(整理)地基处理习题解答

-------------1.某工程采用换填垫层法处理地基，基底宽度为10m，基底下铺厚度2.0m的灰土垫层，为了满足基础底面应力扩散要求，试求垫层底面宽度。(12m)(解)0z／6＝2／10＝0.2，灰土28垫层底面宽度00bb2ztan281022tan2812m2.某工程采用振冲法地基处理，填料为砂土，桩径0.6m，等边三角形布桩，桩间距1.5m，处理后桩间土地基承载力特征值fak120kpa，试求复合地基承载力特征值。(桩土应力比n＝3)。（fspk154.8kpa）3.一辆重车的总重力为300kN，按横向分布两辆车，单辆车荷载分布长度5.6m，荷3载分布宽度5.5m，如果将相应的车辆荷载换算成为底面积相同，重度为18.2kN／m土柱的当量高度，试计算当量高度。(h=1.07m)300(解)一辆车的平均压力p9.74kpa5.65.5二辆车平均压力p9.74219.48kpa当量高度rh19.48,h1.07m4.某饱和黏土，厚H=6m，压缩模量Es1.5MPa，地下水位和地面相齐，上面铺3设80cm砂垫层(r＝18kN／m)和设置塑料排水板，然后用80kPa大面积真空预压3个月，固结度达85%，试求残余沉降(沉降修正系数取1.0，附加应力不随深度变化)。(57mm)Prh80sHH0.378mES1500sts0.850.32m残余沉降sst57mm5.某场地天然地基承载力特征值fak120kpa，设计要求砂石桩法地基处理后复合地基承载力特征值达160kPa，桩径0.9m，桩间距1.5m，试求砂石桩桩体单桩承载力特征值。(261.8kpa)4．62某松散砂土地基，处理前现场测得砂土孔隙比e＝0.81，砂土最大、最小孔隙比分别为0.9和0.6，采用砂石法处理地基，要求挤密后砂土地基相对密实度达到0.8，若桩径0.7m，等边三角形布桩，试求砂石桩的间距(1.1)。(s=2.54m)[解]砂石桩间距------------- -------------4．56某场地采用预压排水固结加固软土地基，软土厚6m，软土层面和层底均为砂层，经一年时间，固结度达50％，试问经3年时间，地基土固结度能达多少?3年时地基土固结度达81％。34.57某湿陷性黄土厚6～6.5m，平均干密度d1.25t/m，要求消除黄土湿陷性，地3基治理后，桩间土最大干密度要求达1.60t／m，现采用灰土挤密桩处理地基，桩径0.4m，等边三角形布桩，试求灰土桩间距。4．58振冲法复合地基，填料为砂土、桩径0.8m，等边三角形布桩，桩距2.0m，现场平板载荷试验复合地基承载力特征值为200kPa，桩间土承载力特征值150kPa，试估算桩土应力比。------------- -------------四、地基处理4.1某粉土层厚度10m，进行堆载预压，p=100kPa，砂垫层厚度1.0m，试计算粉土层的最终压缩量以及固结度达80％时的压缩量和所需的预压时间。4.2某超固结黏土层厚2.0m，先期固结压力pc=300kPa，由原位压缩曲线得压缩指数Cc＝0.5，回弹指数Ce＝0.1，土层所受的平均自重应力p1＝l00kPa，eo=0.70，试计算下列条件下黏土层的最终沉降量。(1)建筑物荷载在土层中引起的平均竖向附加应力△P=400kPa；(2)建筑物荷载在土层中引起的平均竖向附加应力△P=180kPa。------------- --------------14.3某厚度为8．0m的黏土层，上下层面均为排水砂层，黏土eo=0.8，a=0.25MPa，-8K=6.3×10cm／s，地表瞬间施加一无限分布均布荷载P=180kPa，试计算：(1)加荷半年后地基的沉降；(2)土层达50％固结度所需时间。4.4某厚10m的饱和黏土层，地表面瞬时大面积堆载P0=150kPa，若干年后测得土层中A、B、C、D、E点的孔隙水压力为;51.6kPa、94.2kPa、133.8kPa、170.4kPa、198kPa，土-8层的ES＝5.5MPa、K＝5.14×10cm／s，试计算：(1)黏性土固结度，此土已固结几年；(2)再经5年，土层的固结度达多少，5年间的压缩量。------------- -------------5年土层产生的压缩量为6.77mm。------------- -------------4.5某饱和软黏土地基厚度H=10m，其下为粉土层。软黏土层顶铺设1.0m砂垫层，3R=19kN／m，然后采用80kPa大面积真空预压6个月，固结度达80%，在深度5m处取土0进行三轴固结不排水压缩试验，得到土的内摩擦角ΦCU=5，假设沿深度各点附加压力同预压荷载，试求经预压固结后深度5m处土强度的增长值。4.6某软土地基采用砂井预压法加固地基，其土层分布为，地面下15m为高压缩3性软土，往下为粉砂层，地下水位在地面下1.5m。软土重度R=18.5kN／m，孔-1-8隙比e1=1.10，压缩系数a＝0．58MPa，垂直向渗透系数Kv＝2．5×10cm／s，-8水平向渗透系数Kh=7．5×10cm／s，预压荷载为120kPa，在4个月内加上，然后预压时间4个月。砂井直径33cm，井距3.0m，等边三角形布井，砂井打至粉砂层顶面，试用太沙基单向固结理论和高木俊介法计算经预压后地基的固结度。------------- -------------------------- -------------------------- -------------4.7两个软土层厚度分别为H1＝5m、H2＝10m，其固结系数和应力分布相同，排水条件皆为单面排水，两土层欲达到同样固结度时，H1=5m土层需4个月时间，试求H2＝10m土层所需时间。(所以厚度H2=10m的土层欲达相同固结度需16个月时间。)4．84.8某建筑物主体结构施工期为2年，第5年时其平均沉降量为4cm，预估该建筑物最终沉降量为12cm，试估算第10年时的沉降量(设固结度<53％)。(第10年建筑物沉降量5.66cm)4.9建筑甲在3年内沉降量为4cm，其最终沉降约12cm。建筑乙地基和压力增加情况与甲相同，但黏土层厚度比甲厚20％，试估算建筑乙的最终沉降量和3年中的沉降量(设U<53％)。(建筑乙最终沉降量为14.4cm，3年中的沉降量为4cm)------------- -------------4.10某基础下为一厚度8.0m的饱和黏性土，往下为不透水层的坚硬土层，基础中心点下的附加应力分布近似为梯形，基础底为240kPa，饱和黏性土底为160kPa，在饱和黏性土的中点位置取土进行室内压缩试验，在自重压力下孔隙比为e1＝0.88，自重压力和附加压力之和时的孔隙比为e2＝0.83，土的渗透系数K＝0.6×10-8cm／s，试计算：(1)饱和黏性土固结度与时间关系；(2)基础沉降与时间关系。------------- -------------4.11条件同题4.10，但坚硬黏土改为砂层，即双面排水，试计算基础沉降、固结度和时间的关系。------------- --------------14.12某饱和黏性土厚度10m，初始孔隙比eo=1，压缩系数a＝0.3MPa，压缩模量ES=6.0MPa，渗透系数K=1.8cm／年，该土层作用有大面积堆载P=120kPa，在单面和双面排水条件下求：(1)加载一年的固结度；(2)加载一年时的沉降量；(3)沉降156mm所需时间。------------- -------------4.13某淤泥质黏性土，厚度20m，采用袋装砂井排水固结，砂井直径dw=7cm，等边三角形布置，间距l=1.4m，砂井穿透黏土层，黏土底部为不透水层，黏土层固结系数-32Ch=Cv=1.8×10cm／s，预压荷载P=100kPa，分两级加载，第一级在10d之内加至60kPa，预压20d，然后在10d之内加至100kPa，试计算30d、80和120d时的固结度。------------- --------------74.14某地基为饱和黏性土，水平渗透系数Kh＝1×10cm／s，固结系数Ch＝Cv=-321.8×10cm／s，采用塑料排水板固结排水，排水板宽b=100mm，厚度δ=4mm，渗透-2-7系数Kw＝1×10cm／s，涂抹区土渗透系数Ks=0.2×10cm/s,取s=2，塑料排水板等边三角形排列，间距L＝1．4m，深度H二20m，底部为不透水层，预压荷载P=100kPa，瞬时加载，试计算120d受压土层的平均固结度。------------- -------------4.15某大面积饱和淤泥质黏土层，厚度H=10m，其竖向和径向固结系数分别为Ch＝-32-321.6×10cm／s，Ch＝3.0×10cm／s，采用砂井堆载预压法进行处理，砂井直径dw=0.35m，正三角形布置，间距l=2.0m，砂井打到不透水层顶面，深10m，堆载P＝150kPa，加荷时间5d，试计算60d时的固结度。-34.16某淤泥质黏性土，厚度H＝12m，竖向和水平固结系数相同，Cv＝Ch＝1.0×102cm／s，采用砂桩处理，砂桩直径dw=0.3m，桩长l＝12m，正三角形布置，间距l=1.6m，双面排水，在土层自重压力作用下；试计算地基在3个月时的竖向、径向和平均固结度。(解)根据太沙基单向固结理论进行固结度计算：------------- -------------4.17某淤泥质黏性土：除砂井长度为6m：未穿透受压土层,其余条件同题4.16，试计算土层平均固结度。(解)从题4.16结果看出，其竖向固结度较小，仅5％，可忽略，仅计算径向固结度。4.18厚度为6m的饱和黏土层，其下为不可压缩的不透水层，黏土层的竖向固结系数C＝4.5-323×10cm／s，r=16.8kN／m，黏土层上为薄透水砂层，地表瞬时施加无穷均布荷载p＝120kPa，分别计算下列几种情况：(1)若黏土层已经在自重作用下完成固结，然后施加p，求达到50％固结度所需的时间；(2)若黏土层尚未在自重作用下固结，施加p后，求达到50％固结度所需时间。------------- -------------4.19某四层砖混结构的住宅楼，采用条形基础，基础宽1.2m，埋深1.0m，作用于基3础上的荷载为120kN／m。土层分布：0—1.0m粉质黏土，r=17.5kN／m，1.0～15m淤3泥质黏土，r=17.8kN／m，fak48kpa，15m以下的砂砾石，地下水距地表1.0m，试设计换填垫层法处理地基。．4.20某饱和软土地基厚度12m，其下为不透水层，采用砂井处理地基，井深H＝12m，-32间距l＝1.5m，三角形布置，井径dw=0.3m，Cv-＝Ch=1.0×10cm／s，试计算堆载预压(p＝100kPa)三个月地基平均固结度(不考虑涂抹和井阻影响)。------------- -------------34.21某砂土地基ds2.7,rsat19.0kN／m，emax＝0.95，emin=0.6，地下水位位于地面，采用砂石桩法处理地基，桩径d=0.6m，试计算地基相对密实度达80％时三角形布桩和正方形布桩的桩间距(取1.0)。4.22某场地用大面积堆载预压固结，堆载压力p0＝100kPa，土层厚4m，在某时刻测得孔隙水压力沿深度分布曲线如图4—3所示，试求：(1)土层固结度沿深度分布曲线；(2)当S15cm时，此时刻的压缩量。------------- -------------4.23某两场地，土层厚度一样，如图4—4所示，A场地固结系数是B场地的3倍，在同样的堆载p0条件下，试求A、B两场地达到相同竖向固结度的时间比。-324.24某淤泥质黏土，厚度H=8.0m，下卧层为不透水层，土层Cv=1.5×10cm／s-32Ch：2.94×10cm／s，采用砂井预压，砂井直径dw=30cm，正方形布置，间距2.0m，预压总压力p=120kpa，加载5d，预压60d，试求固结度。------------- -------------4.25某软土地基采用预压排水固结加固，软土厚10m，其层面和层底都是砂层，预压—1-3荷载一次瞬时施加，已知软土e＝1.6，a＝0.8MPa，K＝0.5×10m／d，试计算预压时间，其固结度达80％。4.26某港口堆料场，软土厚15m，其下为粉细砂层，采用砂井加固。井径dw=0.4m，井距-32s＝2.5m，等边三角形布置，土的固结系数Cv=ch=1.5×10cm／s，在大面积荷载作用下，试计算固结度达80％所需时间(忽略竖向固结)。4.27某高压喷射注浆复合地基，要求复合地基承载力特征值达250kpa，采用桩径0.5m，桩身试块抗压强度标准值fcu5.5Mpa，桩间土fak＝120kPa，等边三角形布桩，------------- -------------试计算喷射桩的间距(0.33,0.25)。4.28某重力式码头为水下沉箱条形基础，沉箱设有抛石基床，原d1=2m，底面受压宽度B1＝9.2m，在抛石基床下换填砂垫层，厚d2=2m砂垫层底面有效受压宽度n3Be11.5m，砂垫层r2=20kN／m，砂垫层底面的最大、最小压力标准值为'max211.5kpamin128.5kpa,取r0=1.0，试计算作用于砂垫层底面单位有效宽度的平均压力设计值。4.29某饱和软黏土，厚H=8m，·其下为粉土层，采用打塑料排水板真空预压加固；3平均潮位与土顶面相齐，顶面分层铺设0.8m砂垫层(r=19kN／m)，塑料排水板打至软土层底面，正方形布置，间距1.3m，然后用80kpa真空预压6个月，按正常固结考虑，3试计算最终固结沉降量(土层r=17kN／m，eo=1.6，Cc=0.55，沉降修正系数取1.0)。4.30某自重湿陷性黄土上建一座7层住宅，外墙基础底面边缘尺寸15m×45m，采用等边三角形布置灰土挤密桩，满堂处理其湿陷性，处理厚度4m，孔径0.4m，已知桩33间土dmax1.75t／m，处理前土的d1.35t／m，要求桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数达0.9，试计算所需桩孔数(c0.9)。------------- -------------4.31某独立基础底面尺寸3.5m×3.5m,埋深2.5m,地下水位在地面下1.25m,作用于基础顶面的竖向力Fk=1225KN,采用水泥土桩复合地基，桩径0.5m,桩长0.8m,水泥桩试块fcu1800kpa,0.3,0.3单桩承载力特征值为145KPa,桩间土fak70kpa，试计算独立基础桩数。------------- -------------4.32某搅拌桩复合地基，桩径0.55m,桩长12m,m=26%,基础为筏板，尺寸14m×32m，板厚0.46m,埋深2.0m（如图4-6），桩体试块抗压强度fcu1800kpa,试验算复合地基软弱下卧层的地基承载力。------------- -------------4．33某28层住宅，地下2层，基础埋深7m，作用于基底的附加压力p0＝316kPa，采用CFG桩复合地基，桩径0.4m，桩长21m，基础板厚0.7m，尺寸30m×35m。土层分布：0～7m黏土，7～14m粉质黏土，Es＝6.4MPa，14～28m粉土，Es＝12MPa，28m以下圆砾，Es＝60MPa，复合地基承载力特征值339kPa，基础底面下土的承载力特征值fak140kpa，试计算基础中点沉降(Zn＝25m，φs＝0.2)。------------- -------------4.34某7层框架结构，上部荷载Fk＝80000kN，筏板基础14m×32m，板厚0.46m，基础埋深2m，采用粉喷桩复合地基，m＝26％，单桩承载力特征值为237kN，桩体试块3fcu1800kpa，桩径0.55m，桩长12m，桩间土fsk100kpa，r=18kN／m，试验算复合地基承载力是否满足要求(0.33,0.8)。4.35某水泥搅拌桩复合地基，搅拌桩桩径0.5m，单桩承载力特征值250kN，桩间土fsk100kpa，复合地基fspk210kpa，试计算面积置换率(0.75)。4..36某软土地基，fsk90kpa，采用CFG桩地基处理，桩径0.36m，单桩承载力特征值Ra＝340kN，正方形布桩，复合地基承载力特征值140kPa，试计算桩间距(0.8)。------------- -------------4.37某软土地基采用砂井预压加固，分4级加载：第1级40kPa，加载14d，预压20d，Uz＝17％，Ur=88％；第2级30kPa，加载6d，预压25d，Uz＝15％，Ur=79％；第3级20kPa，加载4d，预压26d，Uz＝11％，Ur=67％；第4级20kPa，加载4d，·预压28d，Uz＝7％，Ur=46％；试求地基土固结度。4.38某振冲桩复合地基，进行三台单桩复合地基平板载荷试验，Pmax=500kPa，其p-s曲线皆为平缓光滑曲线，当按相对变形s／6=0.015所对应的压力为承载力特征值时，fa1=320kPa，fa2=300kPa，fa3=260kPa，试求复合地基承载力特征值。4.39某水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)，桩径0.4m，桩端入粉土层0.5m，桩长8.25m，土层分布：0～4.5m粉土，qsa＝26kPa；4.5～5.45m粉质黏土，qsa＝18kPa；5.45～6.65m粉土，qsa＝28kPa；6.65～7.75m粉质黏土，qsa＝32kPa；7.75～12.75m粉土，qsa＝38kPa，qpa＝1300kPa，试计算单桩承载力特征值。------------- -------------4，4034.40某湿陷性黄土厚8m，d1150kg／mω＝10％，地基土最优含水量18％，采用2灰土挤密桩处理地基，处理面积200m，当土含水量低于12％时，应对土增湿，试计算需加水量(h=1.1)。4.41某湿陷性黄土地基采用强夯法处理，锤质量10t，落距10m，试估算强夯处理的有效加固深度(α=0.5)。4.42某6层住宅，采用筏板基础，埋深2.5m(半地下室)，基础尺寸12m×60m，地下水位在地面下1.5m，荷载效应准永久组合的基底附加压力p。=85kPa，筏板下采用水泥土搅拌桩复合地基，桩径0.5m，桩长8m(图4—7)，正方形布桩，间距1.2m,置换率m=0.14,复合土层压缩模量Esp=29MPa；假设沉降计算深度Zn=20m,试计算筏板中间剖面A、B、C三点的沉降（1.0）s------------- -------------4.43某水泥土搅拌桩，桩径0.5m，桩长6m，正方形布桩、桩距1.2m，桩间土压缩模量3.5MPa，搅拌桩桩身强度1.5MPa，试求复合地基压缩模量。34.43某黄土地基厚8m，d1150kg／m，采用灰土挤密桩处下湿陷性，处理后要求3dmax1600kg/m，灰土桩直径0.4m,等边三角形布桩，试求桩间距（c0.93）------------- -------------4.45某工程采用水泥土搅拌法加固，桩径0.5m，水泥掺入量15％，土的密度31740kg/m，试计算水泥掺量。4.46某软土地基fak70kpa，采用搅拌桩处理地基，桩径0.5m，桩长10m，等边三角形布桩，桩距1.5m，桩周摩阻力特征值qs15kPa，桩端阻力特征值qp60kPa，水泥土无侧限抗压强度fcu1.5MPa，试求复合地基承载力特征值(0.30.850.5)4.48采用振冲碎石桩法处理地基，桩径0.5m，等边三角形布桩，桩距1.5m，桩间土地基承载力特征值为80kPa，桩土应力比为3，试求复合地基承载力特征值。4.49某松散砂土地基，e=0.81，室内试验得emax=0.9，emin=0.6，采用砂石桩法加固，要求挤密后砂土地基相对密实度达0.8，砂石桩直径0.7m，等边三角形布置，试求砂石桩间距((1.1)。挤密后砂土孔隙比------------- -------------4.50振冲碎石桩桩径0.8m，等边三角形布桩，桩距2.0m，复合地基承载力特征值为200kPa，桩间土承载力特征值为150kPa，试求桩土应力比。4.54某淤泥土层进行堆载预压加固处理，总加载量140kPa，假设受压土-层中任意点的附加竖向应力与预压加载总量140kPa相同，三轴固结不排水(CU)压缩试验的内摩擦角0cu4.5，预压80d后地基中10m深度处某点土的固结度Ut＝80％，由于固结影响，该点土的抗剪强度增加多少?4.55某砖混结构条形基础(图4—10)，作用在基础顶面的竖向荷载Fk=130kN／m，土层分布：0～1.3m填土，r=17.5kN3／m，1.3～7.8m淤泥质土，ω=47.5％，3r=17.8kN／m。fak＝76kPa，地下水位0.8m，试设计换填垫层法处理地基。设砂垫层厚0.8m，压实系数又。c=0.95，------------- -------------承载力特征值fa=150kPa，------------- -------------------------- -------------4.62某松散砂土地基，处理前现场测得砂土孔隙比e＝0.81，砂土最大、最小孔隙比分别为0.9和0.6，采用砂石法处理地基，要求挤密后砂土地基相对密实度达到0.8，若桩径0.7m，等边三角形布桩，试求砂石桩的间距(1.1)。(s=2.54m)4.56某场地采用预压排水固结加固软土地基，软土厚6m，软土层面和层底均为砂层，经一年时间，固结度达50％，试问经3年时间，地基土固结度能达多少?3年时地基土固结度达81％。34.57某湿陷性黄土厚6～6.5m，平均干密度d1.25t/m，要求消除黄土湿陷性，地3基治理后，桩间土最大干密度要求达1.60t／m，现采用灰土挤密桩处理地基，桩径0.4m，等边三角形布桩，试求灰土桩间距。------------- -------------4．58振冲法复合地基，填料为砂土、桩径0.8m，等边三角形布桩，桩距2.0m，现场平板载荷试验复合地基承载力特征值为200kPa，桩间土承载力特征值150kPa，试估算桩土应力比。-------------