4.垫层底面厚度
应满足基础底面应力扩散的要求,
。
5.当垫层标高超出原地面,或垫层材料的重度高于天然土层重度时,应考虑其附加荷载的影响。
案例模拟题1:
某均质粘性土场地中建筑物采用条形基础,基础底面宽度2.0m,埋深1.5m,基础线荷载为500KN/m,土层天然重度为19KN/m3,承载力特征值fak=130KPa,采用2.0m厚的粗砂垫层,垫层重度18/m3,场地中地下水埋深为4.0m。
按规范JGJ79-2002计算:
(1)垫层底面处自重应力值pcz为:
(A)28.5KPa;(B)30KPa;(C)66KPa;(D)66.5KPa;
(2)垫层底面处附加应力值pz为:
(A)116KPa;(B)116.7KPa;(C)250KPa;(D)251.5KPa;
(3)垫层底面处径深度修正的地基承载力特载值fak为:
(A)187KPa;(B)196KPa;(C)196.5KPa;(D)200KPa;
(4)下卧软土层承载力验算结果为:
(A)满足;(B)不满足;
(5)垫层底面宽度不宜小于:
(A)3.5m;(B)3.7m;(C)4.1m;(D)4.3m;
(6)如基坑边坡放坡坡度为1:
0.5垫层顶面宽度宜为:
(A)4.8m;(B)5.3m;(C)5.8m;(D)6.3m;
案例模拟题2:
某均质淤泥质土场地中有一独立基础,基础底面尺寸为2.0m×2.0m,埋深为1.5m,荷载作用效应标准组合时基础顶面受到上部结构的荷载为800KN,基础与地基土的平均重度为20KN/m3,土层重度为
,承载力特征值为45KPa,如采用砾砂土做垫层,垫层厚度为:
(A)1.5m;(B)2.0m;(C)2.5m;(D)3.0m;
案例模拟题3:
某均质细砂土场地,土层重度为18KN/m3,承载力特征值fak=105Kpa,地下水埋深为4.0m,建筑物采用独立基础,埋深为1.0m,底面尺寸为2.5m×2.5m2,荷载为F=1800KN,采用换填垫层法进行地基处理,垫层厚度为2.0m,垫层为碎石,重度为20KN/m3,按《建筑地基处理技术规范》计算:
(1)垫层底面处自重应力值为:
(A)50KPa;(B)54KPa;(C)60KPa;(D)64KPa;
(2)垫层底面处附加应力值为:
(A)70.3KPa;(B)78.3KPa;(C)82.3KPa;(D)96.3KPa;
(3)垫层底面处径深度修正的地基承载力特载值为:
(A)145KPa;(B)150KPa;(C)155KPa;(D)160KPa;
(4)下卧验算结果为:
(A)满足;(B)不满足;
(5)垫层底面尺寸宜为:
(A)4.41m;(B)4.61m;(C)4.81m;(D)5.01m;
(6)如基坑开挖时放坡角为1:
0.75垫层顶面尺寸宜为:
(A)5.56m;(B)6.31m;(C)7.06m;(D)7.81m;
4.1.2预压法
例题4:
某建筑场地为淤泥质粘土场地,固结系数
受压土层厚度为15m,采用的袋装沙井直径为70mm,袋装沙井等边三角形布置,间距1.5m,深度15m,沙井底部为隔水层,沙井打穿受压土层,采用预压荷载总压力为120Kpa,分2级等速加载如图4.1.2-1所示,如不考虑竖井阻和涂抹的影响:
(1)加荷后100天受压土层之平均固结度为:
(A)0.75;(B)0.80;(C)0.86;(D)0.90;
(2)如使受压土层平均固结度达到90%,需要()天(从开始加荷算起):
(A)110;(B)115;(C)120;(D)125;
解:
1.确定参数α,β:
压缩土层发生竖向和向内径向排水固结,且竖井穿透受压土层,按JGJ79-2002规范第5.27条表5.2.7,可取
。
砂井采取等边三角形布置,有效排水圆直径为:
井径比n:
=2.826×10-7(l/s)
=0.02442(l/d)
=0.81
2.计算加荷100天时的竖向平均固结度
:
第一级加荷速率
第二级加荷速率
3.计算使平均固结度达到90%时的时间t:
把上式化简后得:
答案:
(1)(C);
(2)(B)。
例题解析:
1.改进的高木俊介公式比较复杂,分级加载情况下,Ti,Ti-1的取法如例题所示。
2.α,β的取值应根据排水固结条件按表5.2.7取值。
3.如给定时间t,可计算t时刻的平均固结度
,如给定某时刻的平均固结度
,可求达到该固结度的时间t。
案例模拟题4:
某建筑场地为淤泥质粘土层,固结系数为
,受压土层厚度为10m,袋装沙井直径为70mm,沙井等边三角形布置,间距1.4m,深度10m,沙井底部为透水层,沙井打穿受压土层,0预压荷载压力为100Kpa,一次等速施加,加载速率为每天10Kpa,按《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002计算:
(1)井径比为:
(A)19;(B)21;(C)22;(D)22.6;
(2)参数α,β为:
(A)0.81,0.0369;(B)0.81,0.0251;(C)1,0.0369;(D)1,0.0251;
(3)加荷后50天受压土层之平均固结度为:
(A)0.80;(B)0.84;(C)0.90;(D)0.94;
(4)如使受压土层平均固结度达到90%,需要()天(从开始加荷算起):
(A)57;(B)62;(C)67;(D)72;
例题5:
条件同例题4,水平向渗透系数kh=1.5×10-7cm/s,砂料渗透系数kw=3×10-2cm/s,涂抹区土的渗透系数
涂抹区直径de=150mm,按《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002计算:
(1)沙井纵向通水量qw为:
(A)1.154cm3/s;(B)1.168cm3/s;(C)1.179cm3/s;(D)1.188cm3/s;
(2)参数α,β为()(1/d):
(A)1,0.00928;(B)1,0.00947;(C)0.81,0.00928;(D)0.81,0.00947;
(3)加载后100天受压土层之平均固结度为:
(A)0.43;(B)0.55;(C)0.67;(D)0.75;
(4)如使受压土层平均固结度达到70%,需要加载()天(从开始加荷算起):
(A)102;(B)112;(C)122;(D)132;
解:
1.沙井纵向通水量qw:
2.参数α,β:
3.加载后100天受压土层之平均固结度:
4.受压土层平均固结度达到70%所需要时间t:
上式整理得:
12.2698
=3.6
答案为:
(1)(A);
(2)(C);(3)(A);(4)(D)。
例题解析:
1.该例题为考虑井阻影响及涂抹影响情况下加荷平均固结度的计算。
2.注意Fn,Fr,Fs的计算方法。
案例模拟5
某建筑场地为淤泥质土场地,淤泥质土厚10m,其下为泥岩,土层水平向渗透系数为
,固结系数为
,采用沙井预压法进行地基处理,袋装沙井直径为70mm,砂料渗透系数为
,取s=3,沙井按三角形布置,间距1.4m,深度10m,沙井底部为透水层,沙井打穿受压土层,预压荷载压力为80Kpa,一次施加,加载速率为每天8Kpa,按《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002计算:
(1)沙井纵向通水量qw为:
(A)1.145cm3/s;(B)1.154cm3/s;(C)1.163cm3/s;(D)1.117cm3/s;
(2)系数F为:
(A)7.023;(B)7.223;(C)7.423;(D)7.623;
(3)参数α,β分别为:
(A)1,0.00900;(B)1,0.00928;(C)0.81,0.00900;(D)0.81,0.00928;
(4)加载后80天受压土层之平均固结度为:
(A)0.4;(B)0.5;(C)0.6;(D)0.7;
(5)如使受压土层平均固结度达到80%,需要加载()天:
(A)136;(B)146;(C)156;(D)166;
案例模拟6:
某场地资料如下:
(1)0~2m:
淤泥质粘土γ=19KN/m3e0=1.32
(2)2~4m:
淤泥γ=19KN/m3e0=1.63
(3)4~8m:
软塑粘土γ=19KN/m3e0=0.95
(4)8m以下为密实粗砂
压力ei
土层号
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
1
1.32
1.26
1.20
1.15
1.10
1.05
1.01
0.97
0.94
0.91
2
1.63
1.50
1.39
1.28
1.20
1.12
1.05
0.99
0.95
0.91
3
0.95
0.92
0.90
0.89
0.88
0.87
0.86
0.85
0.84
0.83
场地采用大面积堆载预压法处理,堆载值为80Kpa,经验系数取1.2,固结度达90%时地基的竖向沉降值为():
(A)543mm;(B)489mm;(C)434mm;(D)380mm;
4.1.3强夯法
6.2.1
表6.2.1强夯法的有效加固深度
单击夯击能
(KN˙m)
碎石土,砂土
等粗颗粒土
粉土,粘性土,湿陷
性黄土等细颗粒土
1000
2000
3000
4000
5000
6000
8000
5.0~6.0
6.0~7.0
7.0~8.0
8.0~9.0
9.0~9.5
9.5~10.0
10.0~10.5
4.0~5.0
5.0~6.0
6.0~7.0
7.0~8.0
8.0~8.5
8.5~9.0
9.0~9.5
注:
强夯法的有效加固深度应从最初起夯面算起。
例题7:
某场地为砂土场地,采用强夯法进行加固,夯锤重量20T,落距20m,该方法的有效加固深度为:
(A)6~7m;(B)7~8m;(C)8~9m;(D)9~9.5m;
解:
夯锤重力M=20×10=200KN
夯锤落距H=20m
单击夯击能200×20=4000KN˙m
查规范表6.2.1有效加固深度(砂土)为8~9m。
答案为(C)。
案例解析:
1.强夯法的有效加固与夯锤锤重,夯锤落距,夯击次数,锤底单位压力,地基土性质不同,土层厚度和埋藏顺序及地下水位有关,由于实际问题的复杂性,新规范不推荐梅纳公式计算有效加固深度,建议采用现场试夯或当地经验确定。
2.传统的梅纳公式为:
其中H——有效加固深度(m);
M——夯锤重量(KN);
h——夯锤落距(m);
K——修正系数;一般可采用0.34~0.80。
案例模拟7:
某建筑场地为砂土场地,采用强夯法进行加固,夯锤重量20T,落距20m,该方法的有效加固深度为:
(A)5~6m;(B)7~8m;(C)8~8.5m;(D)8.5~9m;
4.1.4振冲法
例题8:
某软土地基采用直径位1.0m的振冲碎石桩加固,载荷试验测得桩体承载力特征值fpk=250Kpa,桩间土承载力特征值fsk=90Kpa,要求处理后的复合地基承载力达到150Kpa,采用等边三角形满堂布桩,按《建筑地基处理设计规范》JGJ79-2002计算:
(1)振冲碎石桩的置换率m为:
(A)27.5%;(B)32.5%;(C)37.5%;(D)42.5%;
(2)桩间距S宜为:
(A)1.36m;(B)1.46m;(C)1.56m;(D)1.63m;
解:
1.振冲碎石桩的面积置换率m:
整理后得:
2.碎石桩间距S:
等边三角形布桩:
例题解析:
1.复合地基承载力特征值可取基础底面附加压力值。
2.桩间土承载力特征值宜按当地研究取值,亦可取天然地基承载力特征值。
3.面积置换率m=
。
4.不同布桩形式时等效圆直径于桩间距关系不同。
案例模拟8:
某建筑物位于松散砂土场地,拟采用筏板基础,基础底面压力位180Kpa,基础下地基土的承载力特征值位110Kpa,采用振冲碎石桩复合地基处理,已知桩径1.0m,采用正方形布桩,桩体承载力特征值为280Kpa,按《建筑地基处理设计规范》JGJ79-2002计算:
(1)置换率不得小于():
(A35.2%;(B)41.2%;(C)45.2%;(D)50.2%;
(2)桩间距宜为:
(A)1.38m;(B)1.43m;(C)1.50m;(D)1.56m;
案例模拟10:
某砂土场地采用振冲碎石桩法处理,采用矩形布桩,桩径为1.0m,横向桩距为1.4m,纵向桩距为1.6m,桩体承载力特征值为250Kpa,桩间土承载力特征值为110Kpa,压缩模量为5.5Mpa,按《建筑地基处理设计规范》计算:
(2)面积置换率m:
(A)25%;(B)30%;(C)35%KPa;(D)40%;
(2)桩土应力比n:
(A)2.0;(B)2.3;(C)2.8;(D)3.0;
(3)复合地基承载力为:
(A)139KPa;(B)149KPa;(C)159KPa;(D)169KPa;
(4)复合地基压缩模量为:
(A)8.0MPa;(B)8.5MPa;(C)9.0MPa;(D)9.5MPa;
4.1.6石灰桩法
例题12:
某饱和粘性土地基采用石灰桩法处理,正三角形布桩,桩成孔直径为0.3m,桩间距为0.75m,桩体强度为400Kpa,天然地基承载力为80Kpa,压缩模量为4.0Mpa,加固后桩间土承载力为90Kpa,桩面积按1.1倍成孔直径计算,成孔对桩周土的挤密效应系数
=1.2,按《建筑地基处理技术规范》计算:
(1)复合地基承载力为():
(A)145KPa;(B)150KPa;(C)155KPa;(D)160KPa;
(2)复合土层的压缩模量为():
(A)6.5MPa;(B)7.2MPa;(C)7.8MPa;(D)8.5MPa;
解:
1.复合地基承载力:
等效处理圆直径de:
桩径按1.1倍成孔直径计算,置换率为:
复合地基承载力
:
2.复合土层的压缩模量:
桩土应力比n:
答案为:
(1)(A);
(2)(C)。
例题解析:
1.石灰桩具有膨胀作用,并可在桩边形成约2.0m的硬壳层,因此,计算桩径取1.1~1.2倍成孔直径。
2.试验表明,桩周边厚0.3d作用的环状土体具有明显的加固效果,因此,桩间土体承载力取天然土层承载力的1.05~1.20倍。
3.由于成孔对桩周土具有挤密效应,因此,桩间土压缩模量可取天然土层压缩模量的1.1~1.3倍。
案例模拟14:
某饱和粘性土场地采用灰土桩法处理,要求复合地基承载力不低于150KPa,天然地基承载力为80Kpa,压缩模量为4.0Mpa,加固后桩间土承载力为加固前的1.2倍,桩间土加固效应系数
=1.2,采用正三角形布桩,桩径为0.4m,桩体承载力为450Kpa,加固后桩间土承载力为90Kpa,计算桩径取成孔直径的1.15倍,按《建筑地基处理技术规范》计算:
(1)桩距宜为:
(A)0.70m;(B)0.75m;(C)0.80m;(D)0.85m;
(2)复合地基压缩模量:
(A)10MPa;(B)11MPa;(C)12.6MPa;(D)14MPa;
4.1.7砂石桩法
例题13:
某均质砂土场地采用砂石桩法处理,等边三角形布桩,砂桩直径为0.5m,桩体承载力为300Kpa,场地天然孔隙比为0.92,最大孔隙比为0.96,最小孔隙比为0.75,天然地基承载力为120Kpa,要求加固后砂土的相对密度不小于0.7,按《建筑地基处理技术规范》计算:
(1)采用振动沉管施工法,修正系数ζ=1。
1,桩间距宜为():
(A)2.01m;(B)2.11m;(C)2.21m;(D)2.31m;
(2)如场地土层相对密度为0.7时的承载力为160Kpa,复合地基承载力为():
(A)160KPa;(B)166KPa;(C)172KPa;(D)180KPa;
解:
1.桩间距S:
等边三角形布桩,桩间距为:
2.复合地基承载力:
例题解析:
1.砂土场地中桩间距可根据挤密后要求达到的孔隙比确定,孔隙比可按要求达到的相对密度确定。
2.复合地基承载力计算同振冲桩法。
案例模拟15:
某砂土场地采用振冲桩法处理,正方形布桩,桩直径为0.6m,桩距为1.8m,不考虑成桩时的振动下沉密实作用,土体天然地基承载力为120Kpa,,场地天然孔隙比为0.85,最大孔隙比为0.89,最小孔隙比为0.63,按《建筑地基处理技术规范》计算:
(1)土体天然状态下的相对密度为():
(A)0.15;(B)0.20;(C)0.35;(D)0.40;
(2)处理后土体的相对密度为():
(A)0.70;(B)0.78;(C)0.85;(D)0.90;
(3)如处理后砂土承载力为166KPa,桩体承载力为160Kpa,复合地基承载力为():
(A)185KPa;(B)190KPa;(C)195KPa;(D200KPa;
(4)如处理后土体的相对密度达到90%,桩间距应为():
(A)2.01m;(B)2.11m;(C)2.21m;(D)2.31m;
4.1.8灰土挤密桩法和土挤密桩法
例题15:
某湿陷性黄土长50m,宽30m,湿陷性土层厚度为12m,采用土挤密桩法处理,等边三角形布桩,桩径为0.4m,要求平均挤密系数不低于0.93,场地天然含水量为10%,最优含水量为18%,天然重度为1.63t/m3,最大干密度为1.86t/m3,按《建筑地基处理技术规范》计算:
(1)土桩桩间距不宜大于():
(A)1.0m;(B)1.2m;(C)1.4m;(D)1.5m;
(2)挤密后桩间土的平均干密度不宜小于():
(A)1.68t/m3;(B)1.70t/m3;(C)1.73t/m3;(D)1.75t/m3;
(3)桩孔数量不宜少于()根:
(A)1710;(B)1734;(C)1789;(D)1811;
(4)对场地增湿时,如损耗系数为1.10,需加水的总量宜为():
(A)2131t;(B)2235t;(C)2344t;(D)2445t;
解:
1.桩间距S:
处理前地基的平均干密度
2.挤密后桩间土的平均干密度
:
3.桩孔数量n:
等效圆直径de:
等效圆面积Ae:
桩孔数量n:
(根)
4.场地增湿时需加水量
:
答案为:
(1)(A);
(2)(C);
(1)(B);
(1)(C)。
例题解析:
1.桩间距宜按挤密后桩间土的平均干密度或挤密系数确定。
2.桩间土的挤密系数不一定小于0.90,重要工程不应小于0.93。
3.桩体的压实系数不应小于0.96。
案例模拟17:
某黄土场地采用土挤密桩法处理,桩径为0.3m,正三角形布桩,要求桩间土挤密系数达到0.94,湿陷性土层厚度为10m,场地面积40×40m2,土层天然含水量为11%,最优含水量为17%,天然密度为1.63KN/m3,最大干密度为1.81t/m3,按《建筑地基处理技术规范》计算:
(1)土桩桩间距不宜小于():
(A)0.7m;(B)0.77m;(C)0.8m;(D)0.85m;
(2)置换率为():
(A)10%;(B)14%;(C)18%;(D)22%;
(3)挤密后桩间土的干密度不宜小于():
(A)16.5KN/m3;(B)17KN/m3;(C)17.5KN/m3;(D)18KN/m3;
(4)场地中桩孔数量宜为()根:
(A)3000;(B)3097;(C)3119;(D)3178;
(4)如损耗系数为1.10,场地增湿需加水的总量宜为():
(5)1380;(B)1430;(C)1480;(D)1530;
水泥粉煤灰碎石桩法
例题18:
某场地资料如下:
(1)0~5:
淤泥质粘土qsk=16Kpafak=100KPa
(2)5~12m:
粉土qsk=22Kpa
(3