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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浅基础(四)注册土木工程师考试密押资料专业案例分类模拟题浅基础(四)专业案例分类模拟题浅基础(四)一、案例分析题问题:1. 大面积料场地层分布及参数如图所示，第层黏土的压缩试验结果见下表，地表堆载120kPa，求在此荷载的作用下，黏土层的压缩量与下列哪个数值最接近？ 测量放线的测量误差规定及检验表 P(kPa) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 e 0.900 0.865 0.840 0.825 0.810 0.800 0.791 0.783 0.776 0.771答案:黏土层中点位置自重应力 =39.94kPa 黏土层中点位置自重应力十附加应力p=39.94+120 =159.94kPa 查表得e1=0.84，e2=0.776 问题:2. 某基础尺寸1.0m1.m，埋深2.0m，基础置于3m3m的基坑中持力层为黏性土，黏聚力ck=40kPa，内摩擦角k=20，土重度=18kN/m3，地下水位埋深地面下0.5m，试计算地基承载力特征值。答案:根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)计算。 fak=Mbb+Mdmd+Mcck 查表5.2.5，得 Mb=0.51，Md=3.06，Mc=5.66 fak=0.5181.0+0+5.6640=230.5kPa 该基础放置于3m3m的基坑中，周围无回填土，公式中第2项基础以上土重对承载力影响为零，当基础周围回填土后，该承载力特征值可以进行深度修正。 点评：根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)附录C.0.2条，基坑宽度大于承压板宽度或直径的三倍，为浅层平板载荷，地基承载力修正时应同时考虑深度和宽度修正。 问题:3. 某独立基础，底面尺寸2.52.0m，埋深2.0m，F为700kN，基础及其上土的平均重度20kN/m3，作用于基础底面的力矩M=260kNm，H=190kN，求基础最大压应力？ 答案:根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)5.2.2得 (1)基础及其上土重：G=dlb=2022.52=200kN (2)基础底面的力矩：M=M1+Hh=260+1901.0=450kNm (3)偏心距：0.417 大偏心 (4) 问题:4. 某土样取土深度22m，已知先期固结压力为350kPa，地下水位4m，水位以上土的密度为1.85g/cm3，水位以下土的密度为1.90g/cm3，试求该土样的超固结比。答案:现在覆盖土自重压力 p1=418.5+189=236kPa 超固结比 问题:5. 某条形基础，宽b=2.0m，已知基底边缘的最大和最小压力为pmax=150kPa，pmin=50kPa，试求基底压力和作用弯矩。答案: 问题:6. 某条形基础宽2.5m，埋深2.0m，土层分布01.5m为填土，=17kN/m3；1.57.5m为细砂，=19kN/m3，ck=0，k=30。地下水位地面下1.0m，试计算地基承载力特征值。答案:根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)由土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值。 fa=Mbbb+Mdmd+Mcck =30，Mb=1.9，Md=5.59，Mc=7.95 fa=1.992.5+5.5912.52.0+7.950=182.5kPa 问题:7. 某稳定边坡坡角为30，坡高H为7.8m，条形基础长度方向与坡顶边缘线平行，基础宽度b为2.4m，若基础底面外缘线距坡顶的水平距离a为4.0m时，基础埋置深度d最浅不能小于多少？ 答案:根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)第5.4.2条。 条形基础 d=4.40.577=2.54m 基础最小埋深不能小于2.54m。 问题:8. 某厂房为框架结构，基础位于高压缩性地基上，横断面A、B轴间距9.0m，B、C轴间距12m，C、D轴间距9.0m，A、B、C、D轴的边柱沉降分别为70mm、150mm、120mm和100mm。试问建筑物的地基变形是否在允许值范围内。答案:根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)框架结构地基变形允许值是控制相邻柱基的沉降差，对于高压缩性土，其值为0.003l，其中l为相邻柱基中心距离。 A、B轴边柱沉降差150-70=80mm ，超过允许值。 B、C轴边柱沉降差150-120=30mm ，满足。 C、D轴边柱沉降差120-100=20mm ，满足。 问题:9. 在条形基础持力层下面有厚度2.0m的正常固结黏土层，已知黏土层中部的自重压力为50kPa，附加压力为100kPa，此土层取土做固结试验结果如表所示，试计算该土层的压缩变形量。 p(kPa) 0 50 100 200 300 e 1.04 1.00 0.97 0.93 0.90答案:黏土层中部自重压力加附加压力为50+100=150kPa，p=150kPa，对应的孔隙比e=0.95。 压缩系数 压缩模量 黏土层压缩变形 问题:10. 对强风化较破碎的砂岩采取岩块进行了室内饱和单轴抗压强度试验，其试验值为9MPa、11MPa、13MPa、10MPa、15MPa、7MPa，据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)确定岩石地基承载力特征值的最大取值。答案:(1)计算岩石饱和单轴抗压强度标准值 标准差 =2.873 变异系数 统计修正系数 =0.7812 标准值 (2)岩石地基承载力特征值 较破碎 最大取值 fa=0.28.46=1.69MPa 问题:11. 某条形基础原设计基础宽2m，作用在基础顶面竖向力Fk=320kN/m，后发现在持力层以下有厚2m的淤泥质土层，地下水位埋深在室外地面下2m，淤泥土层顶面的压力扩散角为23，根据软基下卧层承载力验算，基础宽度应为多少？ 答案:pz+Pczfaz faz=fak+dm(d-0.5) =13.44kN/m3 d=1.0 faz=60+1.013.4(4.5-0.5)=113.6kPa pc=119+0.519=28.5kPa pcz=1.019+0.519+0.519+2.59 =60.5kPa 320+1.5653.16+135.2 问题:12. 季节性冻土地区在城市近郊拟建一开发区，地基土主要为黏性土，冻胀性分类为强冻胀，采用方形基础，基底压力为130kPa，不采暖，若标准冻深为2.0m，试求基础的最小埋深。答案:根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)第5.1.7条，基础设计冻深 式中：标准冻深，； 土类别对冻深的影响系数，黏性土； 土的冻胀性对冻深的影响系数，强冻胀； 环境对冻深的影响系数，城市近郊，。 基础最小埋深dmin 式中：hmax基础底面下允许残留冻土层的最大厚度，查GB 500072002规范附录G.0.2条，强冻胀土、方形基础、不采暖，pk=130kPa，hmax=0.4m。 dmin=1.615-0.4=1.215m。 问题:13. 某宿舍楼采用墙下C15混凝土条形基础，基础顶面墙体宽度0.38m，基底平均压力为250kPa，基础底面宽为1.5m，试计算基础最小高度。答案:根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)墙下条形基础，基础高度H0 基础台阶宽高比允许值，C15混凝土基础，200pk300时， 问题:14. 某条形基础，宽度b=2m，埋深2m，已知基底最大压力pmax=15kPa，最小压力pmin=50kPa，试计算作用于基础顶的竖向力和弯矩。答案:pmax=150kPa，pmin=50kPa Fk=pkA-Gk =1002-2220=120kN/m 问题:15. 已知建筑物基础的宽度10m，作用于基底的轴心荷载200MN，为满足偏心距的条件，试求作用于基底的力矩最大值不能超过何值。(注：W为基础底面的抵抗矩，A为基础底面面积)答案: 问题:16. 条形基础宽度为3.6m，合力偏心距为0.8m，基础自重和基础上的土重为100kN/m，相应于荷载效应标准组合时上部结构传至基础顶面的竖向力值为260kN/m，修正后的地基承载力特征值至少要达到多少才能满足承载力要求。答案: 修正后的地基承载力特征值fapk=100kPa pkmax1.2fa，2401.2fa，fa=200kPa 修正后地基承载力特征值至少要达到200kPa。 问题:17. 边长为3m的正方形基础，荷载作用点由基础形心沿x轴向右偏心0.6m，试求基础底面的基底零压力分布面积。 答案: 基底压力分布面积 A=3al=30.93=8.1m2 基底零压力面积33-8.1=0.9m2 问题:18. 已知基础宽10m，长20m，埋深4m，地下水位距地表1.5m，基础底面以上土的重度为19kN/m3，在持力层以下有一软弱下卧层，该层顶面距地表6m，土的重度18kN/m3，已知软弱下卧层经深度修正的地基承载力为130kPa，试计算基底总压力不超过何值时才能满足软弱下卧层强度要求。 答案:pz+pczfaz b=10m，l=20m pc=1.519+2.59=51kPa pcz=51+28=67kPa pk=51+67130 pk=114kPa 基底平均压力不超过114kPa才能满足软弱下卧层承载力要求。 问题:19. 某箱形基础，基底平均压力pk=80kPa，基底以上土的=18kN/m3，地下水位地面下10m，试求当基底附加压力p0=0时的基础埋深。答案:基底附加压力 p0=pk-md=0，80-18d=0 要使基底附加压力为零，基础埋深不小于4.4m。 问题:20. 某山区地基，地面下2m深度内为岩性相同，风化程度一致的基岩，现场实测该岩体纵波速度为2700m/s，室内测试岩块纵波波速为4300m/s，从现场取6个试样进行饱和单轴抗压强度试验，得到饱和单轴抗压强度平均值为13.6MPa，标准差5.59MPa，试计算2m深度基岩地基承载力特征值。答案:岩石完整性系数Kv 查规范GB 500072002表4.1.4，岩体层较破碎。岩石饱和单轴抗压强度变异系数 统计修正系数 较破碎岩体 fa=(0.10.2)8.976=0.91.8kPa，取平均值fa=1.35kPa。 问题:21. 已知p1为已包括上部结构恒载、地下室结构永久荷载及可变荷载在内的总荷载传至基础底面的平均压力(已考虑浮力)，p2为基础底面处的有效自重压力，p3为基底处筏形基础底板的自重压力，p4为基础底面处的水压力，在验算筏形基础底板的局部弯曲时，试求作用于基础底板的压力荷载值，并说明理由。答案:根据规范GB 500072002，当筏板厚度满足冲切承载力要求，且筏板的厚度比不小于1/6时，可不考虑筏板的整体弯曲(软土地区筏板纵向相对挠曲仅万分之三)，只考虑局部弯曲，地基反力按直线分布，计算基底反力应扣除底板自重及其上填土的自重，其压力为p1-p3+p4。问题:22. 已知墙下条形基础的底面宽度为2.5m，墙宽0.5m，基底压力在全断面分布为三角形，基底最大边缘压力为200kPa，求作用于每延米基底上的轴向力和弯矩。答案:基底平均压力pk Fk=pA=1002.5=250kN/m Mk=1001.04=104.2kNm/m 轴向力Fk=250kN/m 弯矩Mk=104.2kNm/m 问题:23. 某高低层一体的办公楼，采用整体筏形基础，基础埋深7.0m，高层部分基础尺寸为40m40m，基底压力430kPa，多层部分基础尺寸40m16m，土层重度=20kN/m3，地下水位埋深3.0m，试求高层部分的荷载在多层建筑基底中心点以下深度12m处所引起的附加压力。 答案:高层基底附加压力 p0=pk-h=430-(320+410)=330kPa 面积acoe 1=0.2334 面积bcod p=p0(21-22)=330(20.2334-20.16) =48.4kPa 问题:24. 某箱形基础，作用在基础底面压力pk=80kPa，地基土=18kN/m3，地下水位自然地面下1.0m，试求当基底附加压力为零时，基础的埋深。答案:基底附加压力 箱形基础埋深d=8.75m时，基底附加压力为零。 问题:25. 砌体结构由于不均匀沉降纵墙窗角产生的裂缝如图所示，试定性判断沉降情况。 答案:(1)1的裂缝呈正八字形，说明房屋中间沉降大，两头沉降小； (2)2的裂缝呈倒八字形，说明房屋中部沉降小，两头沉降大； (3)3的裂缝为向左侧斜裂缝，说明房屋右侧沉降依次增大，左侧沉降依次减小； (4)4的水平裂缝为房屋受大的水平力作用引起。 问题:26. 某条形基础，宽度b=2.0m，埋深1.5m，基础顶作用竖向荷载Fk=350kN/m，土层分布：03.0m，黏土=19.8kN/m3，Es=12MPa；3.05.0m淤泥质黏土，=18kN/m3，Es=4MPa。试计算软弱下卧层地基压力扩散角和软弱下卧层顶面附加压力值。答案:(1) 根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)表5.2.7软弱下卧层地基压力扩散=23。 (2)条形基础软弱下卧层顶面处的附加压力 pc=19.81.5=29.7kPa =107.2kPa 问题:27. 基础的长边l=3.0m，短边b=2.0m，偏心荷载作用在长边方向，试计算最大边缘压力时所用的基础底面截面抵抗矩W。答案:W式中的平方项为基础底面宽度(最小边长)，或为力矩作用方向的基础底面边长。 问题:28. 某高层建筑，地上25层，地下2层，采用筏板基础，底面尺寸30m25m，板厚2.45m，竖向荷载Fk=3105kN，基础埋深6.0m，地下水位-5.0m，土层分布：02m填土，=15kN/m3；210m粉土，=17kN/m3；1018m黏质粉土，=19kN/m3；1826m粉土，=18kN/m3；2635m为卵石，=21kN/m3。混凝土=24.5kN/m3。试求：(1)基底平均压力；(2)基底附加压力；(3)在22m取土进行压缩试验，试验最大压力；(4)=20，ck=15kPa，计算地基承载力特征值。答案:(1) (2)p0=pk-mh p0=460-14.76=372kPa (3) 压缩试验最大压力z+c=213.7+220=433.7kPa (4)Mb=0.51，Md=3.06，Mc=5.66 fa=Mdb+Mdmd+Mcck =0.5176+3.0614.76+5.6615 =376.2kPa 问题:29. 墙下条形基础的剖面见图，基础宽度b=3m，基础埋深2.0m，基础底面压力分布为梯形，最大边缘压力设计值Pmax=150kPa，最小边缘压力设计值Pmin=60kPa，已知验算截面-距最大边缘压力端的距离a1=1.0m，试求截面-处的弯矩设计值。 答案:截面-处的基底压力p- 问题:30. 有一工业塔高30m，正方形基础，边长4.2m，埋置深度2.0m，在工业塔自身的恒载和可变荷载作用下，基础底面均布压力为200kPa，在离地面高18m处有一根与相邻构筑物连接的杆件，连接处为铰接支点，在相邻建筑物施加的水平力作用下，不计基础埋置范围内的水平土压力，为保持基底面压力分布不出现负值，试求该水平力最大值，及基底最大压力值。 答案:令 问题:31. 某条形基础，如图所示，墙宽0.4m，基础混凝土强度等级C15，传至基础顶面荷载Fk=400kN/m，弯矩Mk=30kNm/m，试回答下面问题： (1)已知黏性土质量密度s=2.79/cm3，w=27%，求e； (2)修正后持力层地基承载力特征值； (3)计算基础宽度； (4)按土的抗剪强度指标计算持力层地基承载力特征值； (5)验算软弱下卧层地基承载力； (6)验算基底压力； (7)计算基础板最大剪力； (8)计算地基沉降的附加压力； (9)判断软弱下卧层的压缩性； (10)计算底板最大弯矩。 答案:(1)s=sg=27009.81=26.5kN/m3 =0.77 (2)fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) 设条形基础宽度b3m，e=0.77，L=0.75 b=0.3，d=1.6 fa=200+0+1.619(2-0.5)=245.6kPa (3)，取b=2m (4)fa=Mbb+Mdmd+Mcck k=24，Mb=0.8，Md=3.87，Mc=6.45 fa=0.892.0+3.87192+6.4520=290.5kPa (5)验算软弱下卧层地基承载力特征值 fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =153.5kPa pcz=192+93=65kPa pz+pcz=88.8+65=153.8kPafa=153.5kPa，基本满足。 (6) pmax=284.8kPa1.2fa=1.2245.6=294.7kPa，满足。 (7)净压力 pjmax=330.5kPa，pjmin=209.5kPa 墙边处基础底面地基反力设计值 最大压力一侧至墙边平均压力 剪力V1=pga1=306.30.8=245kN/m (8)计算沉降附加压力，荷载应该用准永久组合值 (9) a0.5，属高压缩性土。 (10) 条形基础l=a=1m，墙体为混凝土 pmin=263.5kPa =100kNm/m 问题:32. 某天然稳定土坡，坡角35，坡高5.0m，坡体土质均匀，无地下水，土的e和L均小于0.85，=18kN/m3，fak=160kPa，坡顶部位拟建工业厂房，采用条基，作用基础顶面竖向力Fk=350kN/m，基础宽度2.0m，按厂区整体规划，基础底面边缘距坡顶4m。试问条基的埋深应多少才能满足要求。 答案:根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)计算。 对于稳定土坡坡顶上的建筑，当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长小于或等于3m时，条形基础应满足下式且不得小于2.5m。 pkfa fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5) b=0.3，d=1.6 fa=160+0+1.618(d-0.5)pk 145.6+28.8d175+70d 8.8d29.4，d3.34m 基础埋深d=3.34m 点评：此题地基承载力和边坡稳定性两项内容都要考虑。 二、单项选择题问题:1. 某高层住宅楼与裙楼的地下结构相互连接，均采用筏板基础，基底埋深为室外地面下10.0m。主楼住宅楼基底平均压力Pk1=260kPa，裙楼基底平均压力Pk2=90kPa，土的重度为18kN/m3，地下水位埋深8.0m，住宅楼与裙楼长度方向均为50m，其余指标如图所示，试计算修正后住宅楼地基承载力特征值最接近下列哪个选项？ A.299kPaB.307kPaC.319kPaD.410kPa答案:A根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)5.2.4条条文说明： 目前建筑工程大量存在着主裙楼一体的结构，对于主体结构地基承载力的深度修正，宜将基础底面以上范围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度两倍时，可将超载折算成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值。 (1)基础埋深内，土的平均重度 (2)主楼住宅楼宽15m，裙楼宽35m215m 故基础埋深需计算超载折算为土层的厚度，裙楼折算成土层厚度 住宅楼另一侧土的埋深为10m，取两者小值，计算埋置深度d=5.63m (3)基础宽度b=15m6m，取b=6m，据e=0.7，11=0.6，查表5.2.4得b=0.3，d=1.6 (4)fa=160+0.3(18-10)(6-3)+1.616(5.63-0.5)=298.53kPa 问题:2. 有一工业塔，刚性连续设置在宽度b=6，长度l=10m，埋置深度d=3m的矩形基础板上，包括基础自重在内的总重为Nk=20MN，作用于塔身上部的水平合力Hk=1.5MN，基础侧面抗力不计，如图所示。为保证基底不出现零压力区，试问水平合力作用点与基底距离最大值应与下列何项数值最为接近？_ A.15.2mB.19.3mC.21.5mD.24.0m答案:B根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)第5.2.1条和第5.2.2条计算 不出现零应力的临界状态，即pkmin=0，则需要。 即即 问题:3. 高速公路连接线路平均宽度25m，硬壳层厚5.0m，fak=180kPa，Es=12MPa，重度=19kN/m3，下卧淤泥质土，fak=80kPa，Es=4MPa，路基重度20kN/m3。在充分利用硬壳层，满足强度条件下的路基填筑最大高度最接近下列哪个选项？_ A.4.0mB.8.7mC.9.0mD.11.0m答案:A根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D632007) 式中：p0k软弱层顶面附加压力； pgk软弱层顶面自重压力，pgk=519=95kPa； fa软弱层的容许承载力； b路基宽度，b=25m； p0k路基底面压力，p0k=20h； pgk路基底面自重压力，pgk=0； k抗力系数，k=1.0。 fa=fa0+2h=80+195=175kPa 问题:4. 某场地建筑地基岩石为花岗岩，块状结构。勘察时取试样6组，试验测得饱和单轴抗压强度的平均值为29.1MPa，变异系数为0.022。按照建筑地基基础设计规范(GB 500072011)的有关规定，该建筑地基的承载力特征值最大取值最接近于下列哪个选项的数值？_A.29.1MPaB.28.6MPaC.14.3MPaD.10.0MPa答案:C统计修正系数为 岩石饱和单轴抗压强度标准值frk为 frk=29.10.982=28.57MPa 根据附录A表A.0.2，块状结构为较完整，折减系数，fa取最大值，。 问题:5. 某建筑物采用条形基础，基础宽度2.0m，埋深3.0m，基底平均压力为180kPa，地下水位埋深1.0m，其他指标如图所示，问软弱下卧层修正后地基承载力特征值最小为下列何值时，才能满足规范要求？ A.134kPaB.145kPaC.154kPaD.162kPa答案:A根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)5.2.7条得： (1)，地基压力扩散角为23 (2)pc=191+(19-10)2=37kPa (3) (4)pcz=119+49=55kPa (5)总压力为：pz+pcz=77.3+55=132.3kPa 问题:6. 甲建筑已沉降稳定，其东侧新建乙建筑，开挖基坑时采取降水措施，使甲建筑物东侧潜水地下水位由-5.0m下降至-10.0m。基底以下地层参数及地下水位如图所示。估算甲建筑物东侧由降水引起的沉降量接近于下列何值？_ A.38mmB.41mmC.63mmD.76mm答案:A-5.0-10.0m内平均孔压变化为10，土层压缩量为 -10.0-12.0m内平均孔压变化为105=50kPa，土层压缩量为 -12.0-15.0m内不透水黏土在基坑降水期间可以认为孔压不变，因此压缩量为0。于是，总的沉降量(即土层压缩量)为 20.83+16.67=37.5mm 点评：本题的要点是孔隙水压力降低导致有效应力增加，进而引起土层压缩。另外，对不透水黏土，基坑降水期间孔压不变，因而压缩量为0。如果没有注意到该细节，计算中加上黏土层的压缩量15mm，会得到总压缩量为52.5mm，与备选答案中哪个都不一致。此时动脑筋想一想，就能得到正确答案。 问题:7. 某建筑物基础承受轴向压力，其矩形基础剖面及土层的指标如图所示。基础底面尺寸为1.5m2.5m。根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值fa，应与下列哪项数值最为接近？_ A.138kPaB.143kPaC.148kPaD.153kPa答案:B根据建筑地基基础设计规范(GB 500072011)第5.2.5条，即 fa=Mbb+Mdmd+Mcck 由k=22查表，Mb=0.61，Md=3.44，Mc=6.04 基础底面以上土的加权平均重度，于是 fa=0.61(18-10)1.5+3.4414.51.5+6.0410=143kPa 问题:8. 如图所示，某建筑采用柱下独立方形基础，基础底面尺寸为2.4m2.4m，柱截面尺寸为0.4m0.4m。基础顶面中心处作用的柱轴向力为F=700kN，力矩M=0，根据建筑地基基础设计规范(GB 50072011)，试问基础的柱边截面处的弯矩设计值最接近于下列何项数值？_ A.105kNmB.145kNmC.185kNmD.225kNm答案:A根据建筑地基基础设计规范(GB 50072011)第8.2.7条第3款计算 由图可知 =149.5kPa 于是 问题:9. 既有基础平面尺寸4m4m，埋深2m，底面压力150kPa，如图所示，新建基础紧贴既有基础修建，基础平面尺寸4m2m，埋深2m，底面压力100kPa。已知基础下地基土为均质粉土，重度=20k