注册土木工程师考试密押资料专业案例分类模拟题地基处理一.docx
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注册土木工程师考试密押资料专业案例分类模拟题地基处理一
[注册土木工程师考试密押资料]专业案例分类模拟题地基处理
（一）
专业案例分类模拟题地基处理
（一）
一、论述题
问题:
1.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。
答案:
砂桩三角形布桩
问题:
2.某湿陷性黄土厚8m，ρd＝1150kg/m3，w＝10%，地基土最优含水率为18%，采用灰土挤密桩处理地基，处理面积200m2，当土含水量低于12%时，应对土增湿，试计算需加水量（k＝1.1）。
答案:
式中：
V为加固土体积，v＝200×8＝1600m3。
需加水量Q＝1600×1150×（0.18-1.10）×1.1＝161920kg＝161.92t
问题:
3.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。
答案:
正方形布桩
问题:
4.某自重湿陷性黄土上建一座7层住宅，外墙基础底面边缘尺寸15m×45m，采用等边三角形布置灰土挤密桩，满堂处理其湿陷性，处理厚度4m，孔径0.4m，已知桩间土ρdmax＝1.75t/m3，处理前土的ρd＝1.35t/m3，要求桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数达0.9，试计算所需桩孔数（ηc＝0.9）。
答案:
桩孔中心距
拟处理地基面积
A＝（15+2×2）×（45+2×2）＝931m2
一根桩所承担的处理面积
所需孔数
问题:
5.某搅拌桩复合地基，桩径0.55m，桩长12m，m＝26%，基础为筏板，尺寸14m×32m，板厚0.46m，埋深2.0m，桩体试块抗压强度fcu＝1800kPa，试验算复合地基软弱下卧层的地基承载力。
答案:
pc＝9.2×2＝18.4kPa
pcz＝9.2×3.5+8×12.5＝132kPa
复合土层压缩模量
Esp＝mEp+（1-m）Es
Ep＝（100～120）fcu，Ep＝100×1800＝18×104kPa
桩体范围土层压缩模量加权平均值
Esp＝0.26×18×104+（1-0.26）×2060＝48324kPa
软弱下卧层以上压缩模量加权平均
软弱下卧层经深度修正后地基承载力特征值
fa＝fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
ηd＝1.0
fa＝80+0+1.0×8.3×（16-0.5）＝80+128.7
＝209k1）a
pz+pcz＝31.5+132＝163.5kPa＜fa＝209kPa，满足。
问题:
6.条件同题10，但坚硬黏土改为砂层，即双面排水，试计算基础沉降、固结度和时间关系。
答案:
双面排水时
由此基础沉降、固结度和时间关系见题11表。
题4-11表
Uv（%）
t（年）
st（cm）
Uv（%）
t（年）
st（cm）
0
0
0
75
5.4
17.6
25
0.35
5.8
80
6.5
18.7
50
2.2
11.7
90
9.7
21.1
问题:
7.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）。
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
问题:
8.某湿陷性黄土地基采用强夯法处理，锤质量10t，落距10m，试估算强夯处理的有效加固深度（α＝0.5）。
答案:
有效加固深度约5m。
问题:
9.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。
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
问题:
10.某独立基础底面尺寸3.5m×3.5m，埋深2.5m，地下水位在地面下1.25m，作用于基础顶面的竖向力Fk＝1255kN，采用水泥土桩复合地基，桩径0.5m，桩长8m，水泥土试块fcu＝1800kPa，η＝0.3，β＝0.3，单桩承载力特征值为145kN，桩间土fak＝70kPa，试计算独立基础桩数。
答案:
桩体承载力特征值
Ra＝ηfcuAp＝0.3×1800×0.196＝106kN＜单桩承载力特征值145kN
取Ra＝106kN
经深度修正后复合地基承载力特征值
桩的布置如图所示。
问题:
11.某厂房地基为淤泥，采用搅拌桩复合地基加固，桩长15.0m，搅拌桩复合土层顶面和底面附加压力分别为80kPa和15kPa，土的Es＝2.5MPa，桩体Ep＝90MPa桩直径为0.5m，桩间距为1.2m，正三角形布置，试计算搅拌桩复合土层的压缩变形。
答案:
m=d2/d2e=0.52/（1.05×1.2）2=0.157
问题:
12.某饱和软黏土地基厚度H＝10m，其下为粉土层。
软黏土层顶铺设1.0m砂垫层，γ＝19kN/m3，然后采用80kPa大面积真空预压6个月，固结度达80%，在深度5m处取土进行三轴固结不排水压缩试验，得到土的内摩擦角ψcu＝5°，假设沿深度各点附加压力同预压荷载，试求经预压固结后深度5m处土强度的增长值。
答案:
附加压力p0＝80+1.0×19＝99kPa
预压后地基土强度增长值按下式预估
△τt＝△P0Uttanψcu。
式中：
△τt——t时刻土抗剪强度增长值；
△p0——预压荷载引起的该点的附加竖向压力；
Ut——固结度；
ψcu——三轴固结不排水内摩擦角。
△τt＝99×0.8×tan5°＝6.9kPa
问题:
13.某四层砖混结构的住宅楼，采用条形基础，基础宽1.2m，埋深1.0m，作用于基础上的荷载为120kN/m。
土层分布：
0～1.0m粉质黏土，γ＝17.5kN/m3；1.0～15m淤泥质黏土，γ＝17.8kN/m3，fak＝48kPa；15m以下的砂砾石。
地下水距地表1.0m，试设计换填垫层法处理地基。
答案:
采用砂垫层换填厚1.6m，分层碾压夯实，干密度达16kN/m3，γ＝20kN/m3
基底平均压力
垫层底面处的附加压力
垫层底地基承载力经深度修正
砂垫层底宽度＝b+2ztanθ＝1.2+2×1.6×tan30°＝1.2+1.85＝3.0m
问题:
14.某淤泥质黏性土，除砂井长度为6m，未穿透受压土层，其余条件同题16，试计算土层平均固结度。
答案:
从题16结果看出，其竖向固结度较小，仅5%，可忽略，仅计算径向固结度。
根据《地基处理手册渊》水固结法一章，对于砂井未贯穿受压土层时的平均固结度由下式计算
式中：
H1——砂井长度；
H2——砂井以下压缩土层厚度。
问题:
15.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—2002）计算，试求预压150d时地基达到的固结度（为简化计算，不计竖向固结度）。
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
问题:
16.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。
答案:
fspk＝0.35×450+（1-0.35）×100×1.2＝157.5+78＝235.5kPa
问题:
17.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。
答案:
de＝1.05s＝1.05×1.5＝1.575m
fspk＝[1+m（n-1）]fsk＝[1+0.1×（3-1）]×80＝96kPa
问题:
18.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20m，砂井底部为不透水层，预压堆载第一级60kPa，加载10d，预压20d，第二级40kPa，加载10d，预压80d，试求平均固结度。
答案:
砂井纵向涌水量
问题:
19.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。
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
问题:
20.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。
答案:
根据规范JGJ79—2002第6.2.2l条，对软黏土采用强夯置换法确定墩地基承载力时，不考虑墩间土作用。
问题:
21.某两场地，土层厚度一样，如图所示，A场地固结系数是B场地的3倍，在同样的堆载p0条件下，试求A、B两场地达到相同竖向固结度的时间比。
答案:
A、B场地都完成固结，竖向固结时间因素Tv也一样。
问题:
22.某超固结黏土层厚2.0m，先期固结压力pc＝300kPa，由原位压缩曲线得压缩指数Cc＝0.5，回弹指数Ce＝0.1，土层所受的平均自重应力p1＝100kPa，e0＝0.70，试计算下列条件下黏土层的最终沉降量。
（1）建筑物荷载在土层中引起的平均竖向附加应力△p＝400kPa；
（2）建筑物荷载在土层中引起的平均竖向附加应力△p＝180kPa。
答案:
先期固结压力pc＝300kPa，自重应力p1＝100kPa＜pc＝300kPa，属超固结土，p1+△p＝100+400＝500kPa≥pc＝300kPa，土层固结沉降
式中：
Ce、Cc——土层回弹指数和压缩指数；
Pc——土层先期固结压力；
H——土层厚度；
e0——土层初始孔隙比；
p1——自重应力平均值；
△p——附加应力平均值。
（2）p1+△p＝100+180＝280kPa≤pc＝300kPa
问题:
23.某7层框架结构，上部荷载Fk＝80000kN，筏板基础14m×32m，板厚0.46m，基础埋深2m，采用粉喷桩复合地基，m＝26%，单桩承载力特征值为237kN，桩体试块fcu＝1800kPa，桩径0.55m，桩长12m，桩间土fsk＝100kPa，γ＝18kN/m3，试验算复合地基承载力是否满足求（β＝0.8，η＝0.33）。
答案:
桩体承载力特征值
Ra＝ηfcuAp＝0.33×1800×0.237＝141kN＜fpk＝237kN
取Ra＝144kN
复合地基承载力特征值
深度修正后fa
fa＝fspk+ηdγm（d-0.5），设ηd＝1
fa＝214+1.0×18×（2-0.5）＝214+27＝241kPa
问题:
24.建筑甲在3年内沉降量为4cm，其最终沉降约12cm。
建筑乙地基和压力增加情况与甲相同，但黏土层厚度比甲厚20%，试估算建筑乙的最终沉降量和3年中的沉降量（设U＜53%）。
答案:
当U＜53%时
所以建筑乙最终沉降量为14.4cm，3年中的沉降量为4cm。
问题:
25.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。
答案:
问题:
26.某建筑物主体结构施工期为2年，第5年时其平均沉降量为4cm，预估该建筑物最终沉降量为12cm，试估算第10年时的沉降量（设固结度＜53%）。
答案:
当固结度U＜53%时，固结度和时间因数Tv关系可用下式表示
第10年建筑物沉降量s10＝U10×s∞＝0.471×12＝5.66cm
问题:
27.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。
答案:
de=1.13s=1.13×1.5=1.695m
问题:
28.某粉土层厚度10m，进行堆载预压，p＝100kPa，砂垫层厚度1.0m，试计算粉土层的最终压缩量以及固结度达80%时的压缩量和所需的预压时间。
答案:
粉土层最终压缩量
（2）固结度达80%时的压缩量s
U＝st/s，st＝Us＝0.8×316.1＝252.9mm
（3）U达80%所需时间
问题:
29.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。
答案:
加载速率
问题:
30.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）。
答案:
m=d2/d2e=0.52/（1.05×1.5）2=0.1
问题:
31.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%，要求配置碱液浓度100g/L，设充填系数α＝0.68，工作条件系数β取1.1，试求每孔灌注固体烧碱量。
答案:
每孔碱液灌注量V
V＝αβπγ2（l+r）n
＝0.68×1.1×π×0.42×（10+0.4）×0.5＝1.95m3
每1m3碱液中投入固体烧碱量Gs＝1000M/P
M为碱液浓度M＝100g/L＝0.1kg/L
p为固体烧碱中NaOH含量p＝0.85
Gs＝1000×0.1/0.85＝117.6kg
每孔需固体烧碱量117.6×1.95＝229.4kg
问题:
32.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）。
答案:
砂石桩间距
问题:
33.某基础下为一厚度8.0m的饱和黏性土，往下为不透水层的坚硬土层，基础中心点下的附加应力分布近似为梯形，基础底为240kPa，饱和黏性土底为160kPa，在饱和黏性土的中点位置取土进行室内压缩试验，在自重压力下孔隙比为e1＝0.88，自重压力和附加压力之和时的孔隙比为e2＝0.83，土的渗透系数K＝0.6×10-8cm/s，试计算：
（1）饱和黏性土固结度与时间关系；
（2）基础沉降与时间关系。
答案:
计算基础由于饱和黏性土固结的最终沉降量
（1）饱和黏性土固结度与时间关系
压缩系数
土的渗透系数
K＝0.6×10-8×0.31536×108＝0.189cm/年
土的固结系数
（2）基础沉降与时间关系
由此基础沉降、固结度和时间关系见题10表。
题4-10表
Uv（%）
t（年）
st（cm）
Uv（%）
t（年）
st（cm）
0
0
0
75
21.8
17.6
25
1.4
5.8
80
25.9
18.7
50
8.9
11.7
90
38.7
21.1
问题:
34.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。
答案:
fspk＝[1+m（n-1）]fsk
问题:
35.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）。
答案:
桩承载力特征值
问题:
36.某饱和软黏土，厚H＝8m，其下为粉土层，采用打塑料排水板真空预压加固，平均潮位与土顶面相齐，顶面分层铺设0.8m砂垫层（γ＝19kN/m3），塑料排水板打至软土层底面，正方形布置，间距1.3m，然后用80kPa真空预压6个月，按正常固结考虑，试计算最终固结沉降量（土层γ＝17kN/m3，e0＝1.6，Cc＝0.55，沉降修正系数取1.0）。
答案:
问题:
37.某软土地基采用预压排水固结，瞬时加载条件下不同时间的平均固结度如表所示，第一次加载30kPa，预压30d后，第二次再加载30kPa，预压30d后，第三次再加载60kPa，计算自第一次加载后至120d的平均固结度。
题4-95表t（d）102030405060708090100110120υ（%）37.751.562.270.677.182.186.189.291.693.494.996.0
答案:
问题:
38.某淤泥质黏性土，厚度H＝12m，竖向和水平固结系数相同，Cv＝Ch＝1.0×10-3cm2/s，采用砂桩处理，砂桩直径dw＝0.3m，桩长l＝12m，正三角形布置，间距l＝1.6m，双面排水，在土层自重压力作用下，试计算地基在第3个月时的竖向、径向和平均固结度。
答案:
根据太沙基单向固结理论进行固结度计算
de＝1.05l＝1.05×1.6＝1.68m
n＝de/dw＝1.68/0.3＝5.6
问题:
39.在100kPa大面积荷载作用下，3m厚的饱和软土层排水固结（如图），取软土进行常规固结试验，在100kPa压力下，达到90%固结度的时间为0.5h，计算厚3m软土达90%固结度的时间。
答案:
土的竖向固结时间因数Tv
Tv＝cv×t/H2
式中：
cv——竖向固结系数；
t——固结历时；
H——土层厚度，单面排水，H＝3m。
二者达同样固结度90%
固结试验，土样高度H＝2cm，Tv1＝cv×0.5/2.02＝0.125cv
3m厚度Tv2=cv×t2/3002
Cvt2/90000＝0.125cv，t2＝90000×0.125＝1125h＝46.9d
问题:
40.某黄土地基厚8m，ρd＝1150kg/m3，采用灰土挤密桩处理湿陷性，处理后要求ρdmax＝1600kg/m3，灰土桩直径0.4m，等边三角形布桩，试求桩间距。
答案:
问题:
41.某重力式码头为水下沉箱条形基础，沉箱设有抛石基床，原d1＝2m，底面受压宽度B＇1＝9.2m，在抛石基床下换填砂垫层，厚d2＝2m砂垫层底面有效受压宽度Bne＝11.5m，砂垫层γ2＝20kN/m3，砂垫层底面的最大、最小压力标准值为σ＇max＝211.5kPa，σ＇min＝128.5kPa，取γσ＝1.0，试计算作用于砂垫层底面单位有效宽度的平均压力设计值。
答案:
问题:
42.某振冲桩复合地基，进行三台单桩复合地基平板载荷试验，pmax＝500kPa，其p-s曲线皆为平缓光滑曲线，当按相对变形s/b＝0.015所对应的压力为承载力特征值时，fal＝320kPa，fa2＝300kPa，fa3＝260kPa，试求复合地基承载力特征值。
答案:
极差320-260＝60kPa＜0.3×293＝87.9kPa
复合地基承载特征值fak＝293kPa
但fa不应大于最大加载压力的一半即
所以振冲桩复合地基承载力特征值fak＝250kPa
问题:
43.某水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩），桩径0.4m，桩端入粉土层0.5m，桩长8.25m，土层分：
0～4.5m粉土，qsa＝26
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