地基处理作业.docx

1、地基处理作业第四章 地基处理例题1：某独立基础尺寸为1.51.2m2基底埋深为1.0m,荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的荷载为252KN，其他资料如图4.1.1-1，现拟采用1.0m厚的灰土垫层进行处理，灰土重度为19.8KN/m3。(1) 垫层底面处自重应力值为：(A)36KPa; (B)37.8KPa; (C)39.6KPa ; (D)40KPa;(2) 垫层底面处附加应力值为：(A)44.1KPa; (B)55.1KPa; (C)64.2KPa ; (D)72.6KPa;(3) 垫层底面处径深度修正的地基承载力特载值为：(A)100KPa; (B)108KPa; (C)115K

2、Pa ; (D)120KPa;(4) 下卧层承载力是否满足要求：(A)满足; (B)不满足；(5) 垫层底面尺寸不宜小于：(A)1.72.0m2; (B) 1.82.1m2; (C) 2.52.2m2; (D) 2.62.3m2;解：(1) 垫层底面处（2.0m）自重应力pcz：(2) 垫层底面处的附加应力pz: 基础底面处的自重应力pc:荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力pk：灰土垫层厚度z为1.0m，基础宽度b=1.2m,z/b=1/1.2=0.830.5,取压力扩散角28。垫层底面处的附加应力pz：(3) 垫层底面处径深度修正后的地基承载力特征值faz：根据规范3.0.4条，取b=

3、0,d=1.0 (4) 下卧层承载力验算：下卧层验算满足要求。(5) 垫层底面尺寸：垫层底面宽度：垫层底面长度：垫层底面尺寸不宜小于。答案：(1) (B); (2) (A); (3) (B); (4) (A); (5) (D)。例题解析：1 确定垫层厚度z时可分2种情况，a. 当软弱层厚度较小时，应全部换垫，z应取基础底面软弱土层底面的深度；b. 当软弱下卧层较厚时，应根据的原则确定z。一般情况下，z不宜小于0.5m，也不宜大于3.0m。2 计算垫层底面处的附加应力时，采用应力扩散法计算，对条形基础，只考虑宽度方向的应力扩散，扩散后的应力分布宽度为；对于矩形基础，在长度及宽度2个方向的应力扩散

4、均应考虑，扩散后的应力分布面积为。3 附加应力在垫层中的扩散角与垫层材料的性质及垫层厚度z与基础短边宽度b的比值有关。a. 当z/b0.5时，按z/b0.5取；c. 当0.25z/b0.5时，值可按线性内插取值。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。

5、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)4.3

6、m;(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2.0m2.0m，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fak105Kpa，地下水埋深为4.0m，建筑物采用独立基

7、础，埋深为 1.0m，底面尺寸为2.5m2.5m2，荷载为F1800KN，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;

8、(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 4.1.21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：

9、(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，： 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： =2.82610-7(l/s) =0.02442(l/d)=0.812. 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

10、：（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，Ti1的取法如例题所示。2 ，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

11、)21; (C)22 ; (D)22.6;(2) 参数，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=1.510-7cm/s,砂料渗透系数kw=310-2cm/s,涂抹区土的渗透系数,涂抹区直径de150mm，按建筑地基处理技术规范JGJ7

12、9-2002计算：(1)沙井纵向通水量qw为：(A)1.154cm3/s; (B)1.168 cm3/s; (C)1.179 cm3/s; (D)1.188 cm3/s;(2) 参数，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

13、通水量qw：2 参数，：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s3，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8

14、0Kpa，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)1.154 cm3/s; (C)1.163 cm3/s; (D)1.117 cm3/s;(2)系数F为：(A)7.023; (B)7.223; (C)7.423 ; (D)7.623;(3) 参数，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)

15、 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)02m: 淤泥质粘土 19KN/m3 e0=1.32(2)24m: 淤泥 19KN/m3 e0=1.63 (3)48m: 软塑粘土 19KN/m3 e0=0.95(4) 8m以下为密实粗砂 压力ei 土层号 025507510012515017520022511.321.261.201.151.101.051.010.970.940.9121.631.501.391.281.201.121.050.990.950.9130.950.920.900.

16、890.880.870.860.850.840.83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（KNm）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10002000300040005000600080005.06.06.07.07.08.08.09.09.09.59.510.010.010.54.05.05.06.06.07.07.08.08.08.58.5

17、9.09.09.5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)67m; (B)78m; (C)89m; (D)99.5m;解： 夯锤重力 M=2010=200KN 夯锤落距 H=20m单击夯击能 200204000KNm 查规范表6.2.1有效加固深度（砂土）为89m。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

18、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0.340.80。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)56m; (B)78m; (C)88.5m; (D)8.59m;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fpk250Kpa，桩间土承载力特征值fsk90Kpa，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

19、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

20、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;

21、(B)30; (C)35KPa ; (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

22、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1.11.2

23、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1.051.20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1.11.3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150KP a，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

24、：(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1。1，桩间距宜为（ ）：(A)2.01m; (B) 2.11m; (C)

25、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1：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.

26、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)

27、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1.63 t/m3，最大干密度为1.86 t/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)1.70 t/m3; (C)1.73 t/m3 ; (D)1.75 t/m3

28、;(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

29、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4040m2，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1.81 t/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)05: 淤泥质粘土 qsk16Kpa fak=100KPa(2)512m: 粉土 qsk22Kpa (3