(1)幾個可能的答案中,哪一個可能性最大;
(2)從四個選項來看,命題者的傾向性是哪一個;
(3)對于搞不清的案例題,可采取不選而回避之;
(4)實在沒辦法就只好聽天由命了。
這里對2012、2013兩年的部分考題進行分析。題目、答案、解答還是原型,作者只進行了評析。它們都存在不嚴密,不唯一,有歧義,甚至有錯誤。長此以往,謬種流傳,對于巖土工程界的概念和認識是有害的。在這里指出,也希望大家參與討論。
例題1.
2013年上午12單選題
滲流作用可能產(chǎn)生流土或管涌現(xiàn)象,僅從土質(zhì)條件判斷,下列那一類型的土最容易發(fā)生管涌破壞?
(A) 缺乏中間粒徑的砂礫石,細粒含量為25%;
(B) 缺乏中間粒徑的砂礫石,細粒含量為35%;
(C) 不均勻系數(shù)小于10的均勻砂土;
(D) 不均勻系數(shù)大于10的砂礫石,細粒含量為25%。
答案:D
評析:
此題在一些概念把握上不準確,不合理,
(1)土力學中,規(guī)定不均勻系數(shù)為均勻砂土,而不是“小于
”;(C)選項敘述錯誤!
不均勻系數(shù)大于10的砂礫石可稱為不均勻土(D),但不均勻系數(shù)小于10的砂土(C),則不能叫均勻砂土。這正如在評定“杰出青年”時,年齡大于60周歲的為“非青年”,但不是年齡小于60周歲的都為青年。
(2)流土或管涌被稱為“滲透變形 ”(seepage deformation)而國外的教材一般不叫滲透破壞,這是有道理的:容易發(fā)生管涌的土,卻不一定容易發(fā)生管涌破壞,如果細粒含量很低(細粒含量<35%),細粒被滲流帶走以后,土骨架仍然可以支撐,則不會引起土體和工程的破壞,這稱為“非危險性管涌”,見附圖。98年長江堤防發(fā)生了6000余處管涌險情,也只發(fā)生了江西九江、湖北簰洲灣、湖南安造垸和江西江州圩四處潰決。
清華大學《土力學》指出:Cu>10,級配不均勻,細粒含量在25%以下時,屬于管涌型,似乎應是選項D。 但反而是過度型管涌土為危險性管涌土,即B(見原華水的《土力學》)。所以管涌與(土體)破壞并不等效,因管涌而使土體破壞應是B。
例題2.2013年單選下午16題
均質(zhì)土石壩穩(wěn)定滲流期的流網(wǎng)如圖所示,問b點的孔隙水壓力為以下哪個選項?
(A). A點與b點的水頭壓力
(B) B點與b點的水頭壓力
(C) b點與C點的水頭壓力
(D) b點與D點的水頭壓力
答案:B
評析
此題無論從土力學概念上,還是從語言邏輯方面,都是很失敗的命題。
(1)在土力學中沒有“水頭壓力”這一名詞術語,水頭有:壓力水頭、位置水頭、速度水頭、總水頭等;都是以m為量綱。而孔隙水壓力的量綱為kPa。
(2)如果命題者想說的是“壓力水頭”。那么(孔隙)水壓力與水頭之間量綱上差一個水的重度;
(3)如果想要的答案為B,則正確的選項說法應當是“B點與b點的位置水頭(重力勢)之差乘以水的重度”,或者“b點與B點的壓力水頭(壓力勢)之差乘以水的重度”。因為二者在同一等勢線上,總水頭(或測管水頭)相等,差別只是位置水頭與壓力水頭。
例題3.
2012年上午多選題44
巖土工程勘察中對飽和軟黏土進行十字板剪切和室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度對比試驗,十字板剪切試驗與無側(cè)限抗壓強數(shù)據(jù)不相符的是下列那些選項?
(A) 十字板剪切強度5kPa, 無側(cè)限抗壓強度10kPa;
(B) 十字板剪切強度10kPa, 無側(cè)限抗壓強度25kPa;
(C) 十字板剪切強度15kPa, 無側(cè)限抗壓強度25kPa;
(D) 十字板剪切強度20kPa, 無側(cè)限抗壓強度10kPa。
答案:(B),(C),(D)
評析:
十字板剪切強是破壞時的摩爾園的半徑;無側(cè)限抗壓強度是其直徑。在校的本科生和研究生回答這個考題可能沒有任何猶豫?墒沁@里是“注冊巖土工程師”考試,對于巖土工程實踐豐富的工程師,尤其是熟知現(xiàn)場測試的大師們,這題就不好回答了。十字板剪切試驗屬于原狀土的現(xiàn)場測試,測試結果受到很多因素的影響,一般需要修正。例如板的上下剪切面上剪應力分布可能不均勻。在式(1)中,假定均勻分布=2/3, 假設三角形分布
=1/2, 假設拋物線分布
=3/5。
而無側(cè)限抗壓強度試驗使用的是人工現(xiàn)場取的“原狀”土試樣,進行實驗室試驗,無側(cè)限壓縮試驗是UU試驗的一種特殊情況,亦即施加的圍壓為0。用這種試驗同樣可以得到不排水抗剪強度cu=q/2。但它對試樣的要求極高。例如國外的一些標準與規(guī)范要求:
①試樣完全飽和;
②試樣必須是原狀、均勻、無缺陷的;
③只有在黏土情況下,初始的有效圍壓等于殘余毛細應力(負孔壓),沒有回彈及固結;
④取樣后,試樣必須快速地試驗到破壞(515分鐘),以免發(fā)生水分蒸發(fā)和表面干燥。
對于這樣苛刻的條件,以我國目前的取樣和試驗水平,數(shù)據(jù)相符的合理選項可能是(C)而不是(A)。所以命題要聯(lián)系實際,符合實際,要有對我國國情的了解和基本的工程經(jīng)驗。這里畢竟不是本科的土力學期末考試。
例題4.
2012 多選題55
由于朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論分別根據(jù)不同的假設條件,以不同的分析方法計算土壓力,計算結果會有所差異, 以下哪些選項是正確的?(A)相同條件下朗肯公式計算的主動土壓力大于庫侖公式(B)相同條件下庫侖公式計算的被動土壓力小于朗肯公式(C)當擋土墻背直立且填土面與擋墻頂平齊時,庫侖公式與朗肯公式計算結果是一致的(D)不能用庫侖理論的原公式直接計算黏性土的土壓力,而朗肯公式可以直接計算各種土的土壓力答案:(A),(D)
評析:
這里的標準答案(D)是有歧義的。即“不能用庫侖理論的原公式直接計算黏性土的土壓力”。這種命題還停留在80年代的本科《土力學》本科教材的水平上。因為現(xiàn)在很多規(guī)范、手冊都有黏性土庫侖土壓力(主、被動)的公式。例如《建筑邊坡工程技術規(guī)范》(GB 50330-2002)的式(6.2.3-2),以及《工程地質(zhì)手冊》(第4版)的(8-3-10)。例如《建筑邊坡工程技術規(guī)范》:
考生可能不相信專家會不知道這些文獻,只好在(C)與(D)之間徘徊,因為你沒有講清墻背是否光滑,選項C也是難以取舍。同樣,選項A和B沒有講明墻背是否豎直光滑,也是無法判定的。例如對于選項A:“相同條件下朗肯公式計算的主動土壓力大于庫侖公式”,那么“相同條件下”應當包括墻背豎直光滑,填土水平的條件,這時朗肯公式計算的主動土壓力等于庫侖公式。我本人膽小,不敢選A。選項B也有同樣的問題。
對于一道多選題,此題無數(shù)的答案組合,你都不能否定(也很難肯定)。這種模棱兩可的考題會使人無所適從,也表明命題者本人的基本概念模糊不清。
例題5.
2012年上午多選題45
下列那些形態(tài)的地下水不能傳遞靜水壓力?
(A)強結合水
(B)弱結合水
(C)重力水
(D)毛細管水
答案:(A).(B)
評析:
(1)關于結合水不能傳遞靜水壓力在我國某一些本科《土力學》教材中有所敘述。但這是有分歧的。對此在前幾年的《巖土工程學報》等期刊都有過討論和爭論。圖示的試驗表明,即使是飽和含水量小于塑限的黏性土,也是可以傳遞靜水壓力的。黏土在 <600kPa的固結以后,試樣含水量小于液限,大于塑限,黏土顆粒表面存在弱結合水,這時靜水壓力可以傳遞到試樣底部的孔壓傳感器。
(2)在 >600kPa的固結以后,試樣含水量小于塑限,黏土顆粒表面弱結合水很少了,這時傳感器上的靜水壓力也能達到施加的靜水壓力的70%-80%,并且需要較長時間才能穩(wěn)定。
注冊考題應盡量避免有歧義和有爭議的問題。
例題6.
2012上午知識多選題57
重力式擋墻設計工程中,可采取下列哪些措施提高該擋墻的抗滑移穩(wěn)定性?
(A)增大擋墻斷面尺(B)墻底做成逆坡(C)直立墻背上做卸荷臺 (D)基礎之下?lián)Q土做砂石墊層答案:(A),(B),(D)
評析:
此題命題不嚴密,例如(D)基礎之下?lián)Q土做砂石墊層,那么原來在基礎之下是什么呢?如果是密實的、級配良好的卵礫石,或者堅硬完整的基巖,換土使抗滑穩(wěn)定反而降低,適得其反,何必換填?(D)就無法能作為答案;
(C)直立墻背上做卸荷臺,它可以加大墻的自重,減少了水平土壓力,對抗滑穩(wěn)定應當是有利的。如圖所示。像這種多選題,存在著多種組合的可能,所以命題必須嚴密,不能模棱兩可,授人以柄。
圖9-2
例題7.
2012年下午案例18題
某建筑旁有一穩(wěn)定的巖石山坡,坡角60°,依山擬建擋土墻,墻高6m,墻背傾角75°,墻后填料采用砂土,重度,內(nèi)摩擦角28°,土與墻背間的摩擦角為15°,土與山坡間的摩擦角為12°,墻后填土高度5.5m。問擋土墻墻背主動土壓力最接近下列哪個選項?
(A)160kN/m (B)190kN/m(C)220kN/m 。―)260kN/m 答案: (C)
解答:
根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB 50007-2002),第6.6.3條,
評析:
在考試以后,此題受到不少考生責難。這里的焦點在于該規(guī)范規(guī)定:主動土壓力增大系數(shù),土坡高度為6~8m時,宜取1.1。如果不乘1.1,答案為200kN。可是該題題干只交待了“某建筑”,并沒有指定規(guī)范,同樣適用于“某建筑”的《建筑邊坡工程技術規(guī)范》(GB 50330-2002),也有類似的公式,但沒有要求乘所謂的主動土壓力增大系數(shù)
,選項就應是(B)。并且命題者編寫的《試題解答與分析》一書中又建議:“本題也可不依靠規(guī)范公式,采用力的矢量三角形直接求出主動土壓力。”那么直接求出的土壓力也要乘所謂的主動土壓力增大系數(shù)嗎?“不依靠規(guī)范”能給分嗎?
更荒唐的是,類似的考題此前已經(jīng)出現(xiàn)過幾次,從來都沒有乘所謂的主動土壓力增大系數(shù)。
例如此題的前一年(2011)上午案例20題:
重力式擋土墻墻高8m,墻背垂直、光滑,填土與墻頂平,填土為砂土,=20kN/m3,內(nèi)摩擦角
=36°。該擋土墻建在巖石邊坡前,巖石邊坡坡腳與水平方向夾角為70°,巖石與砂填土間摩擦角為18°。計算作用于擋土墻上的主動土壓力最接近于下列哪個數(shù)值?
(A)166kN/m
(B)298kN/m
(C)157kN/m
(D)213kN/m
答案:(B)
解答:
這道題的標準答案就是直接求解,沒有再乘什么增大系數(shù)。同樣2010年的上午案例題20也是如此。這種今年不知明年什么規(guī)定,朝令夕改的做法,使人無所適從,表明了命題人不負責任的態(tài)度。
有一個我指導的很聰明的博士,他就是從力的矢量三角形直接求出主動土壓力Ea=200kN/m,可是這與4個選項數(shù)值相差都太大,超過了計算誤差范圍,于是他感覺似乎在《地基規(guī)范》中有“增大系數(shù)”的規(guī)定,一查果然有=1.1,于是選項(C)220kN/m。結果在2012年不足6%的通過率情況下,他也及格了?上б蛩麃碜耘_灣大學,是臺籍,后來未給予注冊。但這種迎合命題專家以達到避災的作法是十分明智的,值得學習的。
例題8. 2012年上午案例題24
如圖所示的順層巖質(zhì)邊坡,已知每延米滑體作用在樁上的剩余下滑力為900kN,樁間距為6m,懸臂段長9m,錨固段8m,剩余下滑力在樁上的分布按矩形分布,試問抗滑樁錨固段頂端截面上的彎矩是下列哪個選項?
(A)28900kN·m(B)24300kN·m(C)32100kN·m(D)19800kN·m答案:(B)
解答:
根據(jù)規(guī)范懸臂段可按懸臂樁計算: (1)矩形分布荷載在樁上所產(chǎn)生的作用力
(2)作用點距錨固段頂端的距離為9/2=4.5m (3)錨固段頂端的彎矩為W=5400×4.5=24300kN·m評析:
題中既然提出了“剩余下滑力”的概念,它就是在利用傳遞系數(shù)法解題。傳遞系數(shù)法最基本的假設是“剩余下滑力方向平行于上一個滑塊的滑動面,所以錨固段頂端截面上的彎矩應當是,選項可能為(D)。所以這道題的題干給的條件不全,解答錯誤。是一道完全失敗的考題。