(完整版)地基處理與樁基礎(chǔ)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列地基處理方法中，屬于置換法的是（）。A.振沖碎石樁B.水泥土攪拌樁C.換填墊層法D.強(qiáng)夯法2.某淤泥質(zhì)土地基采用堆載預(yù)壓法處理，其固結(jié)度與（）無關(guān)。A.排水路徑長(zhǎng)度B.土體滲透系數(shù)C.堆載大小D.土體壓縮模量3.預(yù)制鋼筋混凝土方樁的最小截面邊長(zhǎng)不宜小于（）。A.200mmB.250mmC.300mmD.350mm4.計(jì)算單樁豎向承載力時(shí)，對(duì)于端承型樁，樁端阻力的發(fā)揮主要取決于（）。A.樁頂荷載大小B.樁端土層的強(qiáng)度C.樁側(cè)土的位移D.樁的長(zhǎng)徑比5.采用強(qiáng)夯法處理地基時(shí)，有效加固深度的最主要影響因素是（）。A.夯錘重量B.落距C.單擊夯擊能D.夯擊次數(shù)6.下列關(guān)于水泥土攪拌樁的說法中，錯(cuò)誤的是（）。A.濕法攪拌樁的水泥摻入比不宜小于12%B.干法攪拌樁的水泥摻入比不宜小于15%C.樁身強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng)而提高，90天強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)值D.可用于處理泥炭土和有機(jī)質(zhì)含量較高的土7.某工程樁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁徑800mm，樁長(zhǎng)25m，樁端持力層為中風(fēng)化砂巖。該樁的樁型分類應(yīng)為（）。A.摩擦樁B.端承摩擦樁C.摩擦端承樁D.端承樁8.當(dāng)樁周土層因自重固結(jié)或地面大面積堆載而產(chǎn)生沉降時(shí)，樁身將承受（）。A.正摩阻力B.負(fù)摩阻力C.水平剪力D.彎矩9.換填墊層法中，墊層的寬度應(yīng)滿足（）的要求。A.基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散B.墊層材料強(qiáng)度C.施工機(jī)械操作空間D.抗凍脹10.采用靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向極限承載力時(shí)，終止加載的條件之一是某級(jí)荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載作用下沉降量的（）倍。A.2B.3C.4D.5二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，每題至少2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.下列地基處理方法中，屬于排水固結(jié)法的有（）。A.砂井堆載預(yù)壓B.真空預(yù)壓C.電滲排水D.強(qiáng)夯置換2.預(yù)制樁的沉樁方法包括（）。A.錘擊沉樁B.靜壓沉樁C.振動(dòng)沉樁D.鉆孔埋樁3.影響單樁水平承載力的主要因素有（）。A.樁的截面剛度B.樁周土的強(qiáng)度C.樁頂約束條件D.樁的長(zhǎng)細(xì)比4.復(fù)合地基的加固機(jī)理包括（）。A.樁體作用B.墊層作用C.擠密作用D.排水固結(jié)作用5.灌注樁施工中，可能導(dǎo)致樁身縮頸的原因有（）。A.泥漿比重過小B.拔管速度過快C.混凝土坍落度不足D.樁間距過小三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.換填墊層的壓實(shí)系數(shù)λc是指墊層材料的實(shí)際干密度與最大干密度的比值。（）2.強(qiáng)夯法處理地基時(shí)，夯擊點(diǎn)宜采用正方形或等邊三角形布置。（）3.鉆孔灌注樁的樁底沉渣厚度對(duì)端承樁的承載力影響小于摩擦樁。（）4.水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）的樁體強(qiáng)度較高，可作為剛性樁復(fù)合地基使用。（）5.樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，群樁效應(yīng)系數(shù)η>1表示群樁承載力高于單樁承載力之和。（）6.排水固結(jié)法中，砂井的作用是縮短排水路徑，加速土體固結(jié)。（）7.預(yù)制樁的接頭數(shù)量不宜超過3個(gè)，主要是為了保證樁身的連續(xù)性和承載力。（）8.當(dāng)樁端進(jìn)入持力層的深度過小時(shí)，端阻力無法充分發(fā)揮，因此規(guī)范規(guī)定端承樁的最小進(jìn)入深度為1倍樁徑。（）9.人工挖孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)是施工質(zhì)量易控制，但缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全性差。（）10.地基處理后的承載力特征值應(yīng)通過載荷試驗(yàn)確定，不能直接取經(jīng)驗(yàn)值。（）四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述水泥土攪拌樁的加固機(jī)理。2.對(duì)比預(yù)制樁與灌注樁的優(yōu)缺點(diǎn)。3.說明強(qiáng)夯法的適用范圍及施工參數(shù)的主要內(nèi)容。4.什么是樁的負(fù)摩阻力？其產(chǎn)生條件是什么？5.簡(jiǎn)述復(fù)合地基設(shè)計(jì)的主要步驟。五、計(jì)算題（共25分）1.（10分）某建筑場(chǎng)地表層為厚度4.5m的雜填土（γ=18.5kN/m3，fak=80kPa），其下為厚度8m的淤泥質(zhì)黏土（γ=17.8kN/m3，fak=60kPa，e=1.2，IL=1.0），再下為中密粉砂（γ=19.2kN/m3，fak=220kPa）。擬采用換填墊層法處理，換填材料為中砂（γ=19.0kN/m3，壓實(shí)系數(shù)λc=0.95，最大干密度ρdmax=1.85g/cm3），基礎(chǔ)底面寬度b=3.0m，埋深d=1.5m。試計(jì)算：（1）換填墊層的最小厚度z；（2）墊層底面處的附加應(yīng)力pz。（注：中砂的承載力特征值faz=180kPa，壓力擴(kuò)散角θ=30°）2.（15分）某鉆孔灌注樁，樁徑d=800mm，樁長(zhǎng)l=20m，樁端進(jìn)入中風(fēng)化花崗巖0.5m（樁端持力層極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk=8000kPa）。樁側(cè)各土層參數(shù)如下表：|土層|厚度（m）|極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik（kPa）||------|-----------|-----------------------------||填土|2.0|15||淤泥|4.0|10||黏土|8.0|40||粗砂|6.0|60|按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）計(jì)算：（1）單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk；（2）若安全系數(shù)K=2，單樁豎向承載力特征值Ra；（3）若樁頂荷載設(shè)計(jì)值F=3500kN，承臺(tái)自重及上覆土重G=500kN，是否滿足承載力要求？答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.答案：C解析：置換法是將軟弱土層部分或全部置換為強(qiáng)度較高的材料，換填墊層法屬于典型置換法；振沖碎石樁和水泥土攪拌樁屬于復(fù)合地基法，強(qiáng)夯法屬于密實(shí)法。2.答案：C解析：固結(jié)度U=1-(8/π2)e^(-(π2/4)(Cv/H2)t)，其中Cv=k(1+e)/(aγw)，與排水路徑H、滲透系數(shù)k、壓縮系數(shù)a（影響壓縮模量Es）有關(guān)，與堆載大小無關(guān)（堆載影響總沉降量但不影響固結(jié)速率）。3.答案：C解析：《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）規(guī)定，預(yù)制方樁最小截面邊長(zhǎng)不宜小于300mm，以保證樁身強(qiáng)度和施工可行性。4.答案：B解析：端承型樁的荷載主要由樁端阻力承擔(dān)，樁端阻力的發(fā)揮取決于樁端土層的強(qiáng)度（如巖石或密實(shí)砂土的承載力），樁頂荷載需達(dá)到一定值才能激發(fā)端阻力，但本質(zhì)影響因素是持力層強(qiáng)度。5.答案：C解析：強(qiáng)夯有效加固深度主要與單擊夯擊能（錘重×落距）相關(guān)，規(guī)范公式為H=α√(WH)，其中W為錘重（kN），H為落距（m），α為修正系數(shù)。6.答案：D解析：水泥土攪拌樁不適用于泥炭土和有機(jī)質(zhì)含量較高的土（有機(jī)質(zhì)會(huì)阻礙水泥水化反應(yīng)，影響樁身強(qiáng)度），其他選項(xiàng)符合規(guī)范要求。7.答案：D解析：樁端持力層為中風(fēng)化砂巖（堅(jiān)硬巖），樁長(zhǎng)25m（樁徑0.8m，長(zhǎng)徑比31.25），但端承樁定義為荷載主要由樁端阻力承擔(dān)，且樁端進(jìn)入堅(jiān)硬巖，故為端承樁。8.答案：B解析：當(dāng)樁周土層沉降大于樁身沉降時(shí)，土層對(duì)樁產(chǎn)生向下的摩阻力（負(fù)摩阻力），常見于欠固結(jié)土、地面堆載或地下水位下降等情況。9.答案：A解析：墊層寬度需滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散要求，避免墊層邊緣應(yīng)力集中導(dǎo)致剪切破壞，計(jì)算公式為b’≥b+2ztanθ。10.答案：A解析：靜載試驗(yàn)終止條件之一為某級(jí)荷載下樁頂沉降量大于前一級(jí)的2倍，且24h未達(dá)穩(wěn)定，表明樁已破壞。二、多項(xiàng)選擇題1.答案：ABC解析：排水固結(jié)法包括堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓、電滲排水等，強(qiáng)夯置換屬于置換+密實(shí)法。2.答案：ABCD解析：預(yù)制樁沉樁方法包括錘擊、靜壓、振動(dòng)、鉆孔埋樁（先鉆孔后沉樁，減少擠土效應(yīng)）。3.答案：ABCD解析：水平承載力與樁的剛度（截面尺寸、材料）、樁周土水平抗力系數(shù)、樁頂約束（固接或鉸接）、長(zhǎng)細(xì)比（影響壓屈穩(wěn)定性）均相關(guān)。4.答案：ACD解析：復(fù)合地基加固機(jī)理包括樁體（承擔(dān)荷載）、擠密（如碎石樁）、排水固結(jié)（如砂樁加速固結(jié)），墊層作用屬于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)范疇，非復(fù)合地基特有。5.答案：ABD解析：縮頸原因包括拔管過快（混凝土未及時(shí)填充）、樁間距過?。〝D土效應(yīng)）、泥漿比重過?。妆谔换炷撂涠炔蛔阋讓?dǎo)致離析或斷樁，非縮頸主因。三、判斷題1.√（壓實(shí)系數(shù)定義為實(shí)際干密度與最大干密度之比，是控制墊層壓實(shí)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)）2.√（強(qiáng)夯夯點(diǎn)布置通常采用正方形或等邊三角形，保證加固均勻性）3.×（端承樁承載力主要依賴樁端阻力，沉渣過厚會(huì)顯著降低端阻力，影響大于摩擦樁）4.√（CFG樁樁體強(qiáng)度較高（C15~C30），屬于剛性樁，與樁間土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基）5.×（η>1表示群樁效率高于單樁，實(shí)際中因群樁效應(yīng)（應(yīng)力重疊），η通常≤1，端承群樁η可能接近1）6.√（砂井/塑料排水板通過縮短排水路徑（從土層厚度H變?yōu)樯熬g距），加速孔隙水排出）7.√（預(yù)制樁接頭過多會(huì)降低整體性，規(guī)范規(guī)定預(yù)應(yīng)力管樁接頭數(shù)不宜超過3個(gè)，非預(yù)應(yīng)力樁不宜超過2個(gè)）8.×（端承樁最小進(jìn)入持力層深度：黏性土、粉土≥2d，砂土≥1.5d，碎石土≥1d，硬質(zhì)巖≥0.5d）9.√（人工挖孔樁可直接觀察樁底土層，質(zhì)量易控；但人工下井風(fēng)險(xiǎn)大，勞動(dòng)強(qiáng)度高）10.×（當(dāng)有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可結(jié)合原位測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)值確定，載荷試驗(yàn)是最直接方法但非唯一）四、簡(jiǎn)答題1.水泥土攪拌樁的加固機(jī)理：（1）水泥的水解與水化反應(yīng)：水泥與土中水發(fā)生水解生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣等膠凝物質(zhì)；（2）離子交換與團(tuán)?；饔茫核嗨a(chǎn)生的Ca2+與土中Na+、K+交換，使土顆粒聚集成團(tuán)粒；（3）硬凝反應(yīng)：氫氧化鈣與土中活性SiO?、Al?O?發(fā)生火山灰反應(yīng)，生成水穩(wěn)性膠結(jié)物；（4）碳酸化作用：氫氧化鈣與空氣中CO?反應(yīng)生成碳酸鈣，提高樁體后期強(qiáng)度。2.預(yù)制樁與灌注樁的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比：預(yù)制樁：優(yōu)點(diǎn)：樁身質(zhì)量穩(wěn)定（工廠預(yù)制）、強(qiáng)度高、施工速度快、耐打性好；缺點(diǎn)：施工時(shí)擠土效應(yīng)大（可能導(dǎo)致周圍土體隆起或鄰樁位移）、接樁工藝復(fù)雜、長(zhǎng)樁運(yùn)輸困難、成本較高。灌注樁：優(yōu)點(diǎn)：樁長(zhǎng)、樁徑可靈活調(diào)整、適應(yīng)各種地層、擠土效應(yīng)小（鉆孔灌注樁）；缺點(diǎn)：成孔質(zhì)量受施工影響大（易出現(xiàn)縮頸、塌孔、沉渣）、樁身混凝土質(zhì)量離散性大、工期較長(zhǎng)。3.強(qiáng)夯法的適用范圍及施工參數(shù)：適用范圍：碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基；對(duì)高飽和度的粉土與黏性土需結(jié)合其他方法（如強(qiáng)夯置換）。施工參數(shù)：（1）單擊夯擊能：錘重×落距，決定有效加固深度；（2）夯擊次數(shù)：以最后兩擊平均夯沉量≤50mm（單擊能≤4000kN·m）或≤100mm（>4000kN·m）控制；（3）夯擊遍數(shù)：一般2~3遍，最后一遍低能量滿夯；（4）夯點(diǎn)間距：一般為5~9m，取決于土層厚度和單擊能；（5）間隔時(shí)間：對(duì)于滲透性差的黏性土，需間隔2~4周待孔隙水壓力消散。4.樁的負(fù)摩阻力及產(chǎn)生條件：負(fù)摩阻力是樁周土層因某種原因（如自重固結(jié)、地面堆載、地下水位下降）產(chǎn)生的沉降大于樁身沉降時(shí)，土層對(duì)樁體產(chǎn)生的向下摩阻力。產(chǎn)生條件：（1）樁周土層下沉量大于樁的沉降量；（2）樁周存在欠固結(jié)土（如新近填土、超固結(jié)土因降水變成正常固結(jié)）；（3）地下水位下降導(dǎo)致土層有效應(yīng)力增加，發(fā)生固結(jié)沉降；（4）樁側(cè)地面承受局部較大荷載（如堆載）。5.復(fù)合地基設(shè)計(jì)主要步驟：（1）確定設(shè)計(jì)參數(shù)：包括建筑物荷載、地基土參數(shù)、處理后地基承載力和變形要求；（2）選擇樁型及材料：根據(jù)土層性質(zhì)選擇水泥土樁、碎石樁、CFG樁等；（3）確定樁長(zhǎng)：穿透軟弱層或進(jìn)入持力層一定深度；（4）確定樁徑、樁間距：根據(jù)置換率m=Ap/(s2)（s為樁間距，Ap為單樁面積）計(jì)算；（5）計(jì)算復(fù)合地基承載力特征值：fspk=m·Ra/Ap+(1-m)·β·fsk（Ra為單樁承載力，β為樁間土承載力折減系數(shù)）；（6）變形計(jì)算：包括加固區(qū)沉降（采用復(fù)合模量法）和下臥層沉降（分層總和法）；（7）驗(yàn)算穩(wěn)定性：必要時(shí)進(jìn)行抗滑、抗傾覆驗(yàn)算；（8）施工方案設(shè)計(jì)：明確成樁工藝、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。五、計(jì)算題1.（1）換填墊層最小厚度z計(jì)算：根據(jù)墊層底面處的承載力要求：pz+pcz≤faz其中，基礎(chǔ)底面處的平均壓力p=(F+G)/A（本題未給F+G，需通過fak修正反推），但更直接的方法是利用壓力擴(kuò)散公式：pz=(ppc)·b/(b+2ztanθ)pc為基礎(chǔ)底面處土的自重應(yīng)力：pc=γm·d=18.5×1.5=27.75kPa假設(shè)原地基承載力經(jīng)深度修正后為fa，但換填后墊層底面需滿足faz=180kPa，因此：pz+pcz≤180kPapcz為墊層底面處土的自重應(yīng)力：pcz=γ填·d+γ原·(zd)（注：d=1.5m為基礎(chǔ)埋深，墊層厚度z≥d？不，墊層厚度是從基礎(chǔ)底面到下臥層頂面的距離，即墊層厚度z，基礎(chǔ)埋深d=1.5m，因此地面到墊層底面的總深度為d+z？不，基礎(chǔ)埋深d是從地面到基礎(chǔ)底面的距離，墊層換填的是基礎(chǔ)底面下的軟弱土，因此墊層底面深度為d+z（z為墊層厚度），但原雜填土厚度4.5m，基礎(chǔ)埋深1.5m，因此基礎(chǔ)底面下雜填土厚度為4.51.5=3.0m，若換填厚度z，則墊層底面位于雜填土內(nèi)或進(jìn)入淤泥質(zhì)黏土?？赡芨?jiǎn)單的方式是假設(shè)基底平均壓力p=fak（原地基承載力）+深度修正，但題目未給上部荷載，需通過墊層設(shè)計(jì)公式反推z。正確步驟：墊層底面處的附加應(yīng)力pz=(ppc)·b/(b+2ztanθ)墊層底面處的自重應(yīng)力pcz=γ填·d+γ原·(z)（假設(shè)墊層換填至基礎(chǔ)底面下z深度，地面到墊層底面總深度為d+z？不，基礎(chǔ)埋深d=1.5m，基礎(chǔ)底面下?lián)Q填z厚度的墊層，因此墊層底面深度為d+z（從地面算起），但原雜填土厚度4.5m，若z≤3.0m（4.5-1.5），則墊層底面仍在雜填土中，否則進(jìn)入淤泥質(zhì)黏土。題目中換填材料為中砂，原雜填土fak=80kPa，淤泥質(zhì)黏土fak=60kPa，換填后墊層底面需滿足faz=180kPa（中砂承載力），因此需保證pz+pcz≤180kPa。假設(shè)基底壓力p=fa（修正后的原地基承載力），但原地基承載力fak=80kPa，經(jīng)深度修正：fa=fak+ηd·γm·(d0.5)=80+1.0×18.5×(1.50.5)=80+18.5=98.5kPa（ηd=1.0，雜填土為黏性土類）則基底附加壓力p0=ppc=98.527.75=70.75kPa墊層底面附加應(yīng)力pz=p0·b/(b+2ztanθ)=70.75×3.0/(3.0+2z×tan30°)=212.25/(3.0+1.1547z)墊層底面自重應(yīng)力pcz=γ填·z+γ原·d（錯(cuò)誤，正確應(yīng)為：地面到墊層底面總深度為d+z，其中d=1.5m為基礎(chǔ)埋深，z為墊層厚度（基礎(chǔ)底面下?lián)Q填厚度），因此自重應(yīng)力pcz=γ原·d（地面到基礎(chǔ)底面的雜填土自重）+γ填·z（基礎(chǔ)底面下?lián)Q填的中砂自重）=18.5×1.5+19.0×z=27.75+19.0z要求pz+pcz≤180kPa：212.25/(3.0+1.1547z)+27.75+19.0z≤180試算z=2.0m：pz=212.25/(3+2.309)=212.25/5.309≈39.98kPapcz=27.75+19×2=65.75kPa總和=39.98+65.75=105.73≤180，安全但可能厚度不足（需滿足下臥層淤泥質(zhì)黏土的承載力？題目中換填后墊層底面位于雜填土中，若z>3.0m則進(jìn)入淤泥質(zhì)黏土，此時(shí)下臥層承載力fak=60kPa，需進(jìn)行下臥層驗(yàn)算。題目可能意圖是換填至淤泥質(zhì)黏土頂面，即z=3.0m（基礎(chǔ)底面下雜填土厚度3.0m），此時(shí)：pz=212.25/(3+3×1.1547)=212.25/(3+3.464)=212.25/6.464≈32.84kPapcz=27.75+19×3=84.75kPa總和=32.84+84.75=117.59≤180，仍安全。但題目可能要求通過下臥層驗(yàn)算，即當(dāng)墊層底面位于淤泥質(zhì)黏土?xí)r，需滿足pz+pcz≤faz（淤泥質(zhì)黏土修正后的承載力）?？赡芪依斫庥姓`，正確方法應(yīng)為：換填墊層的厚度z應(yīng)滿足下臥層淤泥質(zhì)黏土的承載力要求，即pz+pcz≤faz（淤泥質(zhì)黏土修正后的承載力）。淤泥質(zhì)黏土的fak=60kPa，e=1.2>0.85，IL=1.0>0.85，ηd=1.0（根據(jù)規(guī)范，e≥0.85或IL≥0.85的黏性土ηd=1.0），γm為墊層底面以上土的加權(quán)平均重度：墊層底面深度為d+z=1.5+z，其上土層為雜填土（厚度1.5m，γ=18.5）和墊層（厚度z，γ=19.0），因此γm=(18.5×1.5+19.0×z)/(1.5+z)修正后的淤泥質(zhì)黏土承載力fa=fak+ηd·γm·(d+z0.5)=60+1.0×[(27.75+19z)/(1.5+z)]×(1.5+z0.5)=60+(27.75+19z)/(1.5+z)×(1+z)要求pz+pcz≤fapz=(ppc)·b/(b+2ztanθ)，其中p為基底壓力，假設(shè)p=fa（原地基修正后承載力）=98.5kPa（同前），pc=γm1·d=18.5×1.5=27.75kPa（基底處自重應(yīng)力），p0=ppc=70.75kPapz=70.75×3/(3+2z×0.577)=212.25/(3+1.154z)pcz=γm1·d+γ填·z=27.75+19z聯(lián)立方程：212.25/(3+1.154z)+27.75+19z=60+(27.75+19z)(1+z)/(1.5+z)此方程較復(fù)雜，采用試算法：假設(shè)z=2.0m：左邊=212.25/(3+2.309)+27.75+38=39.98+65.75=105.73右邊=60+(27.75+38)(3)/(3.5)=60+65.75×3/3.5≈60+56.36=116.36，左邊<右邊，安全z