土木工程師（巖土）2025年樁基工程專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.對(duì)于主要承受水平荷載的樁基，下列哪種樁型通常不作為首選？（）A.端承樁B.摩擦樁C.摩擦端承樁D.抗拔樁2.在進(jìn)行單樁豎向承載力靜載荷試驗(yàn)時(shí)，確定極限承載力的標(biāo)準(zhǔn)通常是（）。A.樁頂沉降量達(dá)到一定值B.樁身材料達(dá)到屈服強(qiáng)度C.樁身破壞或出現(xiàn)頸縮D.樁頂荷載達(dá)到規(guī)范規(guī)定的極限值或沉降量超過(guò)允許值3.對(duì)于位于密實(shí)或堅(jiān)硬砂土層中的端承樁，其樁側(cè)摩阻力通常（）。A.較小，可忽略不計(jì)B.較大，是主要承載力成分C.隨樁長(zhǎng)線(xiàn)性增加D.只發(fā)生在樁頂附近4.下列哪種情況最容易引發(fā)樁側(cè)負(fù)摩阻力？（）A.樁周土層固結(jié)沉降B.樁端下土層發(fā)生較大壓縮沉降C.樁周地下水位持續(xù)下降D.樁身材料發(fā)生蠕變5.計(jì)算群樁基礎(chǔ)沉降時(shí)，若群樁效應(yīng)系數(shù)小于1，表明（）。A.群樁沉降小于單樁沉降B.群樁承載力小于單樁承載力C.群樁基礎(chǔ)周邊土的隆起效應(yīng)對(duì)沉降有抑制作用D.群樁基礎(chǔ)沉降分布更均勻6.靜壓樁施工適用于（）。A.密實(shí)砂層或碎石土層B.地下水位高且土質(zhì)較軟的地區(qū)C.對(duì)噪音和振動(dòng)控制要求嚴(yán)格的城區(qū)D.需要大能量沖擊成孔的硬土層7.鉆孔灌注樁施工中，泥漿的主要作用不包括（）。A.攜砂護(hù)壁B.冷卻鉆頭C.提供浮力D.樁身結(jié)構(gòu)材料8.采用低應(yīng)變反射波法檢測(cè)樁身完整性時(shí)，樁身存在夾泥層或斷樁等缺陷，通常表現(xiàn)為（）。A.反射波幅值很高B.反射波時(shí)域曲線(xiàn)出現(xiàn)明顯異常反射波C.信號(hào)頻譜變寬D.信號(hào)衰減減小9.對(duì)于承受上拔力的樁基，其抗拔承載力主要由（）提供。A.樁身自重B.樁側(cè)土的負(fù)摩阻力C.樁端土的反力D.樁側(cè)土的摩擦力10.在進(jìn)行樁基方案比選時(shí)，除了技術(shù)可行性，還需要重點(diǎn)考慮的因素包括（）。A.工程地質(zhì)條件B.成本經(jīng)濟(jì)性C.施工難度與工期D.以上都是二、填空題（每空1分，共15分）1.樁基礎(chǔ)按承栽力傳遞方式可分為_(kāi)_____樁和______樁。2.影響樁基承載力的主要土性參數(shù)包括土的______、______和樁周摩阻力。3.樁基沉降通常包括______沉降和______沉降兩部分。4.在進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)時(shí)，必須同時(shí)滿(mǎn)足______和______的要求。5.預(yù)制樁的施工方法主要有______、______和______等。6.樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般不低于______，鋼筋籠保護(hù)層厚度不應(yīng)小于______。7.常見(jiàn)的樁基完整性檢測(cè)方法有______、______和______等。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述摩擦樁和端承樁在設(shè)計(jì)計(jì)算中的主要區(qū)別。2.簡(jiǎn)述群樁效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因及其對(duì)樁基沉降和承載力的影響。3.簡(jiǎn)述負(fù)摩阻力的產(chǎn)生條件及其對(duì)樁基工程的不利影響。4.簡(jiǎn)述鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，保證樁身質(zhì)量需要注意的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。四、計(jì)算題（共35分）1.（15分）某建筑場(chǎng)地土層分布如下：地表為2m厚的粘土（重度18kN/m3，壓縮模量5MPa），其下為15m厚的粉質(zhì)粘土（重度19kN/m3，壓縮模量8MPa，樁側(cè)摩阻力特征值20kPa），再下為微風(fēng)化基巖。現(xiàn)設(shè)計(jì)一鉆孔灌注樁，樁徑500mm，樁長(zhǎng)18m，樁身混凝土重度24kN/m3，鋼筋重7.85kN/m3。試計(jì)算單樁在極限狀態(tài)下，樁側(cè)總摩阻力和樁端總阻力。（假設(shè)樁身材料重度均勻，不考慮樁身自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力）2.（20分）某矩形基礎(chǔ)尺寸為4mx6m，基礎(chǔ)埋深1.5m。作用在基礎(chǔ)底面的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值為1800kN，水平荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值為200kN（指向基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)），基礎(chǔ)頂面處彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值為600kN·m（順時(shí)針）。地基土為飽和軟粘土，重度8kN/m3，地下水位在基礎(chǔ)底面處。采用等邊三樁矩形布置，樁徑400mm，樁長(zhǎng)12m，單樁豎向承載力特征值Quk=800kN，單樁水平承載力特征值Huk=120kN，樁側(cè)負(fù)摩阻力特征值qsk'=-10kPa。試：a)估算樁基承臺(tái)自重及基礎(chǔ)上的土重（按均布荷載考慮）。b)初步確定樁距。c)估算單樁在豎向、水平及彎矩作用下的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。d)簡(jiǎn)述考慮負(fù)摩阻力對(duì)樁基承載力和沉降的影響，并定性分析本例中負(fù)摩阻力的影響。五、論述題（15分）試結(jié)合工程實(shí)例或?qū)嶋H經(jīng)驗(yàn)，論述在選擇樁基類(lèi)型和確定樁長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)綜合考慮哪些主要因素，并分析這些因素之間的可能矛盾及如何進(jìn)行權(quán)衡。試卷答案一、選擇題1.B2.D3.B4.C5.A6.C7.D8.B9.D10.D二、填空題1.摩擦；端承2.重度；壓縮模量3.樁端；樁身4.承載力；沉降5.打入；靜壓；鉆孔灌注6.C30；357.低應(yīng)變反射波法；高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法；聲波透射法三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：摩擦樁主要依靠樁側(cè)摩阻力承擔(dān)荷載，樁身軸力沿樁長(zhǎng)基本不變，沉降較大；端承樁主要依靠樁端阻力承擔(dān)荷載，樁身軸力從上到下逐漸減小，樁端附近有較大集中應(yīng)力，沉降較小。2.解析思路：群樁效應(yīng)主要源于樁間土的相互影響。群樁基礎(chǔ)的總沉降通常大于單樁基礎(chǔ)，且群樁效應(yīng)系數(shù)（群樁沉降/單樁沉降）小于1，表明群樁沉降受到抑制；群樁承載力通常大于單樁承載力之和（即存在“群樁效應(yīng)增強(qiáng)”），但也可能因樁間干擾而降低。3.解析思路：負(fù)摩阻力產(chǎn)生條件是樁周土層相對(duì)于樁身發(fā)生壓縮變形（如土層固結(jié)、降水、凍脹等）。其不利影響是使樁身承受額外的上拔力，降低樁基承載力，并可能引起樁基過(guò)大上拔變形。4.解析思路：關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括：保證樁位偏差在允許范圍內(nèi)；鉆（沖）孔過(guò)程中保持孔壁穩(wěn)定，防止塌孔，控制孔深和孔徑；清孔徹底，去除孔底沉渣；鋼筋籠制作、安放符合規(guī)范要求；混凝土配合比合理，坍落度適宜，灌注過(guò)程連續(xù)，保證樁身混凝土強(qiáng)度和完整性，防止斷樁、夾泥等。四、計(jì)算題1.解析思路：a)計(jì)算樁側(cè)總摩阻力：摩阻力=樁周長(zhǎng)x樁長(zhǎng)x樁側(cè)摩阻力特征值。樁周長(zhǎng)=πx樁徑。b)計(jì)算樁端總阻力：阻力=樁端面積x樁端阻力特征值。樁端面積=πx(樁徑/2)2。此處題目未給出樁端阻力特征值，按常規(guī)計(jì)算需補(bǔ)充。c)計(jì)算樁身自重：自重=樁身體積x樁身材料重度。樁身體積=πx(樁徑/2)2x樁長(zhǎng)。注意題目要求不考慮自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力，即按有效重量計(jì)算。d)極限狀態(tài)下，總荷載=樁側(cè)總摩阻力+樁端總阻力+樁身有效重量。根據(jù)靜力平衡，此即為外荷載。計(jì)算過(guò)程（假設(shè)樁端阻力特征值quk=1500kPa）：樁周長(zhǎng)=πx0.5m=1.57m樁端面積=πx(0.5/2)2=0.196m2樁側(cè)總摩阻力=1.57mx18mx20kPa=564.8kN樁端總阻力=0.196m2x1500kPa=294kN樁身有效重量（取混凝土重度，忽略鋼筋影響）=πx(0.5/2)2x18mx18kN/m3=206.06kN總荷載=564.8kN+294kN+206.06kN=1064.86kN答案：樁側(cè)總摩阻力約為564.8kN；樁端總阻力約為294kN。（總極限承載力約為1064.86kN，其中自重約206.06kN）2.解析思路：a)計(jì)算承臺(tái)及土重：承臺(tái)自重=承臺(tái)體積x土的重度=(基礎(chǔ)面積x埋深)x土重度。基礎(chǔ)上的土重=(基礎(chǔ)面積x埋深x2)x土重度（考慮基礎(chǔ)上下雙面土）。總荷載=荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值+承臺(tái)自重+基礎(chǔ)土重。b)確定樁距：通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或規(guī)范，取樁中心距為3-4倍樁徑。矩形布置，取短邊邊長(zhǎng)為4d。c)計(jì)算單樁荷載效應(yīng)：豎向荷載分配=總豎向荷載/樁數(shù)；水平荷載分配=總水平荷載/樁數(shù)；彎矩引起的荷載分配需根據(jù)樁距和布置計(jì)算，通常簡(jiǎn)化為豎向荷載分配的不均勻系數(shù)。可用反力法或系數(shù)法計(jì)算。d)負(fù)摩阻力影響：降低單樁豎向承載力（需在規(guī)范允許范圍內(nèi)折減），增大樁基總沉降量。計(jì)算過(guò)程：a)承臺(tái)自重=4mx6mx1.5mx24kN/m3=432kN基礎(chǔ)土重=(4mx6mx1.5mx2)x8kN/m3=576kN總荷載=1800kN+432kN+576kN=2808kNb)取樁距L=4x0.4m=1.6m。等邊三樁布置，樁數(shù)為3。c)豎向荷載：?jiǎn)螛敦Q向荷載標(biāo)準(zhǔn)值=總豎向荷載/樁數(shù)=1800kN/3=600kN。水平荷載：?jiǎn)螛端胶奢d標(biāo)準(zhǔn)值=總水平荷載/樁數(shù)=200kN/3≈66.7kN。彎矩引起的荷載：對(duì)于等邊三樁，彎矩主要由邊樁承受，中間樁承受較小或接近零?？砂匆?guī)范方法或簡(jiǎn)化系數(shù)分配。此處簡(jiǎn)化，假設(shè)邊樁承擔(dān)更多彎矩，中間樁承擔(dān)約1/3的豎向荷載，邊樁承擔(dān)約2/3的豎向荷載。則：中間樁豎向荷載≈1800kN/3=600kN邊樁豎向荷載≈1800kN*(2/3)=1200kN（水平荷載和彎矩引起的水平力需結(jié)合考慮，此處未詳細(xì)展開(kāi)）d)負(fù)摩阻力影響分析：樁側(cè)負(fù)摩阻力qsk'=-10kPa，小于零，會(huì)產(chǎn)生下拉力。這將抵消部分豎向荷載，但按規(guī)范需考慮其對(duì)承載力的折減。同時(shí)，負(fù)摩阻力會(huì)使得樁基的總沉降量增大。在本例中，由于土層為軟粘土，地下水位在基底，若樁周存在向上滲透的可能性（如降水影響），則負(fù)摩阻力影響會(huì)比較顯著，需進(jìn)行驗(yàn)算并可能需要采取措施（如注漿加固）。答案：（a)承臺(tái)自重約432kN，基礎(chǔ)土重約576kN。（b)樁距可取1.6m。（c)中間樁豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值約600kN，邊樁約1200kN，單樁水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值約66.7kN（分配需考慮彎矩影響）。（d)負(fù)摩阻力降低單樁豎向承載力，增大總沉降量，需進(jìn)行驗(yàn)算。五、論述題解析思路：在選擇樁基類(lèi)型和確定樁長(zhǎng)時(shí)，需綜合考慮以下因素：1.工程地質(zhì)條件：土層分布、各層土的物理力學(xué)性質(zhì)（承載力、壓縮性、變形模量）、地下水位、是否存在不良地質(zhì)現(xiàn)象（軟土、液化土、溶洞等）。這是選擇樁型和確定樁長(zhǎng)的首要依據(jù)。例如，在堅(jiān)硬持力層上宜選端承樁；在軟弱土層中，若荷載大，可能需要樁長(zhǎng)很長(zhǎng)或采用特殊樁型（如樁筏基礎(chǔ)）。2.建筑物荷載特性：荷載大小、荷載類(lèi)型（豎向、水平、上拔）、荷載分布、是否對(duì)稱(chēng)。大荷載、有水平力或上拔力的建筑物需要更高承載力和剛度的樁基。荷載分布不均需要考慮群樁效應(yīng)和沉降差異。3.建筑物用途與重要性：建筑物的安全等級(jí)、重要性決定了樁基設(shè)計(jì)的安全儲(chǔ)備和允許沉降值。重要建筑對(duì)沉降和承載力要求更高。4.施工條件：現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地大小、鄰近建筑物、地下管線(xiàn)、周邊環(huán)境對(duì)施工方法（打入、靜壓、鉆孔等）的選擇有決定性影響。例如，場(chǎng)地狹窄、環(huán)境敏感區(qū)宜選鉆孔灌注樁。土層中存在障礙物也影響樁型選擇。5.經(jīng)濟(jì)性：不同樁型和施工方法的價(jià)格差異很大。需要在滿(mǎn)足技術(shù)要求的前提下，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇綜合成本最低的方案。這些因素之間可能存在矛盾。例如：*地質(zhì)條件好（持力層淺、承載力高），可能希望樁短些，但上部結(jié)構(gòu)荷載大或地質(zhì)條件復(fù)雜（如存在軟弱夾層），可能需要長(zhǎng)樁。*建筑物對(duì)沉降要求高，可能需要樁長(zhǎng)足夠穿越軟土層到達(dá)硬層，但這會(huì)增加造價(jià)和施工難度。*場(chǎng)地狹窄限制施工設(shè)備，可能只能選鉆孔樁，但鉆孔樁施工相對(duì)復(fù)雜，工期