岩土工程数值方法

题目：关于岩土工程的数值计算方法的综述

学院：资源与土木工程学院 专业：岩土工程 学号： 姓名：

关于岩土工程的数值计算方法的综述

我通过学习和查阅相关资料文献了解到，近年来，数值计算模拟分析在岩土工程中越来越受欢迎，随着城市的建设，地下工程所处的环境越来越复杂，影响的因素也是越来越多，所以依靠传统的解析计算难以实现，计算机的数值模拟恰恰解决的了岩土的计算的问题，它可以模拟各种复杂情况下岩土问题。就岩土工程而言，由于岩土介质涉及本构关系、力学参数、自身构造以及边界条件等的复杂多变性，在未采用计算机数值方法以前，对于复杂、重要的岩土工程，如果用传统的弹性力学或弹塑性力学的解析法难以求解时，只好采用物理模拟或其他方法从宏观上把握工程的受力和变形特征。随着计算机数值分析方法的出现和发展，情况发生了巨大的变化。计算机数值方法已经能够较好的模拟非均匀质体、各向异性介质面临的复杂边界条件问题，也能处理岩土工程中不连续性界面、渗流问题、岩土损伤断裂问题以及复杂的岩土工程结构分析问题，对于涉及时间因素的动力问题、蠕变问题，特别是耦合问题，数值模拟计算方法极大的加强了解决岩土工程的能力。

数值计算方法其主要有有限单元法、有限差分法、边界元法、离散元法和流形元法

总 分 一 二 三 四 试 卷（ 试卷 A ）

共 5 页 第 1 页

（ 2013—2014学年第1学期） 适用专业： 结构工程等

考试课程： 岩土工程数值分析 学号： 姓名：

○难度系数：☆☆☆ ○考试形式：闭卷 ○命题单位：土木学院岩土系 （8）由于降雨而使土坡整体的含水量接近于饱和； （9）坡脚被流水冲刷； 一、 简答题（每小题5分，共20分） 1、如果采用减压的三轴压缩试验（RTC）：各向等压固结以（10）坡上有车辆通过。 后，轴应力不变，围压减少，试样压缩）对于正常固结饱和4、与上部结构工程相比，岩土工程的研究和计算分析有什么特粘土进行固结不排水试验，得到的强度指标与常规的固结不点？ 排水强度指标?cu比较有何不同？ 2、为什么在山区，雨季多发生滑坡等地质灾害？ 3、对于一粘性土的土坡，试用圆弧滑裂面分析判断下面哪几些情况会减少其稳定安全系数？并简要解释为什么。（10分） （1）在坡的上部堆载； （2）由于降雨使土坡的上部含水量增加（未达到饱和及渗流），下部含水量基本未变； （3）坡脚施加反压； （4）在坡脚处挖土； （

岩土工程试卷

1.

单项选择题（每题1分，共40分）

（1）土工合成材料渗透系数检测中，最终计算的渗透系数为水温（ ）°C。

18

20

22

25

（2）测GCL渗透系数时，饱和、水化和膨胀等需要的时间为（ ）小时

8

12

24

48

（3）下列哪个指标表征土工织物的孔径特征？（ ）

孔径

等效孔径

渗透系数

通过率

（4）塑性密封止水材料流淌值的含义是其在70°C规定工作条件下的（ ），该值越（）越好

流动量，大

流动量，小

下垂度，大

下垂度，小

（5）土工合成材料渗透系数检测中，对试验用水的要求是（ ）

任何水均可

无杂质脱气水

无杂质脱气水或蒸馏水

蒸馏水

（6）规范规定，采用隧洞径向加压试验测试岩体变形时，覆盖层最小厚度、试洞间距及距临空面的距离应大于（ ）倍洞径。

2

3

5

6

（7）接缝中的Ω型止水带宜使（）朝向迎水面，以便（）

凹面，防止在水压力下凸面反转开裂

凸面，承受更大的水压力

凸面，防止杂物进入凹面

凹面，布置接缝垫板

（8）防渗墙成墙28天后的渗透系数要求（ ）

小于10-7cm/s

等于10-7cm/s

大于10-7cm/s

小于10-8cm/s

（9）孔径变形法测试包括（ ）和孔

岩土工程试卷

1. 单项选择题（每题1分，共40分）

（1）低应变检测桩身完整性时，2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波，应判为（ ）

Ⅰ类桩 Ⅱ类桩 Ⅲ类桩 Ⅳ类桩

（2）止水带材料的拉伸强度等于，止水带标准试片在规定拉伸条件下的（ ）

最大拉力值 （/裁刀狭小平行部分的宽度×试片试验长度部分的厚度) 断裂时的拉力值 （/裁刀狭小平行部分的宽度×试片试验长度部分的厚度）

最大拉力值 /（试片试验长度部分的宽度×试片试验长度部分的厚度）

断裂时的拉力值 （/试片试验长度部分的宽度×试片试验长度部分的厚度）

（3）SL235-2012荧光紫外灯老化试验中，老化试验箱光源可选用两种类型的荧光紫外灯，分别为：

UVA-340和UVA-313 UVA-340和UVC-351 UVA-313和UVC-351 以上都不对

（4）规程规定混凝土与岩体接触面直剪试验中剪切应力按预估最大剪切应力分（ ）施加

6级 3?5级 7级 8?10级

（5）塑性密封材料浸泡质量损失率的含义是材料在（ ）中浸泡一定时间后的质量损失率

蒸馏水

饱和Ca(OH)2溶液 10% NaCl溶液 A、B、C

（6）目前常用的液塑限试验方法有（）

碟式仪法和圆锥仪法 搓条法

岩土工程试卷

1.

单项选择题（每题1分，共40分）

（1）土工合成材料渗透系数检测中，最终计算的渗透系数为水温（ ）°C。

18

20

22

25

（2）测GCL渗透系数时，饱和、水化和膨胀等需要的时间为（ ）小时

8

12

24

48

（3）下列哪个指标表征土工织物的孔径特征？（ ）

孔径

等效孔径

渗透系数

通过率

（4）塑性密封止水材料流淌值的含义是其在70°C规定工作条件下的（ ），该值越（）越好

流动量，大

流动量，小

下垂度，大

下垂度，小

（5）土工合成材料渗透系数检测中，对试验用水的要求是（ ）

任何水均可

无杂质脱气水

无杂质脱气水或蒸馏水

蒸馏水

（6）规范规定，采用隧洞径向加压试验测试岩体变形时，覆盖层最小厚度、试洞间距及距临空面的距离应大于（ ）倍洞径。

2

3

5

6

（7）接缝中的Ω型止水带宜使（）朝向迎水面，以便（）

凹面，防止在水压力下凸面反转开裂

凸面，承受更大的水压力

凸面，防止杂物进入凹面

凹面，布置接缝垫板

（8）防渗墙成墙28天后的渗透系数要求（ ）

小于10-7cm/s

等于10-7cm/s

大于10-7cm/s

小于10-8cm/s

（9）孔径变形法测试包括（ ）和孔

岩土工程试卷

1. 单项选择题（每题1分，共40分）

（1）低应变检测桩身完整性时，2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波，应判为（ ）

Ⅰ类桩 Ⅱ类桩 Ⅲ类桩 Ⅳ类桩

（2）止水带材料的拉伸强度等于，止水带标准试片在规定拉伸条件下的（ ）

最大拉力值 （/裁刀狭小平行部分的宽度×试片试验长度部分的厚度) 断裂时的拉力值 （/裁刀狭小平行部分的宽度×试片试验长度部分的厚度）

最大拉力值 /（试片试验长度部分的宽度×试片试验长度部分的厚度）

断裂时的拉力值 （/试片试验长度部分的宽度×试片试验长度部分的厚度）

（3）SL235-2012荧光紫外灯老化试验中，老化试验箱光源可选用两种类型的荧光紫外灯，分别为：

UVA-340和UVA-313 UVA-340和UVC-351 UVA-313和UVC-351 以上都不对

（4）规程规定混凝土与岩体接触面直剪试验中剪切应力按预估最大剪切应力分（ ）施加

6级 3?5级 7级 8?10级

（5）塑性密封材料浸泡质量损失率的含义是材料在（ ）中浸泡一定时间后的质量损失率

蒸馏水

饱和Ca(OH)2溶液 10% NaCl溶液 A、B、C

（6）目前常用的液塑限试验方法有（）

碟式仪法和圆锥仪法 搓条法

岩土工程试卷

1. 单项选择题（每题1分，共40分）

（1）决定岩石抗拉强度的主要因素是（ ）。

摩擦力 粘结力

摩擦力和粘结力 摩擦力或粘结力

（2）止水带材料硬度的含义是（ ）

压入规定深度的压力值，压力值越大硬度越大 压入规定深度的压力值，压力值越大硬度越小

压入深度，它与规定压针在一定条件下压入板的深度成正比 压入深度，它与规定压针在一定条件下压入板的深度成反比

（3）岩块的变形模量是指岩石试件在轴向应力作用下，（ ）的比值

应力-应变关系曲线曲线段的轴向应力与对应的轴向应变 应力-应变关系曲线直线段的轴向应力与对应的轴向应变 横向应变与对应的轴向应变

（4）橡胶和塑料止水带在运输储存过程中，应防止（），并不得与（）接触

日光直晒雨雪浸淋，油脂酸碱等 机械损坏，阳光 随意堆放，明火 无人看守，非施工人员

（5）接缝嵌填密封止水材料时，应做到（），并（）

外形整齐，表面洁净 外观平顺，表面平整 尺寸合格，表面洁净 尺寸合格，填充紧密

（6）分期施工中，对临时暴露在已浇筑混凝土外的止水材料应（），防止（）

保护，损坏 固定，扭曲 遮盖，污染 遮盖，火灾

（7）目前常用的液塑限试验方法有（）

碟式仪法和圆锥仪法 搓条法 联合

岩土工程试卷

1. 单项选择题（每题1分，共40分）

（1）土工合成材料渗透系数检测中，最终计算的渗透系数为水温（ ）°C。 18 20 22

25

（2）测GCL渗透系数时，饱和、水化和膨胀等需要的时间为（ ）小时 8 12 24

48

（3）下列哪个指标表征土工织物的孔径特征？（ ）

孔径

等效孔径

渗透系数

通过率

（4）塑性密封止水材料流淌值的含义是其在70°C规定工作条件下的（ ），该值越（）越好

流动量，大

流动量，小

下垂度，大

下垂度，小

（5）土工合成材料渗透系数检测中，对试验用水的要求是（ ）

任何水均可

无杂质脱气水

无杂质脱气水或蒸馏水

蒸馏水

（6）规范规定，采用隧洞径向加压试验测试岩体变形时，覆盖层最小厚度、试洞间距及距临空面的距离应大于（ ）倍洞径。 2 3 5

6

（7）接缝中的Ω型止水带宜使（）朝向迎水面，以便（）

凹面，防止在水压力下凸面反转开裂

凸面，承受更大的水压力

凸面，防止杂物进入凹面

凹面，布置接缝垫板

（8）防渗墙成墙28天后的渗透系数要求（ ）

小于10-7cm/s

等于10-7cm/s

大于10-7cm/s

小于10-8cm/s

（9）孔径变形法测试包括（ ）和孔径变形计测试两种

压磁式应力计

孔底式应力计

水压式应力计

表面式应力计

案例一：

某工厂新建一生活区，共14 幢七层砖混结构住宅（其中10幢为条形建筑，4幢为点式建筑）。在工程建设前，厂方委托一家工程地质勘察单位按要求对建筑地基进行了详细的勘察。工程于一九九三年至一九九四年相继开工，一九九五年至一九九六年相继建成完工。一年后在未曾使用之前，相继发现10幢条形建筑中的6幢建筑的部分墙体开裂，裂缝多为斜向裂缝，从一楼到七楼均有出现，且部分有呈外倾之势；3幢点式住宅发生整体倾斜。后来经仔细观察分析，出现问题的9幢建筑均产生严重的地基不均匀沉降，最大沉降差达160mm以上。

事故发生后，有关部门对该工程质量事故进行了鉴定，审查了工程的有关勘察、设计、施工资料，对工程地质又进行了详细的补勘。经查明，在该厂修建生活区的地下有一古河道通过，古河道沟谷内沉积了淤泥层，该淤泥层系新近沉积物，土质特别柔软，属于高压缩性、低承载力土层，且厚度较大，在建筑基底附加压力作用下，产生较大的沉降。凡古河道通过的9栋建筑物均产生了严重的地基不均匀沉降，均需要对地基进行加固处理，生活区内其它建筑物（古河道未通过）均未出现类似情况。该工程地质勘察单位在对工程地质进行详勘时，对所勘察的数据（如淤泥质土的标准贯入度仅为3，而其它地方为 7

Design & Research Institute of Yangtze University 长江大学设计研究院

岩土工程勘测报告

组 长：崔叶富（201001032054） 小组成员：郭大卫（201209031067）

薛瑞军（201209031068） 张 鹏（201209031069） 杨乐朋（201209061051）

学 院：石家庄铁路职业技术学院 系(部)别：国际工程部 班 级：91231班 指导老师：吕玉梅

I

Design & Research Institute of Yangtze University 长江大学设计研究院

2013年9月

目 录

一、前 言 ................................................ 1

（一）拟建工程概况 ............................................... 1 （二）勘察的目的与任务 ............