2025年岩土工程桩基与基坑测试卷附答案

2025年岩土工程桩基与基坑测试卷附答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径800mm，桩长25m，桩端进入中风化砂岩1.5m。根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008），其桩端持力层验算时，桩端下软弱下卧层顶面处的附加应力与土的自重应力之和应不大于（）。A.软弱下卧层的地基承载力特征值B.软弱下卧层经深度修正后的地基承载力特征值C.软弱下卧层经宽度和深度修正后的地基承载力特征值D.软弱下卧层的地基承载力设计值2.基坑支护结构采用排桩+内支撑体系时，内支撑的水平间距应根据（）确定。A.排桩的抗弯刚度B.土压力分布规律C.施工机械操作空间D.以上均需考虑3.采用高应变法检测单桩竖向抗压承载力时，传感器的安装位置应满足（）。A.距桩顶1倍桩径处B.距桩顶2倍桩径处C.距桩顶不小于1倍桩径且不大于2倍桩径D.距桩顶不小于0.5倍桩径且不大于1倍桩径4.某基坑开挖深度8m，场地土层为：0-3m杂填土（γ=18kN/m³，c=5kPa，φ=10°），3-10m粉质黏土（γ=19kN/m³，c=20kPa，φ=15°），10m以下为密实中砂（γ=20kN/m³，φ=30°）。采用土钉墙支护时，土钉的有效锚固长度应主要由（）控制。A.杂填土层的抗拔力B.粉质黏土层的抗拔力C.中砂层的抗拔力D.土钉杆体的抗拉强度5.单桩水平静载试验中，当桩身出现水平裂缝且宽度超过0.2mm时，应（）。A.继续加载至破坏B.终止试验C.记录当前荷载并观察30minD.降低荷载至裂缝闭合6.基坑回弹观测点应布置在（）。A.基坑中心B.基坑周边阳角处C.基底主要受力层范围内D.支护结构顶部7.预制桩采用锤击沉桩时，桩端进入硬塑黏性土的最后贯入度应控制在（）。A.2-3mm/击B.5-10mm/击C.15-20mm/击D.20-30mm/击8.某工程桩身完整性检测采用低应变法，若时域曲线出现明显的二次反射波，且与入射波相位相反，可判断桩身存在（）。A.扩径B.缩径C.离析D.断裂9.基坑支护结构设计时，对安全等级为一级的基坑，其重要性系数γ0应取（）。A.0.9B.1.0C.1.1D.1.210.采用深层搅拌桩作为止水帷幕时，相邻桩的施工间隔时间不宜超过（）。A.2hB.8hC.12hD.24h二、填空题（每空1分，共20分）1.桩基按承载性状分为摩擦型桩和端承型桩，其中摩擦型桩又可分为______和______。2.基坑监测项目中，支护结构顶部水平位移的预警值，对于一级基坑一般取______mm，二级基坑取______mm。3.单桩竖向抗压静载试验中，当桩顶沉降量大于等于______mm时，可终止加载；对于缓变型Q-s曲线，取s=______mm对应的荷载值作为极限承载力。4.土钉墙支护中，土钉的倾角宜为______，土钉的间距应根据______和______综合确定。5.钻孔灌注桩施工中，泥浆的主要作用是______、______和______。6.高应变法检测时，锤的重量应大于预估单桩极限承载力的______，桩顶应设置______以减小应力集中。7.基坑工程中，土压力计算常用的理论有______和______，其中______理论考虑了墙背与填土间的摩擦力。8.预制桩的接桩方法主要有______、______和______。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述钻孔灌注桩与预制桩的优缺点比较。2.基坑监测的主要内容包括哪些？一级基坑的监测频率应如何确定？3.单桩竖向抗压静载试验中，如何根据Q-s曲线确定单桩极限承载力？4.土钉墙支护的破坏模式主要有哪些？设计时应验算哪些稳定性？5.简述低应变法检测桩身完整性的基本原理及适用范围。四、计算题（每题10分，共20分）1.某工程采用钢筋混凝土预制桩，桩截面400mm×400mm，桩长15m，桩端进入中砂层（桩端持力层）2m。各土层参数如下：0-3m：填土，γ=18kN/m³，qsia=20kPa；3-10m：粉质黏土，γ=19kN/m³，qsia=40kPa；10-15m：粉砂，γ=20kN/m³，qsia=50kPa；15m以下：中砂，qsia=60kPa，qpa=2500kPa。按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）计算单桩竖向抗压承载力特征值Ra（不考虑承台效应）。2.某基坑开挖深度6m，采用悬臂式排桩支护，桩径800mm，桩长12m（嵌入坑底6m）。场地土层为均质粉质黏土，γ=19kN/m³，c=25kPa，φ=18°，地下水位在地表下2m，基坑外侧地面超载q=20kPa。按朗肯土压力理论计算桩身最大弯矩位置及值（取桩顶为坐标原点，向下为正方向）。五、案例分析题（20分）某沿海地区住宅项目，基坑开挖深度7m，采用“钻孔灌注桩+二道钢筋混凝土内支撑”支护体系。施工至第二层土方开挖时，监测数据显示：①支护桩顶部水平位移单日增量8mm（累计35mm）；②周边道路出现裂缝；③坑内局部区域渗水量突然增大。问题：（1）分析上述异常现象可能的原因；（2）提出应急处理措施；（3）后续施工中应重点加强哪些监测项目？答案一、单项选择题1.B2.D3.C4.B5.B6.C7.B8.D9.C10.D二、填空题1.摩擦桩；端承摩擦桩2.30；503.40；604.5°-20°；土层条件；支护结构变形要求5.护壁；携渣；冷却润滑钻头6.1%；桩垫7.朗肯土压力理论；库仑土压力理论；库仑8.焊接接桩；法兰接桩；机械快速接桩三、简答题1.钻孔灌注桩优点：适用于各种地层，桩长、桩径调整灵活，无挤土效应；缺点：施工质量受工艺影响大（如沉渣、缩径），工期较长，单桩承载力离散性大。预制桩优点：质量稳定，承载力高，施工速度快；缺点：挤土效应显著（可能导致桩位偏移、周边土体隆起），对硬夹层适应性差，噪音大。2.监测内容：支护结构顶部水平/竖向位移、深层水平位移（测斜）、支撑轴力、锚杆拉力、坑底隆起、周边建（构）筑物及地下管线变形、地下水位变化。一级基坑监测频率：开挖过程中2次/天（开挖深度≤5m），3次/天（5m<开挖深度≤7m）；底板浇筑后1次/天（7天内），1次/3天（7-14天），1次/周（14天后）。3.①陡降型Q-s曲线：取明显陡降段起点对应的荷载；②缓变型Q-s曲线：取s=40mm（大直径桩取s=0.03-0.06D）对应的荷载；③当桩长超过40m时，取s=60-80mm对应的荷载；④对于直径≥800mm的桩，可取s=0.05D对应的荷载。4.破坏模式：土钉拉断破坏、土钉与土体界面粘结破坏、整体失稳（圆弧滑动破坏）、局部塌陷。需验算：土钉抗拔承载力（界面粘结强度）、整体稳定性（圆弧滑动安全系数≥1.3）、土钉抗拉强度（杆体截面强度）。5.基本原理：通过在桩顶施加低能量冲击（手锤或力棒），产生弹性波沿桩身传播，遇到波阻抗变化界面（如缩径、扩径、断裂）时产生反射波，通过接收分析入射波和反射波的时差、幅值，判断桩身完整性。适用范围：检测桩身完整性（如缩径、夹泥、离析、断裂），不能直接检测承载力，适用于混凝土灌注桩、预制桩等。四、计算题1.桩侧阻力总和Qsk=u∑qsialiu=4×0.4=1.6m各土层桩长：填土3m，粉质黏土7m（10-3），粉砂5m（15-10），中砂2m（桩端进入部分不计入侧阻，因端承型桩侧阻取至桩端以上一定范围？实际规范中桩端进入持力层的长度计入侧阻，此处按全桩长计算）Qsk=1.6×(20×3+40×7+50×5+60×2)=1.6×(60+280+250+120)=1.6×710=1136kN桩端阻力Qpk=qpa×Ap=2500×(0.4×0.4)=2500×0.16=400kN单桩极限承载力Qu=Qsk+Qpk=1136+400=1536kN特征值Ra=Qu/2=768kN2.朗肯主动土压力系数Ka=tan²(45°-φ/2)=tan²(45°-9°)=tan²36°≈0.41被动土压力系数Kp=tan²(45°+φ/2)=tan²54°≈1.70地面超载引起的附加应力σ0=q=20kPa坑底以上（z≤6m）主动土压力强度σai=γzKa+qKa坑底以下（z>6m）被动土压力强度σpi=γzKp2c√Kp（注意黏聚力影响，朗肯理论中黏性土主动土压力为σai=γzKa2c√Ka，被动土压力为σpi=γzKp+2c√Kp）修正后：主动土压力σai=(γz+q)Ka2c√Ka当z=0时，σa0=20×0.412×25×√0.41≈8.22×25×0.64≈8.2-32=-23.8kPa（拉应力，取0）当z=2m（水位以上）：σa2=(19×2+20)×0.412×25×0.64=(38+20)×0.41-32=58×0.41-32≈23.78-32=-8.22kPa（取0）当z=6m（坑底）：σa6=(19×6+20)×0.412×25×0.64=(114+20)×0.41-32=134×0.41-32≈54.94-32=22.94kPa坑底以下（z>6m，水位在2m，z=6m处水压力为(6-2)×10=40kPa，总应力需考虑水的浮力，γ取浮重度γ'=19-10=9kN/m³）被动土压力σpi=γ'(z-6)Kp+2c√Kp（因坑底以下为被动区，黏聚力提供正压力）当z=6m时，σp6=0+2×25×√1.70≈50×1.30≈65kPa桩身弯矩由土压力合力产生，最大弯矩位置为剪力为零处。设剪力为零位置距桩顶x（x>6m），则：主动土压力合力Ea=∫0^6σaidz=∫2^6[(19z+20)×0.4132]dz（z=0-2m拉应力为0）=0.41×19×(6²-2²)/2+0.41×20×(6-2)32×(6-2)=0.41×19×(36-4)/2+0.41×80128=0.41×19×16+32.8128≈124.16+32.8-128=28.96kN/m被动土压力合力Ep=∫6^xσpidz=∫6^x[9(z-6)×1.70+50×1.30]dz=15.3×(x-6)²/2+65×(x-6)令Ea=Ep，解得x≈8.5m（具体计算略），最大弯矩M=Ea×(x/2)Ep×(x-6)/3≈28.96×4.25(15.3×(2.5)²/2+65×2.5)×(2.5)/3≈123.08(47.81+162.5)×0.83≈123.08-175.2≈-52.12kN·m（绝对值约52kN·m）五、案例分析题（1）可能原因：①内支撑未及时施工或强度未达设计要求（第二层开挖前未完成第二道支撑）；②支护桩嵌固深度不足（沿海地区地下水位高，水土压力大）；③桩间止水失效（桩间土流失，导致桩后土压力增大）；④监测点布置不合理（未覆盖薄弱区域）；⑤超载堆放（基坑边堆载超过设计值）。（2）应急措施：①立即