专业案例
单选题某溶洞顶板岩层厚23m，容重为21kN/m3，顶板岩层上覆土层厚度5.0m，容重为18kN/m3，溶洞跨度为6.0m，岩体允许抗压强度为3.5MPa，顶板跨中有裂缝，顶板两端支座处岩石坚硬完整。按顶板梁受弯计算，当地表平均附加荷载增加到（ ）kPa时，溶洞顶板达到极限状态。A 800B 1200C 1570D 2000
题目
单选题
某溶洞顶板岩层厚23m，容重为21kN/m3，顶板岩层上覆土层厚度5.0m，容重为18kN/m3，溶洞跨度为6.0m，岩体允许抗压强度为3.5MPa，顶板跨中有裂缝，顶板两端支座处岩石坚硬完整。按顶板梁受弯计算，当地表平均附加荷载增加到（ ）kPa时，溶洞顶板达到极限状态。
A
800
B
1200
C
1570
D
2000
参考答案和解析
正确答案：
C
解析：
根据《工程地质手册》（第五版）第644页内容规定，当顶板跨中有裂缝，顶板两端支座处岩石坚固完整时，按悬臂梁计算，受力弯矩按下式计算：M＝pl2/2。
取单位长度计算如下：
①岩体抗弯强度计算：σ＝（1/8）R＝（1/8）×3.5×1000＝437.5kPa。
②由抗弯验算公式：6M/（bH2）≤σ，
可知极限状态下顶板抗弯验算所需最大弯矩：
M≤σbH2/6＝437.5×1×232/6＝38572.9kN·m③由题中所给条件可知，顶板跨中有裂缝，按悬臂梁计算出总荷重P：
M＝1/2Pl2⇒P＝2M/l2＝2×38572.9/62＝2142.9kPa④溶洞顶板达到极限状态时地表平均附加荷载P3：
P3＝P－P1－P2＝2142.9－23×21－5×18＝1570kPa
根据《工程地质手册》（第五版）第644页内容规定，当顶板跨中有裂缝，顶板两端支座处岩石坚固完整时，按悬臂梁计算，受力弯矩按下式计算：M＝pl2/2。
取单位长度计算如下：
①岩体抗弯强度计算：σ＝（1/8）R＝（1/8）×3.5×1000＝437.5kPa。
②由抗弯验算公式：6M/（bH2）≤σ，
可知极限状态下顶板抗弯验算所需最大弯矩：
M≤σbH2/6＝437.5×1×232/6＝38572.9kN·m③由题中所给条件可知，顶板跨中有裂缝，按悬臂梁计算出总荷重P：
M＝1/2Pl2⇒P＝2M/l2＝2×38572.9/62＝2142.9kPa④溶洞顶板达到极限状态时地表平均附加荷载P3：
P3＝P－P1－P2＝2142.9－23×21－5×18＝1570kPa
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相似问题和答案
第1题：
现有一溶洞，其顶板为水平厚层岩体，基本质量等级为Ⅱ级。则采用下列计算方法来评价洞体顶板的稳定性适宜的是( )。
A.按溶洞顶板坍落堵塞洞体所需厚度计算
B.按坍落拱理论的压力拱高度计算
C.按顶板受力抗弯安全厚度计算
D.按顶板受力抗剪安全厚度计算
B.按坍落拱理论的压力拱高度计算
C.按顶板受力抗弯安全厚度计算
D.按顶板受力抗剪安全厚度计算
答案：A,C,D
解析：
考查溶洞地基稳定性的计算方法。
第2题：
若在勘察设计中发现某路基附近有溶洞发育，以测定溶洞顶板岩层厚10m，表土层厚 4.0m，当路基边缘至溶洞边缘距离不小于（ ）m时，该溶洞可不实施处理措施。(注：岩石内摩擦角取40°,安全系数取1.2)
A. 7.5 B. 8.5 C. 9.5 D. 10.5
A. 7.5 B. 8.5 C. 9.5 D. 10.5
答案：A
解析：
第3题：
当顶板垮落后，上覆岩层会形成( )个带。
A 2
B 3
C 4
答案:B
第4题：
某一薄层且裂隙发育的石灰岩出露的场地，在距地面17 m深处有一溶洞，洞室H0=2. 0 m，按溶洞顶板坍塌自行填塞法对此溶洞进行估算，地面下不受溶洞坍塌影响的岩层安全厚度最接近（）。（石灰岩松散系数取1. 2）
(A) 5 m (B) 7 m (C) 10 m (D) 12 m
(A) 5 m (B) 7 m (C) 10 m (D) 12 m
答案：C
解析：
据《面授班辅导讲义》第五十九讲。
答案为(C).
答案为(C).
第5题：
下列情况下可不考虑岩溶场地中溶洞对地基稳定性的影响的是( )。
A.溶洞被密实的沉积物填满且无被水冲蚀的可能性
B.基础长度大于2.0m，且具有一定刚度
C.溶洞顶板为均质红黏土层，厚度大于基础宽度
D.溶洞顶板岩石坚固完整，其厚度接近或大于洞跨
B.基础长度大于2.0m，且具有一定刚度
C.溶洞顶板为均质红黏土层，厚度大于基础宽度
D.溶洞顶板岩石坚固完整，其厚度接近或大于洞跨
答案：A,D
解析：
据《工程地质手册》第六篇第一章第三节判定。
第6题：
铁路路基通过岩溶地段时，对危及路基稳定的岩溶洞穴，宜采用的加固方法有 ( )。
A.对于路堑边坡上的干溶洞可不予处理
B.当溶洞深而小，洞口岩壁完整时宜采用钢筋混凝土盖板加固
C.对于洞径小，顶板岩层破碎时，宜加固顶板
D.对地表塌陷土洞，覆土较浅时，宜回填夯实并作好地表水的引排封闭措施
B.当溶洞深而小，洞口岩壁完整时宜采用钢筋混凝土盖板加固
C.对于洞径小，顶板岩层破碎时，宜加固顶板
D.对地表塌陷土洞，覆土较浅时，宜回填夯实并作好地表水的引排封闭措施
答案：B,C
解析：
第7题：
多层住宅楼，拟采用埋深为2.0m的独立基础，场地表层为2.0m厚的红粘土，以下为薄层岩体裂隙发育的石灰岩，基础底面下14.0至15.5m处有一溶洞，问下列选项中哪些适宜本场地洞穴稳定性评价方法（）
A.溶洞顶板坍塌自行填塞洞体估算法 B.溶洞顶板按抗弯，抗剪验算法
C.溶洞顶板按冲切验算法 D.根据当地经验按工程类比法
A.溶洞顶板坍塌自行填塞洞体估算法 B.溶洞顶板按抗弯，抗剪验算法
C.溶洞顶板按冲切验算法 D.根据当地经验按工程类比法
答案：A,D
解析：
.该题属于理解题。基础下岩体的特征为：薄层、裂隙发育、石灰岩。因此，按岩溶地区地基稳定性定量评价，应该按顶板坍塌自行充填计算法计算。工程类比法是工程中各种稳定性评价中一种基本方法，属于经验法，其缺点是需要大量相近可靠的案例。BC的顶板抗弯、抗剪、抗冲切计算都是基于顶板是完整、强度高、厚层岩体。（参见《工程地质手册》P530）
第8题：
现有一溶洞，其顶板为水平厚层岩体，基本性质等级为II级，试问采用下列哪些计算方法来评价洞体顶板的稳定性是适宜的?()
A.按溶洞顶板坍落堵塞洞体所需厚度计算
B.按坍落拱理论的压力拱高度计算
C.按顶板受力抗弯安全厚度计算
D.按顶板受力抗剪安全厚度计算
A.按溶洞顶板坍落堵塞洞体所需厚度计算
B.按坍落拱理论的压力拱高度计算
C.按顶板受力抗弯安全厚度计算
D.按顶板受力抗剪安全厚度计算
答案：C,D
解析：
第9题：
如图6-20所示，某山区公路路基宽度20m,下伏一溶洞，溶洞跨度b=8m，顶板为近似水平厚层状裂隙不发育坚硬完整的岩层，现设顶板岩体的抗弯强度为4.2MPa，顶板总荷重为 Q= 19000kN/m,试问在安全系数为2.0时，按梁板受力抗弯情况（设最大弯矩为
)估算的溶洞顶板的最小安全厚度最接近（ ）m。
A. 5.4 B. 4.5 C. 3. 3 D. 2.7
)估算的溶洞顶板的最小安全厚度最接近（ ）m。
A. 5.4 B. 4.5 C. 3. 3 D. 2.7
答案：A
解析：
第10题：
抽水蓄能电站地下洞室对上覆岩体、侧向岩体厚度的基本要求是( )。
A.岩层宜倾向山里并由较厚的岩层做顶板
B.能承受高水头作用下隧洞岔管地段巨大的内水压力
C.不发生岩体破裂
D.满足上抬理论
B.能承受高水头作用下隧洞岔管地段巨大的内水压力
C.不发生岩体破裂
D.满足上抬理论
答案：B,C,D
解析：
抽水蓄能电站地下洞室对上覆岩体、侧向岩体厚度的基本要求是，能承受高水头作用下隧洞岔管地段巨大的内水压力，且不发生岩体破裂，满足上抬理论。A项是水工隧洞选址应满足的要求之一。