土木工程师-专业案例（岩土）-浅基础-3.3地基变形分析

土木工程师-专业案例（岩土）-浅基础-3.3地基变形分析[单选题]1.大面积料场场区地层分布及参数如图所示。②层黏土的压缩试验结果见下表，地表堆载120kPa，则在此荷载作用下，黏土层的（江南博哥）压缩量与下列哪个数值最接近？()[2012年真题]题1表题1图A.46mmB.35mmC.28mmD.23mm正确答案：D参考解析：黏土层层顶自重为：q1＝2.0×17＝34kPa。黏土层层底自重为：q2＝34＋0.66×18＝45.88kPa。则黏土层平均自重为：（q1＋q2）/2＝（34＋45.88）/2＝39.94kPa查表得：e1＝0.84。黏土层平均总荷载为：查表得：e2＝0.776。故黏土层的压缩量为：s＝（e1－e2）h/（1＋e1）＝（0.840－0.776）×0.66/（1＋0.840）＝0.023m＝23mm[单选题]2.某建筑基础为柱下独立基础，基础平面尺寸为5m×5m，基础埋深2m，室外地面以下土层参数见下表，假定变形计算深度为卵石层顶面。问计算基础中点沉降时，沉降计算深度范围内的压缩模量当量值最接近下列哪个选项？()[2013年真题]题2表A.12.6MPaB.13.4MPaC.15.0MPaD.18.0MPa正确答案：B参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.3.6条及其条文说明、附录K第K.0.1条表K.0.1-2进行计算，过程如下表（题2解表）所示：题2解表注：①层，由L/b＝1，Z/（b/2）＝1.2，查表K.0.1-2知：＝0.2149；②层，由L/b＝1，Z/（b/2）＝2.4，查表K.0.1-2知：＝0.1578。压缩模量当量值为：[单选题]3.天然地基上的独立基础，基础平面尺寸5m×5m，基底附加压力180kPa，基础下地基土的性质和平均附加应力系数见下表，地基压缩层的压缩模量当量值最接近于下列哪个选项的数值？()[2008年真题]题3表A.10MPaB.12MPaC.15MPaD.17MPa正确答案：B参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.3.6条，计算过程如题8解表所示：题3解表因此式中，Ai为第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值。[单选题]4.以厚层黏性土组成的冲积相地层，由于大量抽汲地下水引起大面积地面沉降。经20年观测，地面总沉降量达1250mm，从地面下深度65m处以下沉降观测标未发生沉降，在此期间，地下水位深度由5m下降到35m。该黏性土地层的平均压缩模量最接近于下列哪个选项的数值？()[2008年真题]A.10.8MPaB.12.5MPaC.15.8MPaD.18.1MPa正确答案：A参考解析：①采用分层总和法计算，公式为：②将地层分为3层，即0～5层为第一层，厚度5m；5～35m为第二层，厚度30m；35～65m为第三层，厚度为30m。③计算由于水位下降产生的附加压力平均值：地面处p＝0MPa，第一层：ΔP1＝（0＋0）/2＝0MPa地面下5m处p＝0MPa；地面下35m处p＝0.3MPa，第二层；ΔP2＝（0＋0.3）/2＝0.15MPa地面下65m处p＝0.3MPa，第三层：ΔP3＝（0.3＋0.3）/2＝0.3MPa④代入数据可得到平均压缩模量：1250＝（0/Es）×5000＋（0.15/Es）×30000＋（0.3/Es）×30000＝13500/Es解得：Es＝10.8MPa。[单选题]5.某地面沉降区，据观测其累计沉降量为120cm，预估后期沉降量为50cm。今在其上建设某工程，场地长200m，宽100m，设计要求沉降稳定后地面标高与沉降发生前的地面标高相比高出0.8m（填土沉降忽略不计），回填要求的压实度不小于0.94，已知料场中土料天然含水率为29.6%，重度为19.6kN/m3，土粒相对密度为2.71，最大干密度为1.69g/cm3，最优含水率为20.5%，则场地回填所需土料的体积最接近下列哪个数值？()[2012年真题]A.21000m3B.42000m3C.52000m3D.67000m3正确答案：C参考解析：按题意，回填高度为消除累计沉降量损失1.2m，加后期预留量0.5m，加填筑厚度0.8m，总计2.5m。故体积为：V0＝200×100×（1.2＋0.5＋0.8）＝50000m3土料压实后的干重为：G＝λc·10ρdmax·V0＝0.94×10×1.69×50000＝794300kN天然土料的干重度为：γd＝γ/（1＋0.01ω）＝19.6/（1＋0.01×29.6）＝15.1kN/m3天然土料的体积为：V1＝G/γd＝794300/15.1＝52603m3由此可知，C项数值最为接近。[单选题]6.某高层建筑拟采用天然地基，基础埋深10m，基底附加压力为280kPa，基础中心点下附加应力系数见下表。初勘探明地下水位埋深3m，地基土为中、低压缩性的粉土和粉质黏土，平均天然重度为γ＝19kN/m3，孔隙比为e＝0.7，土粒比重Gs＝2.70。问详细勘察时，钻孔深度至少达到下列哪个选项的数值才能满足变形计算的要求？（水的重度取10kN/m3）()[2012年真题]题6表A.24mB.28mC.34mD.40m正确答案：C参考解析：根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）（2009年版）第4.1.19条第1款规定，地基变形计算深度，对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度。采用应力比法，计算步骤如下：①假设钻孔深度34m，距基底深度为：z＝34－10＝24m。②计算上覆土层有效自重压力，水下部分用浮重度：γ′＝（Gs－1）γw/（1＋e）＝（2.70－1）×10/（1＋0.7）＝10kN/m3故上覆土层有效自重压力σz＝3×19＋31×10＝367kPa③计算34m深处的附加压力，z＝24m，查表得αi＝0.26，则：附加压力pz＝p0αi＝280×0.26＝72.8kPa④由于pz/σz＝72.8/367＝0.198＝19.8%小于20%，满足要求。[单选题]7.筏板基础宽10m，埋置深度5m，地基土为厚层均质粉土层，地下水位在地面下20m处，在基底标高上用深层平板载荷试验得到的地基承载力特征值fak为200kPa，地基土的重度为19kN/m3（查表可得地基承载力修正系数ηb＝0.3，ηd＝1.5），筏板基础基底均布压力为下列何项数值时刚好满足地基承载力的设计要求？()[2009年真题]A.345kPaB.284kPaC.217kPaD.167kPa正确答案：C参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.2.4条表5.2.4注2规定，地基承载力特征值按本规范附录D深层平板载荷试验确定时ηd取0。则根据式（5.2.4）计算的修正地基承载力特征值为：fa＝fak＋ηbγm（b－3）＝200＋0.3×9×（6－3）＝217.1kPa注：基础宽度大于6m的按6m计。筏板基础底面压力为217.1kPa时，刚好满足承载力的要求。[单选题]8.某独立基础平面尺寸5m×3m，埋深2.0m，基础底面压力标准组合值150kPa。场地地下水位埋深2m，地层及岩土参数见表，问软弱下卧层②的层顶附加应力与自重应力之和最接近下列哪个选项？()[2011年真题]题8表A.105kPaB.125kPaC.140kPaD.150kPa正确答案：A参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.2.7条规定，对矩形基础，相应于作用的标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加压力值pz，可按式（5.2.7-3）简化计算：式中，b、l分别为矩形基础底边的宽度、长度，b＝3m，l＝5m；pc为基础底面处土的自重压力值，pc＝2×18＝36kPa；z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离，z＝2m；θ为地基压力扩散线与垂直线的夹角，根据模量比Es1/Es2＝9/3＝3，及z/b＝2/3＝0.67＞0.5，查表5.2.7得θ＝23°；又有基底附加压力为：p0＝pk－pc＝150－2×18＝114kPa。故②的层顶附加应力为：下卧层②的层顶自重应力（有效应力）：pcz＝2×18＋2×（18－10）＝52kPa因此下卧层②的层顶附加应力与自重应力之和：pz＋pcz＝54＋52＝106kPa故选项A最接近。[单选题]9.如下图所示，某高低层一体的办公楼采用整体筏形基础，基础埋深7.00m，高层部分的基础尺寸为40m×40m，基底总压力p＝430kPa，多层部分的基础尺寸为40m×16m，场区土层的重度为20kN/m3，地下水位埋深3m。高层部分的荷载在多层建筑基底中心点以下深度12m处所引起的附加应力最接近于下列哪个选项的数值？（水的重度按10kN/m3考虑）()[2007年真题]题9图A.48kPaB.65kPaC.80kPaD.95kPa正确答案：A参考解析：高层部位基底附加应力为：p0＝430－（3×20＋4×10）＝330（kPa）。如题9解图，根据应力叠加原理，得：L/B＝（40＋8）/20＝2.4，z/B＝12/20＝0.6。根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）附录K第K.0.1条表K.0.1-1，得：α1（2.4，0.60）＝0.2334。L/B＝20/8＝2.5，Z/B＝12/8＝1.5。查表，α2＝（0.164＋0.171＋0.148＋0.157）/4＝0.1600。所以可得：α高层引起＝（0.2334－0.1600）×2＝0.1468高层产生的附加应力＝330×0.1468＝48.4kPa题9解图[单选题]10.在条形基础持力层以下有厚度为2m的正常固结黏土层，已知该黏土层中部的自重应力为50kPa，附加应力为100kPa，在此下卧层中取土做固结试验的数据如表所示。该黏土层在附加应力作用下的压缩变形量最接近于下列哪个选项的数值？()[2007年真题]题10图题10表固结试验数据A.35mmB.40mmC.45mmD.50mm正确答案：D参考解析：方法一：在土的自重压力p1＝50kPa作用下，孔隙比为e1＝1.00，在自重压力加附加应力p2＝150kPa作用下，孔隙比e1＝0.95，则2m厚的土层的压缩变形由下式计算：s＝（e1－e2）h/（1＋e1）＝（1.00－0.95）×2000/（1＋1.00）＝50mm方法二：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.3.5条，也可以先计算从自重应力到自重加附加应力的压力段的压缩模量，再用下式计算：压缩系数：α＝（1.00－0.95）/（150－50）＝0.50MPa－1压缩模量：Es＝（1＋1.00）/0.50＝4MPa黏土层压缩变形：s＝100×2/4＝50mm[单选题]11.某高层建筑筏板基础，平面尺寸20m×40m，埋深8m，基底压力的准永久组合值为607kPa，地面以下25m范围内为山前冲洪积粉土、粉质黏土，平均重度19kN/m3，其下为密实卵石，基底下20m深度内的压缩模量当量值为18MPa。实测筏板基础中心点最终沉降量为80mm，问由该工程实测资料推出的沉降经验系数最接近下列哪个选项？()[2012年真题]A.0.15B.0.20C.0.66D.0.80正确答案：B参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.3.5条规定，计算地基变形时，地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论。其最终变形量可按下式计算：计算过程如下：①附加压力为：P0＝607－19×8＝455kPa。②压缩模量为：题中给出了基底下20m深度内的压缩模量当量值Es＝18MPa。其中，压缩模量当量值为沉降计算中与分层压缩模量等效的值。③土层厚度为：z＝20m。④确定平均附加应力系数：采用角点法计算，将荷载分为相等的四块，荷载块的长、宽分别为：l＝20m、b＝10m。l/b＝20/10＝2，z/b＝20/10＝2查表K.0.1-2，可得角点平均附加应力系数为：。⑤中心点沉降是角点的4倍，则该荷载中心点的计算沉降为：⑥实测沉降为80mm，则由该工程实测资料推出的沉降经验系数为计算实测沉降与计算沉降的比值，即：ψs＝80/396＝0.202[单选题]12.如图所示甲、乙两相邻基础，其埋深和基底平面尺寸均相同，埋深d＝1.0m，底面尺寸均为2m×4m，地基土为黏土，压缩模量Es＝3.2MPa。作用的准永久组合下基础底面处的附加压力分别为p0甲＝120kPa，p0乙＝60kPa，沉降计算经验系数取φs＝1.0，根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011），计算甲基础荷载引起的乙基础中点的附加沉降量最接近下列何值？()[2013年真题]题12图A.1.6mmB.3.2mmC.4.8mmD.40.8mm正确答案：B参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.3.5条，如图（题12解图），甲基础对乙基础的作用相当于2×（矩形ABCD－矩形CDEF）的作用。题12解图对于矩形ABCD，z/b＝4/2＝2，l/b＝4.8/2＝2.4，根据附录K第K.0.1条表K.0.1-2可知，平均附加应力系数为；。对于矩形CDEF，z/b＝4/2＝2，l/b＝2.8/2＝1.4，根据附录K第K.0.1条表K.0.1-2可得，平均附加应力系数为：。根据公式（5.3.5）可知，甲基础荷载引起的乙基础中点的附加沉降量为：[单选题]13.某多层住宅框架结构，采用独立基础，荷载效应准永久值组合下作用于承台底的总附加荷载Fk＝360kN，基础埋深1m，方形承台，边长为2m，土层分布如图。为减少基础沉降，基础下疏布4根摩擦桩，钢筋混凝土预制方桩0.2m×0.2m，桩长10m，单桩承载力特征值Ra＝80kN，地下水水位在地面下0.5m，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008），计算由承台底地基土附加压力作用下产生的承台中点沉降量为下列何值？（沉降计算深度取承台底面下3.0m）()[2012年真题]题13图（尺寸单位：mm）A.14.8mmB.20.9mmC.39.7mmD.53.9mm正确答案：A参考解析：根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）第5.6.2条规定，减沉复合疏桩基础中点沉降可按下列公式计算：s＝ψ（ss＋ssp）。式中，ss为由承台底地基土附加压力作用下产生的中心沉降，根据式（5.6.2-2）确定，即：式中，p0为按荷载效应准永久组合值组合计算的假想天然地基平均附加压力，根据式（5.6.2-4）确定，即：p0＝ηp（F－nRa）/Ac。代入下列参数：ηp＝1.3，n＝4，Ra＝80kNAc＝2×2－4×0.2×0.2＝3.84m2F＝360kN可得：p0＝ηp（F－nRa）/Ac＝1.3×（360－4×80）/3.84＝13.54kPa由题意可知，沉降计算深度取承台底面下3m，则列表（见题13解表）计算沉降量：题13解表[单选题]14.甲建筑已沉降稳定，其东侧新建乙建筑，开挖基坑时采取降水措施，使甲建筑物东侧潜水地下水位由－5.0m下降至－10.0m，基底以下地层参数及地下水位见图。估算甲建筑物东侧由降水引起的沉降量接近于下列何值？()[2011年真题]题14图A.38mmB.41mmC.63mmD.76mm正确答案：A参考解析：地下水位的降低，使地基土的自重应力增加，这部分增加的自重应力带来地层的压缩变形。地面下12m以下为不透水黏土，该层上部地层中地下水位的变化，并不能使该地层中的有效应力增加，因此，地下水位下降引起的变形仅发生在－5.0m至－12.0m范围内。有效应力的增加如题14解图所示。题14解图计算过程如下：－5.0m至－10.0m范围内平均有效应力为：50kPa/2＝25kPa，厚度ΔH为5.0m；－10.0m至－12.0m范围内平均有效应力为50kPa，厚度ΔH为2.0m，压缩模量均为6MPa，则总的变形为：S＝∑（PΔH/E）＝[（50/2）×5/6＋（50/6）×2]＝37.5mm≈38mm[单选题]15.建筑物埋深10m，基底附加压力为300kPa，基底以下压缩层范围内各土层的压缩模量、回弹模量及建筑物中心点附加压力系数α分布见下图，地面以下所有土的重度均为20kN/m3，无地下水，沉降修正系数为ψs＝0.8，回弹沉降修正系数ψc＝1.0，回弹变形的计算深度为11m。试问该建筑物中心点的总沉降量最接近下列何项数值？()[2010年真题]题15图A.142mmB.161mmC.327mmD.373mm正确答案：C参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.3.5条，地基变形有两部分组成：压缩变形和回弹变形。两层土的平均附加压力系数分别为：压缩量：根据第5.3.10条，地基土的回弹形变量为：建筑物中心点的总沉降量为：s＝s1＋sc＝234.848＋92.449＝327.297mm≈327mm。[单选题]16.高速公路在桥头段软土地基上采用高填方路基，路基平均宽度30m，路基自重及路面荷载传至路基底面的均布荷载为120kPa，地基土均匀，平均压缩模量Es＝6MPa，沉降计算压缩层厚度按24m考虑，沉降计算修正系数取1.2，桥头路基的最终沉降量最接近于下列哪个选项的数值？()[2008年真题]A.124mmB.206mmC.248mmD.495mm正确答案：D参考解析：根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363—2019）附录J第J.0.2条表J.0.2，由于为条形基础，则L/b≥10，z/b＝24/15＝1.6，查表得：＝0.86。根据第5.3.4条可得，桥头路基的最终沉降量为：[单选题]17.某软黏土地基采用排水固结法处理，根据设计，瞬时加载条件下加载后不同时间的平均固结度见下表（表中数据可内插）。加载计划如下：第一次加载（可视为瞬时加载，下同）量为30kPa，预压20d后第二次再加载30kPa，再预压20d后第三次再加载60kPa，第一次加载后到80d时观测到的沉降量为120cm。到120d时，沉降量最接近于下列哪个选项的数值？()[2008年真题]题17表A.130cmB.140cmC.150cmD.160cm正确答案：B参考解析：根据《港口工程地基规范》（JTS147—1—2010）第8.3.8条规定，分级加载条件下，砂井地基对应于总荷载在t时间的平均总应力固结度可按下式计算：则80天时的平均总应力固结度为：120天时的平均总应力固结度为：又U120/s120＝U80/s80，则：s120＝U120s80/U80＝（91.95×120）/78.125＝141.24cm[单选题]18.在一正常固结软黏土地基上建设堆场。软黏土层厚10.0m，其下为密实砂层。采用堆载预压法加固，砂井长10.0m，直径0.30m。预压荷载为120kPa，固结度达0.80时卸除堆载。堆载预压过程中地基沉降1.20m，卸载后回弹0.12m。堆场面层结构荷载为20kPa，堆料荷载为100kPa。预计该堆场工后沉降最大值将最接近于下列哪个选项的数值？（注：不计次固结沉降。）()[2008年真题]A.20cmB.30cmC.40cmD.50cm正确答案：C参考解析：地基土在预压荷载120kPa作用下，固结度达80%的最终沉降为：sc＝sct/U＝1200/0.8＝1500mm使用期间荷载和堆载预压荷载都为120kPa，堆场工后沉降为：1500－1200＋120＝420mm＝42cm。[单选题]19.某住宅楼采用长宽40m×40m的筏形基础，埋深10m。基础底面平均总压力值为300kPa。室外地面以下土层重度γ为20kN/m3，地下水位在室外地面以下4m。根据下表数据计算基底下深度7～8m土层的变形值Δs7～8最接近于下列哪个选项的数值？()[2008年真题]题19表A.7.0mmB.8.0mmC.9.0mmD.10.0mm正确答案：D参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.3.5条计算如下：①基地附加应力：p0＝300－（4×20＋6×10）＝160kPa②参数确定：根据L/B＝1.0，zi－1/b＝7/20＝0.35，根据附录K第K.0.1条表K.0.1-2可知：i－1＝0.248×8根据zi/b＝8/20＝0.4，根据附录K第K.0.1条表K.0.1-2得：i＝0.2472×4③沉降计算过程如下：[单选题]20.高压缩性土地基上，某厂房框架结构横断面的各柱沉降量见表，根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011），正确的说法是()。[2007年真题]题20表A.3跨都不满足规范要求B.3跨都满足规范要求C.A-B跨满足规范要求D.C-D、B-C跨满足规范要求正确答案：D参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.3.3条第1款，框架结构用沉降差控制，以两柱沉降量的差值除以柱距，所得沉降差如题20解表所示，根据表5.3.4，框架结构的最大允许沉降差为0.003，判断可知A-B跨沉降差大于允许变形值。题20解表各跨沉降差[单选题]21.某采用筏基的高层建筑，地下室2层，按分层总合法计算出的地基变形量为160mm，沉降计算经验系数取1.2，计算的地基回弹变形量为18mm，地基变形允许值为200mm，则地基变形计算值为()mm。A.178B.192C.210D.214正确答案：C参考解析：根据《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》（JGJ6—2011）第5.4.2条规定，当采用土的压缩模量计算筏形与箱形基础的最终沉降量s时，应按下列公式计算：可得：ψ′＝1.0，ψs＝1.2；则：式中，ψ′为考虑回弹影响的沉降计算经验系数，无经验时取ψ′＝1；ψs为沉降计算经验系数，本题中ψs＝1.2。[单选题]22.某独立柱基尺寸为4m×4m，基础底面处的附加压力为130kPa，地基承载力特征值fak＝180kPa，根据下表所提供的数据，采用分层总和法计算独立柱基的地基最终变形量，变形计算深度为基础底面下6.0m，沉降计算经验系数取ψs＝0.4，根据以上条件计算得出的地基最终变形量最接近()mm。题22表A.17B.15C.13D.11正确答案：D参考解析：根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）第5.3.5条公式（5.3.5）计算，结果如下表所示。题22解表注：。将题中条件带入，可得：s＝ψsΔsi′＝0.4×28＝11.2mm。[单选题]23.有一深厚粉质黏土层，地下水位在地表处，饱和重度γsat＝18kN/m3，由于工程需要，大面积降低地下水位3m，降水区重度变为17kN/m3，孔隙比与应力关系为e＝1.25－0.00125p，则降水区土层沉降量为()cm。A.2.27B.2.68C.3.04D.4.12正确答案：A参考解析：根据题意计算如下：①以地面下1.5m处单元应力变化为标准，降水前：pl＝（18－10）×1.5＝12kPae1＝1.25－0.00125×12＝1.235②降水后：p2＝17×1.5＝25.5kPaΔe＝0.00125×（25.5－12）＝0.016875则降水区土层沉降量s＝ΔeH/（1＋e1）＝0.016875×300/（1＋1.235）＝2.27cm。[单选题]24.某场地为均质黏性土场地，场地中拟建一建筑物，基础底面埋深为2.0m，附加应力分布可简化成如下图形式，如果假设施工过程中沉降可完成40%，建筑物建成后还能沉降()mm。（注：土体为正常固结，沉降计算经验系数为1.1）题24图A.74B.94C.114D.124正确答案：A参考解析：根据土力学中分层总和法进行计算。由图可知，附加