工程地质国考计算题综合.docx
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工程地质国考计算题综合.docx
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工程地质国考计算题综合
40.某砂土土样装在图示的装置内进行渗透试验,图中L=150mm,注水管直径D=100mm,测压管直径d=25mm,测压管内水位高度差△h=200mm,在t=180s的时间内接水容器内的接水量V=0.0018m3,试计算该土样的渗透系数k值。
41.某饱和软粘土用十字板做剪切试验,已知十字板宽度(直径)D=70mm,十字板高度H=100mm,十字板转动时,地面上给杆轴施加的力偶矩M=0.015KN·m,假设所有点竖直面和水平面上的抗剪强度均相等。
试计算测点土的抗剪强度τf。
42.某建筑场地土层如图所示,地质条件为:
第一层为软粘土层,厚度H=4m,天然重度 γ2=17.5KN/m3,平均压缩模量Es=2500kPa,第二层为密实状态的粗砂土,很厚,今在地面上填筑厚度为h的新填砂土层,设新填砂土重度为γ1=18KN/m3,若不计新填砂土层及密实粗砂土层的变形,欲使软粘土层顶面产生30mm的沉降,需在其上铺设的砂土层应为多厚,即h应为多少?
43.如图所示的条形基础,宽度b=2.5m,持力层的地基承载力标准值fk=195kPa,其它指标见图。
计算现有基底尺寸和埋深条件下的地基承载力设计值f。
44.在某地基中取土样进行直接剪切试验,测得破坏时剪切破坏面上的应力如下表所列,试根据测试结果确定土的抗剪强度指标;若该地基中某点的小主应力
=100kPa,试问当该点的大主应力
=200kPa时该点是否剪切破坏。
法向应力σ(kPa)
50.000
100.000
200.000
300.000
剪应力τ(kPa)
22.466
34.933
59.866
84.798
45.如图所示挡土墙,墙高H=6m,墙背光滑、垂直、填土面水平,填土由两层土组成,第一层为粗砂,第二层为粘土,各层土的物理力学指标见图,试绘出主动土压力沿墙高的分布图,并求出主动土压力Ea的值。
40.某砂土的内摩擦角
,当土中某点的大主应力
=330kPa,小主应力
=100kPa时,试判断该点的应力状态是否达到极限平衡。
41.某均质土体,重度
=18kN/m3,内聚力c=15kPa,内摩擦角
=19.7°,在该土体上修建如图所示的条形基础,试计算该地基的临界荷载
。
提示:
塑性区最大深度计算公式为:
42.用图示的圆管装置进行土的常水头渗透性试验,已知土的渗透系数k=0.5×10-7m/s,A、B两点的水头差ΔH=0.3m,A、B两点的距离L=0.2m,圆管的内截面面积A=0.01m2,试计算当试验经过24小时后,量杯中的接水量V为多少立方米。
43.地质条件如图所示,原地下水位在距地表面1.5m处,由于抽水引起地下水位大面积下降,现已下降到距地表面5.5m处,若不计密实粗砂层的沉降,求由于地下水长期大面积下降引起的天然地面的最终沉降量ΔS。
44.图示挡土墙,墙高H=7m,墙背光滑、垂直、填土面水平,填土由两层土组成,第一层为粘土,第二层为粗砂,各层土的物理力学指标如图所示,试计算主动土压力Ea值。
45.某土层如图所示,粉砂层厚度为4m,细砂层很厚,地下水自上而下渗流,距地面下10m处C点的测压管水位如图,试计算图中A、B、C各点的总应力
、孔隙水压力u和有效应力
,并分别绘出应力沿深度的分布图。
39.某地基粉质粘土的土粒比重Gs=2.73,孔隙比e=0.880。
若该地基土层受到自下而上的渗流水作用,试求该土层的临界水力梯度。
(4分)
40.有一厚度为1.5m的地基土层,在荷载作用下该土层压缩变形稳定前后的平均孔隙比分别为:
e1=0.980,e2=0.870。
试计算该地基土层的压缩变形量。
(5
41.对某土样进行直接剪切试验,在法向压力分别为:
100kPa、200kPa、300kPa时测得抗剪强度分别为60kPa、90kPa、120kPa。
试求此土的抗剪强度指标c、
值。
(6分)
42.地基中某点的应力状态为:
σ1=315kPa,σ3=100kPa,地基土的抗剪强度指标c=10kPa,
=30°。
试验算地基中该点是否达到极限平衡状态。
(5分)
43.有一饱和软粘土层,其厚度为5m,该土层下为不透水基岩,如图所示。
试验测得该土层孔隙比e=1.200,压缩系数a=5×10-4kPa-1,固结系数Cv=2×10-3cm2/s。
为了加固该土层,在其上大面积堆填砂层荷载100kPa。
试求该土层顶面的最终固结沉降量和固结度达到50%时所需的时间。
(提示:
U<60%)
44.某挡土墙高6m,墙背直立、光滑,填土表面水平。
填土的物理力学指标如图所示。
试求主动土压力及其作用位置,并绘出主动土压力分布图。
40.某砂土试样高15cm,直径6cm,在常水头渗透试验中水头差△h=40cm,经过8秒钟流过水量为500g,试求该土样的渗透系数。
(4分)
41.某土样在侧限压缩试验中测得竖向压力为p1=100kPa、p2=200kPa时对应的孙隙比e1=0.880、e2=0.860。
试评价该土的压缩性。
(5分)
42.经试验测得某土样的无侧限抗压强度qu=180kPa,同时测得剪切破坏面与水平面的夹角为54°。
试求该土的内摩擦角
和粘聚力c各为多少?
(5分)
43.对某土样进行三轴剪切试验,测得在周围压力
分别为100kPa和200kPa的情况下,土样剪切破坏时大主应力
分别为300kPa和500kPa。
试计算该土样的抗剪强度指标c、
值。
(6分)
44.某地基剖面及其物理力学指标如图所示,由于某种原因地下水位永久降至粘土层顶面。
试求出C、D两点的附加应力值,并计算出粘土层的变形值。
(10分)
注:
①地下水位下降后,细砂层的重度均为18kN/m3;
②粘土层的压缩模量Es为该士层的平均值。
45.某挡土墙高5m,墙背直立、光滑,填土表面水平。
填土面上作用有大面积均布荷载q=15kPa,填土的物理力学指标如图所示。
试求主动土压力Ea及其作用位置,并绘出主动土压力分布图。
(10分)
41.有一厚度为3.5m的正常固结土层,在天然状态下的平均孔隙比为0.880,在某一荷载作用下,该土层的平均孔隙比降低了0.120,试计算在该荷载作用下土层顶面的沉降量。
(4分)
42.假设在某一荷载作用下,地基中某点的应力状态为σz=120kPa,σx=60kPa,
,试求该点的大、小主应力;如果已知该地基土的内聚力c=20kPa,内摩擦角
=18°,试判断该点是否有剪损的可能性。
(6分)
43.有一饱和粘性土,已知其有效内聚力
=0,有效内摩擦角
=20°,取该土试样,在围压
下固结,然后在不排水的条件下增加竖向应力至破坏,测得破坏时的孔隙压力为35kPa,试求孔隙压力系数A为多少?
(6分)
(提示:
u=B[
])
44.某饱和粘土层,厚度为10m,竖向固结系数Cv=1.2×105cm2/年,在大面积荷载作用下最终固结沉降量为180mm,单面排水。
①试求加荷一年时的固结沉降量;(提示:
U<60%)(6分)
②试求固结沉降量达到90mm所需要的时间。
(4分)
45.某挡土墙高为5.0m,墙后填土分为两层,第一层为粘性土,其天然重度γ=19.0kN/m3,内聚力c=12kPa,内摩擦角
=14°;第二层为中砂,其天然重度γ=18.5kN/m3,内摩擦角
=20°。
试用朗肯理论求主动土压力Ea的大小。
40.如图示土体中水在水位差作用下发生由上向下渗流的情况,已知图中h1=2m,h2=3m,h=1.5m,hw=3.5m,土的饱和重度
sat=21kN/m3,试求a-a平面的总应力σ,孔隙水压力u及有效应力σ′各为多少?
41.有一矩形底面的浅基础,基底附加应力po=180kPa,基底下为2m厚的粉质粘土,该土层的天然重度
=18.6kN/m3,平均压缩模量Es=3.5Mpa,该土层下为密实的粗砂,已知基底中心点下2m深度处的附加应力系数α=0.650,若不计密实粗砂的变形,试求该基础的固结沉降Sc。
(注:
计算时地基仅分一层)
42.某无粘性土,已知其内聚力c=0,现对该土进行三轴压缩试验,在围压σ3=150kPa下,施加竖向应力增量Δσ1=250kPa时试样破坏,试求该土的内摩擦角
43.对某正常固结饱和粘性土进行三轴固结不排水试验,施加围压为80kPa,测得该土试样在竖向应力增量为180kPa时剪切破坏,此时的孔隙压力Δu=90kPa,试求此时的孔隙压力系数A值。
(提示:
Δu=B[Δσ3+A(Δσ1-Δσ3)])
44.一饱和粘性土层,其厚度为4m,该土层下为碎石层,试验测得粘性土层的孔隙比e=0.900,压缩系数a=4×10-4kPa-1,固结系数Cv=1.6×10-3cm2/s.
(1)如果在粘性土层顶面施加大面积荷载p=200kPa,不计碎石层的变形,试求粘性土层顶面的最终固结沉降量Sc.
(2)按双面排水考虑,粘性土层平均固结度达到40%时需要多长时间(天)?
(提示:
U<60%=
41.某土层压缩系数为0.50Mpa-1,天然孔隙比为0.8,土层厚1.0m,已知在某荷载作用下该土层受到的平均附加应力
=60kPa,求该土层表面的沉降量。
(5分)
45.某挡土墙高为4.0m,已知墙后填土为均质的粘性土,其天然重度
=18.5kN/m3,内聚力c=10kPa,内摩擦角
=18°,在填土表面施加大面积均布荷载q=20kPa。
试用朗肯理论求主动土压力Ea的大小及其作用点位置。
42.一饱和试样在三轴试验仪中进行固结排水剪试验,施加围压
=200kPa,破坏时主应力差
=280kPa,破坏面与水平面夹角为57°,试求破坏面上的剪应力
、试样中的最大剪应力
及土的内摩擦角
分别为多少?
(5分)
44.挡土墙高5m,墙后填土由两层土组成,填土表面作用q=32kPa均布荷载,第一层土厚hl=2m,
=18kN/m3,cl=10kPa,
=10°;第二层土厚h2=3m,
=20kN/m3,c2=12kPa,
=12°。
利用朗肯土压力理论,求作用在挡土墙背上的主动土压力合力
。
(10分)
朗肯主动土压力系数
tg
tg2
10°
0.839
0.704
12°
0.810
0.656
4°
051
1.64
7.32
43.某墙下条形基础,由于条件所限,取基础宽度为2m。
地基土
=18.8kN/m3,c=l10kPa,
=4°,试用太沙基公式计算至少需要多大埋深才能安全承受p=300kPa的压力?
(取安全系数K=3)(5分)
太沙基公式承载力系数
45.如下图所示,厚度为10m的粘性土,上下层面均为排水砂层,已知粘土层孔隙比e0=0.8,压缩系数a=0.25MPa-1,渗透系数k=6.3×10-8cm/s,地表瞬时施加一无限分布均布荷载p=200kPa。
(1)试求粘性土表面的最终沉降量;(4分)
(2)加载半年后粘性土表面的沉降量。
(提示:
固结度按公式Ut=1-
计算,每年按365天计算)(6分)
40.在下图所示容器中的土样,受到水的渗流作用。
已知土样高度l=0.4m,土样横截面面
积A=25cm2,水头差Δh=0.2m,土样的土粒密度(比重)Gs=2.6,孔隙比e=0.80。
(1)计算作用在土样上的动水力(渗透力)大小及其方向;(2分)
(2)若土样发生流砂(流土)现象,其水头差Δh至少应为多少?
(2分)
42.某土层厚5m,取土作压缩试验结果如下表所示,土的自重压力平均值
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