Dxwqbo工程地质终极版计算题.doc

<p>|
||生活|
一个人总要走陌生的路，看陌生的风景，听陌生的歌，然后在某个不经意的瞬间，你会发现，原本费尽心机想要忘记的事情真的就这么忘记了..
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; |-----郭敬明

二. 计算题或问答题

1. 某场地土层：地表下有22m厚的粘土层，土的饱和重度γsat＝19kN/m3，水的重度γw＝10kN/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？ &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; P57

解：承压水头：h=22-3=19m，
承压水水位与基坑底面的水头差：Δh=14-3=11m，
承压水在基坑底面以下土层的渗流路径：ΔL=22-14=8m
水力梯度： &nbsp; &nbsp;i=Δh/ΔL=11/8=1.375
临界水力梯度： &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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。 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; P57,61

解: &nbsp; 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
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;=2×6.8 ×500 ×(4.5+0.5)/2 × (4.5-0.5)/70 &nbsp;=971 &nbsp;(m3/d)

3．某工程欲在γ =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。(γw =10 kN/m3) &nbsp; &nbsp; &nbsp; P59

解：根据压力平衡公式有： &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
&nbsp; &nbsp;式中—承压水水头；—水的比重，取10kN/m3 ；H —基坑底板的安全厚度；γ —粘土的比重。 &nbsp;故基坑底板的安全厚度为：
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
&nbsp; &nbsp;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。 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
设将承压水头降低h米，则
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
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
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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和抗拉强度。P108
解：由知
&nbsp; &nbsp; &nbsp;
&nbsp; &nbsp; &nbsp;
岩石的点荷载强度
岩块的抗压强度 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; P95
岩块的抗拉强度

6. 某岩体的岩石单轴饱和抗压强度Rc为10MPa，在现场做岩体波速试验=4.0km／s，在室内对岩块进行波速试验=5.2km／s，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值和确定基本质量级别。请问下列哪一组合与计算结果最接近? &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;P94-97
&nbsp;（A）312.3 Ⅳ级 &nbsp; &nbsp; &nbsp;（B）267.5 Ⅳ级 &nbsp; &nbsp; &nbsp;（C）486.8 Ⅱ级 &nbsp; &nbsp; &nbsp;（D）320.0 Ⅲ级
解： Kv=(/)2=(4.0/5.2)2=0.592, 满足条件Rc&lt;90Kv+30, Kv&lt;0.04Rc+0.4
&nbsp; 由BQ=90+3Rc+250Kv=90+3*10+250*0.592=268
Ⅳ级 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;选（A）

7. 某岩体的完整性指数为0.6，岩石的饱和单轴抗压强度为60MPa，则岩体的基本质量等级为下列那一类？
（A）Ⅱ级 &nbsp; （B）Ⅲ级 &nbsp; （C）Ⅳ级 &nbsp;（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&lt;90Kv+30, &nbsp;Kv&lt;0.04Rc+0.4, &nbsp; 由BQ=90+3Rc+250Kv=420
Ⅲ级 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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 ，该岩石饱和单轴抗压强度为30MPa，试初步判别该岩体基本质量等级
（A）Ⅱ &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;（B）Ⅲ &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; （C）Ⅳ &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;（D）Ⅴ
解：KV=(Vpm/ Vpr)2=, &nbsp; 岩体完整程度属于比较完整.
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Rc =30 MPa, 岩体坚硬程度属于较软岩
&nbsp; &nbsp; &nbsp;满足条件Rc&lt;90Kv+30, Kv&lt;0.04Rc+0.4 &nbsp; BQ=90+3Rc+250Kv=340
&nbsp;岩体基本质量等级属于Ⅳ级。 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;选(C)

9. 某岩体较破碎，属较坚硬岩，岩石单轴饱和抗压强度为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。 &nbsp; P97
解：BQ=90+3Rc+250Kv &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;=90+3×50+250×0.5-100×(0.2+0.3+0.5)=365-100=265 &nbsp; &nbsp;
定为Ⅳ级 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;</p>