(2025年)桩基题库及答案

(2025年)桩基题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.按桩的承载性状分类，当桩顶荷载主要由桩侧阻力承担，且桩端阻力小于总荷载30%时，该桩应归类为（）A.端承摩擦桩B.摩擦端承桩C.纯摩擦桩D.端承桩答案：A2.下列哪种桩型属于非挤土桩（）A.钢筋混凝土预制方桩B.钢管桩C.泥浆护壁钻孔灌注桩D.沉管灌注桩答案：C3.桩基础设计中，桩身混凝土强度应满足（）A.桩顶荷载设计值≤桩身混凝土轴心抗压强度设计值×桩截面积B.桩顶荷载标准值≤桩身混凝土轴心抗压强度设计值×桩截面积C.桩顶荷载设计值≤桩身混凝土轴心抗压强度标准值×桩截面积D.桩顶荷载标准值≤桩身混凝土轴心抗压强度标准值×桩截面积答案：A4.采用高应变法检测单桩承载力时，锤击能量应使桩土间产生足够的相对位移，一般要求桩的贯入度不小于（）A.2mmB.5mmC.10mmD.15mm答案：B5.泥浆护壁成孔灌注桩施工中，护筒的埋设深度在黏性土中不宜小于（）A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m答案：B6.预制桩沉桩过程中，当桩端进入硬土层后，若出现贯入度突减且桩身突然倾斜，最可能的原因是（）A.桩身断裂B.桩端遇到孤石C.接桩质量差D.锤击能量不足答案：B7.计算群桩基础沉降时，等效作用分层总和法中，等效实体基础的底面尺寸应取（）A.承台底面尺寸B.承台底面尺寸外扩一个桩径C.承台底面尺寸外扩1/2桩长D.承台底面尺寸外扩桩长的1/10答案：A8.某工程采用PHC管桩（预应力高强度混凝土管桩），其混凝土强度等级不应低于（）A.C40B.C50C.C60D.C80答案：D9.桩基抗震设计中，液化土层对桩的侧阻力应乘以折减系数，当液化判别标准贯入锤击数实测值与临界值之比为0.6时，折减系数取（）A.0B.0.25C.0.5D.0.75答案：B10.钻孔灌注桩施工中，二次清孔的主要目的是（）A.提高泥浆比重B.降低孔底沉渣厚度C.扩大桩径D.增强桩侧摩阻力答案：B二、简答题（每题8分，共40分）1.简述单桩竖向极限承载力的主要确定方法。答：单桩竖向极限承载力的确定方法主要包括：（1）静载试验法：通过现场静载荷试验直接测定，是最可靠的方法；（2）经验参数法：根据桩侧土的极限侧阻力标准值和桩端土的极限端阻力标准值，按公式Quk=uΣqsikli+qpkAp计算；（3）静力触探法：利用双桥探头静力触探比贯入阻力或单桥探头比贯入阻力与极限承载力的经验关系确定；（4）动力试桩法：包括高应变法和打桩分析仪（PDA）测试，通过波动理论分析估算极限承载力；（5）地区经验法：结合当地类似工程的成功经验和统计资料确定。2.泥浆护壁成孔灌注桩施工中，泥浆的主要作用有哪些？答：泥浆的主要作用包括：（1）护壁作用：泥浆在孔壁形成泥皮，防止孔壁坍塌；（2）携渣作用：通过泥浆循环将钻孔过程中产生的钻渣带出孔外；（3）冷却润滑作用：降低钻头温度，减少钻头与孔壁的摩擦；（4）平衡土压力和水压力：通过泥浆的液柱压力平衡孔内地下水压力和地层侧压力，保持孔壁稳定。3.桩基础设计的主要内容包括哪些？答：桩基础设计主要包括以下内容：（1）桩型选择：根据工程地质条件、上部结构荷载、施工条件等选择合适的桩型（预制桩/灌注桩、摩擦桩/端承桩等）；（2）桩的几何参数确定：包括桩径、桩长、桩数、桩间距等；（3）单桩承载力计算：确定单桩竖向（水平）承载力特征值；（4）群桩基础验算：包括承载力验算（桩顶荷载分布、桩身强度、承台抗冲切/抗剪切/抗弯验算）和沉降验算；（5）构造设计：包括桩身配筋、承台尺寸及配筋、桩与承台连接构造等；（6）施工要求：明确成桩工艺、质量控制标准、检测方法等。4.简述低应变法和高应变法在桩基检测中的主要区别。答：低应变法与高应变法的主要区别体现在：（1）激振能量：低应变法采用小能量激振（手锤敲击），仅使桩身产生弹性变形；高应变法采用大能量激振（重锤敲击），使桩土间产生相对位移。（2）检测目的：低应变法主要检测桩身完整性（如缩颈、断裂、夹泥等缺陷）；高应变法可同时检测桩身完整性和单桩竖向抗压承载力。（3）理论基础：低应变法基于一维弹性波反射理论；高应变法基于波动理论和桩土相互作用模型。（4）适用范围：低应变法适用于所有混凝土桩的完整性检测；高应变法适用于预制桩、大直径灌注桩的承载力和完整性检测，对小直径灌注桩需谨慎使用。5.沉管灌注桩施工中常见的质量问题有哪些？如何防治？答：常见质量问题及防治措施：（1）缩颈（桩身局部直径小于设计值）：原因是拔管速度过快、管内混凝土量不足或地层土含水率高、灵敏度大。防治措施：控制拔管速度（一般1.2-1.5m/min），采用反插法或复打法，确保管内混凝土有足够高度。（2）断桩（桩身断裂）：原因是桩距过小、邻桩施工挤压、混凝土终凝前受振动。防治措施：控制桩间距（≥3.5倍桩径），采用跳打法施工，待邻桩混凝土强度达50%后再施工。（3）吊脚桩（桩底混凝土脱空或未接触持力层）：原因是桩靴质量差、沉管时桩靴被挤入管内或拔管时混凝土下落不及时。防治措施：选用质量可靠的桩靴，沉管后检查桩靴是否进入管内，拔管时保持管内混凝土面高于地面。（4）混凝土拒落（混凝土无法从管内流出）：原因是混凝土和易性差、管内有泥水或混凝土强度过高。防治措施：优化混凝土配合比（坍落度控制在80-100mm），沉管前清除管内杂物，控制拔管速度并适当振动。三、计算题（每题10分，共30分）1.某工程采用钻孔灌注桩，桩径d=800mm，桩长l=25m，桩端进入中风化砂岩（饱和单轴抗压强度frk=30MPa）1.5m。桩侧土层分布：①填土，厚3m，qsik=20kPa；②粉质黏土，厚10m，qsik=50kPa；③粉砂，厚8m，qsik=60kPa；④中风化砂岩（桩端持力层）。按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）计算单桩竖向极限承载力标准值Quk（注：桩端阻力修正系数ψp=0.5，桩端面积Ap=πd²/4）。解：（1）计算桩侧阻力总和Qsk=uΣqsikli桩周长u=πd=3.14×0.8=2.512mQsk=2.512×(20×3+50×10+60×8)=2.512×(60+500+480)=2.512×1040=2612.48kN（2）计算桩端阻力Qpk=ψp·qpk·Ap中风化砂岩qpk=ψp·frk=0.5×30×1000=15000kPa（注：frk单位转换为kPa）Ap=3.14×(0.8/2)²=0.5024m²Qpk=15000×0.5024=7536kN（3）Quk=Qsk+Qpk=2612.48+7536=10148.48kN≈10148kN2.某群桩基础，承台尺寸4m×4m，埋深2m，桩数9根（3×3布置），桩径0.6m，桩长12m，桩间距2.0m。地基土层分布：①杂填土，γ=18kN/m³，厚2m；②黏土，γ=19kN/m³，压缩模量Es1=6MPa，厚6m；③粉土，γ=20kN/m³，压缩模量Es2=12MPa，厚8m。按等效作用分层总和法计算群桩沉降（附加应力系数α取0.25，沉降计算经验系数ψs=1.0）。解：（1）等效实体基础底面尺寸：与承台相同，A=4×4=16m²，底面埋深z=2+12=14m（2）计算基底附加压力p0=pkγm·d假设承台底面平均压力pk=300kPa（需根据上部荷载计算，此处假设）γm=(18×2+19×6+20×6)/(2+6+6)=(36+114+120)/14=270/14≈19.29kN/m³（注：d=2m为承台埋深）p0=30019.29×2=300-38.58=261.42kPa（3）分层计算各土层沉降第一层（黏土，z=2~8m，厚度6m）：σz1=α·p0=0.25×261.42=65.36kPas1=(σz1/Es1)×h1=(65.36/6000)×6000=65.36mm（注：Es单位转换为kPa）第二层（粉土，z=8~14m，厚度6m）：σz2=α·p0=0.25×261.42=65.36kPa（简化假设附加应力沿深度不变）s2=(σz2/Es2)×h2=(65.36/12000)×6000=32.68mm（4）总沉降s=ψs·(s1+s2)=1.0×(65.36+32.68)=98.04mm≈98mm3.某单桩水平承载力试验，桩径0.5m，桩长10m，桩顶自由，混凝土弹性模量Ec=3×104MPa。试验测得在水平力H=100kN时，桩顶水平位移x0=8mm。按《建筑桩基技术规范》计算该桩的水平承载力特征值Rh（注：桩的水平变形系数α=0.5m⁻¹，桩顶水平位移系数νx=2.441）。解：（1）计算桩的抗弯刚度EI=0.85EcI0桩截面惯性矩I0=πd⁴/64=3.14×0.5⁴/64=3.14×0.0625/64≈0.003068m⁴EI=0.85×3×104×106×0.003068≈0.85×9.204×107≈7.8234×107kN·m²（2）计算桩顶水平位移x0=H/(α³EI)·νx已知x0=8mm=0.008m，H=100kN，νx=2.441，α=0.5m⁻¹代入公式验证：0.008=100/(0.5³×7.8234×107)×2.441计算分母：0.125×7.8234×107≈9.779×106分子：100×2.441=244.1244.1/9.779×106≈2.496×10⁻⁵m≈0.025mm（与已知不符，说明需反推）（3）水平承载力特征值Rh=α³EIx0/νxRh=0.5³×7.8234×107×0.008/2.441=0.125×7.8234×107×0.008/2.441=0.125×625872/2.441≈78234/2.441≈31990kN（明显错误，正确公式应为Rh=ηh·Hcr，Hcr=0.75H0，H0为临界荷载。本题应直接根据试验结果，取Rh=H×安全系数，通常安全系数取2，故Rh=100/2=50kN）四、案例分析题（每题15分，共30分）案例1：某住宅项目采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径800mm，桩长20m，设计单桩承载力特征值Ra=2500kN。施工过程中，部分桩出现以下问题：（1）成孔时发生塌孔；（2）灌注后检测发现桩身缩颈；（3）桩底沉渣厚度超设计要求（≤50mm）。问题：分析各问题产生的可能原因，并提出防治措施。答：（1）塌孔原因：①泥浆性能差（比重、黏度不足），无法形成有效泥皮；②钻进速度过快，孔壁扰动大；③护筒埋设深度不足，孔口土体坍塌；④地下水位变化大，孔内水头高度不够（未高于地下水位1.5-2.0m）；⑤地质条件差（松散砂层、卵石层）未采取特殊措施。防治措施：①调整泥浆配比（比重1.1-1.3，黏度18-22s），必要时加入膨润土或CMC；②控制钻进速度（砂层中≤1m/h）；③加深护筒埋设（黏性土≥1.0m，砂土≥1.5m），周围用黏土夯实；④保持孔内水头高度（高于地下水位2.0m以上）；⑤遇松散地层采用钢护筒跟进或化学加固。（2）桩身缩颈原因：①地层土含水率高、塑性指数大（如软黏土），在混凝土凝固前挤压桩身；②混凝土坍落度小（<180mm），流动性差，无法有效填充孔壁；③拔管（或提升导管）速度过快（>2m/min），混凝土未及时补位；④成孔后搁置时间过长，孔壁土因失水收缩。防治措施：①对软黏土地层采用反循环成孔，减少对孔壁扰动；②控制混凝土坍落度（180-220mm），加入减水剂提高流动性；③严格控制导管提升速度（2-3m/min），边提升边振捣；④成孔后3小时内完成灌注，避免孔壁长时间暴露。（3）桩底沉渣过厚原因：①终孔后清孔不彻底（一次清孔泥浆比重过高，未置换干净）；②清孔后至灌注间隔时间过长（>2小时），孔底重新沉淀；③钢筋笼下放时碰撞孔壁，导致泥土脱落；④钻头磨损严重，终孔深度未达到设计要求。防治措施：①采用二次清孔（第一次清孔用高比重泥浆携渣，第二次用比重1.05-1.10的泥浆置换）；②清孔后30分钟内完成灌注，否则重新清孔；③钢筋笼下放时对准孔中心，避免碰撞孔壁；④定期检查钻头直径（磨损量≤10mm），终孔时用测绳复测孔深。案例2：某工业厂房采用PHC管桩（外径500mm，壁厚125mm），桩长25m（分两节，12m+13m），设计单桩承载力特征值Ra=3000kN。静压沉桩时，部分桩出现以下情况：（1）沉桩至15m时压力值突增，桩身倾斜；（2）接桩后继续沉桩，接头处出现裂缝；（3）桩顶混凝土破碎。问题：分析各问题产生的可能原因，并提出处理建议。答：（1）沉桩压力突增、桩身倾斜原因：①桩端遇到地下障碍物（如孤石、旧基础）；②地质资料与实际不符（持力层埋深变浅或存在硬夹层）；③桩身垂直度偏差过大（>0.5%），导致局部受力集中；④压桩机导轨不垂直，沉桩过程中桩身偏移。处理建议：①立即停止沉桩，采用地质雷达或钎探查明障碍物位置，人工清除或调整桩位；②复核地质资料，必要时补充勘察；③沉桩前用经纬仪双向校正桩身垂直度（偏差≤0.3%）；④检查压桩机水平度（用水平仪测量，偏差