土木工程類專業(yè)案例分類模擬試題與答案深基礎(chǔ)三

1、層土層名層底深度層厚序稱(m)(m)填土1.21.2粉質(zhì)黏 土2.00.8淤泥質(zhì)黏土12.010.0®1黏土22.710.7®2粉砂28.86.1®3粉質(zhì)黏 土35.36.5®2粉砂40.04.731.7180.9218.3231746.4171_3420.3138.52838181.0819.718144.55530190.78529151003418.50.9516.2152262720.00.70234.5 3018土木工程類專業(yè)案例分類模擬試題與答案深基礎(chǔ)(三)一、案例分析題1.某預(yù)制樁截面0. 3mX0. 3m,樁長(zhǎng)22m,樁頂位于地面下2.

2、0m, 土層物理參數(shù)見(jiàn)表，當(dāng)?shù)叵滤?.0m下降至22. 7m時(shí)，試計(jì)算由于基 樁負(fù)摩阻力產(chǎn)生的下拉荷載。注：中性點(diǎn)深度比1 /lo：黏性土 0.5,中密砂土 0.7。負(fù)摩阻力系數(shù)5 飽和軟土 0.2,黏性土 0.3,砂土為0.4。w(%) y(kN/m3) e Ip c(kPa)(p(°) Es(MPa) qsik(kPa)答案:根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-2008)5. 4.4條 在樁周范圍壓縮層厚度22. 7-2=20. 7m樁端持力層為粉砂r=0. S 7Zo=O. 7X20. 7=14. 5m1q由地面起算中性點(diǎn)位置為14. 5+2=16. 5m2 12m亢=/&g

3、t;+£人禺+yiMi=0+(18Xl2448><0 8)+4x17X10=121LZg$=E"；=0 2X121 = 24. 2<g“h= 28 ,取 qsk=24.21216. 5mi 11i兀=p十另兒z.+XAzi=0+(18Xh 2+18X0. 8+17X10)+斗X18X4. 5=246. 5 仗z =£述；=0. 3X246. 5=74>g漑=55 取 qsk=55Q=Vnutlt = l. oxo. 3X4X (24. 2X10+55X4. 5) = 587. 4kN 2.某樁玄工程，其樁形平面布置、剖面和地層分布如圖所示，

4、已知軸 力Fk=12000kN,力矩MEOOOkNm,水平力H尸600kN,承臺(tái)和填土的 平均重度為20kN/m3，試計(jì)算樁頂軸向力最大值。I 80018001800（尺寸單位加）答案心豎向力作用下基樁的樁頂軸向力為心一鞏+% n匕豎崢士理峠”丈St? 式中：Fk荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)6 600OOOOQOo* ooor組合下，作用于承臺(tái)頂而的豎向力；S樁基承臺(tái)和承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)穩(wěn)定的地下水位以下部分 應(yīng)扣除水的浮力；Nlk荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合偏心豎向力作用下，第i基樁或復(fù)合基樁 的豎向力；M血Myk荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，作用于承臺(tái)底而，繞通過(guò)樁群形 心的x、y主軸的力矩；Xi、Xj、yi、Xj第i、j

5、基樁或復(fù)合基樁至y、x軸的距離；n樁基中的樁數(shù)。Myk=Mk+Hk X 1. 5=1000+600X1. 5二 1900kN mkf. _ 12000 + 6.6 X 4.8X2X20 L 1900 X (0. 9 + 1. 8 _ 小“ 承 一12十 6X0. 92 + 6X2. 72 = 121L 2kN3.某樁基工程，基樁形平面布置、剖面和地層分布如圖所示，土層物 理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)下表，按建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-2008)計(jì)算復(fù) 合基樁的豎向承載力特征值。血=遽9詁+4竝=1. 884X (40X10+80X 2) +3000X 0. 2826 = 1902. 8kN & =

6、爺=普山=951. 4kN人=(6.6X4.8 12 X0. 2826> = 2 357匹=L_§ = 3 邑=1 = 0 4出 0.5 I 12，查建筑樁基技術(shù)規(guī)范(jgj942008)表 5. 2.5 知 H c=0. 060. 08,取 H c=0. 06。R二Ra+ H cfakAc=951. 4+0. 06X180X2. 357二976. 9kN考慮承臺(tái)效應(yīng)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值為976. 9kN,單樁承 載力特征值為951. 4kN,考慮承臺(tái)效應(yīng)復(fù)合基樁承載力特征值增加 3%o4.某構(gòu)筑物基礎(chǔ)采用16根直徑0. 5m、樁長(zhǎng)15m預(yù)應(yīng)力管樁(見(jiàn) 圖)，作用承臺(tái)頂?shù)?/p>

7、荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合F二3360kN,試估算樁基礎(chǔ)中心 處的沉降0,=0. 321)70填土 y-19kN/m3黏土-4m粉砂OMPa_亠紛質(zhì)鮎土E=5MPa（尺寸單位m）答案:F+G 3360+7X7X2X207X7= 108. 6kPapo=p-Y h=108. 6-19X2=70. 6kPa 沉降計(jì)算如表所示。Zzfb<1|zai £ (MPa)f(mm)Di<tnm)01.004X0.25=1.003.51.01.04X0.225=0. 93. IS3.152011.1n. i7.01.0z.o4X0.1746 亠 0.698*4. 891.74524.535. 6

8、73=棘滋為淀蘆9 = 1. 0X0. 321X35. 67 = 1L 45mm5.某工程采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，樁徑0. 55m,樁長(zhǎng)16m,樁端持力層為泥質(zhì)巖，其中一根工程樁進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)，其豎向荷載和樁頂沉降 數(shù)據(jù)見(jiàn)表，試分析該樁單樁極限承載力，計(jì)算單樁承載力特征值。答案:根據(jù)建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 1062003)第4. 4.2條。從圖Q-s曲線看出，其曲線沒(méi)有明顯的陡降段，屬緩變型的，可根據(jù)沉降量確定極限承載力，樁長(zhǎng)16m,可取s=40mm所對(duì)應(yīng)的荷載為單樁極限承載力。QuM125kN單樁承載力特征值Q(kN) 0 400 800 120016002000 2400 2800 32

9、00 3400 3600 3800 4000 4200 4400 加0 0.94 2.484.20 6.38 7.87 12.69 18.6027.2830.9733.0735.4938.2341.0644.78卸 2429.50 32.4 38.2040.0 44.2044.40Ra = 2062. 5kN6.某預(yù)制樁截面尺寸0.35mX0. 35m,樁長(zhǎng)12m,樁在豎向荷載Qo=12OOkN作用下測(cè)得軸力為三角形分布，L二0, Qo=12OOkX, L=12m,Q。二0,試計(jì)算樁側(cè)阻力分布。答案:軸力沿樁身分布為樁側(cè)阻力沿樁身分布為矩形，q=71.4kPa07.由樁徑d二0.8m的灌注樁組

10、成群樁，其橫向和縱向樁距ssa產(chǎn)3d, 因大而積填土引起樁周產(chǎn)生負(fù)摩阻力，其平均負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值 = 15kPa ,負(fù)摩阻區(qū)樁周土平均有效重度Y ' m=i0kN/m3,試求樁 群的負(fù)摩阻力群樁效應(yīng)系數(shù)Un答案:據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范5.4.4條8.某樁為鉆孔灌注樁，樁徑d=850mm,樁長(zhǎng)L二22m,如圖所示，由于 大而積堆載引起負(fù)摩阻力，試按建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-2008)計(jì)算下拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值（己知中性點(diǎn)為L(zhǎng)n/L。二0. 8,淤泥質(zhì)土負(fù)摩阻力系數(shù)J二0.2,負(fù)摩阻力群樁效應(yīng)系數(shù) 嘰=1.0）。6 _ 卄“也卄射襯"11?1尸冊(cè)內(nèi)I1I淤泥駅黏土丨；15000養(yǎng)=15k

11、Pa| 1飽和垂度V=t7kN/m3中密細(xì)砂：=30kPa7000qp2 500kPa'答案：己尺寸單位:mm）知Ln/Lo=O. 8,其中Ln、Lo分別為自樁頂算起的中性點(diǎn)深度和樁周軟弱 土層下限深度。Lo二 15m,中性點(diǎn)深 Lr=0. 8XLo=O. 8X15=12m中性點(diǎn)以上單樁樁周第i層土負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值為血=*山打當(dāng)?shù)囟植即蠖e堆載時(shí)O / z=p+ O;=1 令=工 7i M +-Yii式中：第i層土側(cè)負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)計(jì)算的&值大于正摩阻力時(shí)，取正摩阻力進(jìn)行設(shè)計(jì);樁周第i層土負(fù)摩阻力系數(shù);。沃一一由土自重引起的樁周第i層土平均豎向有效應(yīng)力；樁群外圍 樁自地而算起

12、，樁群內(nèi)部樁自承臺(tái)底算起;0樁周第i層土平均豎向有效應(yīng)力;丫八Yi分別為第j層土、第i層土重度（地下水位以下取浮重 度）；X、g第j層土、第i層土的厚度；P地面均布荷載。佔(zhàn)曇如+*”珞=0+寺 X (17-10) X 12 = 42kPaO '尸p+o ' ri=50+42=92kPa0甫=(2X92=1& 4kPa gJi>A=15kPa,取 g金= 15kPa基樁下拉荷載為°一時(shí)式中：Tin-負(fù)摩阻力群樁效應(yīng)系數(shù)，Hn=l. 0；n中性點(diǎn)以上土層數(shù)；11中性點(diǎn)以上土層厚度。02 = 1*0X0. 85 XkX 15X 12 = 480. 4kN注意樁

13、側(cè)負(fù) 摩阻標(biāo)準(zhǔn)值不能大于正摩阻力。9.某鋼筋混凝土管樁，外徑0. 55m,內(nèi)徑0. 39m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C40,主筋為HPB235, 17 * 18 ,離樁頂3. 0m范圍篩筋間距100mm, 試計(jì)算樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值。答案:根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 942008） 5. 8. 2條、5. 8.3條, 樁頂下5d=2. 75m范圍內(nèi)，篩筋間距小于或等于lOOnrni,樁身受壓強(qiáng)度 設(shè)計(jì)值預(yù)制管樁坎=亠85, C40混凝土，fc=19. 5N/mm2A =久淬 _=摯 x 6 1504 = 0.1181m2際 444HPB235, f y=210N/mm2A' s=4324m

14、m2N< A/cApe + 0. 9/X =0. 85X19, 5X0.118X106+0. 9X210X4324=2773kN10.某橋梁樁基，樁頂嵌固于承臺(tái)內(nèi)，承臺(tái)底離地而10m,樁徑d=lm,樁長(zhǎng)L=50m,樁水平變形系數(shù)a二0. 2511,試計(jì)算樁的壓曲穩(wěn)定 系數(shù)。答案:根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 942008）第5. 8. 4條，h二5024/a 二4/0. 25二 16J=0 5X （為+弓）=0. 5X （10 +擂）=0. 5X（10十 16= 13mLc/d二 13/1.0二 13,樁壓曲穩(wěn)定系數(shù) 4）=0. 895o11.某6樁群樁基礎(chǔ)，如圖所示，預(yù)制方樁0.35m

15、X0. 35m,樁距1. 2m,承臺(tái)3. 2mX2. 0m,高0.9m,承臺(tái)埋深1.4m,樁伸入承臺(tái)0. 050m,承臺(tái)作用豎向荷載設(shè)計(jì)值F二3200kN,彎矩設(shè)計(jì)值M=170kNm,水平力設(shè)計(jì)值H二150kN,承臺(tái)C20混凝土，鋼筋HPB235,試驗(yàn)算承臺(tái)沖切承載力、角樁沖切承載力、承臺(tái)受剪承載 力、受彎承載力和配筋。戶3200kNEON瓦 POUJWQE9OEUO答案：柱邊承臺(tái)沖切承載力FlW2 B Ox (bc+aoy) + B Oy (hc+ao：.：) B hpfthoho=O. 9-0. 05-0. 035=0. 815m如呉 1. 2 0. 3 9叩'=0. 725m4陽(yáng)

16、=0. 6 0.3警=0.125m- = = ti = 0-89=0. 77A/ =0. 25+0.2=L87C20 混凝土，ft=l. IMPaBhp插值得0. 9922 B ox (bc+aoj + B Oy (hc+anJ B hpfth0 =2X0. 77X (0. 35+0. 125)+1. 87X (0. 35+0. 725) X0. 992X1100X0.81 5=4233.lkNF1=F-EQ1=3200-0=3200kN<4233. lkN,滿足。(2)角樁承臺(tái)沖切承載力M M 弘（s +弩）+為（6 +劣）無(wú)屁龜F- M3200(170十 150X0. 9)X1. 2

17、4Xlr22= 596. 8kN8以=0 725m, aiy=0 125mci=c2=0. 4+0. 175=0. 575mAlx,取 0.25=HtI=o-153<o-25q = 2=o_ 0< 56 = = 24弘 Aix+O. 20. 89+0. 2 S丄恪 右+耐0. 25+0. 21- Z4AG+勞）+飭（門(mén)+勞）。爲(wèi)=0.51X（0. 575+j） +1. 24X（0. 575+答些）X1100X0. 815X0. 992=1320. 7kN>Ni=596. 8kN,滿足。（3）承臺(tái)斜截面受剪承載力VW P hsftbohoI - I斜截面：V二2X596. 8=

18、1193. 6kNAox = 0 89，他=1/4=0* 995_ 1. 75 _1 75_ A ox r+T 0. 89 + 1 0,926bo=2. 0m, ho二0. 815mC20 混凝土，ft=U00kPaPh3a ftboho=O. 995X0. 926X 1100X2X0. 815=1652kN> 1193. 6kN,滿足1【-1【斜截面V =響 X 3 = 1600kN6=0. 25=0；命=1也*加Ph3a ftboho=O. 995X1.4X3.2X0. 815X1100=3996kN > 1600kN,滿 足。12.某一穿過(guò)自重濕陷性黃土端承于含卵石的極密砂層

19、的高承臺(tái) 樁，有關(guān)土性參數(shù)及深度值如下表所示。層底深度(m)層厚何)自3S暹陷系數(shù) sa樁側(cè)正摩阻力隔)1 P | 220.00315| 530.06530!i，20.00340 Hio30.07$50I 13380A.£當(dāng)?shù)鼗鶉?yán)重浸水時(shí)，試按建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-2008)計(jì)算 負(fù)摩阻力產(chǎn)生的下拉荷載Q2值(計(jì)算時(shí)取§尸0.3, HF1.0,飽和度 為80%時(shí)的平均重度為18kN/m3,樁周長(zhǎng)u二1.884m,下拉荷載累計(jì)至砂 層頂而)o答案:第i層土負(fù)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值為q暑=知°：對(duì)于自重濕陷性黃土山=命細(xì)七X4第一層土“=0+豆 Xl"=18

20、kP 超第二層土第三層土Z2=18X2+-X18X3=36+27=63kPa第四層土3 = 18X2+18X3+jX18X2 = 108kPa人= 18X2+18X3+18X2+* X18X3=153kPa各土層的負(fù)摩阻力均=沏九=0. 3 X 18 5. 4kPa 盤(pán)期人=(X 3 X 63 = 1& 9kPa g鳥(niǎo)=伽人=0* 3 X 108 = 32t 4kPa 鳴=的人0. 3 X 153 = 45. 9kPa小于正摩阻力。下拉荷載為Q = %況紹騒=1. 0X1. 884X(5. 4X2+18. 9X3+32. 4X2+45. 9X3)=270X1. 884 =508. 7k

21、N13.某預(yù)制樁群樁基礎(chǔ),承臺(tái)尺寸2. 6mX2.6m,高1. 2m,埋深2. 0m, 承臺(tái)下9根樁樁截面0. 3mXO. 3m，間距1. Om,樁長(zhǎng)15m, C30混凝 土，單樁水平承載力特征值&尸32kN,承臺(tái)底以下土為軟塑黏土，其水 平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m=5MX/ml,承臺(tái)底地基土分擔(dān)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Pc=213kN，試計(jì)算復(fù)合基樁不考慮地震作用下的水平承載力特征值(x°a二 10mm, a h>4) o答案:Rhl= H b.Rhan h= n i n r+ n i+ n b方樁換算成等面積圓樁,d=0. 338m, sa/d=l/O. 338=2. 96,

22、m=n2=3c二Bc+1=2 6+1=3. 6m, hc=l. 2m, a h>4, Hr=2. 05承臺(tái)底與土間摩擦系數(shù)，軟塑黏土卩二0.25= （片地丹命_ _（2. 96）。皿X屮冷_E = 0.15»i+0.1«2+1.9 0. 15X3+0.1 X3 + 1.9 _=mz®氏圧=5000 X 10 X 血 X 3 6 X 1乎=° 45 耶-2nxmR 一2 X 3 X 3 X 32'=0.185=遲=0 25 X 2136 如Rh - 3X3X32n h= n i n r+ H 1+ n b=0. 645 X 2. 05+0.

23、45+0. 185=1. 96Rhi二 n hXRha=l. 96X32=62. 6kN14.群樁基礎(chǔ)，樁徑d=0.6m,樁的換算埋深ah4.0,單樁水平承載 力特征值Rha=50kN(位移控制)沿水平荷載方向布樁排數(shù)m二3排，每排 樁數(shù)皿=4根，距徑比Sa/d二3,承臺(tái)底位于地而上50mm,試按建筑樁 基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-2008)計(jì)算群樁中復(fù)合基樁水平承載力特征 值。答案:群樁基礎(chǔ)的基樁水平承載力特征值應(yīng)考慮由承臺(tái)、樁群、土 相互作用產(chǎn)生的群樁效應(yīng)，即Rh 二 n hRhan h= n i n r+ n i+ n b但不考慮地震作用，群樁效應(yīng)綜合系數(shù)按下式計(jì)算:0, O15nQ 4-

24、0.45(I)6 C. 15ni+0. 10沁+b 9一尺眩屯a3EI式中：Rh群樁中復(fù)合基樁水平承載力特征值；Rha單樁水平承載力特征值；Hh群樁效應(yīng)綜合系數(shù)；Hi樁的相互影響效應(yīng)系數(shù)；H r樁頂約束效應(yīng)系數(shù)(樁頂嵌入承臺(tái)長(zhǎng)度50100mm時(shí))，按建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 942008)取值；Hi承臺(tái)側(cè)向土抗力效應(yīng)系數(shù)(承臺(tái)側(cè)面回填土為松散狀態(tài)時(shí)取n 1=0)；Sa/d沿水平荷載方向的距徑比；m、n2分別為沿水平荷載方向與垂直水平荷載方向每排樁中的樁數(shù)；m承臺(tái)側(cè)面土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)可按建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 942008)取值；xOa樁頂(承臺(tái))的水平位移允許值，當(dāng)以

25、位移控制時(shí)，可取x0a=10mm(對(duì)水平位移敏感的結(jié)構(gòu)物取x 0a=6mm)；B c承臺(tái)受側(cè)向土抗力邊的計(jì)算寬度(m), B c二Bc+1, Be為承臺(tái)寬度；hc承臺(tái)高度(m)o卒=6 15珂 +0. 10盹+ 1,9 = Z75 = °' 6368 ahM4.0,位移控制 n r=2. 05承臺(tái)位于地而以上0. 5m, H 1=0,嘰二0n h= n i n r+ n 1+ n b=0. 6368 X 2. 05+0=1. 305Rh= H hRha二 1. 305 X 50二65. 25kN15.某工程雙橋靜探資料見(jiàn)表，擬采用層粉砂為持力層，采用 混凝土方樁，樁斷面尺寸為

26、400mmX400mm，樁長(zhǎng)1二13m,承臺(tái)埋深為 2.0m,樁端進(jìn)入粉砂層2. 0m,試按建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94- 2008)計(jì)算單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。層序土名層底深度探頭平均側(cè)陰力fsi探頭陰力(kPa)(kPa)Pc1 填淤泥質(zhì)黏土 13123 飽和粉砂20110答案:由雙橋探頭靜力觸探資料計(jì)算預(yù)制樁的早抗豎向極限承載力 標(biāo)準(zhǔn)值為Quk=uEliP ifsi+a qcAP式中：fsi第i層土的探頭平均側(cè)阻力；qc樁端平面上、下探頭阻力，取樁端平面以上4d(d為樁的直徑 或邊長(zhǎng))范圍內(nèi)按土層厚度的探頭阻力加權(quán)平均值，然后再和樁端平面 以下Id范圍內(nèi)的探

27、頭阻力進(jìn)行平均；a樁端阻力修正系數(shù)，對(duì)于黏性土、粉土取2/3,飽和砂土 取 1/2；P i第i層土樁側(cè)阻力綜合修正系數(shù)，按下式計(jì)算:黏性土、粉土A =°40' 砂土區(qū)=5°5廳(±雙橋探頭的圓錐底面積為IScni)錐角60° ,摩擦套筒高21.85cm,側(cè) 而積300cm2o )樁端入層粉砂2. 0m4d=4X0. 4=1. 6m<2. Om, qc=12000kPa=1_2 , Ap二0.4X0. 4=0. 16m2黏性土仇=g 04坨仙= 10. 04X12* * 56粉砂B = 5. 05/T朋=乞 05X110-°15=0

28、. 61<2吐=0.4 X 4 X (11 X 2. 56 X 12 + 2 X 0. 61 X 110) + 寺 X 12000 X 0. 42 = 1715.4kN 16.柱下樁基如圖，承臺(tái)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=l. 7MPa,按建筑 樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-2008),試計(jì)算承臺(tái)長(zhǎng)邊受剪承載力。（尺寸單位:答案:承臺(tái)斜截而受剪承載力設(shè)計(jì)值為VWBh/ftboh。式中：V扣除承臺(tái)及其上土自重后在荷載效應(yīng)基木組合下，斜截而的最大剪力設(shè)計(jì)值;ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；bo承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度；ho承臺(tái)計(jì)算截面處的有效高度；a承臺(tái)剪切系數(shù)；入=,A =毀X計(jì)算截面的剪跨比，

29、* h° y 屁，此處，念、a、,為柱邊 （墻邊）或承臺(tái)變階處至y、x方向計(jì)算一排樁的樁邊的水平距離，當(dāng)X <0. 25時(shí)，取入二0.25,當(dāng)X >3時(shí)，取入二3, X應(yīng)滿足0. 253. 0 的要求；Phs受剪切承載力截而高度影響系數(shù)，當(dāng)h0<800mm時(shí)，取 ho=8OOmm,當(dāng) ho>2OOOmm 時(shí)，取 ho二2000mm。X- O6-""0OTX滿足0.253.0的要求。1.75 = 1.75入 +10. 6 4- 1=1.09ft=l 7MPa t ho=l 0m_ / JOO Vz"=1000/=0. 946bo=4

30、 8m,V 二 Ph3a ftboho=O. 946 X1.09X 1700 X 4.8X1. 0=8414kN17.某灌注樁，樁徑1.0m,樁長(zhǎng)12m, C25混凝土，配筋率0. 67%,該 樁進(jìn)行水平力試驗(yàn)，得Rh尸500kN,相應(yīng)水平位移xoa=5. 96mm,試計(jì)算 地基土水平力系數(shù)的比例系數(shù)（EI=124X104kNnd。答案:樁配筋率0. 67%>0. 65%0. TSEJjCoaCR収/%卅h(EI嚴(yán) x(o. 75)5/3Vx=2. 4419bo二0. 9(1. 5d+0. 5)=0. 9X (1. 5X1. 0X0. 5)=1. 8m/500X2, 441U=55. 3

31、 X 103kN/m4 = 55. 3MN/m，(5. 96 X 10-3 )0. 619 X1.8X (124X10*)18.如圖所示，某泵房按丙級(jí)樁基考慮，為抗浮設(shè)置抗拔樁，荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合基樁上拔力為600kX,樁型采用鉆孔灌注樁，樁徑d二550mm,樁長(zhǎng)1二16m,樁群邊緣尺寸為20mX 10m,樁數(shù)為50根，試按建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 942008)計(jì)算群樁基礎(chǔ)及基樁的抗拔承載力(抗拔系數(shù)入遼對(duì)黏性土取0.7,對(duì)砂土取0.6,樁身材料重度 丫 =25kN/m3；群樁基礎(chǔ)平均重度Y =20kN/m3)。Tuk基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值;答案:承受拔力的樁基，應(yīng)同時(shí)驗(yàn)算群樁基礎(chǔ)及其基樁

32、的抗拔承載力。驗(yàn)算方法規(guī) 定如下N v T血 Ik、2 P 式中：Nk按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的基樁拔力;Tgk群樁呈整體破壞時(shí)基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值;Ggp群樁基礎(chǔ)所包圍體積的樁土總自重除以總樁數(shù)，地下水位以下取浮重度;GP基樁自重，地下水位以下取浮重度。群樁基礎(chǔ)及其基樁的抗拔極限承載力的確定規(guī)定如下：(1)對(duì)于設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)和乙級(jí)建筑樁基，基樁的抗拔極限承載 力應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單樁上拔靜載荷試驗(yàn)確定。單樁上拔靜載荷試驗(yàn)及抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值取值可按現(xiàn)行建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2003)進(jìn)行；對(duì)于群樁的抗拔極限承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算。(2)對(duì)于設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)建筑樁基，如無(wú)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)

33、，群樁基礎(chǔ) 及基樁的抗拔極限載力取值可按下列公式計(jì)算。單樁或群樁呈非整體破壞時(shí)，基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 可按下式計(jì)算工入皿Uh式中：九一一基樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Ui樁身周長(zhǎng)，對(duì)于等直徑樁取U二nd；qsik樁側(cè)表面第i層土的抗壓極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值;Xi抗拔系數(shù)。群樁呈整體破壞時(shí)，基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式 計(jì)算幾L丁E曲L式中：U1樁群外圍周長(zhǎng)?；鶚犊拱螛O限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為二0.7X30X Ji X0. 55X13+0. 6X60X n X0. 55X3二658kN基樁自重5=護(hù)0扇X】6XZ7kN孕十 Gp =學(xué)+57 = 386kN<NL=600kN.wz,不滿足。群樁呈

34、整體破壞時(shí)基樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為=X(20+10)X2X0, 7X30X13+0. 6X60X3=457. 2kN0 = X20X 10X 16X 10= 640kN2 = 600kN < 孕 +G曲=+ 640 = 86& 6kN滿足。19.某樁基礎(chǔ),如圖所示,傳至基礎(chǔ)頂面的豎向荷載Fk=1512kN,M46.6kNm, Hk=36. 8kN，試計(jì)算基樁最大和最小豎向力標(biāo)準(zhǔn)值。IF(尺寸単也曲答案:根據(jù)規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 942008)5. 1. 1 條,Myk=Mk-FkXe+HkXh=46. 6-1512X0. 02+36.8X1.2=60. 52kN mGk

35、=2. 7X2.7X1.5X 20=218. 7kN_Fk+Gk .512+2187 丨 6O.52XO.854X0. 852十 _5 十 4X0.852=363. 9kNN礙=旦出 一警？=346. 1 17 8=32& 3kNn 乙420.某6層框架結(jié)構(gòu)住宅，采用單樁單柱基礎(chǔ)，樁型為PC500(125)B預(yù)應(yīng)力管 樁，C60混凝土，樁長(zhǎng)40m,樁端持力層為圓礫，基礎(chǔ)埋深2. 0m,承臺(tái)尺寸為0. 6mX0. 6m,柱荷載標(biāo)準(zhǔn)組合Fk=1100kX，準(zhǔn)永久組合值F二lOOOkN,地下水位平地而，土層分布為：02.0m為粉質(zhì)黏土，Y =18. 6kN/m3； 2.028m 為淤泥,y

36、=16. 6kN/m3； 2838m 為淤泥質(zhì)黏 土，y =17. 2kN/m3； 3850m 為圓礫,y =19. 8kN/m3, Es=150MPa； 50m 以下為中風(fēng)化熔結(jié)凝灰?guī)r，丫二20kN/m，Es=220MPao經(jīng)單樁靜載荷試 驗(yàn)，單樁承載力特征值R二1120kN，端阻力特征值Rp二300kN,試驗(yàn)算基 樁軸心豎向力和基樁沉降。答案：(1)基樁豎向力血M =譽(yù)=辿+ 06 醫(yī).6X2X10 = 1107kN<= 1120kN. ,滿足。(2)基樁沉降s尸嬉匹言嚴(yán)g+翼=1. 0X容會(huì)血汁*y77 = 803>30& = £N °5,摩擦型樁

37、，樂(lè)2幾=盒 X= 1000kN,Zj = 40m,Ee = 3 6 X 10lMPaAps=0. 147m22X3.6X107XO. 147 =亂78mm樁徑影響的附加 _1000X40應(yīng)力引起的沉降計(jì)算如題3-22表所示。片 _壓_ 300 _ 1000 n 心謁27?72"77°- 62» ”、 ,K 1120I 40，設(shè)樁側(cè)阻力沿樁身均布，則由d40/0. 5二80,查建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 942008)表 F. 0.2-2、表 F. 0. 2-3 得 Ip和 I 3,滿足應(yīng)力 比wo.2 0ci條件，益= 4136m,基樁沉降s=l 02+3. 78

38、=4. Srnnio粧徑影機(jī)的沉隆計(jì)算<DD>分層厚g<m)I2fphg(kPa)6 (kPa)O.Zjc (kPa)(MPa)3(mm)(mm)40.1601680L 0043076. 321.35528.8629258.41500. 5640.56440.760.6801.02451.569.36580.49297.95961500.3220.88641. 360.6801.034182. 925.93133.57303.860. 751500.1341.024L 960.6801.0589.1044.12816.92309.68L 931500.0681.08842.5

39、60.680LO6455.0& 155110.72315.563.11500.0431. 1321.某3樁承載基礎(chǔ)，樁徑0. 8m,樁間距2.4m,承臺(tái)面積2.6m2,承臺(tái)埋深2. Om,作用豎向荷載Fk=2000kN,彎矩Mx=50kN m,如圖所示, 試計(jì)算每根樁的豎向力。tan6b=令血-tan60°XL 2=1. 73XL 2=2.078m 辭0。=詈血=爲(wèi)=攥= 1.3瀝Fk、承臺(tái)及其上土重對(duì)/取矩N】Xhi=FkX (hi-h2)+GkX (hi-ho) +MS=(Fk+GQ X (hi-hj +MX= (2000+2.6X2X20) X (2. 078-1. 3

40、86)+50 =1506kN m對(duì)過(guò)形心十軸取矩M =揣=724- 7kN(N2+N3) x (hi-h2) =N1 X h2-M：n2+jv3724. 7 XI.鬪6-50 =954.4= 954.4 =翻。9lrhJ加-h2 2.078 1.386 - 0?692 山?jīng)QM =叫=更磐=689. 6 kN當(dāng)MfO時(shí)N = Nz = N3=f 十 G = 24 = 70L 3kNn322某工程單橋靜力觸探資料如圖所示，樁端持力層為層粉砂，樁為0. 35mX0. 35m預(yù)制樁，樁長(zhǎng)16m,樁端入土深度18m,試計(jì)算單樁豎向 極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值。答案:據(jù)建筑樁基8d=0 35X8=2. 8m, Ps

41、ki=4. 5MPa> Psk2=4. oMPaPski二Psk2, P =1. 0, Psk=4. 5MPa 層土 q3k=15 層土 q3k50 層土 q3k=90a =0. 76QukZZ Q3ikli Cl PskAp=0. 35X4X (15X4+50X8+90X4)+0 76X4500X0. 35X0. 35 =1567kN23.某灌注樁，樁徑0. 8m,樁長(zhǎng)20m,樁端入中風(fēng)化花崗巖2. 0m, 土 層分布：02.0m 填土，q3ik=30kPa； 212m 淤泥，q3ik=15kPa； 12 14m 黏土，q3ik-50kPa； 1418m 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，qsik=120

42、kPa； 18m 以下 為中風(fēng)化花崗巖，frk=6000kPao試計(jì)算單樁極限承載力。答案:根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-2008)5. 3.9條，嵌巖樁單樁極限承載力Qu,QukQsk+QrkQSk=uZqsikli, Qrk= I rfrkAp, frk=6MPa,查表 5. 3. 977 = A=2.5,er = l. 265起。甘Quk-Qsk+Q"=Ji X0.8X (2X 30+10 X 15+2 X 50+4 X 120)+1. 265 X 6000 X ji X 0. 82/4 二1985+3813=5798kN24.某預(yù)制樁，截面0. 4mX0. 4m,樁長(zhǎng)1

43、2m, 土層分布：02m粉土， qsilc=55kPa； 2.08.0m 粉細(xì)砂,q8ik=25kPa,在 4m、5m、6m 和 7m 處進(jìn) 行標(biāo)貫試驗(yàn)，N值分別為9、8、13和12； 8.012m中粗砂， qsik=60kPa, qpk=5500kPa,在 9m、10m 和 11m 進(jìn)行標(biāo)貫試驗(yàn)，N 值分別為19、21和30。地下水位于地面下1. 0m, 8度地震區(qū)，設(shè)計(jì)分組為第 一組，試計(jì)算單樁極限承載力。答案:由標(biāo)貫擊數(shù)判斷砂土液化NCf=Nop6邊+1. 5)-0. ldj8度地震區(qū),第一分組，N0=12, B 二0.8,砂土，P 0=3N訥=12X6 8ln(0. 6X4+1. 5)

44、-0. IX 1X7373 = 12. 11>9 ,液化N出=12X0. 8ln(0. 6X5+1. 5一0 IXlXv=13. 48>8,液化N = 12X0. 8ln(0. 6X5+L 5)-0.1X1X/373 = K 68>13 ,液化N品= 12X0, 8ln(0. 6X7+1. 5)-0. IX叮X為勇=15 75>12,液化N品= 12X0. 8ln(0. 6X9+1. 5)-0. IX lxy373 = 17r 58<19 ,不液化NCTlo=12XO. 8ln(0. 6X10+1. 5)0 1X1X7373 = 18. 38<21,不液化N

45、“=12X0 8ln(0. 6X11 + L 5)-0.1X1X/373 = 19.12<30,不液化24m粉細(xì)砂，4個(gè)標(biāo)貫點(diǎn)N<Ncr,產(chǎn)生液化；812m, 3個(gè)標(biāo)貫點(diǎn)N>N“不液化。An = 1 U C 76 9 thi =*3T15. 75対3不考慮液化單樁極限承載力<2般=0. 4X4X(2. OX55 + 2_5X2E* 丄 4-L 0 X 齊 X C 斗 1.0 X 25 次Quk=0. 4 X 4 X (2. 0 X 55+6 X 25+4. 0 X 60) +5500 X 0. 4®1680kN 考慮土層液化的單樁極限承載力考慮土層液化比不考慮

46、液化，單樁極限承載力減少10%o25.某端承型單樁基礎(chǔ)，樁入土深度12m,樁徑d二0.8m，樁頂荷載Q。二500RN,由于地表進(jìn)行大面積堆載而產(chǎn)生負(fù)摩阻力，負(fù)摩阻力平均值 q： = 20kPa o中性點(diǎn)位于樁頂下6m,試求樁身最大軸力。答案:由于樁頂荷載Qo產(chǎn)生的樁身軸力為中性點(diǎn)位置最大，其值為Qo,Q o加負(fù)摩阻力的下樁荷載為樁身最大軸力。Q二Qo+lX Ji X0. 8X20X6=801. 44kN26.某工程采用截面0. 4mX0. 4m預(yù)制樁，樁長(zhǎng)20m,抽取4根樁 進(jìn)行單樁靜荷載試驗(yàn)，其單樁極限承載力分別為850kN、900kN、 1000kN和HOOkN，試確定單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值

47、。答案:據(jù)建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 1062003)4. 4.3條，4根樁實(shí)測(cè)極限承載力平均值(3阿=丄EQ=當(dāng) x (850+900+1000+1100) =962. 5kN n4極差：1100-850二250kNV962. 5X0. 3=288. 8kN所以該工程單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk=Q962. 5kN27.某5樁承臺(tái)灌注樁基礎(chǔ)，樁徑0. 8m,樁長(zhǎng)15m,樁間距2.4m,承 臺(tái)尺寸4mX4m,豎向荷載Fk=5000kN，試計(jì)算樁基礎(chǔ)沉降(=0.196)嚴(yán) 19kN/rrV粉土尸 18kiWtn粗砂 £t=30MPa 尸20kN/m】 黏土 £.=6MPa r

48、=l9kN/n?貼土 MPa 廠 1 SkM/m3砂卵石 £=50MPa rSOkN/m3答案:=352. 5kPapo二 p-F+G_5000+4X4X2X20p=4X4"yh=352. 2-2X19=314. 2kPa沉降計(jì)算深度。尹0. 2。c 設(shè)竊= 16m：,O c=2 X 19+18 X 15+3 X 20+2. 5 X19+2. 5 X 18+20 X 8=620. 5kPa o 尸314. 2 X0. 007X4=8. 79kPa0. 2 o c=0. 2X620. 5=124kPa,召=16口，滿 足。沉降計(jì)算見(jiàn)下表。沉降計(jì)算z(m)嫌z/brw1E

49、71;(MPa)J 釘(mm)(mm)0L004X0. 25=1.003.01.01.54X0.1991 «= 0.79642.3892.購(gòu)93025255.5L02.754X1).1451=0.58043.1920. K)3642.167.&01.04,04X0.1114=0.44563 5650.373429.396.4161.0&04X0, 0627=0. 254. (XX)0 435502. 7399.1328.某自重濕陷性黃土場(chǎng)地，采用人工挖孔端承樁，黃土浸水的自重 濕陷，使樁產(chǎn)生負(fù)摩阻力，已知樁頂位于地下3m,計(jì)算中性點(diǎn)位于樁 頂下3m,黃土 Y =15.

50、 5kN/m3, w=12. 5%, e=l. 06,試估算黃土對(duì)樁產(chǎn)生的負(fù)摩阻力。答案:單位體積土粒重度7d = T+ =1+0.125-13-8 孔隙率7l=rn=T+fo6=s°-514 飽和度5=治尋（單位體積水重）飽和重度V * + 匕幾 _ 2*. - 7旦* =-L-丫妙VV V V（單位體積土粒重度十單位體積水重）Sr二85%黃土飽和重度Y sat= Y d+SrXnX YF13. 8+0. 85X0.514X10=18. 15kN/mg?i = x c = $» x /i x i,取 §.二o. 2土層中性點(diǎn)深度尤=30m黃土濕陷對(duì)樁的負(fù)摩阻力賈

51、=齢=乞幷2+4_泌益=1& 15X3+*X18.15X3=81. 7kPai=l必或=0, 2X8L7 = 16 33kPa29：某樁基工程，其樁形平面布置、剖面及地層分布如圖所示，己知 單樁水平承載力特征值為lOOkN,試按建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-2008)計(jì)算群樁基礎(chǔ)的復(fù)合基樁水平承載力特征值，水平荷載為橫 向作用(Qr=2. 05, 20.3,嘰=0.2)。答案:群樁基礎(chǔ)的基樁水平承載力特征值應(yīng)考慮由承臺(tái)、樁群、土 相互作用產(chǎn)生的群樁效應(yīng)Rh 二 n hRha式中：Rha單樁水平承載力特征值，RhFlOOkN；Hh群樁效應(yīng)綜合系數(shù)。式中：Hi樁的相互影響效應(yīng)系數(shù)。f s

52、 A or Olrtg+O. 45(1/n h- n i n r+ n i+ n b60* 15 巾 + 0.1血 + 1.9如=3m=4,=| = 3耶=0.15X3 + 0. 13<4 + L9 =6367go. 015X-H-0. 45Hh=O. 6367X2. 05+0. 3+0. 2=1. 805Rh二 1. 805X100二 180. 5kN30.某受壓灌注樁樁徑為1.2m,樁端入土深度20m,樁身配筋率0. 6%,樁頂較接，在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下樁頂豎向力X=5000kN,樁的 水平變形系數(shù)a二OWOlnf1,樁身?yè)Q算截面積An=l. 2m2,換算截面受拉 邊緣的截面模量Wo

53、=O. 2m2,樁身混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft二1. 5N/inm2, 試按建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 94-2008）計(jì)算單樁水平承載力特征 值。答案:樁身配筋率為0. 6%（小于0. 65%）,水平承載力按樁身強(qiáng)度控 制，單樁水平承載力特征值（土號(hào)根據(jù)樁頂豎向力性質(zhì)確定，壓力取“ + ”，拉力取”）為心=LZ込理2（1.25 +冀久）（1 土一Dm' 7m in ' 武中：Rha單樁水平承載力特征值；a 樁的水平變形系數(shù)；丫口一一樁截而模量塑性系數(shù)，圓形截而Ym二2,矩形截面Y尸1.75； ft樁身混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；Wo樁身?yè)Q算截面受拉邊緣的截面模量，圓形截而為： 心嶷洽O,方形截面為： 肌=¥靜+汛弧-1）他尿,其中d。為扣除保護(hù)層的樁直徑， b。為扣除保護(hù)層的樁截面寬度，a e為鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量 的比值；Ur樁身最大彎矩系數(shù)，單樁基礎(chǔ)和單排樁基縱向軸線與水平力方向相垂直的情況，按樁頂較接考慮;pg樁身配筋率;An樁身?yè)Q算截面積，圓形截而為:1 + 血一方形截