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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深基础(四)注册土木工程师考试密押资料专业案例分类模拟题深基础(四)专业案例分类模拟题深基础(四)一、论述题问题:1. 某构筑物基础采用16根直径0.5m、桩长15m预应力管桩(见图),作用承台顶的荷载效应准永久组合F3360kN,试估算桩基础中心处的沉降(1.0,e0.321)。答案: 沉降计算如表所示。 问题:2. 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,qsik30kPa;212m淤泥,qsik15kPa;1214m黏土,qsik50kPa;1418m强风化花岗岩,qsik120kPa;18m以下为中风化花岗岩,frk6000kPa。试计算单桩极限承载力。答案:嵌岩桩单桩极限承载力Quk QukQsk+Qrk Qskuqsikli,QrkrfrkAp hr/d2/0.82.5,r0.95 QukQsk=Qrk 2.51(230+1015+250+4120+2.51)+0.9560000.5 2.51790+28503640kN 问题:3. 某建筑,采用墙下单排桩基础,桩径0.67m,桩长20m,灌注桩混凝土强度等级C30,桩间距4.0m,荷载效应准永久组合桩顶荷载Qj4000kN,土层分布为:05m为淤泥质黏土,18kN/m3;520m为粉土,17.8kN/m3;2023.6m为中砂,19kN/m3,Es 70MPa;23.6m以下为卵石,20kN/m3,Es150MPa。试求0号桩沉降(j0.6,1.0)。 答案:桩间距sa4.0m6d60.674.02m,属疏桩基础,应考虑0.610.62012m范围邻桩桩径影响,共6根桩对0号桩的沉降有影响。 j0.6,端承型桩,应考虑桩身弹性压缩Se 承台底为淤泥质黏土,不考虑承台影响,zci0,Qj4000kN,lj20m,Qj/l2j4000/202 10kN/m2 式中:m计算水平向影响范围(0.6倍桩长)内的基桩数; n沉降计算深度范围内土层的计算分层数,分层数应结合土层性质,分层厚度不应超过计算深度的0.3倍; zi计算点影响范围内各基桩产生的桩端平面以下第i层土1/2厚度处附加竖向应力之和; zci承台压力对沉降计算点桩端平面以下第i计算土层1/2厚度处产生的应力; zi第i计算土层厚度(m); Esi第i计算土层的压缩模量(MPa),采用土的自重应力至土的自重应力加附加应力作用时的压缩模量; Qj第j桩在荷载效应准永久组合作用下,桩顶的附加荷载(kN),当地下室埋深超过5m时,取荷载效应准永久组合作用下的总荷载为考虑回弹再压缩的等代附加荷载; lj第了桩桩长(m); Aps桩身截面面积; j第j桩总桩端阻力与桩顶荷载之比,近似取极限总端阻力与单桩极限承载力之比; 基桩桩端平面以下附加竖向应力和自重应力计算 题3-19表1 z (m) z (m) l/d m=z/l i/d n0=0 n1=4/20=0.2 n2=8/20=0.4 n3=12/20=0.6 zi (kPa) c (kPa) Ip Is z1 (kPa) Ip Is z2(kPa) Ip Is z3(kPa) Ip Is z4(kPa) 20.08 0.08 30 1.004 0.2 536.54 8.395 3252 0.111 0.686 3.412=6.820.093 0.317 1.832=3.660.078 0.182 1.22=2.43264.9 357 21.6 1.52 30 1.08 0.2 30.085 2.422 195 0.448 0.67 5.372=10.740.116 0.314 1.952=3.90.081 0.183 1.222=2.44212.1 387.4 23.6 2.0 30 1.18 0.2 6.259 1.089 41.9 1.019 0.596 8.52=170.815 0.306 2.332=4.660.093 0.183 1.292=2.5866.2 425.4 26.0 2.4 30 1.30 0.2 2.316 0.641 16.5 1.01 0.474 7.952=15.90.275 0.285 2.792=5.580.118 0.180 1.432=2.8640.83 473.4 28 2.0 30 1.40 0.2 1.333 0.470 9.88 0.811 0.388 6.422=12.840.31 0.262 2.912=5.820.139 0.173 1.532=3.0631.6 513.4 Ip,ij、Is,ij分别为第j桩的桩端阻力和桩侧阻力对计算轴线第i计算土层1/2厚度处的应力影响系数; Ec桩身混凝土的弹性模量; Pc,k第是块承台底均布压力,Pc,kc,kfak取值,其中c,k为第k是块承台底板的承台效应系数,fak为承台底地基承载力特征值; ki第k是块承台底角点处,桩端平面以下第i计算土层1/2厚度处的附加应力系数; e桩身压缩系数,端承型桩,e1.0,摩擦型桩,l/d30时,e2/3,l/d50时,e1/2; 沉降计算经验系数,无当地经验时,可取1.0。 桩端平面以下附加应力和沉降计算见题3-19表1和题3-19表2。 基桩沉降计算深度应满足应力比zi0.2c,zn为桩端平面以下6.0m,zn6.0m,由桩顶起算为 26.0m。 所以0号基桩总沉降 S20.92+7.5828.5mm 问题:4. 某预制桩,截面0.4m0.4m,桩长12m,土层分布:02m粉土,qsik55kPa; 2.08.0m粉细砂,qsik25kPa,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,qsik60kPa,qpk5500kPa,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 2.08m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l1/3,5m处l1/3,l处l2/3,7m处l1/3 不考虑液化单桩极限承载力 Quk0.44(2.055+625+4.060)+55000.16 800+8801680kN 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43%。 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。 题3-64表 Q(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 答案:根据建筑基桩检测技术规范(JGJ 1062003)判定单桩极限承载力。 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s40mm所对应的荷载为单桩极限承载力。 Qu4150kN 单桩承载力特征值 问题:6. 某钻孔灌注桩,桩径d0.8m,扩底直径D1.6m,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阻力比值。答案:设扩底极限端阻力为QDpk,不扩底极限端阻力为Qdpk,则: 问题:7. 某桩基的多跨条形连续承台梁净跨距均为7.0m,承台梁受均布荷载q100kN/m作用,试求承台梁中跨支座处变距M。答案:根据建筑桩基技术规范(JGJ 942008)附录G,按倒置弹性地基梁计算砌体墙下条形桩基承台梁时,先求得作用于梁上的荷载,然后按普通连续梁计算其弯矩。 均布荷载下支座弯矩为 式中:q承台深底面以上的均布荷载; Lc计算跨度,Lc1.05L1.0577.35m。 问题:8. 某浮式沉井浮运过程(落入河床前),所受外力矩M40kNm,排水体积 V40m3,浮体排水截面的惯性矩I50m4,重心至浮心的距离A0.4m(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(JTJ 024),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-ao; M外力矩; V排水体积; 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,I为沉井浮体排水截面惯性矩; w水重度。 I/V50/401.25m 问题:9. 某钻孔灌注桩,桩径0.8m,桩长10m,穿过软土层,桩端持力层为砾石桩四周大面积填土,p10kPa,如图所示,试计算因填土产生的负摩阻力的下拉荷载(n0.2)。 答案:ln/l00.9 l010m,ln0.9109m 中性点深度为9m 问题:10. 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。 题3-66表 层序 土层名称 层底深度(m) 层厚(m) w(%) (kN/m3) e Ip c(kPa) () Es(MPa) qsik(kPa) 填土 1.2 1.2 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:在桩周范围压缩层厚度 22.7-220.7m 桩端持力层为粉砂 ln/l00.7,ln0.7l00.720.714.5m 由地面起算中性点位置为 14.5+216.5m 黏土 0.3 淤泥质黏土 0.2 212m淤泥质黏土 2m处土自重压力为7856kPa 212m 136+1/21710121kPa,qnsl0.212124.2kPa 1216.5m 236+1710+1/2184.5246.5kPa,qns20.3246.573.95kPa 问题:11. 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l13m,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。 题3-5表 层 序 土 名 层底深度 探头平均侧阻力fsi(kPa) 探头阻力qc(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 QukuliifsiqcAp 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 i10.04f-0.55si 砂土 i5.05f-0.45si 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 4d4 0.41.6m2.0m,qc12000kPa 1/2,Ap0.40.40.16m2 黏性土 i10.04f-0.55si10.0412-0.5510.040.2552.56 粉砂 i5.05f-0.45si5.05110-0.455.040.1210.61 问题:12. 某桥梁桩基,桩顶嵌固于承台内,承台底离地面10m,桩径d1m,桩长L50m,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,h504/4/0.2516 Lc/d13/1.013,桩压曲稳定系数0.895。 问题:13. 某桩基工程,其桩形平面布置、剖面及地层分布如题3-23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(r2.05,l0.3,b0.2)。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 RhhRha 式中:Rha单桩水平承载力特征值,Rha100kN; h群桩效应综合系数。 hir+l+b 式中:i桩的相互影响效应系数。 问题:14. 条件同题3-59,同时已知粉土水平抗力系数的比例系数m5MN/m4,粉细砂m 10MN/m4,桩顶铰接xoa10mm,试计算考虑土层液化时的水平承载力(EI53MNm2)。答案: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,d0.45m。 hm2(d+1)2(0.45+1)2.9m m综合计算值 单桩水平承载力特征值 问题:15. 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Fk5000kN,试计算桩基础沉降(e0.196)。 答案: p0p-h352.2-219314.2kPa 沉降计算深度 z0.2c 设zn16m,c219+1815+320+2.519+2.518+208620.5kPa z314.20.00748.79kPa0.2c0.2620.5124kPa,zn16m,满足。沉降计算见题3-69表。 问题:16. 某柱子(0.5m0.5m)竖向荷载Fk2500kN,Mk560kNm,采用0.3m0.3m预制桩,桩长11.3m,承台底在地面下1.2m,如图所示,已做设计性试桩,单桩承载力特征值及Ra320kN,试: (1)确定桩数; (2)确定承台尺寸、桩间距; (3)验算复合基桩竖向力特征值; (4)承台C25混凝土,确定承台高度和验算冲切承载力; (5)确定承台配筋(采用II级钢)。 答案:确定桩数 初设承台尺寸2.8m2.8m (2)确定桩布置 桩中心距为3d30.30.9m,取1.1m 承台尺寸bl1.12+0.322.8m (3)验算基桩竖向力特征值 (4)承台高度设计及冲切承载力验算 承台高度设计 承台受剪承载力 Vhsftb0h0 设h0.74m,h00.7m,h10.4m C25混凝土 ft1.27MPa hsftb0h01.012702.140.70.8751664.6kN V1468.4kNhsftb0h01664.6kN,满足。 冲切承载力验算 Fl2ox(bc+aoy)+oy(hc+aoxfth0hp 冲跨比 aox/h00.7/0.71.0 bchc0.5m,aoxaoy0.7m C25混凝土 ft1270kN/m2 Fl1.35(F-Qi)1.35(2500-277.8)3000kN Fl3000kN20.7(0.5+0.7)212700.72987kN,不满足。 (5)承台配筋计算 承台弯矩计算截面取柱边。 承台中间桩 Nj375kN 承台左边桩 Nj375-84.8290.2kN 柱右侧 MyNjxi3489.5(0.7+0.15)1248kNm 问题:17. 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 HPB235,1718,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),桩顶下5d2.75m范围内,箍筋间距小于或等于100mm,桩身受压强度设计值 NcfcAp+0.9fyAs 预制管桩 c1.0,C40混凝土,fc19.5N/mm2 HPB235,fy210N/mm2 As4326mm2 N0.8519.50.1181106+0.92104326 1.958106+81761427756142775.6kN 根据建筑地基基础设计规范(GB 500072002),单桩竖向力设计值 QApfcc c0.75,fc19.5N/mm2,Ap=0.1181m2 Q0.118110619.50.751727213N1727.2kN 问题:18. 某桩基工程,基桩形平面布置、剖面和地层分布如题3-23图所示,土层物理力学指标见表,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。 题3-26表 土层名称 fak(kPa) qsik(kPa) qpik(kPa) 土层名称 fak(kPa) qsik(kPa) qpik(kPa) 填土 黏土 150 50 粉质黏土 180 40 细砂 350 90 4000 粉砂 220 80 3000答案:考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值为 RRa+cfakAc 式中:Ra单桩承载力特征值; fak承台下l/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c0.060.08,取c0.06。 RRa+cfakAc495+0.0618028.29800.5kN 考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值为800.5kN,单桩承载力特征值为495kN,考虑承台效应复合基桩承载力特征值增加38%。 问题:19. 某多层住宅框架结构,采用独立基础,作用柱顶荷效应标准组合Fk320kN,准永久组合F288kN,基础埋深1.2m基础bl224m2,土层分布为:010m为淤泥质黏土,17.4 kN/m3,Es1.5MPa,fak100kPa;10m15m为黏土,18.5kN/m3,Es6MPa;15m以下为黏土,18kN/m3,Es10MPa。为减小基础沉降,基础下疏布摩擦桩,桩径0.2m,桩长9.0m,C20混凝土,单桩承载力特征值Ra60kN,地下水位地面下0.5m,试设计该基础,并比较不设疏桩和设疏桩基础中点沉降量。 答案:经深宽修正后地基承载力特征值 设桩间距为1.2m,疏桩数量为 Bc/l2/90.220.4,sa/d1.2/0.26,查建筑桩基技术规范(JCJ 942008)知c0.35。 不设疏桩,基础中心点沉降计算如题3-20表1所示。 由计算沉降深度向上取厚度z0.6m 不设疏桩时基础中点沉降为 ss79.721.1679.7292.5mm 设置疏桩时基础中点沉降为 式中:s桩基中心点沉降量; 沉降计算经验系数,无当地经验时,可取1.0; Ss由承台底地基土附加压力作用下产生的中点沉降; Ssp由桩土相互作用产生的中点沉降; p0按荷载效应准永久值组合计算的假想天然地基平均附加压力(kPa); Esi基底以下第i层土的压缩模量,应取自重压力至自重压力与附加压力段的模量值; m地基沉降计算深度范围的土层数,沉降计算深度按z0.1c确定; 桩身范围内按厚度加权的平均桩侧极限摩阻力、平均压缩模量; Sa/d等效距径比; zi,zi-1基底至第i层、第i-1层土底面的距离; 基底至第i层、第i-1层土层底范围内的角点平均附加压力系数,根据承台等效面积的计算分块矩形长宽比a/b及深宽比zi/b2zi/Bc,其中承台等效宽度Bc ,B、L为建筑物基础外缘平面的宽度和长度; F荷载效应准永久值组合下,作用于基底的总附加荷载(kN); p基桩刺入变形影响系数,按桩端持力层土质确定,砂土为1.0,粉土为1.15,黏性土为1.30。 Sa/d1.2/0.26,由桩土相互作用产生的中点沉降 由承台底地基土附加压力作用下产生的中点沉降计算如题3-20表2。 继上表 根据z0.1c确定计算深度zn8.8m 承台中点沉降s(S0+Ssp)1.0(18.6+19.4)38mm 所以通过设置减沉复合疏桩基础比未设置疏桩比较,承台中点沉降减小2.4倍。 问题:20. 群桩基础,桩径d0.6m,桩的换算埋深h4.0,单桩水平承载力特征值Rha50kN(位移控制)沿水平荷载方向布桩排数n13排,每排桩数n24根,距径比Sa/d3,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 RhhRha 当水平荷载方向sa30.61.8m6d60.63.6m时,群桩中复合基桩水平力计算。 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10); 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0a10mm(对水平位移敏感的结构物取0a6mm); Bc承台受侧向土抗力边的计算宽度(m),BcBc+1,Bc为承台宽度; hc承台高度(m)。 h4.0,位移控制r2.05 承台位于地面以上0.5m,l0,b0 hir+l0.63682.05+01.305 RhhRha1.3055065.25kN 问题:21. 某群桩基础,如图所示,承台尺寸2.6m2.6m,埋深2.0m,桩群外缘断面尺寸A0B02.3m,作用于承台顶的竖向荷载Fk5000kN,土层分布:02m,填土 18kN/m3;215.5m黏土,19.8kN/m3,桩侧阻力极限值 qsik26kPa;15.517m粉土,18kN/m3,Es9MPa, qsik64kPa。试验算软弱下卧层的承载力。 答案:z+mzfaz 0.25B00.252.30.575m,10 0.5B00.52.31.15m,25 t3m0.5B01.15m,25 经深度修正软弱下卧层承载力特征值 fazfak+dm(d-0.5),d1 faz100+1.010.2(20-0.5)100+198.9298.9kPa z+mz343.4kPafa298.9kPa,不满足。 问题:22. 某4根承台,桩截面0.4m0.4m,预制桩,承台混凝土强度等级C35(ft 1.57MPa),试计算角桩冲切承载力。 答案:问题:23. 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F3200kN,弯矩设计值M170kNm,水平力设计值H150kN,承台C20混凝土,钢筋HRB335,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:柱边承台冲切承载力 Fl2ox(bc,+aoy)+oy(hc+aox)hpfth0 h00.9-0.05-0.0350.815m Fl3200kN,C20混凝土,ft1.1MPa hp0.992 2ox(bc+aoy)+oy(hc+aox)fth0hp 20.66(0.35+0.163)+1.6(0.35+0.725)11000.8150.992 2(1.31+1.72)889.35389.2kN FlF-Qi3200-03200kN Fl3200kN2ox(bc+aoy)+oy(hc+aox)fth0hp5389.2kN,满足。 (2)角桩承台冲切承载力 Nl596.8kN1267.60.9921257.5kN,满足。 (3)承台斜截面受剪承载力 b02.0m,h00.815m C20混凝土,ft1100kPa hsftb0h00.9950.926110020.8151652kN I-I斜截面最大剪力设计值 V2596.81193.6kN V1193.6kNhsftb0h01652kN,满足。 II-II斜截面最大剪力设计值 hsftb0h00.9951.43.20.81511003996kN V1600kNhsftb0h03996kN,满足。 (4)受弯承载力计算 MxNiyi My=Nixi My2596.8(0.175+0.725)1074.2kNm (5)配筋计算 问题:24. 由桩径d0.8m的灌注桩组成群桩,其横向和纵向桩距SaxSay3d,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qns15kPa,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:问题:25. 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,w12.5%, e1.06,试估算黄土对桩产生的负摩阻力。答案:单位体积土粒重度 Sr85% 黄土饱和重度 satd+Srnw13.8+0.850.5141018.15kN/m3 qnsininizi,取n0.2 土层中性点深度 z3.0m 黄土湿陷对桩的负摩阻力 问题:26. 某桩基三角形承台如图所示,承台厚度1.1m,钢筋保护层厚度0.1m,承台混凝土抗拉强度计算值ft1.7N/mm2,试计算底部角桩冲切承载力。 答案:三桩三角形承台底部角桩冲切承载力为 式中:N1不计承台及其上土重后,在荷载效应基本组合作用下角桩净反力设计值; 11、12角桩冲跨比,1111/h0,1212/h0,其值应满足0.251.0的要求; 11、a12从承台底角桩内边缘引45冲切线与承台顶面相交点至角桩内边缘的水平距离;当柱或承台变阶处位于该45线以内时,则取由柱边与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线(题3-15图)。 c12.2m,160,ft1.7MPa,h01.0m,hp0.98 三桩三角承台底桩冲切承载力为 问题:27. 某3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Fk2000kN,弯矩Mx50kNm,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 N1h1Fk(h1-h2)+Gk(h1-h2)+Mx (Fk+Gk)(h1-h2)+Mx (2000+2.6220)(2.078-1.386)+50 21040.692+501506kNm 对过形心x轴取矩 问题:28. 某人工挖孔灌注桩,桩径d1.0m,扩底直径D1.6m,扩底高度1.2m,桩长10.5m,桩端入砂卵石持力层0.5m,地下水位在地面下0.5m。土层分布:02.3m填土, qsik20kPa;2.36.3m黏土,qsik50kPa;6.38.6m粉质黏土,qsik40kPa;8.69.7m黏土,qsik50kPa;9.710m细砂,qsik60kPa;10m以下为砂卵石,qpk5000kPa。试计算单桩极限承载力。答案:QukQsk+Qpkusiqsiklsi+pqpkAp 大直径桩侧阻和端阻尺寸效应系数为: Quk3.141.0(202.30.894+504.00.894+401.00.894)+0.79425000 255.68+79408195.7kN 问题:29. 某预制桩截面尺寸0.35m0.35m,桩长12m,桩在竖向荷载Q01200kN作用下测得轴力为三角形分布,L0,Q01200kN,L12m,Q00,试计算桩侧阻力分布。答案: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,qz71.4kPa。 问题:30. 某钢管桩外径为0.9m,壁厚为20mm,桩端进入密实持力层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,n4 hb/d2.5/0.92.785 p0.16hb/de p0.162.5/0.450.89 Qpk1pqpkAp0.89qpkAp 开口桩 hb/d2.5/0.90.785 p0.16hb/d0.162.5/0.90.44 Qpk20.44qpkAp 带十字隔板比开口桩极限端阻力提高202%。 问题:31. 软土地区采用5根桩群桩钻孔灌注桩基础,承台埋深1.5m(见图),承台尺寸3.8m3.8m,作用于承台顶准永久组合竖向力F3000kN,桩径0.6m,桩长11m,已知等效沉降系数e0.229,沉降计算深度为桩端下5m,试计算桩基础中心点的沉降。答案: p0p-h237.8-201.5207.8kPa p0207.8kPa等效作用在桩端平面上,等效面积为3.83.814.44m2 沉降计算见题3-7l表。 基础中心点沉降 sesi,1.2 s1.20.22944.1412.13mm 问题:32. 某灌注桩基础,桩入土深度为20m,桩径为1.0m,配筋率0.68%,桩顶铰接,地基土水平抗力系数比例系数m20MN/m4,抗弯刚度EI5106kNm2,问基桩水平承载力特征值Rha1000kN时的桩在泥面处的水平位移为多少?答案:问题:33. 如图所示某桩基础承受荷载效应基本组合水平力设计值 Hk200kN,试求桩的轴力。 答案:设斜桩轴力为N1,垂直桩轴力为N2。 N1sin30H200 N1cos30N2 N2400cos304000.87348kN(拉) 问题:34. 某工程采用直径0.7m的钢管桩,壁厚10mm,桩端带隔板开口桩n2,桩长 26.5m,承台埋深1.5m,土层分布:03m填土,qsk25kPa;38.5m黏土,qsik50kPa;8.5 25.0m粉土,qsik65kPa;2530m中砂,qsik75kPa,qpk7000kPa。试计算钢管桩单桩竖向极限承载力。答案: Quk1.00.7(1.525+5.550+16.565+375)+0.870000.72/4 3540.6+20035543.6kN 问题:35. 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Fk1100kN,准永久组合值F1000kN,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,19.8kN/m3,Es150MPa;50m以下为中风化熔结凝灰岩,20kN/m3,Es220MPa。经单桩静载荷试验,单桩承载力特征值R1120kN,端阻力特征值RP300kN,试验算基桩轴心竖向力和基桩沉降。答案:基桩竖向力Nk (2)基桩沉降s 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n/li0,l/d40/0.580,查建筑桩基技术规范(JGJ 942008)表F.0.2-2、表F.0.2-3得Ip和Is,满足应力比zi0.2ci条件,zn41.36m,基桩沉降s1.02+3.784.8mm。 桩径影响的沉降计算 题3-22表 zi(m) 分层厚度zi(m) l/d m=z/l Ip Is zi (kPa) c (kPa) 0.2c (kPa) Esi (MPa) si (mm) si (mm) 40.16 0.16 80 1.004 3076.3 21.35 528.86 292 58.4 150 0.564 0.564 40.76 0.6 80 1.02 451.66 9.365 80.49 297.9 59.6 150 0.322 0.886 41.36 0.6 80 1.034 182.92 5.931 33.57 303.8 60.75 150 0.134 1.02 41.96 0.6 80 1.05 89.104 4.128 16.92 309.6 61.93 150 0.068 1.088 42.56 0.6 80 1.064 55.0 3.155 110.72 315.5 63.1 150 0.043 1.13 问题:36. 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加压力为300kPa,沉降计算经验系数0.7,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sa1.6m6d60.42.4m,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; e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; zij
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