2014年专业案例-地基处理考试试题(二)

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一、论述题（本大题51小题．每题5.0分，共255.0分。）第1题某软土地基fak＝70kPa，采用搅拌桩处理地基，桩径0.5m，桩长10m，等边三角形布桩，桩距1.5m，桩周摩阻力特征值qs＝15kPa，桩端阻力特征值qp＝60kPa，水泥土无侧限抗压强度fcu＝1.5MPa，试求复合地基承载力特征值(η＝0.3，α＝0.5，β＝0.85)。【正确答案】：m=d2/d2e=0.52/(1.05×1.5)2=0.1

第2题采用砂石桩法处理黏性土地基，砂石桩直径0.6m，置换率0.28，试求等边三角形布桩和正方形布桩的桩间距。【正确答案】：一根砂石桩承担的处理面积

第3题采用振冲碎石桩法处理地基，桩径0.5m，等边三角形布桩，桩距1.5m，桩间土地基承载力特征值为80kPa，桩土应力比为3，试求复合地基承载力特征值。【正确答案】：de＝1.05s＝1.05×1.5＝1.575m

fspk＝[1+m(n-1)]fsk＝[1+0.1×(3-1)]×80＝96kPa第4题某松散砂土地基，e＝0.81，室内试验得emax＝0.9，emin＝0.6，采用砂石桩法加固，要求挤密后砂土地基相对密实度达0.8，砂石桩直径0.7m，等边三角形布置，试求砂石桩间距(ξ＝1.1)。【正确答案】：挤密后砂土孔隙比

e1＝emax-Dr1(emax-emin)＝0.9-0.8×(0.9-0.6)＝0.66

第5题振冲碎石桩桩径0.8m，等边三角形布桩，桩距2.0m，复合地基承载力特征值为200kPa，桩间土承载力特征值为150kPa，试求桩土应力比。【正确答案】：de=1.05s=1.05×2=2.1m

第6题某20m厚淤泥质土层，Kh＝1.0×10-7cm/s，Cv＝Ch＝1.8×10-3cm2/s，采用袋装砂井预压固结加固地基，砂井直径dw＝70mm，砂料渗透系数kw＝2×10-2cm/s，涂抹区土的渗透系数，涂抹区直径ds与竖井直径dw比值s＝2，砂井等边三角形布置，间距1.4m，深度【正确答案】：砂井纵向涌水量

第7题某20m厚淤泥质黏土，Cv＝Ch＝1.8×10-3cm2/s，采用砂井和堆载预压加固，砂井直径dw＝70mm,等边三角形布置，间距1.4m,深20m,砂井底部为不透水层，预压荷载分2级施加，第一级60kPa，10d内加完，预压20d，第二级40kPa，10d内加完，预加80d,试求土层平均固结度。

【正确答案】：加载速率

第8题某厚度28m的淤泥质黏土层，Cv＝1.1×10-3cm2/s，Ch＝8.5×10-4cm2/s，kv＝2.2×10-7cm/s，kh＝1.7×10-7cm/s，黏土层底部为不透水层，采用塑料排水板(宽b＝100mm，厚δ＝4.5mm)竖井，排水板为等边三角形布置，间距1.1m，用真空预压(80kPa)和堆载预压(120kPa)相结合方法，真空预压50kPa(瞬间加载)预压60d，堆载分2级，第一级60kPa，10d内加完，预压60d，第2级60kPa，10d内加完，预压60d，试求固结度。【正确答案】：总加载量

∑△p＝200kPa

真空预压

q1＝80kPa/d

堆载

q2＝q3＝60/10＝6kPa/d

总固结时间

200d

塑料排水板当量直径

dp＝2×(b+δ)/π＝2×(100+4.5)/π＝66.5mm

有效排水直径

de＝1.05×1100＝1155mm

井径比

n＝de/dp＝1155/66.5＝17.4

第9题某淤泥土层进行堆载预压加固处理，总加载量140kPa，假设受压土层中任意点的附加竖向应力与预压加载总量140kPa相同，三轴固结不排水(CU)压缩试验的内摩擦角ψcu＝4.5°，预压80d后地基中10m深度处某点土的固结度Ut＝80%，由于固结影响，该点土的抗剪强度增加多少?【正确答案】：土的固结度

式中：u0——初始孔隙水压力；

Ut——t时刻孔隙水压力。

在加载后瞬间，外荷载全由孔隙水压力承担

u0＝140kPa

ue＝u0-Utu0＝140-0.8X140＝28kPa

土中有效应力

σ＇＝σ-u＝140-28＝112kPa

土抗剪强度增加

△τ＝σ＇tanψ＝112×tan4.5°＝112×0.0787＝8.8kPa第10题某砖混结构条形基形，作用在基础顶面的竖向荷载Fk＝130kN/m，土层分布：0～1.3m填土，γ＝17.5kN/m3；1.3～7.8m淤泥质土，w＝47.5%，γ＝17.8kN/m3，fak＝76kPa。地下水位0.8m，试设计换填垫层法处理地基。

【正确答案】：8m，压实系数λc＝0.95，承载力特征值fa=150kPa，条基宽度，取b＝1.0m。

垫层底面淤泥质土承力经深度修正后fa

pz+pcz＝68.6+20.1＝88.9kPa≤fa＝89.8kPa，满足。

垫层宽度b＇＝b+2ztanθ＝1.0+2×0.8×0.577＝1.92m第11题某场地采用预压排水固结加固软土地基，软土厚6m，软土层面和层底均为砂层，经一年时间，固结度达50%，试问经3年时间，地基土固结度能达多少?【正确答案】：

0.5＝1-0.81e-α×1＝1-0.81e-α

0.81e-α＝1-0.5＝0.5

e-α＝0.617，-αlne＝ln0.617

-α＝-0.482，α＝0.482

＝1-0.81×0.235＝1-0.191＝0.81

3年后地基土固结度达8l%。第12题某湿陷性黄土厚6～6.5m，平均干密度ρd＝1.25t/m3，要求消除黄土湿陷性，地基治理后，桩间土最大干密度要求达1.60t/m3，现采用灰土挤密桩处理地基，桩径0.4m，等边三角形布桩，试求灰土桩间距。【正确答案】：灰土桩间距

第13题振冲法复合地基，填料为砂土、桩径0.8m，等边三角形布桩，桩距2.0m，现场平板载荷试验复合地基承载力特征值为200kPa，桩间土承载力特征值150kPa，试估算桩土应力比。【正确答案】：fspk＝[1+m(n-1)]fsk

第14题一辆重车的总重力为300kN，按横向分布两辆车，单辆车荷载分布长度5.6m，荷载分布宽度5.5m，如果将相应的车辆荷载换算成为底面积相同，重度为18.2kN/m3，试计算土柱的当量高度。【正确答案】：第15题某饱和黏土，厚H＝6m，压缩模量Es＝1.5MPa，地下水位和地面相齐，上面铺设80cm砂垫层(γ＝18kN/m3)和设置塑料排水板，然后用80kPa大面积真空预压3个月，固结度达85%，试求残余沉降(沉降修正系数取1.0，附加应力不随深度变化)。【正确答案】：

St＝S∞×0.85＝0.378×0.85＝0.32m

残余沉降

S∞-St＝0.378-0.32＝0.057m＝57mm第16题某场地天然地基承载力特征值fak＝120kPa，设计要求砂石桩法地基处理后复合地基承载力特征值达160kPa，桩径0.9m，桩间距1.5m，试求砂石桩桩体单桩承载力特征值。【正确答案】：第17题某松散砂土地基，处理前现场测得砂土孔隙比e＝0.81，砂土最大、最小孔隙比分别为0.9和0.6，采用砂石法处理地基，要求挤密后砂土地基相对密实度达到0.8，若桩径0.7m，等边三角形布桩，试求砂石桩的间距(ξ＝1.1)。【正确答案】：砂石桩间距

第18题某工程采用换填垫层法处理地基，基底宽度为10m，基底下铺厚度2.0m的灰土垫层，为了满足基础底面应力扩散要求，试求垫层底面宽度。【正确答案】：z/b＝2/10＝0.2，灰土θ＝28°

垫层底面宽度

b＇≥b+2ztanθ＝10+2×2-tan28°＝10+4×0.53＝12m第19题某工程采用振冲法地基处理，填料为砂土，桩径0.6m，等边三角形布桩，桩间距1.5m，处理后桩间土地基承载力特征值fak＝120kPa，试求复合地基承载力特征值(桩土应力比n＝3)。【正确答案】：

复合地基承载力特征值

fspk＝[1+m(n-1)]fsk＝[1+0.145×(3-1)]×120＝154.8kPa第20题某软土地基天然地基承载力fsk＝80kPa，采用水泥土深层搅拌法加固，桩径d＝0.5m，桩长l＝15m，搅拌桩单桩承载力特征值Ra＝160kN，桩间土承载力折减系数β＝0.75，要求复合地基承载力达到180kPa，试计算面积置换率。【正确答案】：第21题某工程场地为软土地基，采用CFG桩复合地基处理，桩径d＝0.5m，按正三角形布桩，桩距s＝1.1m，桩长l＝15m，要求复合地基承载力特征值fapk＝180kPa，试求单桩承载力特征值Ra及桩体试块立方体抗压强度平均值fcu(取置换率m＝0.2，桩间土承载力特征值fsk＝80kPa，折减系数β＝0.4)。【正确答案】：第22题天然地基各土层厚度及参数见表，采用深层搅拌桩复合地基加固，桩径d＝0.6m，桩长l＝15m，水泥土试块立方体抗压强度平均值fcu＝2000kPa，桩身强度折减系数η＝0.33，桩端土承载力折减系数为0.5，试求搅拌桩单桩承载力特征值。题4-67表土层序号厚度侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)1371202661003188150【正确答案】：土对桩的支承力Ra

桩体承载力Ra

两者取小值，所以搅拌桩单桩承载力特征值

Ra＝186.5kN第23题某天然地基fsk＝100kPa，采用振冲挤密碎石桩复合地基，桩长l＝10m，桩径d＝1.2m，按正方形布桩，桩间距s＝1.8m，单桩承载力特征值fpk＝450kPa，桩设置后，桩间土承载力提高20%，试求复合地基承载力特征值。【正确答案】：

fspk＝0.35×450+(1-0.35)×100×1.2＝157.5+78＝235.5kPa第24题在采用塑料排水板进行软土地基处理时需换算成等效砂井直径，现有宽100mm厚3mm的排水板，如取换算系数α＝1.0，试求等效砂井换算直径。【正确答案】：根据《港口工程地基规范》(JTJ250—98)式(7-38)，知

式中：dp--塑料排水带当量换算直径；

b——塑料排水带宽度；

δ—塑料排水带厚度；

α——换算系数。

第25题某场地中淤泥质黏土厚15m，下为不透水土层，该淤泥质黏土层固结系数Ch＝Cv＝2.0×10-3cm2/s，拟采用大面积堆载预压法加固，采用袋装砂井排水，井径为dw＝70mm，砂井按等边三角形布置，井距i＝1.4m，井深度15m，预压荷载p＝60kPa，一次匀速施加，时间为12d，试求开始加荷后100d，平均固结度[按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)计算)。

【正确答案】：等边三角形布桩，等级排水直径

de＝1.051＝1.05×1.4＝1.47m

井径比

n＝de/dw

dw为竖井直径

n＝de/dw＝1.47/0.07＝21

第i级荷载加载速率

qi=60/12=5kPa/d

加载100d平均固结度达94%。第26题某炼油厂建筑场地，地基土为山前洪、坡积砂土，地基土天然承载力特征值为100kPa，设计要求复合地基承载力特征值为180kPa，采用振冲碎石桩处理，桩径为0.9m，按正三角形布桩，桩土应力比为3.5，试求桩间距。【正确答案】：第27题某场地分布有4.0m厚的淤泥质土层，其下为粉质黏土，采用石灰桩法进行地基处理，处理4m厚的淤泥质土层后形成复合地基，淤泥质土层天然地基承载力特征值fsk＝80kPa，石灰桩桩体承载力特征值fpk＝350kPa，石灰桩成孔直径d＝0.35m，按正三角形布桩，桩距s＝1.0m，桩面积按1.2倍成孔直径计算，处理后桩间土承载力可提高1.2倍，试求复合地基承载力特征值。【正确答案】：等效圆直径

de＝1.05s＝1.05×1.0＝1.05m

复合地基承载力特征值为

fspk＝mfpk+(1-m)fsk＝0.16×350+(1-0.16)×80×1.2

＝56+80.64＝136.6kPa第28题一座5万m3的储油罐建于海陆交互相软土地基上，天然地基承载力特征值fsk＝75kPa，拟采用搅拌桩法进行地基处理，水泥土搅拌桩置换率m＝0.3，搅拌桩桩径d＝0.6，与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块抗压强度平均值fcu＝3445kPa，桩身强度折减系数η＝0.33，桩间土承载力折减系数β＝0.75，如由桩身材料计算的单桩承载力等于由土对桩支承能力提供的单桩承载力，试求复合地基承载力特征值。【正确答案】：桩体承载力特征值

第29题一软土层厚8.0m，压缩模量Es＝1.5MPa，其下为硬黏土层，地下水位于软土层顶面，现在软土层上铺1.0m厚的砂土层，砂层重度γ＝18kN/m3，软土层中打砂井穿透软土层，再采用90kPa压力进行真空预压固结，使固结度达到80%，试求已完成的固结沉降量。【正确答案】：土的固结度为地基土在某一压力下，经历时间t所产生的固结变形与最终固结变形之比U＝Sct/Sc

第30题某工程桩基的基底压力p＝120kPa，地基土为淤泥质粉质黏土，天然地基承载力特征值fak＝75kPa，用振冲桩处理后形成复合地基，按等边三角形布桩，碎石桩桩径d＝0.8m，桩距s＝1.5m，天然地基承载力特征值与桩体承载力特征值之比为1:4，试求振冲碎石桩复合地基承载力特征值。【正确答案】：第31题拟对某湿陷性黄土地基采用灰土挤密桩加固，采用等边三角形布桩，桩距1.0m，桩长6.0m，加固前地基土平均于密度ρd＝1.32t/m3，平均含水率ω＝9.0%，为达到较好的挤密效果，让地基土接近最优含水率，拟在三角形形心处挖孔预渗水增湿，场地地基土最优含水率ωop＝15.6%，渗水损耗系数K可取1.1，试求每个浸水孔需加水量。【正确答案】：一根灰土挤密桩所承担的处理面积

相应土质量

ms＝ρd×V＝1.32×5.19＝6.85t

含水质量

mw＝ω×ms＝0.09×6.85＝0.616t

浸水后土含水质量

m＇w＝0.156×6.85＝1.069t

增加的水量为

m＇w-mw＝1.069-0.616＝0.453t

需加水量

h(m＇w-mw)×K＝0.453×1.1＝0.498t第32题某工程场地为饱和软土地基，并采用堆载顶压法处理，以砂井作为竖向排水体，砂井直径dw＝0.3m，砂井长h＝15m，井距s＝3.0m，按等边三角形布置，该地基土水平向固结系数ch＝2.6×10-2m【正确答案】：

根据《港口工程地基规范》(JTJ250—98)，瞬时加荷条件下，砂井地基的平均总固结度为

υrz＝1-(1-υz)(1-υr)

式中：υz——竖向平均固结度；

υr——径向平均固结度；

Cv、Ch——分别为垂直和水平固结系数：

Fn——与n有关的函数；

t——固结时间；

H——土层厚度，双面排水，H取一半。

第33题某建筑场地为松砂，天然地基承载力特征值为100kPa，孔隙比为0.78，要求采用振冲法处理后孔隙比为0.68，初步设计考虑采用桩径为0.5m，桩体承载力特征值为500kPa的砂石桩处理，按正方形布桩，不考虑振动下沉密实作用，试估计初步设计的桩距和此方案处理后的复合地基承载力特征值。【正确答案】：正方形布桩

第34题某地基饱和软黏土层厚度15m，软黏土层中某点土体天然抗剪强度τfo＝20kPa，三轴固结不排水抗剪强度指标Ccu＝0，ψcu＝15°，该地基采用大面积堆载预压加固，预压荷载为120kPa，堆载预压到120d时，该点土的固结度达到0.75，试求此时该点土体抗剪强度。【正确答案】：对正常固结饱和黏性土地基，某点某一时间的抗剪强度为

τft＝τfo+△σz·υttanψcu

式中：τft——t时刻，该点的抗剪强度；

τfo——地基土天然抗剪强度；

△σz——预压荷载引起的该点的附加竖向应力；

υt——该点土的固结度；

ψcu——三轴固结不排水压缩试验的内摩擦角。

τft＝20+120×0.75×tan15°＝20+90×0.268＝44.1kPa第35题某钢筋混凝土条形基础埋深d＝1.5m，基础宽b＝1.2m，传至基础底面的竖向荷载Fk+Gk＝180kN/m(荷载效应标准组合)，土层分布如图所示，用砂夹石将地基中淤泥土全部换填，试按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)验算下卧层承载力。(垫层材料重度γ＝19kN/m3)

【正确答案】：Pz+pcz≤faz

垫层底面处自重压力

pcz＝∑γihi＝18×1.5+9×1.5＝40.5kPa

基底处土自重压力

pc＝18×1.5＝27kPa

z/b＝1.5/1.2＝1.25＞0.5，θ＝30°

pz+pcz＝50.3+40.5＝90.8kPa

下卧层经深度修正后的承载力特征值

第36题某水泥土搅拌桩复合地基桩长12m，面积置换率m＝0.21，复合土层顶面的附加压力pz＝114kPa，底面附加压力pzl＝40kPa，桩间土的压缩模量Es＝2.25MPa，搅拌桩的压缩模量Ep＝168MPa，桩端下土层压缩量为12.2cm，试按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)计算该复合地基总沉降量。【正确答案】：搅拌桩复合土层压缩模量

Esp＝mEp+(1-m)Es＝0.21×168+(1-0.21)×2.25

＝35.28+1.78＝37.1MPa

复合地基总沉降

第37题大面积填海造地工程平均海水深约2.0m，淤泥层平均厚度为10.0m，重度为15kN/m3，采用e-lgp曲线计算该淤泥层固结沉降，已知该淤泥层属正常固结土，压缩指数Cc＝0.8，天然孔隙比e0＝2.33，上覆填土在淤泥层中产生的附加应力按120kPa计算，试求该淤泥层固结沉降量。【正确答案】：计算正常固结沉降时，由压缩曲线确定的压缩指数Cc时，按下列公式计算固结沉降

式中：Pli——第i层土自重应力的平均值；

△pi——第i层土附加应力的平均值；

e0——第i层土的初始沉降比。

第38题某松散砂土地基e0＝0.85，emax＝0.90，emin＝0.55，采用挤密砂桩加固，砂桩采用正三角形布置，间距s＝1.6m，孔径d＝0.6m，桩孔内填料就地取材，填料相对密实度和挤密后场地砂土的相对密实度相同，不考虑振动下沉密实和填料充盈系数，则每根桩孔内需填入松散砂(e0＝0.85)多少方。【正确答案】：砂桩三角形布桩

第39题某建筑基础采用独立柱基，柱基础尺寸为6m×6m，埋深1.5m，基础顶面的轴心荷载Fk＝6000kN，基础和基础上土重Gk＝1200kN，场地地层为粉质黏土，fak＝120kPa，γ＝18kN/m3，由于承载力不能满足要求，拟采用灰土换填垫层处理，当垫层厚度为2.0m时，试采用《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)计算垫层底面处的附加压力。【正确答案】：基底平均压力pk

pc＝γh＝18×1.5＝27kPa

z/b＝2/6＝0.33，灰土，压力扩散角θ＝28°

垫层底面处附加压力

第40题采用水泥土搅拌桩加固地基，桩径d＝0.5m，等边三角形布置，复合地基置换率m＝0.18，桩间土承载力特征值fsk＝70kPa，桩间土承载力折减系数β＝0.50，现要求复合地基承载力特征值达到160kPa，问水泥土抗压强度平均值fcu(90天龄期的折减系数η＝0.3)。【正确答案】：第41题某工程要求地基加固后承载力特征值达到155kPa，初步设计采用振冲碎石桩复合地基加固，桩径取d＝0.6m，桩长取l＝10m，正方形布桩，桩中心距为1.5m，经试验得桩体承载力特征值fpk＝450kPa，复合地基承载力特征值为140kPa，未达到设计要求，问在桩径、桩长和布桩形式不变的情况下，桩中心距最大为何值时才能达到设计要求。【正确答案】：de=1.13s=1.13×1.5=1.695m

第42题某地基软黏土层厚18m，其下为砂层，土的水平向固结系数为Ch＝3.0×10-3cm2/s，现采用预压法固结，砂井作为竖向排水通道打至砂层顶，砂井直径为dw＝0.3m，井距2.8m，等边三角形布置，预压荷载为120kPa，在大面积预压荷载作用下按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—【正确答案】：等边三角形布井，竖井有效排水直径de为

de＝1.05t，t＝2.8m

de＝1.05×2.8＝2.94m

井径比

打砂井后的竖向固结度很小可忽略，主要是径向固结度，按太沙基单向固结理论计算

第43题某软黏土地基天然含水率w＝50%，液限WL＝45%，采用强夯置换法进行地基处理，夯点采用正三角形布置，间距2.5m，成墩直径为1.2m，根据检测结果，单墩承载力特征值为Ra＝800kN，试按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)计算处理后该地基的承载力特征值。【正确答案】：

根据规范JGJ79—2002第6.2.2

第44题某场地地基土层为二层，第一层为黏土，厚度为5.0m，承载力特征值为100kPa，桩侧阻力为20kPa，端阻力为150kPa；第二层为粉质黏土，厚度为12m，承载力特征值120kPa，侧阻力25kPa，端阻力250kPa，无软弱下卧层，采用低强度混凝土桩复合地基进行加固，桩径为0.5m，桩长15m，要求复合地基承载力特征值达到320kPa，若采用正三角形布桩，试计算桩间距(桩间土承载力折减系数β＝0.8)。【正确答案】：桩承载力特征值

第45题某正常固结软黏土地基，厚度8.0m，其下为密实砂层，地下水位与地面平，软黏土压缩指数Cc＝0.5，e0＝1.3，γ＝18kN/m3，采用大面积堆载预压处理，预压荷载120kPa，当平均固结度达0.85时，求地基固结沉降量。【正确答案】：正常固结土sc

pli为第i层土自重压力平均值。

第46题某地基采用深层搅拌桩复合地基，桩截面面积Ap＝0.385m2，单桩承载力特征值Ra＝200kN，桩间土承载力特征值fak＝60kPa，要求复合地基承载力特征值fspk＝150kPa，试求桩土面积置换率(β【正确答案】：第47题某湿陷性黄土地基采用碱液法加固，已知灌注孔长度10m，有效加固半径0.4m，黄土天然孔隙率为50%，固体烧碱中NaOH含量为85%，要求配置碱