2025年基桩静载历年试题和答案

2025年基桩静载历年试题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.单桩竖向抗压静载试验中，当采用慢速维持荷载法时，每级荷载的维持时间应满足（）。A.每级荷载下桩顶沉降量每小时不超过0.1mmB.每级荷载下桩顶沉降量在连续两小时内每小时不超过0.1mmC.每级荷载下桩顶沉降量在连续两小时内每小时不超过0.01mmD.每级荷载下桩顶沉降量在连续一小时内不超过0.05mm答案：B2.基桩水平静载试验中，基准点与试桩的最小水平距离应不小于（）倍桩径。A.1.0B.2.0C.3.0D.4.0答案：C3.单桩竖向抗拔静载试验终止加载的条件之一是：累计上拔量超过（）mm。A.50B.80C.100D.150答案：C4.静载试验中，位移测量仪表的精度应不低于（）。A.0.01mmB.0.05mmC.0.1mmD.0.5mm答案：A5.采用堆载反力装置时，堆载总重量应不小于试验最大加载量的（）倍。A.1.0B.1.2C.1.5D.2.0答案：B6.单桩竖向抗压静载试验中，当Q-s曲线呈缓变型时，单桩极限承载力宜取s=40mm对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量，此时可取值为（）。A.s=60mmB.s=50mmC.s=40mm+0.01D（D为桩径）D.s=40mm+0.05D答案：C7.基桩静载试验中，基准梁的材料应选择（）。A.铝合金B.木梁C.钢卷尺D.塑料杆答案：A（注：基准梁需采用温度变形小的材料，铝合金线膨胀系数较小，木梁易受湿度影响，钢卷尺无法固定，塑料杆温度变形大）8.单桩水平静载试验中，当桩身出现水平裂缝时，应（）。A.继续加载至破坏B.终止加载C.降低荷载等级D.记录裂缝宽度后继续加载答案：B9.静载试验中，加载分级数量应不少于（）级。A.5B.8C.10D.12答案：C10.单桩竖向抗拔静载试验中，每级荷载维持时间内，当（）时可施加下一级荷载。A.1小时内桩顶上拔量不超过0.1mmB.连续两小时内每小时桩顶上拔量不超过0.1mmC.连续两小时内每小时桩顶上拔量不超过0.01mmD.30分钟内桩顶上拔量不超过0.05mm答案：B二、简答题（每题6分，共30分）1.简述单桩竖向抗压静载试验的主要步骤。答案：①试验前准备：确定试桩位置、清理桩头、安装反力装置（堆载/锚桩/地锚）、布置基准梁和位移测量仪表（至少4个位移传感器，对称布置）；②分级加载：每级荷载为预估极限承载力的1/10~1/15，第一级可按2倍分级荷载施加；③沉降观测：每级荷载施加后，第5、15、30、45、60分钟测读沉降，以后每30分钟测读一次，直至满足稳定标准（连续两小时内每小时沉降量≤0.1mm）；④终止加载：符合终止条件（如沉降突变、累计沉降过大、荷载无法维持等）；⑤卸载与回弹观测：分级卸载（每级荷载为加载分级的2倍），每级卸载后测读回弹量，直至卸载完毕；⑥数据整理：绘制Q-s曲线、s-lgt曲线，确定单桩竖向抗压极限承载力。2.单桩竖向抗压静载试验的终止加载条件有哪些？答案：①某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍（陡降型Q-s曲线出现明显拐点）；②某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时尚未达到稳定标准（缓变型曲线持续沉降）；③已达到设计要求的最大加载量；④当荷载-沉降曲线呈缓变型时，桩顶总沉降量超过40mm（对直径大于800mm的桩，总沉降量可按0.05D控制，D为桩径）；⑤锚桩抗拔试验中，锚桩上拔量超过允许值（一般为10mm）。3.基准系统布设时需注意哪些关键点？答案：①基准桩与试桩、反力装置（如堆载平台、锚桩）的距离应满足规范要求（基准桩与试桩的水平距离≥4D且≥2m，与反力装置的水平距离≥4D且≥2m）；②基准梁应采用温度变形小的材料（如铝合金），且不得与其他物体接触（避免振动或温度变形干扰）；③基准梁的支点应稳固（可采用独立桩或深埋混凝土墩），避免基准点沉降；④位移测量仪表（如百分表、位移传感器）应固定在基准梁上，与试桩桩顶测点一一对应，确保测量方向垂直。4.单桩竖向抗拔静载试验中，如何判断桩身是否出现破坏？答案：①观察桩顶位移-时间曲线（s-lgt曲线）是否出现明显陡升段，即某级荷载下上拔量随时间持续增长无稳定趋势；②检查桩身是否出现拉裂裂缝（可通过肉眼观察或预埋应变片监测），当裂缝宽度超过0.2mm且持续发展时，判定为桩身破坏；③对比抗拔极限承载力与桩身抗拉强度（按桩身材料强度计算，如混凝土桩为0.75ψ_fc'A_p，ψ为成桩工艺系数），若实测极限承载力超过计算值，说明桩身可能发生拉断破坏。5.静载试验数据异常时（如沉降量突增、仪表读数跳动），应如何处理？答案：①立即停止加载，检查反力装置是否失稳（如堆载平台倾斜、锚桩上拔）、荷载传递系统是否故障（如千斤顶漏油、油泵压力异常）；②核查位移测量仪表是否松动或受外界干扰（如基准梁被碰撞、温度剧烈变化导致基准点位移）；③重新校准荷载传感器和位移传感器，确认数据采集系统是否正常；④若为桩身问题（如桩底沉渣过厚、桩身缺陷），可结合低应变或声波透射法进一步检测桩身完整性；⑤记录异常现象及处理过程，必要时重新试验或增加辅助测试手段验证结果。三、计算题（每题10分，共30分）1.某工程进行单桩竖向抗压静载试验，采用慢速维持荷载法，分级荷载为300kN，共分10级加载。第8级荷载（2400kN）施加后，沉降观测数据如下：第5分钟沉降1.2mm，第15分钟2.5mm，第30分钟3.8mm，第45分钟5.1mm，第60分钟6.4mm，第90分钟7.7mm，第120分钟9.0mm。判断该级荷载是否满足稳定标准，是否需要继续观测？答案：稳定标准为“连续两小时内每小时沉降量≤0.1mm”。第60~120分钟内，前1小时（0~60分钟）沉降量为6.4mm，后1小时（60~120分钟）沉降量为9.0-6.4=2.6mm，均远大于0.1mm，因此不满足稳定标准，需继续每30分钟观测一次，直至连续两小时内每小时沉降量≤0.1mm方可施加下一级荷载。2.某试桩Q-s曲线呈缓变型，桩径D=800mm，桩长L=35m。各荷载等级对应的沉降量如下：Q=2000kN时s=15mm；Q=2500kN时s=22mm；Q=3000kN时s=30mm；Q=3500kN时s=45mm；Q=4000kN时s=60mm。试确定该桩的单桩竖向抗压极限承载力。答案：根据规范（JGJ106-2014），缓变型Q-s曲线的极限承载力宜取s=40mm对应的荷载值。当桩长≤40m时，可不考虑桩身弹性压缩修正。本题中桩长35m≤40m，因此需找到s=40mm对应的荷载。Q=3500kN时s=45mm，Q=3000kN时s=30mm，采用线性插值法计算s=40mm对应的荷载：Δs=40-30=10mm，ΔQ=3500-3000=500kN，每mm沉降对应的荷载增量=500kN/15mm≈33.33kN/mm（注：实际应为500kN/(45-30)=33.33kN/mm），则s=40mm时，Q=3000kN+10mm×33.33kN/mm≈3333kN。因此，单桩竖向抗压极限承载力取3333kN（或根据规范取最接近的前一级荷载，若3500kN时s=45mm超过40mm，则极限承载力为3500kN？需再核对规范。实际规范规定，当s=40mm对应的荷载介于某两级之间时，取前一级荷载。本题中Q=3500kN时s=45mm>40mm，Q=3000kN时s=30mm<40mm，因此极限承载力取3500kN？需确认。正确做法：当Q-s曲线无明显拐点时，取s=40mm对应的荷载，若40mm落在Q=3000kN（s=30mm）和Q=3500kN（s=45mm）之间，则按线性插值计算为3000+(40-30)/(45-30)×(3500-3000)=3000+10/15×500=3000+333.33=3333kN，故极限承载力为3333kN。3.某堆载反力装置采用砂袋配重，试桩最大加载量为5000kN，砂袋容重为18kN/m³，堆载平台底面积为10m×8m=80m²。计算所需砂袋体积是否满足要求（堆载总重量需≥1.2倍最大加载量）。答案：堆载总重量需≥1.2×5000kN=6000kN。砂袋总重量=体积×容重，因此体积≥6000kN/18kN/m³≈333.33m³。堆载平台底面积80m²，若堆载高度为h，则体积=80h≥333.33m³，h≥333.33/80≈4.17m。需检查堆载高度是否超过平台允许高度（一般不超过4m），若允许高度为4m，则体积=80×4=320m³，总重量=320×18=5760kN<6000kN，不满足要求；若允许高度为4.2m，则体积=80×4.2=336m³，总重量=336×18=6048kN≥6000kN，满足要求。因此，所需砂袋体积至少为333.33m³，对应堆载高度约4.17m（具体需根据平台设计确定）。四、案例分析题（20分）某工程为验证设计承载力，对3根试桩（Z1、Z2、Z3）进行单桩竖向抗压静载试验，设计要求单桩极限承载力≥4000kN。试验数据如下：-Z1：Q-s曲线呈陡降型，第7级荷载（3500kN）时沉降突增，s=5.2mm→28.6mm（1小时内），终止加载；-Z2：Q-s曲线呈缓变型，最大加载至4500kN，s=38mm，卸载后回弹率75%；-Z3：加载至4000kN时s=42mm，继续加载至4500kN时s=55mm，s-lgt曲线无明显陡升段。问题：1.分别判断Z1、Z2、Z3的极限承载力是否满足设计要求；2.分析Z1沉降突增的可能原因；3.若Z2的桩身完整性检测显示桩身存在轻微缩径（截面损失10%），是否影响其极限承载力判定？答案：1.Z1：陡降型曲线，第7级荷载（3500kN）出现沉降突增（s从5.2mm增至28.6mm，超过前一级沉降量的5倍），根据规范，极限承载力取前一级荷载（第6级荷载=3500kN-分级荷载，假设分级荷载为500kN，则第6级为3000kN？需明确分级荷载。若分级荷载为500kN，10级加载，则第7级为3500kN，第6级为3000kN，第7级沉降突增，极限承载力取第6级荷载3000kN<4000kN，不满足；若分级荷载为400kN，10级加载至4000kN，则第7级为2800kN，第8级3200kN，第9级3600kN，第10级4000kN，假设第7级为3500kN（可能分级荷载为500kN，10级到5000kN），则极限承载力取3500kN<4000kN，不满足。Z2：缓变型曲线，最大加载至4500kN时s=38mm<40mm（桩径未明确，假设D≤800mm），未达到终止条件，极限承载力取最大加载量4500kN≥4000kN，满足；Z3：加载至4000kN时s=42mm（超过40mm），继续加载至4500kN时s=55mm，s-lgt曲线无陡升，说明为缓变型，极限承载力取s=40mm对应的荷载。4000kN时s=42mm>40mm，3500kN时假设s=30mm（需补充数据），若3500kN时s=30mm，4000kN时s=42mm，则s=40mm对应荷载=3500+(40-30)/(42-30)×(4000-3500)=3500+10/12×500≈3500+416.67=3916.67kN<4000kN，不满足（或根据规范，当s=40mm对应的荷载小于4000kN时，不满足设计要求）。2.Z1沉降突增的可能原因：①桩底沉渣过厚，荷载传递至桩底时沉渣被压缩，导致沉降突变；②桩身存在严重缺陷（如断桩、夹泥），荷载超过缺陷处强度后发生破坏；③桩端持力层为软弱土层（如淤泥质土），无法承受荷载导致刺入破