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1、注册土木工程师考试密押资料专业案例分类模拟题深基础(三)注册土木工程师考试密押资料专业案例分类模拟题深基础(三)专业案例分类模拟题深基础(三)一、案例分析题问题:1. 某预制桩截面0.3m0.3m，桩长22m，桩顶位于地面下2.0m，土层物理参数见表，当地下水由2.0m下降至22.7m时，试计算由于基桩负摩阻力产生的下拉荷载。 注：中性点深度比ln/l0：黏性土0.5，中密砂土0.7。负摩阻力系数n，饱和软土0.2，黏性土0.3，砂土为0.4。 层序 土层名称 层底深度(m) 层厚(m) w(%) (kN/m3) e P c(kPa) () Es(MPa) qsik(kPa) 填土 1.2 1
2、.2 18 粉质黏土 2.0 0.8 31.7 18 0.92 18.3 23 17 淤泥质黏土 12.0 10.0 46.4 17 1_34 20.3 13 8.5 28 1 黏土 22.7 10.7 38 18 1.08 19.7 18 14 4.5 55 2 粉砂 28.8 6.1 30 19 0.78 5 29 15 100 3 粉质黏土 35.3 6.5 34 18.5 0.95 16.2 15 22 6 2 粉砂 40.0 4.7 27 20.0 0.70 2 34.5 30 答案:根据建筑桩基技术规范(JGJ 942008)5.4.4条 在桩周范围压缩层厚度22.7-2=20.7
3、m 桩端持力层为粉砂 由地面起算中性点位置为14.5+2=16.5m 212m ，取qsk=24.2 1216.5m ，取qsk=55 问题:2. 某桩基工程，其桩形平面布置、剖面和地层分布如图所示，已知轴力Fk=12000kN，力矩Mk=1000kNm，水平力Hk=600kN，承台和填土的平均重度为20kN/m3，试计算桩顶轴向力最大值。 答案:偏心竖向力作用下基桩的桩顶轴向力为 式中：Fk荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力； Gk桩基承台和承台上土自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力； Nik荷载效应标准组合偏心竖向力作用下，第i基桩或复合基桩的竖向力； Mxk、My
4、k荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、y主轴的力矩； xi、xj、yi、xj第i、j基桩或复合基桩至y、x轴的距离； n桩基中的桩数。 Myk=Mk+Hk1.5=1000+6001.5=1900kNm 问题:3. 某桩基工程，基桩形平面布置、剖面和地层分布如图所示，土层物理力学指标见下表，按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)计算复合基桩的竖向承载力特征值。 土层名称 fak(kPa) qsik(kPa) qpik(kPa) 填土 粉质黏土 180 40 粉砂黏土 220150 8050 3000 细砂 350 90 4000 答案:考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征
5、值为 R=Ra+cfakAc 式中：Ra单桩承载力特征值； fak承台下1/2承台宽度且不超过5m深范围内各土层的地基承载力特征值按厚度加权的平均值； Ac计算基所对应的承台底净面积； c承台效应系数。 ，查建筑桩基技术规范(JGJ 942008)表5.2.5知c=0.060.08，取c=0.06。 R=Ra+cfakAc=951.4+0.061802.357=976.9kN 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值为976.9kN，单桩承载力特征值为951.4kN，考虑承台效应复合基桩承载力特征值增加3%。 问题:4. 某构筑物基础采用16根直径0.5m、桩长15m预应力管桩(见图)，作用承台
6、顶的荷载效应准永久组合F=3360kN，试估算桩基础中心处的沉降。 答案: p0=p-h=108.6-192=70.6kPa 沉降计算如表所示。 问题:5. 某工程采用预应力管桩基础，桩径0.55m，桩长16m，桩端持力层为泥质岩，其中一根工程桩进行静载荷试验，其竖向荷载和桩顶沉降数据见表，试分析该桩单桩极限承载力，计算单桩承载力特征值。 答案:根据建筑基桩检测技术规范(JGJ 1062003)第4.4.2条。 从图Q-s曲线看出，其曲线没有明显的陡降段，属缓变型的，可根据沉降量确定极限承载力，桩长16m，可取s=40mm所对应的荷载为单桩极限承载力。 Qu=4125kN 单桩承载力特征值 Q
7、(kN) 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 s(mm) 加 0 0.94 2.48 4.20 6.38 7.87 12.69 18.60 27.28 30.97 33.07 35.49 38.23 41.06 44.78 卸 24 29.50 32.4 38.20 40.0 44.20 44.40 问题:6. 某预制桩截面尺寸0.35m0.35m，桩长12m，桩在竖向荷载Q0=1200kN作用下测得轴力为三角形分布，L=0，Q0=1200kN，L=12m，Q0=0，试计算桩侧阻力分布。答案
8、:轴力沿桩身分布为 桩侧阻力分布 桩侧阻力沿桩身分布为矩形，qz=71.4kPa。 问题:7. 由桩径d=0.8m的灌注桩组成群桩，其横向和纵向桩距sax=say=3d，因大面积填土引起桩周产生负摩阻力，其平均负摩阻力标准值，负摩阻区桩周土平均有效重度m=10kN/m3，试求桩群的负摩阻力群桩效应系数n。答案:据建筑桩基技术规范5.4.4条 问题:8. 某桩为钻孔灌注桩，桩径d=850mm，桩长L=22m，如图所示，由于大面积堆载引起负摩阻力，试按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)计算下拉荷载标准值(已知中性点为Ln/L0=0.8，淤泥质土负摩阻力系数n=0.2，负摩阻力群桩效应系数n=
9、1.0)。 答案:已知Ln/L0=0.8，其中Ln、L0分别为自桩顶算起的中性点深度和桩周软弱土层下限深度。 L0=15m，中性点深Ln=0.8L0=0.815=12m 中性点以上单桩桩周第i层土负摩阻力标准值为 当地面分布大面积堆载时 i=p+ri 式中：第i层土侧负摩阻力标准值，当计算的值大于正摩阻力时，取正摩阻力进行设计； ni桩周第i层土负摩阻力系数； ri由土自重引起的桩周第i层土平均竖向有效应力；桩群外围桩自地面算起，桩群内部桩自承台底算起； i桩周第i层土平均竖向有效应力； j、i分别为第j层土、第i层土重度(地下水位以下取浮重度)； 第j层土、第i层土的厚度； p地面均布荷载。
10、 i=p+ri=50+42=92kPa ，取。 基桩下拉荷载为 式中：n负摩阻力群桩效应系数，n=1.0； n中性点以上土层数； li中性点以上土层厚度。 注意桩侧负摩阻标准值不能大于正摩阻力。 问题:9. 某钢筋混凝土管桩，外径0.55m，内径0.39m，混凝土强度等级为C40，主筋为HPB235，离桩顶3.0m范围箍筋间距100mm，试计算桩身竖向承载力设计值。答案:根据建筑桩基技术规范(JGJ 942008)5.8.2条、5.8.3条，桩顶下5d=2.75m范围内，箍筋间距小于或等于100mm，桩身受压强度设计值预制管桩，C40混凝土，fc=19.5N/mm2 HPB235，fy=210
11、N/mm2 As=4324mm2 问题:10. 某桥梁桩基，桩顶嵌固于承台内，承台底离地面10m，桩径d=1m，桩长L=50m，桩水平变形系数=0.25m-1，试计算桩的压曲稳定系数。答案:根据建筑桩基技术规范(JGJ 942008)第5.8.4条，h=504/=4/0.25=16 Lc/d=13/1.0=13，桩压曲稳定系数=0.895。 问题:11. 某6桩群桩基础，如图所示，预制方桩0.35m0.35m，桩距1.2m，承台3.2m2.0m，高0.9m，承台埋深1.4m，桩伸入承台0.050m，承台作用竖向荷载设计值F=3200kN，弯矩设计值M=170kNm，水平力设计值H=150kN，
12、承台C20混凝土，钢筋HPB235，试验算承台冲切承载力、角桩冲切承载力、承台受剪承载力、受弯承载力和配筋。 答案:(1)柱边承台冲切承载力 Fl20x(bc+a0y)+0y(hc+a0x)hpfth0 h0=0.9-0.05-0.035=0.815m ，取0.25。 C20混凝土，ft=1.1MPa hp插值得0.992 20x(bc+a0y)+oy(hc+a0x)hpfth0 =20.77(0.35+0.125)+1.87(0.35+0.725)0.99211000.815 =4233.1kN Fl=F-Qi=3200-0=3200kN4233.1kN，满足。 (2)角桩承台冲切承载力 a
14、及深度值如下表所示。 当地基严重浸水时，试按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)计算负摩阻力产生的下拉荷载值(计算时取n=0.3，n=1.0，饱和度为80%时的平均重度为18kN/m3，桩周长u=1.884m，下拉荷载累计至砂层顶面)。 答案:第i层土负摩阻力标准值为 对于自重湿陷性黄土 第一层土 第二层土 第三层土 第四层土 各土层的负摩阻力均小于正摩阻力。 下拉荷载为 =508.7kN 问题:13. 某预制桩群桩基础，承台尺寸2.6m2.6m，高1.2m，埋深2.0m，承台下9根桩桩截面0.3m0.3m，间距1.0m，桩长15m，C30混凝土，单桩水平承载力特征值Rha=32kN，承台
15、底以下土为软塑黏土，其水平抗力系数的比例系数m=5MN/m4，承台底地基土分担竖向荷载标准值Pc=213kN，试计算复合基桩不考虑地震作用下的水平承载力特征值(xoa=10mm，h4)。答案:Rh1=hRha h=ir+l+b 方桩换算成等面积圆桩，d=0.338m，sa/d=1/0.338=2.96，n1=n2=3 Bc=Bc+1=2.6+1=3.6m，hc=1.2m，h4，r=2.05 承台底与土间摩擦系数，软塑黏土=0.25 h=ir+l+b=0.6452.05+0.45+0.185=1.96 Rh1=hRha=1.9632=62.6kN 问题:14. 群桩基础，桩径d=0.6m，桩的换
16、算埋深ah4.0，单桩水平承载力特征值Rha=50kN(位移控制)沿水平荷载方向布桩排数n1=3排，每排桩数n2=4根，距径比Sa/d=3，承台底位于地面上50mm，试按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)计算群桩中复合基桩水平承载力特征值。答案:群桩基础的基桩水平承载力特征值应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应，即 Rh=hRha 虽然，但不考虑地震作用，群桩效应综合系数按下式计算： h=ir+l+b 式中：Rh群桩中复合基桩水平承载力特征值； Rha单桩水平承载力特征值； h群桩效应综合系数； i桩的相互影响效应系数； r桩顶约束效应系数(桩顶嵌入承台长度50100mm时)，按
17、建筑桩基技术规范(JGJ 942008)取值； l承台侧向土抗力效应系数(承台侧面回填土为松散状态时取l=0)； sa/d沿水平荷载方向的距径比； n1、n2分别为沿水平荷载方向与垂直水平荷载方向每排桩中的桩数； m承台侧面土水平抗力系数的比例系数，当无试验资料时可按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)取值； 0a桩顶(承台)的水平位移允许值，当以位移控制时，可取0a=10mm(对水平位移敏感的结构物取0a=6mm)； Bc承台受侧向土抗力边的计算宽度(m)，Bc=Bc+1，Bc为承台宽度； hc承台高度(m)。 ah4.0，位移控制r=2.05 承台位于地面以上0.5m，l=0，b=0
18、h=ir+l+b=0.63682.05+0=1.305 Rh=hRha=1.30550=65.25kN 问题:15. 某工程双桥静探资料见表，拟采用层粉砂为持力层，采用混凝土方桩，桩断面尺寸为400mm400mm，桩长l=13m，承台埋深为2.0m，桩端进入粉砂层2.0m，试按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)计算单桩竖向极限承载力标准值。 层序 土名 层底深度 探头平均侧阻力fsi(kPa) 探头阻力pc(kPa) 1 填土 1.5 2 淤泥质黏土 13 12 600 3 饱和粉砂 20 110 12000答案:由双桥探头静力触探资料计算预制桩的早抗竖向极限承载力标准值为 Quk=ul
19、iifsi+qcAp 式中：fsi第i层土的探头平均侧阻力； qc桩端平面上、下探头阻力，取桩端平面以上4d(d为桩的直径或边长)范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值，然后再和桩端平面以下1d范围内的探头阻力进行平均； 桩端阻力修正系数，对于黏性土、粉土取2/3，饱和砂土取1/2； i第i层土桩侧阻力综合修正系数，按下式计算： 黏性土、粉土 砂土 (注：双桥探头的圆锥底面积为15cm2，锥角60，摩擦套筒高21.85cm，侧面积300cm2。)桩端入层粉砂2.0m 4d=40.4=1.6m2.0m，qc=12000kPa ，Ap=0.40.4=0.16m2 黏性土 粉砂 问题:16. 柱下桩基
20、如图，承台混凝土抗拉强度设计值ft=1.7MPa，按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)，试计算承台长边受剪承载力。 答案:承台斜截面受剪承载力设计值为 Vhsftb0h0 式中：V扣除承台及其上土自重后在荷载效应基本组合下，斜截面的最大剪力设计值； ft混凝土轴心抗拉强度设计值； b0承台计算截面处的计算宽度； h0承台计算截面处的有效高度； 承台剪切系数； 计算截面的剪跨比，此处，ax、ay为柱边(墙边)或承台变阶处至y、x方向计算一排桩的桩边的水平距离，当0.25时，取=0.25，当3时，取=3，应满足0.253.0的要求； hs受剪切承载力截面高度影响系数，当h0800mm时，取h
22、房按丙级桩基考虑，为抗浮设置抗拔桩，荷载效应标准组合基桩上拔力为600kN，桩型采用钻孔灌注桩，桩径d=550mm，桩长l=16m，桩群边缘尺寸为20m10m，桩数为50根，试按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)计算群桩基础及基桩的抗拔承载力(抗拔系数i：对黏性土取0.7，对砂土取0.6，桩身材料重度=25kN/m3；群桩基础平均重度=20kN/m3)。 答案:承受拔力的桩基，应同时验算群桩基础及其基桩的抗拔承载力。验算方法规定如下 式中：Nk按荷载效应标准组合计算的基桩拔力； Tgk群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值； Tuk基桩的抗拔极限承载力标准值； Ggp群桩基础所包围体
23、积的桩土总自重除以总桩数，地下水位以下取浮重度； Gp基桩自重，地下水位以下取浮重度。 群桩基础及其基桩的抗拔极限承载力的确定规定如下： (1)对于设计等级为甲级和乙级建筑桩基，基桩的抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载荷试验确定。单桩上拔静载荷试验及抗拔极限承载力标准值取值可按现行建筑桩基检测技术规范(JGJ 1062003)进行；对于群桩的抗拔极限承载力应按下列公式计算。 (2)对于设计等级为丙级建筑桩基，如无当地经验时，群桩基础及基桩的抗拔极限载力取值可按下列公式计算。 单桩或群桩呈非整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算 Tuk=iqsikuili式中：Tuk基桩抗拔极限承
24、载力标准值； ui桩身周长，对于等直径桩取U=d； qsik桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值； i抗拔系数。 群桩呈整体破坏时，基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算 式中：ul桩群外围周长。 基桩抗拔极限承载力标准值为 Tuk=iqsikuili =0.7300.5513+0.6600.553=658kN 基桩自重 ，不满足。 群桩呈整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值为 ，满足。 问题:19. 某桩基础，如图所示，传至基础顶面的竖向荷载Fk=1512kN，Mk=46.6kNm，Hk=36.8kN，试计算基桩最大和最小竖向力标准值。 答案:根据规范建筑桩基技术规范(JGJ 942008)
25、5.1.1条， Myk=Mk-Fke+Hkh =46.6-15120.02+36.81.2 =60.52kNm Gk=2.72.71.520=218.7kN =363.9kN 问题:20. 某6层框架结构住宅，采用单桩单柱基础，桩型为PC500(125)B预应力管桩，C60混凝土，桩长40m，桩端持力层为圆砾，基础埋深2.0m，承台尺寸为0.6m0.6m，柱荷载标准组合Fk=1100kN，准永久组合值F=1000kN，地下水位平地面，土层分布为：02.0m为粉质黏土，=18.6kN/m3；2.028m为淤泥，=16.6kN/m3；2838m为淤泥质黏土，=17.2kN/m3；3850m为圆砾，
26、=19.8kN/m3，Es=150MPa；50m以下为中风化熔结凝灰岩，=20kN/m3，Es=220MPa。经单桩静载荷试验，单桩承载力特征值R=1120kN，端阻力特征值Rp=300kN，试验算基桩轴心竖向力和基桩沉降。答案:(1)基桩竖向力Nk ，满足。 (2)基桩沉降s ，摩擦型桩， Aps=0.147m2 桩径影响的附加应力引起的沉降计算如题3-22表所示。 ，设桩侧阻力沿桩身均布，则由40/0.5=80，查建筑桩基技术规范(JGJ 942008)表F.0.2-2、表F.0.2-3得p和s，满足应力比zi0.2ci条件，基桩沉降s=1.02+3.78=4.8mm。 问题:21. 某3
27、桩承载基础，桩径0.8m，桩间距2.4m，承台面积2.6m2，承台埋深2.0m，作用竖向荷载Fk=2000kN，弯矩Mx=50kNm，如图所示，试计算每根桩的竖向力。 答案: Fk、承台及其上土重对x取矩 N1h1=Fk(h1-h2)+Gk(h1-h2)+Mx =(Fk+Gk)(h1-h2)+Mx =(2000+2.6220)(2.078-1.386)+50 =1506kNm 对过形心x轴取矩 (N2+N3)(h1-h2)=N1h2-Mx 当Mx=0时 问题:22. 某工程单桥静力触探资料如图所示，桩端持力层为层粉砂，桩为0.35m0.35m预制桩，桩长16m，桩端入土深度18m，试计算单桩竖
28、向极限承载力标准值。 答案:据建筑桩基技术规范(JGJ 942008)5.3.3条 8d=0.358=2.8m，psk1=4.5MPa，psk2=4.5MPa psk1=psk2，=1.0，psk=4.5MPa 层土qsk=15 层土qsk=50 层土qsk=90 =0.76 Quk=uqsikli+pskAp =0.354(154+508+904)+07645000.350.35 =1567kN 问题:23. 某灌注桩，桩径0.8m，桩长20m，桩端入中风化花岗岩2.0m，土层分布：02.0m填土，qsik=30kPa；212m淤泥，qsik=15kPa；1214m黏土，qsik=50kPa
29、；1418m强风化花岗岩，qsik=120kPa；18m以下为中风化花岗岩，frk=6000kPa。试计算单桩极限承载力。答案:根据建筑桩基技术规范(JGJ 942008)5.3.9条， 嵌岩桩单桩极限承载力Quk Quk=Qsk+Qrk Qsk=uqsikli，Qrk=rfrkAp，frk=6MPa，查表5.3.9 Quk=Qsk+Qrk =0.8(230+1015+250+4120)+1.26560000.82/4 =1985+3813=5798kN 问题:24. 某预制桩，截面0.4m0.4m，桩长12m，土层分布：02m粉土，qsik=55kPa；2.08.0m粉细砂，qsik=25k
30、Pa，在4m、5m、6m和7m处进行标贯试验，N值分别为9、8、13和12；8.012m中粗砂，qsik=60kPa，qpk=5500kPa，在9m、10m和11m进行标贯试验，N值分别为19、21和30。地下水位于地面下1.0m，8度地震区，设计分组为第一组，试计算单桩极限承载力。答案:由标贯击数判断砂土液化 8度地震区，第一分组，N0=12，=0.8，砂土，c=3 ，液化 ，液化 ，液化 ，液化 ，不液化 ，不液化 ，不液化 24m粉细砂，4个标贯点NNcr，产生液化；812m，3个标贯点NNcr不液化。 土层液化折减系数：4m处， 5m处， 6m处， 7m处， 不考虑液化单桩极限承载力
31、Quk=0.44(2.055+625+4.060)+55000.42=1680kN 考虑土层液化的单桩极限承载力 考虑土层液化比不考虑液化，单桩极限承载力减少10%。 问题:25. 某端承型单桩基础，桩入土深度12m，桩径d=0.8m，桩顶荷载Q0=500kN，由于地表进行大面积堆载而产生负摩阻力，负摩阻力平均值。中性点位于桩顶下6m，试求桩身最大轴力。答案:由于桩顶荷载Qo产生的桩身轴力为中性点位置最大，其值为Q0，Q0加负摩阻力的下桩荷载为桩身最大轴力。 ，单桩n=1 Q=Q0+10.8206=801.44kN 问题:26. 某工程采用截面0.4m0.4m预制桩，桩长20m，抽取4根桩进行
32、单桩静荷载试验，其单桩极限承载力分别为850kN、900kN、1000kN和1100kN，试确定单桩极限承载力标准值。答案:据建筑基桩检测技术规范(JGJ 1062003)4.4.3条， 4根桩实测极限承载力平均值 极差：1100-850=250kN962.50.3=288.8kN 所以该工程单桩极限承载力标准值Quk=Qum=962.5kN 问题:27. 某5桩承台灌注桩基础，桩径0.8m，桩长15m，桩间距2.4m，承台尺寸4m4m，竖向荷载Fk=5000kN，试计算桩基础沉降。 答案: p0=p-h=352.2-219=314.2kPa 沉降计算深度z=0.2c 设，c=219+1815
33、+320+2.519+2.518+208=620.5kPaz=314.20.0074=8.79kPa0.2c=02620.5=124kPa，满足。 沉降计算见下表。 问题:28. 某自重湿陷性黄土场地，采用人工挖孔端承桩，黄土浸水的自重湿陷，使桩产生负摩阻力，已知桩顶位于地下3m，计算中性点位于桩顶下3m，黄土=15.5kN/m3，w=12.5%，e=1.06，试估算黄土对桩产生的负摩阻力。答案:单位体积土粒重度 孔隙率 饱和度 (单位体积水重) 饱和重度 (单位体积土粒重度十单位体积水重) Sr=85% 黄土饱和重度 sat=d+Srnw=13.8+0.850.51410=18.15kN/m
34、3 ，取n=0.2 土层中性点深度 黄土湿陷对桩的负摩阻力 问题:29. 某桩基工程，其桩形平面布置、剖面及地层分布如图所示，已知单桩水平承载力特征值为100kN，试按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)计算群桩基础的复合基桩水平承载力特征值，水平荷载为横向作用(r=2.05，l=0.3，b=0.2)。答案:群桩基础的基桩水平承载力特征值应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应 Rh=hRha 式中：Rha单桩水平承载力特征值，Rha=100kN； h群桩效应综合系数。 h=ir+l+b 式中：i桩的相互影响效应系数。 h=0.63672.05+0.3+0.2=1.805 Rh=1.8
35、05100=180.5kN 问题:30. 某受压灌注桩桩径为1.2m，桩端入土深度20m，桩身配筋率0.6%，桩顶铰接，在荷载效应标准组合下桩顶竖向力N=5000kN，桩的水平变形系数=0.301m-1，桩身换算截面积An=1.2m2，换算截面受拉边缘的截面模量W0=0.2m2，桩身混凝土抗拉强度设计值ft=1.5N/mm2，试按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)计算单桩水平承载力特征值。答案:桩身配筋率为0.6%(小于0.65%)，水平承载力按桩身强度控制，单桩水平承载力特征值(号根据桩顶竖向力性质确定，压力取“+”，拉力取“-”)为 式中：Rha单桩水平承载力特征值； 桩的水平变形系
36、数； m桩截面模量塑性系数，圆形截面m=2，矩形截面m=1.75； ft桩身混凝土抗拉强度设计值； W0桩身换算截面受拉边缘的截面模量，圆形截面为：，方形截面为：，其中d0为扣除保护层的桩直径，b0为扣除保护层的桩截面宽度，E为钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值； m桩身最大弯矩系数，单桩基础和单排桩基纵向轴线与水平力方向相垂直的情况，按桩顶铰接考虑； g桩身配筋率； An桩身换算截面积，圆形截面为：，方形截面为：An=b21+(E-1)g； N桩顶竖向力影响系数，竖向压力取N=0.5，竖向拉力取N=1.0； N在荷载效应标准组合下桩顶的竖向力(kN)。 =0.301m-1，m=2，桩顶铰接h
37、=0.30120=6.024，m=0.768 W0=0.2m2，An=1.2m2，ft=1500kPa，N=0.5 =176.41.3821.69=413.1kN 问题:31. 某群桩基础，如图所示，5桩承台，桩径d=0.5m，钢筋混凝土预制桩，桩长12m，承台埋深1.2m，土层分布：03m新填土，qsik=24kPa；37m可塑状黏土，0.25L0.75；7m以下为中密中砂，qsik=64kPa，qpk=5700kPa。作用于承台的轴心荷载标准组合值Fk=5400kN，Mk=1200kNm，试验算该桩基础是否满足设计要求。 答案:计算单桩承载力特征值 填土qsik=24kPa 可塑状黏土0.
38、25L0.75，qsik=66kPa 中密中砂qsik=64kPa，qpk=5700kPa R=Ra+cfakAc 承台底为填土，c=0，不考虑承台效应 R=1111.2kN Gk=3.521.220=294kN 轴心竖向力，不满足。 偏心竖向力 =1378.8kN1.2R=1.21111.2=1333.4kN，不满足。 问题:32. 某工程采用直径0.8m、桩长21m钢管桩，桩顶位于地面下2.0m，桩端入持力层3m，土层分布：2m12m为黏土，qsik=50kPa；12m20m为粉土，qsik=60kPa；20m30m为中砂，qsik=80kPa，qpk=7000kPa。试计算敞口带十字形隔
39、板的单桩竖向极限承载力。答案:根据规范建筑桩基技术规范(JGJ 942008)5.3.7条， 等效直径，十字隔板n=4 ，以de代替d p=0.8 Quk=uqsikli+pqpkAp =3.140.8(5010+608+803)+ 0.870003140.42=5878kN 问题:33. 某钻孔灌注桩，桩径d=0.8m，扩底直径D=1.6m，桩端持力层为硬塑黏土，试求大直径桩扩底和不扩底的单桩总极限端阻力比值。答案:据建筑桩基技术规范(JGJ 942008)5.3.6条，设扩底极限端阻力为，不扩底极限端阻力为，则： 扩底 不扩底 问题:34. 桩顶为自由端的钢管桩，桩径d=0.6m，桩入土深
40、度h=10m，地基土水平抗力系数的比例系数m=10MN/m4，桩身抗弯刚度EI=1.7105kNm2，桩水平变形系数=0.59m-1，桩顶容许水平位移x0a=10mm，试按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)计算单桩水平承载力特征值。答案:单桩水平承载力特征值为 式中：EI-桩身抗弯刚度，EI=1.7105kNm2； 水平变形系数，=0.59m-1； x桩顶水平位移系数，ah=0.5910=5.94，ah取4，桩顶自由，x=2.441。 问题:35. 某9桩承台基础，埋深2m，桩截面0.3m0.3m，桩长15m，承台底土层为黏性土，单桩承载力特征值Ra=538kN(其中端承力特征值为114
41、kN)，承台尺寸2.6m2.6m，桩间距1.0m。承台顶上作用竖向力标准组合值Fk=4000kN，弯矩设计值Mk=400kNm，承台底土fak=254kPa，试计算复合基桩竖向承载力特征值和验算复合基桩竖向力。答案:(1)复合基桩竖向承载力特征值计算 R=Ra+cfakAc 方桩换算成等面积圆形桩，d=0.34m c=0.06 R=538+0.062540.66=538+10=548kN (2)复合基桩竖向力验算 Gk=2.62202=270.4kN ，满足。 =541.2kN1.2R=1.2548=657.6kN，满足。 问题:36. 某钢管桩外径为0.9m，壁厚为20mm，桩端进入密实持力
42、层2.5m，问桩端为十字形隔板比桩端开口的桩端极限承载力提高多少？答案:桩端为十字隔板，n=4 p=0.8 Qpk1=pqpkAp=0.8qskAp 开口桩 Qpk2=0.44qpkAp 带十字隔板比开口桩极限端阻力提高182%。 问题:37. 某浮式沉井浮运过程(落入河床前)，所受外力矩M=40kNm，排水体积V=40m3，浮体排水截面的惯性矩=50m4，重心至浮心的距离a=0.4m(重心在浮心之上)，试计算沉井浮体稳定性倾斜角。答案:根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D632007)，沉井浮体稳定倾斜角为 式中：沉井在浮运阶段的倾斜角，不得大于6，并应满足-a0； M一外力矩； V排
43、水体积； a沉井重心至浮心的距离，重心在浮心之上为正，反之为负； 定倾半径，即定倾中心至浮心的距离，为沉井浮体排水截面惯性矩； w水重度。 ，满足。 问题:38. 某桩基工程的桩型平面布置、剖面和地层分布如图所示，土层及桩基设计参数见图，承台底面以下存在高灵敏度淤泥质黏土，其地基土极限承载力标准值qck=90kPa，试按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)非端承桩桩基计算复合基桩竖向承载力特征值。 答案:考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值可按下式确定 R=Ra+cfakAc 式中：c承台效应系数，当计算基桩为非正方形排列时，A为计算域承台面积，n为总桩数； fak承台下1/2承台宽度且
44、不超过5m深度范围内地基承载力特征值的加权平均值； Ac计算基桩所对应的承台底净面积，Ac=(A-nAp)/n，A为承台计算域面积，Ap为桩截面面积，对于柱下独立桩基，A为全承台面积，对于桩筏基础，A为桩、墙筏板的1/2跨距和悬臂边2.5倍筏板厚度所围成的面积，桩集中布置于墙下的桩筏基础，取墙两边各1/2跨距围成的面积，按条基计算c。 当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时，沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时，不考虑承台效应，取c=0。 承台下为高灵敏度软土，其c=0。 复合基桩极限承载力标准值为 Quk=Qsk+Qpk=uqsikli+qpkAp =40.4(3010+
45、801.6)+50000.42 =1484.8kN 复合基桩承载力特征值为 问题:39. 某预制桩，截面0.4m0.4m，桩长12m，土层分布：02m粉土，qsik=55kPa；2.08.0m粉细砂，qsik=25kPa，在4m、5m、6m和7m处进行标贯试验，N值分别为9、8、13和12；8.012m中粗砂，qsik=60kPa，qpk=5500kPa，在9m、10m和11m进行标贯试验，N值分别为19、21和30。地下水位于地面下1.0m，8度地震区，设计分组为第一组，同时已知粉土水平抗力系数的比例系数m=5MN/m4，粉细砂m=10MN/m4，桩顶铰接xoa=10mm，试计算考虑土层液化
46、时的水平承载力(EI=53MNm2)。答案:根据建筑桩基技术规范(JGJ 942008)附录C.0.4得，在桩周2(d+1)深度内有液化土层时，m值应折减。方桩0.4m0.4m换算成等面积圆形桩，d=0.45m。 hm=2(d+1)=2(0.45+1)=2.9m 粉细砂 m综合计算值 h=0.6112=7.44，x=2.441 单桩水平承载力特征值 问题:40. 某群桩基础的平面，剖面如图所示，已知作用于桩端平面处荷载效应准永久组合的附加压力为300kPa，沉降计算经验系数，其他系数见表，试按建筑桩基技术规范(JGJ 942008)估算群桩基础的沉降量。 答案:桩距sa=1.6m6d=60.4
47、=2.4m，群桩基础最终沉降计算按等效作用分层总和法。 式中：s桩基最终沉降量(mm)； s按实体深基础分层总和法计算出的桩基沉降量(mm)； 桩基沉降经验系数； 桩基等效沉降系数； p0j第j块矩形底面在荷载效应准永久组合下的附加压力(kPa)； n桩基沉降计算深度范围内所划分的土层数； Esi等效作用面以下第i层土的压缩 模量(MPa)，采用地基土在自重应力至自重应力加附加压力作用时的压缩模量； 桩端平面第j块荷载作用面至第i层土、第i-1层土底面的距离(m)； 桩端平面第j块荷载计算点至第i层土、第i-1层土底面深度范围内平均附加应力系数。 桩基等效沉降系数为 式中：nb矩形布桩时的短边布桩数； c0、c1、c2根据群桩不同距径比sa/d、长径比l/d及基础长宽比Lc/Bc确定。 查附录E c0=0.055，c1=1.477
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