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2.0m 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z /6=2/10=0.2,灰土028= 垫层底面宽度m z b 1228tan 221028tan 2b 00=+='2.某工程采用振冲法地基处理,填料为砂土,桩径0.6m ,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kpa 120f ak =,试求复合地基承载力特征值。 (桩土应力比n =3。(kpa 8.154f spk =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5.6m ,荷

2、载分布宽度5.5m ,如果将相应的车辆荷载换算成为底面积相同,重度为18.2kN /m 3土柱的当量高度,试计算当量高度。(h=1.07m(解 一辆车的平均压力 kpa 74.95.56.5300p =二辆车平均压力kpa 48.19274.9p = 当量高度m h rh 07.1,48.19=4.某饱和黏土,厚H=6m ,压缩模量MPa E s5.1,地下水位和地面相齐,上面铺 设80cm 砂垫层(r =18kN /m 3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1.0,附加应力不随深 度变化。(57mmm H rh H P s

3、378.0150080E S =+= m s s t 32.085.0=残余沉降mm s s t 57=-5.某场地天然地基承载力特征值kpa 120f ak =,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。(261.8kpa4.62 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(1.1=。(s=2.54m 解 砂石桩间距4.56 某场地采

4、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%。4.57 某湿陷性黄土厚66.5m ,平均干密度3/25.1m t d =,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1.60t /m 3,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。 4.58 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2.0m ,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

5、处理4.1 某粉土层厚度10m,进行堆载预压,p=100kPa,砂垫层厚度1.0m,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。 4.2 某超固结黏土层厚2.0m,先期固结压力p c=300kPa,由原位压缩曲线得压缩指数C c=0.5,回弹指数Ce=0.1,土层所受的平均自重应力p1=l00kPa,eo=0.70,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。 4.3 某厚度为8.0m的黏土层,上下层面均为排水砂层,黏土e o=0.8,a=0.25MPa

6、-1,K=6.3×10-8cm/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。 4.4 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、B、C、D、E点的孔隙水压力为; 51.6kPa、94.2kPa、133.8kPa、170.4kPa、198kPa,土层的E S=5.5MPa、K=5.14×10-8cm/s,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。 5年土层产生的压缩量为6.77mm。4.5 某饱和软黏土地基厚度

7、H=10m,其下为粉土层。软黏土层顶铺设1.0m砂垫层,R=19kN/m3,然后采用80kPa大面积真空预压6个月,固结度达80%,在深度5m处取土进行三轴固结不排水压缩试验,得到土的内摩擦角CU=50,假设沿深度各点附加压力同预压荷载,试求经预压固结后深度5m处土强度的增长值。 4.6 某软土地基采用砂井预压法加固地基,其土层分布为,地面下15m为高压缩性软土,往下为粉砂层,地下水位在地面下1.5m。软土重度R=18.5kN/m3,孔隙比e1=1.10,压缩系数a=0.58MPa-1,垂直向渗透系数K v=2.5×10-8cm/s,水平向渗透系数Kh=7.5×10-8cm

8、/s,预压荷载为120kPa,在4个月内加上,然后预压时间4个月。砂井直径33cm,井距3.0m,等边三角形布井,砂井打至粉砂层顶面,试用太沙基单向固结理论和高木俊介法计算经预压后地基的固结度。 4.7 两个软土层厚度分别为H1=5m、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。(所以厚度H2=10m的土层欲达相同固结度需16个月时间。 4.8 4.8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%

9、。(第10年建筑物沉降量5.66cm 4.9 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<53%。(建筑乙最终沉降量为14.4cm,3年中的沉降量为4cm 4.10 某基础下为一厚度8.0m 的饱和黏性土,往下为不透水层的坚硬土层,基础中心点 下的附加应力分布近似为梯形,基础底为240kPa ,饱和黏性土底为160kPa ,在饱和黏性土的中点位置取土进行室内压缩试验,在自重压力下孔隙比为e 1=0.88,自重压力和附加压力之和时的孔隙比为e 2=0.83,土的渗透系数K =

10、0.6×10-8 cm /s ,试计算:(1饱和黏性土固结度与时间关系;(2基础沉降与时间关系。 间的关系。 4.12 某饱和黏性土厚度10m,初始孔隙比e o=1,压缩系数a=0.3MPa-1,压缩模量E S=6.0MPa,渗透系数K=1.8cm/年,该土层作用有大面积堆载P=120kPa,在单面和双面排水条件下求:(1加载一年的固结度;(2加载一年时的沉降量;(3沉降156mm 所需时间。 4.13 某淤泥质黏性土,厚度20m,采用袋装砂井排水固结,砂井直径d w=7cm,等边三角形布置,间距l=1.4m,砂井穿透黏土层,黏土底部为不透水层,黏土层固结系数Ch=C v=1.8&#

11、215;10-3cm2/s,预压荷载P=100kPa,分两级加载,第一级在10d之内加至60kPa,预压20d,然后在10d之内加至100kPa,试计算30d、80和120d时的固结度。 4.14 某地基为饱和黏性土,水平渗透系数Kh=1×10-7cm/s,固结系数Ch=Cv= 1.8×10-3cm2/s,采用塑料排水板固结排水,排水板宽b=100mm,厚度=4mm,渗透系数Kw=1×10-2cm/s,涂抹区土渗透系数K s=0.2×10-7cm/s,取s=2,塑料排水板等边三角形排列,间距L=1.4m,深度H二20m,底部为不透水层,预压荷载P=100

12、kPa,瞬时加载,试计算120d受压土层的平均固结度。 4.15 某大面积饱和淤泥质黏土层,厚度H=10m,其竖向和径向固结系数分别为C h=1.6×10-3cm2/s,Ch=3.0×10-3cm2/s,采用砂井堆载预压法进行处理,砂井直径dw=0.35m,正三角形布置,间距l=2.0m,砂井打到不透水层顶面,深10m,堆载P=150kPa,加荷时间5d,试计算60d时的固结度。 4.16 某淤泥质黏性土,厚度H=12m,竖向和水平固结系数相同,C v=Ch=1.0×10-3cm2/s,采用砂桩处理,砂桩直径dw=0.3m,桩长l=12m,正三角形布置,间距l=1

13、.6m,双面排水,在土层自重压力作用下;试计算地基在3个月时的竖向、径向和平均固结度。(解 根据太沙基单向固结理论进行固结度计算: 4.17 某淤泥质黏性土:除砂井长度为6m:未穿透受压土层,其余条件同题4.16,试计算土层平均固结度。(解 从题4.16结果看出,其竖向固结度较小,仅5%,可忽略,仅计算径向固结度。 4.18厚度为6m的饱和黏土层,其下为不可压缩的不透水层,黏土层的竖向固结系数C=4.5×10-3 cm2/s,r=16.8kN/m3,黏土层上为薄透水砂层,地表瞬时施加无穷均布荷载p= 120kPa,分别计算下列几种情况:(1若黏土层已经在自重作用下完成固结,然后施加p

14、,求达到50%固结度所需的时间;(2若黏土层尚未在自重作用下固结,施加p后,求达到50%固结度所需时间。 4.19 某四层砖混结构的住宅楼,采用条形基础,基础宽1.2m ,埋深1.0m ,作用于基础上的荷载为120kN /m 。土层分布:01.0m 粉质黏土,r=17.5kN /m 3,1.015m 淤泥质黏土,r=17.8kN /m 3,kpa f ak 48 ,15m 以下的砂砾石,地下水距地表1.0m ,试设计换填垫层法处理地基。 . 4.20 某饱和软土地基厚度12m ,其下为不透水层,采用砂井处理地基,井深H =12m ,间距l =1.5m ,三角形布置,井径dw=0.3m ,C v

15、 -=Ch=1.0×10-3cm 2/s ,试计算 堆载预压(p =100kPa三个月地基平均固结度(不考虑涂抹和井阻影响。 4.21某砂土地基7.2=s d ,0.19=sat r kN /m 3,e max =0.95,e min =0.6,地下水位位于地面,采用砂石桩法处理地基,桩径d=0.6m ,试计算地基相对密实度达80%时三 角形布桩和正方形布桩的桩间距(取0.1=。 4.22某场地用大面积堆载预压固结,堆载压力p 0=100kPa ,土层厚4m ,在某时刻测得孔隙水压力沿深度分布曲线如图43所示,试求:(1土层固结度沿深度分布曲 线;(2当cm S 15=时,此时刻的压

16、缩量。 4.23 某两场地,土层厚度一样,如图44所示,A场地固结系数是B场地的3倍,在同样的堆载p0条件下,试求A、B两场地达到相同竖向固结度的时间比。 4.24 某淤泥质黏土,厚度H=8.0m,下卧层为不透水层,土层C v=1.5×10-3cm2/s Ch:2.94×10-3cm2/s,采用砂井预压,砂井直径d w=30cm,正方形布置,间距2.0m,预压总压力p=120kpa,加载5d,预压60d,试求固结度。 4.25 某软土地基采用预压排水固结加固,软土厚10m ,其层面和层底都是砂层,预压荷载一次瞬时施加,已知软土e =1.6,a =0.8MPa 1,K =0.

17、5×10-3m /d ,试计算预压时间,其固结度达80%。 4.26 某港口堆料场,软土厚15m ,其下为粉细砂层,采用砂井加固。井径d w =0.4m ,井距s =2.5m ,等边三角形布置,土的固结系数C v =ch=1.5×10-3cm 2/s ,在大面积荷载作用下,试计算固结度达80%所需时间(忽略竖向固结。 4.27 某高压喷射注浆复合地基,要求复合地基承载力特征值达250kpa ,采用桩径 0.5m ,桩身试块抗压强度标准值Mpa f cu5.5 ,桩间土f ak =120kPa ,等边三角形布桩,试计算喷射桩的间距(25.0,33.0=。 4.28 某重力式码

18、头为水下沉箱条形基础,沉箱设有抛石基床,原d 1=2m ,底面受压宽度B1=9.2m ,在抛石基床下换填砂垫层,厚d 2=2m 砂垫层底面有效受压宽度m B n e 5.11=,砂垫层r 2=20kN /m 3,砂垫层底面的最大、最小压力标准值为kpa 5.211'max =kpa 5.128'min=, 取r 0=1.0,试计算作用于砂垫层底面单位有效宽度的平均压力设计值。 4.29 某饱和软黏土,厚H=8m ,·其下为粉土层,采用打塑料排水板真空预压加固;平均潮位与土顶面相齐,顶面分层铺设0.8m 砂垫层(r=19kN /m 3,塑料排水板打至软土层底面,正方形布

19、置,间距1.3m ,然后用80kpa 真空预压6个月,按正常固结考虑,试计算最终固结沉降量(土层r=17kN /m 3,e o =1.6,C c =0.55,沉降修正系数取1.0。 4.30 某自重湿陷性黄土上建一座7层住宅,外墙基础底面边缘尺寸15m ×45m ,采用等边三角形布置灰土挤密桩,满堂处理其湿陷性,处理厚度4m ,孔径0.4m ,已知桩 间土75.1max =d t /m 3,处理前土的35.1=d t /m 3,要求桩间土经成孔挤密后的平 均挤密系数达0.9,试计算所需桩孔数(9.0=c 。 4.31某独立基础底面尺寸3.5m ×3.5m,埋深2.5m,地下

20、水位在地面下1.25m,作用于基础顶面的竖向力F k =1225KN,采用水泥土桩复合地基,桩径0.5m,桩长0.8m,水泥桩试块3.0,3.0,1800=kpa f cu 单桩承载力特征值为145KPa,桩间土kpa f ak 70=,试计算独立基础桩数。 4.32某搅拌桩复合地基,桩径0.55m,桩长12m,m=26%,基础为筏板,尺寸14m ×32m ,板厚0.46m,埋深2.0m (如图4-6,桩体试块抗压强度kpa f cu 1800 ,试验算复合地基软弱下卧层的地基承载力。 4.33 某28层住宅,地下2层,基础埋深7m ,作用于基底的附加压力p 0=316kPa ,采用

21、CFG 桩复合地基,桩径0.4m ,桩长21m ,基础板厚0.7m ,尺寸30m ×35m 。土层分布:07m 黏土,714m 粉质黏土,E s =6.4MPa ,1428m 粉土,E s =12MPa ,28m 以下圆砾,E s =60MPa ,复合地基承载力特征值339kPa ,基础底面下土的承载力特征值kpa f ak 140 ,试计算基础中点沉降(Z n =25m ,s =0.2。 4.34 某7层框架结构,上部荷载Fk =80000kN ,筏板基础14m ×32m ,板厚0.46m ,基础埋深2m ,采用粉喷桩复合地基,m =26%,单桩承载力特征值为237kN

22、,桩体试块kpa f cu 1800=,桩径0.55m ,桩长12m ,桩间土kpa f sk 100=,r=18kN /m 3,试验算复合地基承载力是否满足要求(8.0,33.0=。 4.35某水泥搅拌桩复合地基,搅拌桩桩径0.5m ,单桩承载力特征值250kN ,桩间土kpa f sk 100=,复合地基kpa f spk 210=,试计算面积置换率(75.0=。 4.36 某软土地基,kpa f sk 90=,采用CFG 桩地基处理,桩径0.36m ,单桩承载力特征值Ra =340kN ,正方形布桩,复合地基承载力特征值140kPa ,试计算桩间距(8.0=。 4.37 某软土地基采用砂

23、井预压加固,分4级加载:第1级40kPa,加载14d,预压20d,U z=17%,U r=88%;第2级30kPa,加载6d,预压25d,U z=15%,U r=79%;第3级20kPa,加载4d,预压26d,U z=11%,U r=67%;第4级20kPa,加载4d,·预压28d,U z=7%,U r=46%;试求地基土固结度。 4.38 某振冲桩复合地基,进行三台单桩复合地基平板载荷试验,P max=500kPa,其p-s 曲线皆为平缓光滑曲线,当按相对变形s/6=0.015所对应的压力为承载力特征值时, f a1=320kPa,f a2=300kPa,f a3=260kPa,试

24、求复合地基承载力特征值。 4.39某水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩,桩径0.4m,桩端入粉土层0.5m,桩长8.25m,土层分布:04.5m粉土,q sa=26kPa;4.55.45m粉质黏土,q sa=18kPa;5.456.65m 粉土,q sa=28kPa;6.657.75m粉质黏土,q sa=32kPa;7.7512.75m粉土,q sa=38kPa, q pa=1300kPa,试计算单桩承载力特征值。 4,404.40某湿陷性黄土厚8m ,=d 1150kg /m 3 =10%,地基土最优含水量18%,采用 灰土挤密桩处理地基,处理面积200m 2,当土含水量低于12%时,应对土增湿,试

25、计算需加水量(h=1.1。 4.41 某湿陷性黄土地基采用强夯法处理,锤质量10t ,落距10m ,试估算强夯处理的有效加固深度(=0.5。 4.42某6层住宅,采用筏板基础,埋深2.5m(半地下室,基础尺寸12m ×60m ,地下 水位在地面下1.5m ,荷载效应准永久组合的基底附加压力p 。=85kPa ,筏板下采用水泥土搅拌桩复合地基,桩径0.5m ,桩长8m(图47,正方形布桩,间距1.2m,置换率m=0.14,复合土层压缩模量E sp =29MPa ;假设沉降计算深度Zn=20m,试计算筏板中间剖 面A 、B 、C 三点的沉降(0.1=s 4.43某水泥土搅拌桩,桩径0.5

26、m ,桩长6m ,正方形布桩、桩距1.2m ,桩间土压缩模量3.5MPa ,搅拌桩桩身强度1.5MPa ,试求复合地基压缩模量。 4.43某黄土地基厚8m ,=d 1150kg /m 3,采用灰土挤密桩处下湿陷性,处理后要求3max /1600m kg d =,灰土桩直径0.4m,等边三角形布桩,试求桩间距(93.0=c 4.45 某工程采用水泥土搅拌法加固,桩径0.5m ,水泥掺入量15%,土的密度3/1740m kg =,试计算水泥掺量。 4.46 某软土地基kpa f ak 70=,采用搅拌桩处理地基,桩径0.5m ,桩长10m ,等边三角形布桩,桩距1.5m ,桩周摩阻力特征值=s q 15kPa ,桩端阻力特征值=p q 60kPa , 水泥土无侧限抗压强度=cu f 1.5MPa ,试求复合地基承载力特征值(3.0=85.0=5.0= 4.48采用振冲碎石桩法处理地基,桩径0.5m ,等边三角形布桩,桩距1.5m ,桩间土地基承载力特征值为80kPa ,桩土应力比为3,试求复合地基承载力特征值。 4.49某松散砂土地基,e=0.81,室内试验得e max =0.9,e min =0.6,采用砂石桩法加固,要求挤密后