工程地质终极版计算题.docx

二. 计算题或问答题1. 某场地土层：地表下有22m厚的粘土层，土的饱与重度sat19kN/m3，水的重度w10kN/m3，其下为砂层。经测定砂层中的水为承压水，承压水水位可沿钻孔上升到地面下3m时稳定。某工程拟在粘土层中开挖一深14m的基坑，坑内排水至坑底面。试问：基坑底面以下土层是否会产生流土失稳？ P57解：承压水头：h=22-3=19m，承压水水位与基坑底面的水头差：h=14-3=11m，承压水在基坑底面以下土层的渗流路径：L=22-14=8m水力梯度： i=h/L=11/8=1.375 临界水力梯度： 满足已流土失稳条件应采取的措施：可采用人工降低承压水水位的方法，或者在基坑四周做穿透砂层的隔水帷幕。 2. 如下图，含水层为潜水层，隔水底板水平，条形开挖工程长L=500 m，影响宽度R=70 m，含水层厚H=4.5 m，开挖工程水层厚h=0.5 m，含水层渗透系数k=6.8 m/d，试计算从两侧进入工程的水量。 P57,61解: A:过水断面平均面积L (H+h)/2 ； I:水力坡度 (H-h)/R达西渗透定律渗透流量 Q=2kAI =2×k ×L (H+h)/2× (H-h)/R =2×6.8 ×500 ×(4.5+0.5)/2 × (4.5-0.5)/70 =971 (m3/d)3某工程欲在 =16 kN/m3的粘土中开挖一深3m的基坑，地面以下第一层为厚6 m的粘土层，其下为厚3 m的承压含水层，承压水头埋深为1 m。问基坑是否安全？若不安全，试提出一种具体的解决方案，并使抗坑底突涌安全系数不小于1.2。(w =10 kN/m3) P59解：根据压力平衡公式有： 式中承压水水头；水的比重，取10kN/m3 ；H 基坑底板的安全厚度； 粘土的比重。 故基坑底板的安全厚度为： 由于此时基坑底板厚度只有3米，小于3.125米的安全厚度，会发生基坑突涌现象，不安全。可采取抽取承压水，以降低承压水头的方案。 设将承压水头降低h米，则故承压水头至少应降低1.0米4. 利用声波测试技术求岩体动弹性参数。已知发射换能器与接收换能器的距离为L，纵、横波走时读数分别为、，纵、横波零延时初始读数分别为、，求岩体的纵、横波速度。解：岩体的纵波速度为 横波速度为5. 岩石点荷载强度试验的仪器标定系数为，岩石点荷载试验破坏荷载为，破坏面面积，已知抗拉强度系数值为，试求该岩块的抗压强度与抗拉强度。P108解：由知岩石的点荷载强度岩块的抗压强度 P95岩块的抗拉强度6. 某岩体的岩石单轴饱与抗压强度Rc为10MPa，在现场做岩体波速试验=4.0kms，在室内对岩块进行波速试验=5.2kms，如不考虑地下水、软弱结构面及初始应力的影响，按工程岩体分级标准(GB50218-94)计算岩体基本质量指标BQ值与确定基本质量级别。请问下列哪一组合与计算结果最接近? P94-97 （A）312.3 级 （B）267.5 级 （C）486.8 级 （D）320.0 级解： Kv=(/)2=(4.0/5.2)2=0.592, 满足条件Rc<90Kv+30, Kv<0.04Rc+0.4 由BQ=90+3Rc+250Kv=90+3*10+250*0.592=268 级 选（A）7. 某岩体的完整性指数为0.6，岩石的饱与单轴抗压强度为60MPa，则岩体的基本质量等级为下列那一类？ （A）级 （B）级 （C）级 （D）还应根据岩石的风化程度才能确定解：岩石坚硬程度分类：较硬岩；岩体完整程度分类：较完整，满足条件Rc<90Kv+30, Kv<0.04Rc+0.4, 由BQ=90+3Rc+250Kv=420级 选（B）8. 某岩体的压缩波速度为4000m/s，岩块的压缩波速度为5000m/s ，该岩石饱与单轴抗压强度为30MPa，试初步判别该岩体基本质量等级（A） （B） （C） （D）解：KV=(Vpm/ Vpr)2=, 岩体完整程度属于比较完整. Rc =30 MPa, 岩体坚硬程度属于较软岩 满足条件Rc<90Kv+30, Kv<0.04Rc+0.4 BQ=90+3Rc+250Kv=340 岩体基本质量等级属于级。 选(C)9. 某岩体较破碎，属较坚硬岩，岩石单轴饱与抗压强度为50 MPa，岩体完整性指数为0.5，地下水影响修正系数为0.2，主要软弱结构面产状影响修正系数为0.3，初始应力状态影响修正系数为0.5。试根据工程岩体分级标准对该工程岩体质量进行详细定级。 P97解：BQ=90+3Rc+250Kv BQ=BQ-100(K1+K2+K3) =90+3×50+250×0.5-100×(0.2+0.3+0.5)=365-100=265 定为级 第 5 页