土力学及地基基础试卷05(答案)

1、高等教育自学考试土力学及地基基础测试题五分值2420242062总分（150分）分数一、单项选择题（本大题共24小题，每小题1分，共24分）。钢筋混凝土预制桩的优点在于（A ）。B.直径大D.适用所有土层D.4dA.桩身质量易于保证C.对周围环境影响小预制桩的最小间距为（B ）oA.2.5dB.3dC.3.5d在桩身强度达到设计要求的前提下，对于砂土，静载荷试验要求的间歇时间不得少于（A ）天。A.7B.15C.25D.28用静载试验确定单桩承载力时，如果Q-S曲线呈缓变型，则常取桩顶总沉降量为一定值时所对应的荷载为单桩竖 向极限承载力，该沉降量宜取（B ）oA. 10mmB.40mmC. 1

2、00mmD. 150mm对于打入式预制桩，设置桩之后，宜隔一段时间才开始进行静载试验，如果桩所穿过的土层是一般粘性土，一般 间歇时间不少于（C ）oA.3dB.7dC.15dD.30d6.当桩的长径比1/d较小，桩身穿越软弱土层，桩端设置在密实砂层、碎石类土层或微风化岩层中，这类桩宜按)oAA.端承桩设计B.摩擦桩设计C.摩擦端承桩设计D.端承摩擦桩设计桩端进入粘性土持力层的深度不宜小于（CA.0.5倍桩径B.2倍桩径C.4倍桩径以承受竖向荷载为主的桩基础，桩顶嵌入承台的长度不宜小于A.IOmmB.20mmC.50mm端承型群桩基础，群桩效应系数n的值为（b ）oA.0.8B.1.0C.1.2

3、510.当桩产生负摩擦阻力时，桩相对于地基土的位移是（AA.向上7.8.9.)o)oD.5倍桩径 C)oD. 150mmD.1.67B.向下桩侧负摩阻力的产生，将使桩的（A.竖向承载力增加，桩身轴力加大C.竖向承载力减小，桩身轴力减小相同条件下的桩基静载荷试验桩数不少于总桩数的（A ）oA.1%,且不少于3根B.2%,且不少于3根C.3%,且不少于3根D.5%,且不少于3根其他条件相同时，下列情况中，对应的群桩效应系数最小的是（B ）oA.桩数越多、桩距越大B.桩数越多、桩距越小C.桩数越少、桩距越大D.桩数越少、桩距越小钢筋混凝土灌注桩在工作期间如有地下水下降的可能，设计时应考虑（CA.桩的

4、抗浮问题C.桩的负摩擦力问题淤泥是指（B ）。A.cocOp, e1.5 的粘性土C.cocop, 1.0ecol， e1.5 的粘性土D.cocol，1.0eco ,仑1.5的粘性土B.coco ,仑1.5的粘性土PLC.coco , 1.0e叫，1.0e1.5 的粘性土一般情况下，软土的不排水抗剪强度值小于（B ）oA.IOkPaB.20kPaC.40kPaD.60kPa砂井预压法处理地基中，砂井的作用是（B ）oA.与土形成复合地基一起承载B.加快土层的排水固结C.挤密土体D.施工中使土振密在堆载预压加固地基时，砂井或塑料排水板的作用是（A ）oA.预压荷载下的排水通道B. 土中加筋C.

5、挤密土体D.形成复合地基对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是（C ）。A.减小液化的可能性B.减小冻胀C.提高地基承载力D.消除湿陷性砂井堆载预压法属于（B ）oA.化学加固法B.排水固结法C.碾压夯实法D.振冲密实法22.下列土中，不道申于米用强夯法加固的是（D)oA.杂填土B.黄土C松砂D.饱和软粘土23.下列地基中，不道含用水泥土搅拌法处理的是（D )oA.淤泥B.低强度粘性土C.粉土D.人工填土24.下列土类中，不道耳用强夯法处理的是（C)oA.松散砂土B.杂填土C.饱和软粘土D.湿陷性黄土二、填空题（本大题共20小题，每空1分，共20分）按设置效应，可将桩分为挤

6、土桩、 部分挤土桩 和非挤土桩三类。按桩的性状和竖向受力情况，桩可分为摩榛型桩和端承型桩两大类。 TOC o 1-5 h z 群桩中的桩数愈多、桩距愈小，则桩端处的应力重叠现象愈严重，群桩效应系数愈o工厂预制的钢筋混凝土桩，分节的长度一般不超过 12m。由于桩、承台、土的相互作用，单根桩与群桩中的桩相比在桩侧阻力、桩端阻力、沉降等方面性状有明显不同，这种现象称为群桩效应。当土层相对于桩侧向下位移时,产生于桩侧的向下的摩阻力称_桩侧角摩阳.力_o桩和桩周土之间没有产牛相对位移的截面位置称为 中性点 。 遇有地下水位较高或具有砂层时，钻孔灌注桩常利用 泥浆 保护孔壁,以防坍孔。单桩竖向承载力的确定

7、，取决于两个方面，一是取决于桩本身的材料强度，二是取决于 地层的支承力 。一般认为确定单桩承载力最可靠的方法是静载荷试验。含水量及饱和度高、孔隙比大、透水性低且灵敏度高的粘性土和粉土称为软土 。人工填土包括素填土、冲填土和杂填土 。在整治和疏通江河时，用挖泥船把江河底部的泥砂用水力冲填形成的人工填土称为冲填土 。持力度主要由软弱土组成的地基称为软弱地基。砂垫层的设计应满足建筑物对地基承载力和沉隆的要求。确定砂垫层的宽度，应从两个方面考虑，一是要有足够的宽度以防止砂垫层向两侧挤出，二是要满足 压力扩散 角的要求。换填垫层法中经常采用砂垫层，一般情况下，砂垫层的厚度宜为 l-2m 。常用砂井堆载预

8、压法处理饱和软粘土地基，其中砂井的主要作用是一加快土层的排水固结o五、计算题（本大题共7小题，共62分）1.如图所示，某柱采用桩基础，矩形承台， 位于天然地面下1.60m，天然地面下为a=80kPa，砂g oE复合地基中，桩体的作用主要有桩体作用、排水固结作用、置换作用 和加筋作用。 振冲法分为振动置换法和振冲挤密法 两种。三、名词解释（本大题共12小题，每小题2分，共24分）灌注桩直接在设计的桩位处成孔，然后在孔内放置钢筋笼，再浇灌混凝土而形成的桩。摩擦端承桩桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受，同时桩侧阻力承担部分竖向荷载的桩。端承摩擦桩桩顶竖向荷载主也要由桩侧阻力承受，同时桩端阻力承担部分竖向

9、荷载的桩。端承型桩桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受的桩。摩擦型桩桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受的桩。群桩效应群桩基础受竖向荷载作用后，由于承台-桩-土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明 显不同的现象。桩侧负摩阻力当土层相对于桩侧向下位移时，产生桩侧的向下的摩阻力。软土含水量及饱和度高、孔隙比大、透水性低且灵敏度高的粘性土和粉土，包括淤泥、淤泥质土、有机沉积物和其他高压 缩性的粘性土和粉土。软弱土一般指土质疏松、压缩性高、抗剪强度低的软土、松散砂土和未经处理的填土。复合地基天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强或被置换，荷载是由加固体和加固体之间的天然土承担的人工地基

10、。换填垫层法将地基浅层软弱土挖除，分层回填强度较高、压缩性较低的砂、碎石或灰土等材料，经夯实后形成持力层的处理方法。强夯法将很重的锤从高处自由下落，对地基进行强力夯击，使地基土密实，提高地基土强度，降低其压缩性的的处理方法。四、简答题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）按设置效应将桩分为哪三类？按桩的性状和竖向受力情况将桩分为哪两类？答：按照设置效应可以分为（1）挤土桩；（2）部分挤土桩；（3）非挤土桩；按照桩的性状和竖向受力情况，可以分为（1）摩擦型桩；（2）端承型桩；简述混凝土预制桩的优点。答：预制桩的优点为：长度和截面形状、尺寸可在一定范围内根据需要选择；质量较易保证，桩端可达坚硬

11、粘性土或 强风化基岩，承载力高，耐久性好。哪些情况下桩产生负摩擦阻力？答：桩产生负摩擦阻力的情况有以下几个方面：（1）桩周的欠固结粘土或松散厚填土在重力作用下产生固结；（2）大 面积堆载或桩侧地面局部较大的长期荷载使桩周高压缩性土层压密；（3）在正常固结或弱超固结的软粘土地区，由于 地下水位全面降低，致使有效应力增加，引起大面积沉降；（4）自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷；（5）打桩时使已设 置的临桩抬升等。答：群桩基础受竖向荷载作用后，由于承台-桩-土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单 桩明显不同的现象称为群桩效应。对于由n根单桩组成的群桩基础，群桩效应对单桩承载力的影响

12、可以用群桩的承载 力和n根单桩的承载力的比值来表示，这个比值即为群桩效应系数。在哪些情况下应优先选择桩基础？答：以下几种情况选择桩基础：（1）高层建筑物或重要的有纪念性的大型建筑，不允许地基有过大的沉降和不均匀沉 降；（2）重型工业厂房；（3）高耸结构物，如烟囱、输电铁塔；（4）需要减弱振动影响的大型精密机械设备基础；（5） 软弱地基或某些特殊土上的永久性建筑物；（6）以桩基作为抗震措施的地震区建筑。如何通过静载荷试验确定单桩竖向极限承载力？答：通过静载荷试验，绘制荷载-桩顶沉降（Q-s）曲线和沉降-时间（对数）（s-lgt）曲线，由这些曲线的特征判断桩 的极限承载力。具体做法如下：（1）当Q

13、-s曲线陡降段明显时，取相应于陡降段起点的荷载值；（2）当在某级荷载作 用下，桩的沉降增量大于前一级荷载作用下沉降增量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定时，取前一级荷载值；（3） 当Q-s曲线呈缓变型时，取桩顶总沉降量s=40mm所对应的荷载值。当桩长大于40m时，宜考虑桩身的弹性压缩;（4） 按上述方法确定有困难时，可结合其他辅助分析方法综合判定。对桩基有特殊要求者，应根据具体情况选取。对承受竖向荷载的桩基础设计一般包括哪些主要内容？答：包括以下几方面内容：（1）选择桩的类型和集合尺寸，初步确定承台底面标高；（2）确定单桩竖向承载力特征值； （3）确定桩的数量、间距和平面布置方式；（4）验算

14、单桩承载力（必要时验算桩基沉降）；（5）桩身结构设计；（6） 承台设计；（7）绘制桩基施工图。简要说明软土的工程特性。答：软土的工程特性有以下几个方面：（1）压缩性较高；（2）抗剪强度低；（3）透水性差；（4）具有显著的结构性;（5）流变特性比较明显。何谓换填垫层法？砂石垫层的作用主要体现在哪些方面？答：将地基浅层软弱土挖除，分层回填强度较高、压缩性较低的砂、碎石或灰土等材料，经夯实后形成持力层的处理 方法为换填垫层法。砂石垫层的主要作用有（1）提高地基持力层的承载力；（2）减小基础的沉降量；（3）加速地基 的排水固结。预压法加固地基的机理是什么？答：通过施加预压荷载，并增设各种排水条件（砂井

15、和排水砂垫层等），加速饱和软土排水固结，土中有效应力增加， 软土的抗剪强度得到提高，提高地基承载力，减小沉降量。矩形截面的钢筋混凝土预制桩的截面边长为500mmx500mm，承台底面 4.60m厚的粉质粘土，qs1a=45kPa；其下为很厚的砂土，qs2.qpa=5500kPa，试按经验公式计算该桩的竖向承载力特征值Ra。（8分）Pa解：aRa = qpaAp + % qsialt = 5500 * 0.5 * 0.5 + 0.5 * 4 * (45 * 3 + 80 * 9) i=1=4460kN何谓群桩效应、群桩效应系数？群桩效应系数受哪些因素影响?2.如图所示，某建筑物采用矩形承台下的桩

16、基础，钢筋混凝土灌注桩，桩的截面直径为450mm，承台底面位于天4.如图所示，某建筑物采用矩形承台下的桩基础，已知室外天然地面的标高为-0.30m，承台底面位于天然地面下然地面下1.60m，桩顶贯入承台100mm，天然地面下为5.80m厚的粉质粘土，qsla=30kPa;其下为很厚的砂土， qs2a=75kPa,qpa=4300kPa，试按经验公式确定单桩的竖向承载力特征值Ra。（8分）1.50m，作用在土0.00标高处的竖向荷载设计值F=8668.8kN，弯矩设计值My=908kNm，采用钢筋混凝土预制方 桩，桩数6根，试计算桩基中基桩所承受的最大竖向力设计值Nmax。（9分）R =q A

17、+” q . Z. =4300* 3.14*（0竺）2+ 3.14 *0.45 a pa P p / / zsia i2i=1* （30 * 4.2 + 75 * 7.5） = 1656.39kN题2图3.如图所示，某建筑物柱采用矩形承台下的桩基础，钢筋混凝土灌注桩，桩的截面直径为400mm，柱传至0.00标 高处的竖向荷载标准值Fk=3600kN，承台底面下为粉质粘土，厚度4.20m，qs1a =28kPa，其下分别为粘土和砂土， 粘土层厚度 3.8m，qs2a=40kPa，桩入砂土 1.2m，qs3a=75kPa，qpa=4300kPa。（1）试按经验公式确定单桩的竖向承载力特征值Ra；（

18、4分）（2）如果承台及其上的填土自重为Gk=150kN，J凡-+0.00V日 ri粉成粘卜.% u = MkPa好1粘土q 鬲=40kParnE Z砂土如=75两h= 4300k Pa题3图确定该柱需要几根桩？（5分）解：（1）单桩的竖向承载力特征值R : a0.4pap -0 乙 QsiaL =4300* 3.14*（芝）2+ 3.14 *0.4 i=1* （28 * 4.2 + 40* 3.8 + 75* 1.2） = 991.74kN（2）需要的桩数为% + G,3600 + 150 _R =991.74= 3.78a5.确定该柱需要4根桩。F彳 0-00解：k,maxM xmax%28

19、668.8 + 20* 3.2* 2 * 0.5 * （1.5 + 1.8） + 0wuy小 rT-r1叶=一p Ltr lJj l如045120032.QC908* 1.2+ 4*1.22 + 2*。2 = 1665写一-arr d题4图某砌体承重结构，拟采用墙下单排灌注桩基础，桩径为0.3m，承台埋深取1.8m，承台宽度0.6m，桩穿过粉质粘 土进入中砂层，进入中砂层深度3.2m，已知粉质粘土的桩侧阻力特征值qs1a=25kPa，中砂土的桩侧阻力特征值 qs2a=40kPa，桩端阻力特征值qpa=3000kPa，墙体作用在室内设计地面标高（0.00）处的竖向力Fk=430kN/m。（1）求单桩竖向承载力特征值Ra。（4分）（2）如果桩的间距取1m，验算承载力是否满足要求。（5分）解：（1）l.Rnj中砂WOkPa题5图弋0.3R