=tan(45°-)(45°-)10°0.8390.70420°0.7000.49045如下圖所示，厚度為10m的飽和粘性土層，地下水位與天然地面齊平，在其表面瞬時(shí)大面積施加均布荷載p0=150kPa，若干時(shí)間后，通過(guò)觀測(cè)孔隙水壓力得知，土層沿深度方向附加的有效應(yīng)力分布近似為梯形(如圖示)，土的平均固結(jié)系數(shù)Cv=2.88×10-3cm2s。試計(jì)算此時(shí)粘性土層的平均固結(jié)度。(5分)估算此粘性土層已固結(jié)了多少年?(提示：Ut=1-，每年按360天計(jì)算)。(5分)40.某

21、工程基坑中，由于抽水引起水流由下往上流動(dòng)，若水流路徑50cm，水頭差為60cm，土的飽和重度=20.2kNm3，問(wèn)是否會(huì)產(chǎn)生流砂（流土）?（4分）41.某地基中粘土層的壓縮試驗(yàn)資料如下表所示，試計(jì)算壓縮系數(shù)a1-2及相應(yīng)的壓縮模量Es（1-2），并評(píng)價(jià)土的壓縮性。（5分）p（kPa）050100200400e0.8100.7810.7510.7250.69043.有一條形基礎(chǔ)寬b=2.5m，埋深d=1.0m,粘土天然重度=18kN/m3，飽和重度=20kN/m3，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=10kPa，=，安全系數(shù)K=2.5，試用太沙基公式分別計(jì)算下列條件下地基的極限荷載和容許承載力。（已知 ）地下水位較

22、深；（3分）地下水位在基底平面。（3分）44.某地基軟土層厚10m，其下為不透水硬層，軟土的固結(jié)系數(shù)為0.015cm2s，平均壓縮模量Es=3000kPa。擬用堆載預(yù)壓法處理，荷載為瞬時(shí)施加，可視為大面積均布，大小為70kPa，求：地基平均超靜孔隙水壓力消散50時(shí)需要多少天?（5分）此時(shí)地基的固結(jié)沉降量是多少?（5分）（提示：）45.下圖示為一高度為6.0m的拱橋橋臺(tái)。橋臺(tái)后第一層填土為粉質(zhì)粘土，厚度為4.0m，天然重度r=18kNm3，內(nèi)摩擦角，內(nèi)聚力c=13kPa；第二層填土為粘土，厚度為2.0m，天然重度r=17.5kNm3，內(nèi)摩擦角，內(nèi)聚力c=15kPa。試用朗肯土壓力理論計(jì)算橋臺(tái)墻背

23、上的被動(dòng)土壓力，繪出其分布圖。43有一條形基礎(chǔ)寬b=1.6m，埋深d=1.0m，地基為粉質(zhì)粘土，天然重度=16.9kNm3，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=6.0kPa，=15°，試用太沙基公式計(jì)算地基的極限承載力和容許承載力。(安全系數(shù)K=3.0，Nr=1.80，Nq=4.45，Nc=12.9)(5分)44地基中某一薄層，其厚度h1=2.0m，薄層頂面處自重應(yīng)力cl=82kPa，底面處的自重應(yīng)力c2=118kPa，在荷載作用下，薄層頂面處的附加應(yīng)力z1=62kPa，底面處的附加應(yīng)力z2=38kPa，試計(jì)算薄層的壓縮變形量。(10分)該土的壓縮試驗(yàn)成果P(kPa)050100150200e0.7850.7670.7290.6820.64745用朗肯土壓力理論計(jì)算圖示擋土墻上的主動(dòng)土壓力合力EA的大小。(10分)已知：上層土hl=6m，1=19.7kNm3，=35°，c1=0；下層土h2=6m，2=18.0kNm3，=30°，c2=10kPa；表面作用無(wú)限均布荷載q=30kPa。41.某地基土第一層為粘土層，其厚度為2.0m，其下面為基巖。已知該土層的壓縮模量Es=4MPa，在外荷載作用下該土層頂面受到的附加應(yīng)力=50kPa，底面受