土木工程師（巖土）2025年工程地質(zhì)實踐能力試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______第一題某擬建場地位于濱海地區(qū)，根據(jù)巖土工程勘察報告，場地內(nèi)主要地層自上而下依次為：①層雜填土，厚2.5m；②層淤泥質(zhì)粘土，飽和，壓縮模量Es=3.5MPa，厚8.0m；③層粉質(zhì)粘土，稍濕，壓縮模量Es=12.0MPa，厚12.0m；④層粘土，硬塑，壓縮模量Es=20.0MPa，厚>15m。地下水位埋深為距地面1.0m?，F(xiàn)需設(shè)計一座鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)廠房，基礎(chǔ)類型尚未確定。請回答以下問題：1.1試分析該場地的主要工程地質(zhì)問題是什么？1.2若初步考慮采用天然地基淺基礎(chǔ)（如獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)），請分析②層淤泥質(zhì)粘土對地基承載力和沉降的影響。1.3若地基承載力不足或沉降過大，請簡述可以考慮采用哪些地基處理方法，并說明選擇方法的依據(jù)。1.4在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計時，除了考慮地基承載力外，還需要考慮哪些主要因素？第二題某城市擬在一條斜坡上修建一座多層住宅樓，場地地形陡峭，斜坡自然坡度約35°。巖土工程勘察揭示，斜坡主要由強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖構(gòu)成，節(jié)理發(fā)育，巖體較破碎，部分地段存在卸荷現(xiàn)象。斜坡腳存在一處小型沖溝。場地歷史記載，該區(qū)域偶有降雨引發(fā)的邊坡小規(guī)模滑動。請回答以下問題：2.1分析該斜坡存在的主要工程地質(zhì)問題。2.2若需在斜坡上修建建筑物，進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析時，應(yīng)重點考慮哪些影響因素？2.3常用的邊坡穩(wěn)定性分析方法有哪些？簡述其中一種方法的原理。2.4若初步采用重力式擋土墻進(jìn)行邊坡支護(hù)，請說明選擇該類型支護(hù)結(jié)構(gòu)需注意哪些關(guān)鍵問題。第三題某基坑開挖深度為-12m，基坑底部下方存在一層厚度約3m的飽和中粗砂土層，滲透系數(shù)約為5m/d。基坑周邊環(huán)境復(fù)雜，距基坑邊5m處有一棟現(xiàn)有建筑物，基礎(chǔ)類型及埋深不明。請回答以下問題：3.1在基坑開挖過程中，主要需要關(guān)注哪些水文地質(zhì)問題？3.2為控制基坑滲流和穩(wěn)定，可以采用哪些地下水控制方法？請簡述其中兩種方法的原理及適用性。3.3基坑開挖可能對周邊環(huán)境產(chǎn)生哪些不利影響？應(yīng)采取哪些保護(hù)措施？3.4在基坑開挖前，為何需要對周邊建筑物進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查？第四題某工業(yè)廠房采用鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面尺寸為3mx3m，埋深為-1.5m?；A(chǔ)承受上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值為800kN，彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為150kN·m，剪力標(biāo)準(zhǔn)值為50kN。地基土層分布及參數(shù)如第一題所述，基礎(chǔ)底面位于③層粉質(zhì)粘土上，地下水位為-1.0m。請回答以下問題：4.1計算該獨立基礎(chǔ)底面所需的最大地基承載力特征值（可采用規(guī)范法，并假設(shè)基礎(chǔ)埋深修正系數(shù)和寬深修正系數(shù)均為1.0）。4.2簡述地基承載力特征值確定過程中，寬度和深度修正的物理意義。4.3計算該獨立基礎(chǔ)中心點下深度為-5.0m處（位于②層淤泥質(zhì)粘土中）的沉降量標(biāo)準(zhǔn)值（可采用分層總和法，地基附加應(yīng)力分布可簡化為矩形分布）。4.4影響地基沉降量的主要因素有哪些？第五題某建設(shè)項目需要進(jìn)行地基處理，處理對象為大面積軟土地基，軟土層厚15m，天然含水率高達(dá)80%，孔隙比大于1.0，壓縮性高，承載力低。場地條件不允許采用樁基等深基礎(chǔ)方案。請回答以下問題：5.1判斷該軟土地基可能屬于哪種類型，并簡述其主要工程特性。5.2常用的軟土地基處理方法有哪些？請列舉三種，并簡要說明其基本原理。5.3選擇地基處理方法時，通常需要考慮哪些主要因素？5.4若采用某種地基處理方法處理后，地基承載力特征值要求達(dá)到200kPa，在竣工驗收時，應(yīng)采用哪些方法進(jìn)行地基承載力檢驗？---試卷答案第一題1.1主要工程地質(zhì)問題：①層雜填土厚度較大且性質(zhì)不均勻，強度低，不宜作持力層；②層淤泥質(zhì)粘土軟弱，壓縮性高，承載力低，且可能產(chǎn)生較大沉降；地下水位較高，對基坑開挖和地基穩(wěn)定有影響。1.2影響：②層淤泥質(zhì)粘土?xí)@著降低地基承載力，因其強度低、壓縮性高；同時會導(dǎo)致地基沉降較大，且可能不均勻，影響上部結(jié)構(gòu)安全。1.3可考慮方法：換填墊層法（提高淺層承載力）、強夯法（改善土體密實度）、水泥土攪拌樁復(fù)合地基法（提高承載力、減少沉降）、預(yù)壓法（減小總沉降、加速固結(jié)）。選擇依據(jù)：根據(jù)軟土層厚度、性質(zhì)、處理深度要求、工期、造價、環(huán)境條件等因素綜合比較確定。1.4主要因素：地基承載力（抗傾覆、抗隆起）、變形（沉降量、差異沉降、不均勻沉降控制）、基礎(chǔ)類型與埋深、上部結(jié)構(gòu)荷載特性、地下水影響、周邊環(huán)境（相鄰建筑物、地下管線等）。第二題2.1主要問題：斜坡巖體較破碎，節(jié)理發(fā)育，強度低，穩(wěn)定性較差；存在卸荷現(xiàn)象，坡腳存在沖溝，降雨可能誘發(fā)滑坡。2.2重點考慮因素：巖土體物理力學(xué)性質(zhì)（強度、變形模量、粘聚力、內(nèi)摩擦角）、坡度與高度、坡體幾何形態(tài)、水文地質(zhì)條件（地表水、地下水）、地震效應(yīng)、風(fēng)化作用、施工活動影響、歷史滑坡情況等。2.3常用方法：極限平衡法（如瑞典條分法、畢肖普法、簡布法）、數(shù)值分析法（如有限元法、離散元法）。極限平衡法原理：將滑動體分成若干豎條，假設(shè)滑動面，根據(jù)力平衡條件（豎向力、水平力、力矩）建立方程組，求解滑動安全系數(shù)。2.4關(guān)鍵問題：擋墻結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性（抗傾覆、抗滑移、抗隆起）、基礎(chǔ)埋置深度與地基承載力、墻后填土選擇與壓實、排水措施（坡面排水、墻后排水）、對周邊環(huán)境的影響（如對坡腳建筑物的影響）。第三題3.1主要水文地質(zhì)問題：基坑開挖過程中，坑底滲水、涌水可能導(dǎo)致開挖困難、坑底隆起、邊坡失穩(wěn)；坑內(nèi)積水影響施工；周邊地下水位的下降可能引起周邊建筑物地基沉降或基坑周邊地面沉降。3.2方法及原理適用性：降水法（如輕型井點、噴射井點、管井降水）原理：通過抽水降低地下水位，防止坑底涌水、邊坡滲水。適用于基坑較大、水位較高的情況。截水法（如水平防滲帷幕，如水泥土攪拌樁、土工膜）原理：在基坑周邊設(shè)置不透水屏障，阻止地下水流入基坑。適用于水位較高、周邊有水源補給的情況。3.3不利影響：基坑開挖可能引起周邊地面沉降、建筑物開裂、傾斜、基礎(chǔ)位移；可能擾動地下管線。保護(hù)措施：對周邊建筑物進(jìn)行沉降、位移監(jiān)測；設(shè)置變形監(jiān)測點；對重要建筑物采取臨時支撐或加固措施；控制開挖速度和順序；必要時進(jìn)行地基加固。3.4原因：基坑開挖可能改變周邊建筑物的原始土體應(yīng)力狀態(tài)，引起附加應(yīng)力，導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生附加沉降或傾斜。了解基礎(chǔ)類型和埋深，有助于評估基坑開挖對建筑物可能產(chǎn)生的具體影響程度，判斷是否需要采取保護(hù)措施及措施的類型和范圍。第四題4.1最大地基承載力特征值f_ak=f_a0*γ_m*d*β_b*β_d=180kPa*1.0*(1.5/2)*1.0*1.0=135kPa。(注：此處f_a0為③層粉質(zhì)粘土承載力特征值，γ_m為基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)加權(quán)平均容重，d為基礎(chǔ)埋深，β_b為基礎(chǔ)寬度修正系數(shù)，β_d為基礎(chǔ)埋深修正系數(shù)。計算過程需基于具體規(guī)范，此處為示意性計算)4.2寬度修正物理意義：基礎(chǔ)寬度增大，接觸面積增大，土體被動抗力增加，抵抗基礎(chǔ)滑動能力增強，故承載力提高。深度修正物理意義：基礎(chǔ)埋深增大，基礎(chǔ)底面以下土體主動區(qū)壓力增大，提供更大的主動土壓力來抵抗基礎(chǔ)底面剪切力，同時埋深增大通常對應(yīng)土體強度更高，故承載力提高。4.3沉降量標(biāo)準(zhǔn)值s=Σ(Δs_i)=Σ[(h_i*(z_i+z_i-1)/2)*(1+μ)/E_s(i)]=[(3*1+3*1.5)/2*(1+0.3)/3.5]+[(3*1.5+3*2.5)/2*(1+0.3)/12.0]=0.714+0.375=1.089m。(注：此處為示意性計算，未考慮基礎(chǔ)形狀修正，μ為泊松比，E_s為壓縮模量，分層厚度h_i，深度z_i)4.4主要因素：地基土的壓縮性（是主要因素）、基礎(chǔ)底面壓力大小、基礎(chǔ)形狀與尺寸、基礎(chǔ)埋深、土層分布與厚度、地下水位、相鄰荷載影響、地基是否存在特殊問題（如液化、濕陷等）。第五題5.1類型：屬于高壓縮性軟土（如淤泥、淤泥質(zhì)土）。主要特性：天然含水率高、孔隙比大、密度小、壓縮性極高、強度極低（不排水抗剪強度?。B透系數(shù)極低、沉降量大且持續(xù)時間長、具有觸變性、流變性等。5.2方法及原理：換填墊層法：原理是將地基軟土挖除，換填強度較高、壓縮性較低的材料（如中粗砂、級配砂石、低劑量水泥土等），形成墊層，以提高地基承載力、減少總沉降量、加速固結(jié)。強夯法：原理是利用大型重錘從高處自由落下產(chǎn)生的巨大沖擊能和振動能，使地基土得到加密，孔隙減小，強度提高，壓縮性降低，并可能消除濕陷性或液化勢。水泥土攪拌樁復(fù)合地基法：原理是將水泥（或其他固化劑）與軟土在地基深處混合，利用水泥的水化反應(yīng)，使軟土膠結(jié)硬化，形成強度較高、壓縮性較低的樁體，與周圍未處理的軟土組成復(fù)合地基，共同承擔(dān)上部荷載。5.3考慮因