地基处理习题解答

1、1. 某工程采用换填垫层法处理地基，基底宽度为10m，基底下铺厚度的灰土垫层，为了满足基础底面应力扩散要求，试求垫层底面宽度。 （12m）（解）z6 2 10，灰土280垫层底面宽度b b 2ztan 28 0 10 2 2 tan280 12m2. 某工程采用振冲法地基处理，填料为砂土，桩径，等边三角形布桩，桩间距1.5m，处理后桩间土地基承载力特征值 fak 120kpa ，试求复合地基承载力特征值。（桩土应力比 n3） 。（ fspk 154.8kpa ）3. 一辆重车的总重力为 300kN，按横向分布两辆车，单辆车荷载分布长度，荷 载分布宽度，如果将相应的车辆荷载换算成为底面积相同，重

2、度为m3土柱的当量高度，试计算当量高度。 （h=（ 解 ） 一辆车的平均压力 p 300 9.74kpa5.6 5.5二辆车平均压力 p 9.74 2 19.48kpa当量高度 rh 19.48, h 1.07m4. 某饱和黏土，厚 H=6m，压缩模量 Es1.5MPa ，地下水位和地面相齐，上面铺 设 80cm砂垫层 （r 18kN m3） 和设置塑料排水板，然后用 80kPa大面积真空预 压 3 个月，固结度达 85%，试求残余沉降 （ 沉降修正系数取，附加应力不随深 度变化 ） 。 （57mm）s P H rh 80 H 0.378m ES 1500st s 0.85 0.32m残余沉降

3、sst 57mm5. 某场地天然地基承载力特征值 fak 120kpa ，设计要求砂石桩法地基处理后复合地 基承载力特征值达 160kPa，桩径，桩间距，试求砂石桩桩体单桩承载 力特征值。4 62 某松散砂土地基，处理前现场测得砂土孔隙比e，砂土最大、最小孔隙比分1.1) 。 (s=2.54m)别为和，采用砂石法处理地基，要求挤密后砂土地基相对密实度达到， 若桩径 0.7m ，等边三角形布桩，试求砂石桩的间距 （ 解 砂石桩间距4 56 某场地采用预压排水固结加固软土地基，软土厚6m，软土层面和层底均为砂层，经一年时间，固结度达 50，试问经 3 年时间，地基土固结度能达多少 ?3 年时地基土

4、固结度达 81 。某湿陷性黄土厚 66.5m，平均干密度 d 1.25t / m 3 ，要求消除黄土湿陷性，地基治理后，桩间土最大干密度要求达m3，现采用灰土挤密桩处理地基，桩径，等边三角形布桩，试求灰土桩间距。4 58 振冲法复合地基，填料为砂土、桩径，等边三角形布桩，桩距，现场平 板载荷试验复合地基承载力特征值为200kPa，桩间土承载力特征值 150kPa，试估算桩土应力比。四、地基处理某粉土层厚度 10m，进行堆载预压， p=100kPa，砂垫层厚度，试计算粉土层的最终压 缩量以及固结度达 80时的压缩量和所需的预压时间。某超固结黏土层厚，先期固结压力pc=300kPa，由原位压缩曲线

5、得压缩指数Cc，回弹指数 Ce，土层所受的平均自重应力 p1 l00kPa ，eo=，试计算下列条件下黏土层的最终 沉降量。 (1) 建筑物荷载在土层中引起的平均竖向附加应力P=400kPa；(2) 建筑物荷载在土层中引起的平均竖向附加应力 P=180kPa。某厚度为 80m的黏土层，上下层面均为排水砂层，黏土eo=， a=，K= 10-8cm s，地表瞬间施加一无限分布均布荷载P=180kPa，试计算： (1)加荷半年后地基的沉降； (2) 土层达 50固结度所需时间。某厚 10m的饱和黏土层，地表面瞬时大面积堆载P0=150kPa，若干年后测得土层中 A、-8B、C、D、E点的孔隙水压力为

6、 ; 、198kPa，土层的 ES、K 10-8cms，试计算： (1) 黏性土固结度，此土已固结几年； (2) 再经 5 年，土层的固结度达多少， 5 年间的压缩量。O【解】1) f时刻土层平均固结度t时刻超孔隙水压力图面积UL_起始超孔隙水压力图面秋A、B、C、D、E 的静止水压力为 20kPa. 40kPa. 60kPa. SokPaX IOOkPat AxB、C、D、E 的超孔隙水压力为 3L6kPa. 54. 2kPa； 73.8kPa 90, 4kPa 和98kPa, t时刻超孔隙水压力面积JIA=-i-X31. 62 + (31* 6 + 54. 2)X2 + -X54i 2+7

7、3. 8)X2+ yXC73. 8+90. 4)X2+y(90. 4+98)X2=yX2(3L 6+85. 8128+ 164. 2+18& 4) =f598kPa m起始趙孔隙水压力面积園结度S=I 墨 = 60.1%小 KCl+ej) KEJ5.14XlO-eXX86400X5. SXlO3CV =一10yWw=N 44 X10mvdU = IrefB=M =护 X?纟T =6. QXtTd4 H24102A = ISOkPaX Ionl= 1500kPa m1hh ULhh 23(1-6 60J= 匸卅烈T= 1187X10+d=34 25年6. 0 X 10 1-6. OXIoT该土层

8、已固结了玄5年I)2) LJ = I-el, jff=6. 0X104d=6. 0365X104/年=0.219/年U=I-Ot 8ie-o2isx5108(cm/S)(I+ 1i825 = i_08iXe-624 &l 081X0 9395 = 0 24 疋:. 径向固结度计算：,；：、.”L7hl-e-r: .r.式中Ch径向固结系数； ：，Fn 与有关的系数，Fn = 芒Fna) 奇n井径比，n = dedw, dw为竖井直径；.de有效排水直径，等边三角形布桩时e = 1.05Z, I为井距；.1-同前。.,.Z = 3. 0m, dtl. 05Z=l. O53 = 3. 15m, d

9、w=033m72 =血dw = 3. 15/0 33 = 9. 545Fn =器ln(9 545)一3滋嘗戸=1 011X2. 256-0. 747 = 1. 53Uh = I-e-rxailf%尸X侦 S = I-e 2.s=-o. 105=0. 895地基总的平均固结度计算：- -UVh = I一(I-UV)(I-Uh) = I-Cl-O. 24)(1-0. 895) = 1-0. 76X0.105 = 0. 92 (2)采用高木俊介法计算平均固结度；.；高木俊介法计算地基平均固结度，就是崖筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002) 规范5. 2.7式宀EA= g (T,-G - J 亍

10、 ef(ePT,纠“)： * . 式中第(级荷载的加载速率； . p各级荷载的累加值；. S.e ! a eeITl-I,. Ti分别为第级荷载加载的起始和终止时间；., 参数，竖向和径向排水固结时，=务P=誅+犒Qi = Il = IkPad, p = 120kPa.Tt=120d, Ti-I =0, n = 9. 5451 Fn = I 53, de = 3. 15m, H=7 5m：=(12-O)-Cv = 78. IXloTm2d, Ch=234. 3104m2d尸普翳晋邈帑 j咖5+。34=。TY。丄 a_0 O1269243 ( ffi. 01269 120 -p00 012692

11、= 1-0. 532e308(e154-1) = 1-0. 532X0. 04594. 580. 532X0. 0459=0. 912由此看出: 太沙基单向固结理论计算的地基平均固结度为92%,高木俊介法计算的为 93%,两种方法的计算结果相近。 在打砂井和塑料排水板情况下，竖向固结度较小，径向固结度是主要的，在该题的条件下径向固结度是竖向固结度的3. 7倍。当砂井和塑料排水板间距很密 时，竖向固结度可忽略。两个软土层厚度分别为 H15m、 H2 10m，其固结系数和应力分布相同，排水条件皆为单面排水，两土层欲达到同样固结度时，H1=5m土层需 4 个月时间，试求 H2 10m土层所需时间。

12、（所以厚度 H2=10m的土层欲达相同固结度需 16 个月时间。 ）48某建筑物主体结构施工期为 2 年，第 5 年时其平均沉降量为 4cm，预估该建筑物最终沉降量 为 12cm，试估算第 10年时的沉降量 （ 设固结度 53） 。（第 10 年建筑物沉降量建筑甲在 3 年内沉降量为 4cm，其最终沉降约 12cm。建筑乙地基和压力增加情况与甲 相同，但黏土层厚度比甲厚 20，试估算建筑乙的最终沉降量和 3年中的沉降量 （ 设U 取b=l OrnFk+Gk7-130 + 20l.0X0.817= 146kPaa = 150kPaPQ =Pk- /A = 146 17. 50. 8=132kPa

13、zb=0. 8/1.0 = 0.8,砂 &=30_ 6(Pk-PC)6+2ztan0,pc = 17. 50. 8 = 14kPa_ L 0X(146-14)PI 1.0 + 2 0. 8 X tan30o132+T92= 68. 6kPaPCX = O- 8X17. 5 + 0. 5X7. 5 + 0. 37. 8 = 20. IkPa垫层底面淤泥质土承力经深度修正后A =A+rnW-0. 5)=761. 0X(1. 6-0. 5)17 5 X 0 8+0 5 X 7 5+0 3 X 7 8-L6= 76 + 1. 1X12. 5 = 89. 8kPaPzPcz = 6& 6 + 20. 1

14、 = 88. 9kPaa=89. 8kPa,满足。垫层宽度 b,b+2ztanl. 0 + 20. 80. 577 = 1.92m4. 57某湿陷性黄土厚665m,平均干密度iOd = I. 25tm3,要求消除黄土湿陷性，地 基治理后，桩间土最大干密度要求达1. 60tm3,现采用灰土挤密桩处理地基，桩 径0. 4m,等边三角形布桩,试求灰土桩间距。【解】灰土桩间距 取 0. 93、950 47J9XLl-t25 =O- 95042 5 = 0 95m4. 58振冲法复合地基，填料为砂土、桩径0. 8m,等边三角形布桩，桩距2. Om,现场平 板载荷试验复合地基承载力特征值为200kPa,桩

15、间土承载力特征值150kPa,试估 算桩土应力比。【解fspk = l 十加(九 _1)/Sk20 QZM=疋=d2)2 = 145, spk = 20OkPa ,九=150kPa200 = l0. 145(n-l)150200 = 15021.75(n-l)50-1 = 2j-75=2 299皿=3 34 60某饱和黏土，厚H = 6m,压缩模量Es = 1.5MPa,地下水位和地面相齐，上面铺 设80Crn砂垫层(y=18kNm3)和设鹫塑料排水板，然后用80kPa大面积真空预 压3个月，固结度达85%,试求残余沉降(沉降修正系数取1.0,附加应力不随深 度变化)。,【解】U=-=0.85

16、$8护 H=帯6 = ,81nSt=SOO 0. 85 = 0. 378X0. 85 = 0. 32m残余沉降$8 吐=0. 378 0. 32=-0. 05Tm=57mm461某场地天然地基承载力特征值at = 120kPa,设计要求砂石桩法地基处理后复合地 基承载力特征值达160kPa,桩径0.9m,桩间距1. 5m,试求砂石桩桩体单桩承载 力特征值。【解】巾=/疋=& 翳5)2=0.282spk = mpk + (1 m) ysk160 = 0. 282pk+ (1-0. 282)X120r7Q QAZPk=2618kpa462某松散砂土地基，处理前现场测得砂土孔隙比e=0.81,砂土最

17、大、最小孔隙比分 别为0.9和0.6,采用砂石法处理地基，要求挤密后砂土地基相对密实度达到0.8, 若桩径0. 7m,等边三角形布桩，试求砂石桩的间距(f=1.1). 【解】砂石桩间距S=O- 9“ T=O- 95o7 76 =eu-Dri (euxemin) = 0. 9-0. 8 (0. 90. 6)=0 66s=0. 732 JOi 8-f2 54m4.63某工程采用换填垫层法处理地基，基底宽度为1叫基底下铺厚度2 Om的灰土垫层，为了满足基础底面应力扩散要求，试求垫层底面宽度。解zb=2IO = O. 2,灰土 0=28垫层底面宽度Oy+2ztan=1022ta28o=10+40. 53 = 12In某松散砂土地基，处理前现场测得砂土孔隙比e，砂土最大、最小孔隙比分别为和，采用砂石法处理地基，要求挤密后砂土地基相对密实度达到，若桩径，等边三角 形布桩，试求砂石桩的间距 (1.1) 。(s=某场地采用预压排水固结加固软土地基，软土厚6m，软土层面和层底均为砂层，经一年时间，固结度达 50，试问经 3 年时间，地基土固结度能达多少 ?3 年时地基土固结度达 81 。某湿陷性黄土厚 6，平均干密度 d 1.2