- 2019年注册土木工程师(岩土)《专业知识考试》过关必做1500题(含历年真题)
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- 2025-02-22 18:13:04
第四章 深基础
4.1 桩的类型、选型与布置
一、单项选择题(每题的备选项中只有一个最符合题意)
1.按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008),承载能力极限状态下,下列关于竖向受压桩基承载特性的描述哪项是最合理的?( )[2014年真题]
A.摩擦型群桩的承载力近似等于各单桩承载力之和
B.端承型群桩的承载力近似等于各单桩承载力之和
C.摩擦端承桩的桩顶荷载主要由桩侧摩阻力承担
D.端承摩擦桩的桩顶荷载主要由桩端阻力承担
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第3.3.1条规定,在承载能力极限状态下,摩擦端承桩的桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受;端承摩擦桩的桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。端承型群桩,持力层刚性,桩端贯入变形小,由桩身压缩引起的桩顶沉降不大,承台底面土反力小,端承型群桩基础中基桩的工作性状近似接近单桩,端承型群桩的承载力近似等于各单桩之和;摩擦型群桩基础由于应力扩散和承台效应,承载力不等于单桩之和。
2.在不产生桩侧负摩阻力的场地,对于竖向抗压桩,下列关于桩、土体系的荷载传递规律的描述,正确的是( )。[2007年真题]
A.桩身轴力随深度增加而递减,桩身压缩变形随深度增加而递增
B.桩身轴力随深度增加而递增,桩身压缩变形随深度增加而递减
C.桩身轴力与桩身压缩变形均随深度增加而递增
D.桩身轴力与桩身压缩变形均随深度增加而递减
【答案】D
【解析】根据《基础工程》(第二版,华南理工大学等三校合编)第127页相关内容规定,单桩轴桩、土体系的荷载传递规律为:当竖向荷载逐步施加于单桩桩顶,桩身上部受到压缩而产生相对于土的向下位移。与此同时,桩侧表面受到土的向上摩阻力。随着荷载增加,桩身压缩和位移随之增大,遂使桩侧摩阻力从桩身上段向下渐次发挥;桩底持力层也因受压引起桩端反力,导致桩端下沉、桩身随之整体下移、这又加大了桩身各截面的位移,引发桩侧上下各处摩阻力的进一步发挥。当沿桩身全长的摩阻力都到达极限值之后,桩顶荷载增量就全归桩端阻力承担,直到桩底持力层破坏、无力支承更大的桩顶荷载为止。
桩的轴向力、桩侧摩阻力和桩身位移的关系如图4-1-1所示。从中可以看出,桩端由于有端阻力的存在,桩端处的桩身轴力最小;桩顶处,由于没有土的摩阻力,桩顶处的桩身轴力最大;而在桩身中部,土摩阻力随深度增加而增大,所以桩身轴力随深度增加而减小。压缩变形与应力变化是一致的。
图4-1-1 桩的轴向力与桩侧摩阻力,桩身位移的关系
(a)微桩段的作用力;(b)轴向受压的单桩;(c)轴力分布图;(d)摩阻力分布曲线;(e)截面位移曲线
3.某盐渍土场地上建筑拟采用桩基础,综合考虑所需单桩承载力高,持力层起伏大,场地周边环境对噪声限制较严等因素,选用( )的桩基方案比较合理。[2008年真题]
A.静压预制混凝土桩
B.静压钢管桩
C.沉管灌注桩
D.钻孔灌注桩
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.2条规定,桩型与成桩工艺应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等,按安全适用、经济合理的原则选择,可按附录A进行。根据表A.0.1的内容,结合题目中四个基本条件:①盐渍土场地;②单桩承载力高;③持力层起伏大;④周边环境噪声限制要求。可以确定,AB两项,不满足条件①和③;C项,不满足条件④。
4.下列哪一选项符合《公路桥涵地基基础设计规范》(JTGD63—2007)关于桩基础的构造要求?( )[2014年真题]
A.对于锤击或静压沉桩的摩擦桩,在桩顶处的中距不应小于桩径(或边长)的3倍
B.桩顶直接埋入承台连接时,当桩径为1.5m时,埋入长度取1.2m
C.当钻孔桩按内力计算不需要配筋时,应在桩顶3.0~5.0m内配置构造钢筋
D.直径为1.2m的边桩,其外侧与承台边缘的距离可取360mm
【答案】C
【解析】根据《公路桥涵地基基础设计规范》(JTGD63—2007)第5.2.2条规定,钻孔桩应按桩身内力大小分段配筋。当内力计算表明不需配筋时,应在桩顶3.0~5.0m内设构造钢筋。根据第5.2.4条规定,对于锤击或静压沉桩的摩擦桩,在桩端处的中距不应小于桩径(或边长)的3倍;边桩(或角桩)外侧与承台边缘的距离,对于直径(或边长)小于或等于1.0m的桩,不应小于0.5倍桩径(或边长),并不应小于250mm;对于直径(或边长)大于1.0m的桩,不应小于0.3倍的桩径(或边长),并不应小于500m。根据第5.2.6条规定,桩顶直接埋入承台连接,当桩径(或边长)大于1.2m时,埋入深度不应小于桩径(或边长)。
5.某铁路桥梁钻孔灌注摩擦桩,成孔直径为1.0m,按照《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5—2005),其最小中心距应为下列何值?( )[2014年真题]
A.1.5m
B.2.0m
C.2.5m
D.3.0m
【答案】C
【解析】根据《铁路桥涵地基基础设计规范》(TB 10002.5—2005)第6.3.2条规定,钻(挖)孔灌注摩擦桩的中心距不应小于2.5倍成孔桩径,钻(挖)孔灌注柱桩的中心距不应小于2倍成孔桩径。该桩为钻孔灌注摩擦桩,其成孔直径为1.0m,故其最小中心距为2.5m。
6.对于设计使用年限不少于50年,非腐蚀环境中的建筑桩基,下列哪一选项不符合《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)的要求?( )[2014年真题]
A.预制桩的混凝土强度等级不应低于C30
B.预应力桩的混凝土强度等级不应低于C35
C.灌注桩的混凝土强度等级不应低于C25
D.预应力混凝土管桩用作抗拔时,应按桩身裂缝控制等级为二级的要求进行桩身混凝土抗裂验算
【答案】B
【解析】ABC三项,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)第8.5.3条第5款规定,设计使用年限不少于50年时,非腐蚀环境中预制桩的混凝土强度等级不应低于C30,预应力桩不应低于C40,灌注桩不应低于C25;D项,根据第8.5.12条规定,非腐蚀环境中的抗拔桩应根据环境类别控制裂缝宽度满足设计要求,预应力混凝土管桩应按桩身裂缝控制等级为二级的要求进行桩身混凝土抗裂验算。
7.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)有关规定,下列关于基桩构造和设计的做法哪项不符合要求?( )[2012年真题]
A.关于桩身混凝土最低强度等级:预制桩C30,灌注桩C25,预应力实心桩C40
B.关于最小配筋率:打入式预制桩0.8%,静压预制桩0.6%
C.钻孔桩的扩底直径应小于桩身直径的3倍
D.后注浆钢导管注浆后可等效替代纵向钢筋
【答案】C
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.1.2条第l款规定,桩身混凝土强度等级不得小于C25,混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30。根据第4.1.5条规定,预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30;预应力混凝土实心桩的混凝土强度等级不应低于C40;预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。
B项,根据第4.1.6条规定,预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定。采用锤击法沉桩时,预制桩的最小配筋率不宜小于0.8%。静压法沉桩时,最小配筋率不宜小于0.6%,主筋直径不宜小于14mm,打入桩桩顶以下4~5倍桩身直径长度范围内箍筋应加密,并设置钢筋网片。
C项,根据第4.1.3条第1款规定,对于持力层承载力较高、上覆土层较差的抗压桩和桩端以上有一定厚度较好土层的抗拔桩,可采用扩底;扩底端直径与桩身直径之比D/d,应根据承载力要求及扩底端侧面和桩端持力层土性特征以及扩底施工方法确定;挖孔桩的D/d不应大于3,钻孔桩的D/d不应大于2.5。
D项,根据第5.3.11条规定,后注浆钢导管注浆后可替代等截面、等强度的纵向主筋。
8.抗滑桩与高层建筑桩基相比,一般情况下,下列哪一个表述是错误的?( )[2012年真题]
A.桩基承受垂直荷载为主,抗滑桩承受水平荷载为主
B.桩基设计要计桩侧摩阻力,抗滑桩不计桩侧摩阻力
C.桩基桩身主要按受压构件设计,抗滑桩桩身主要按受弯构件设计
D.两种桩对桩顶位移的要求基本一样
【答案】D
【解析】抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。抗滑桩与建筑桩基存在明显区别,抗滑桩以承受水平荷载为主,不计桩侧摩阻力,桩身主要按受弯构件设计,桩顶位移以水平位移控制为主。建筑桩基则以承受竖向荷载为主,需要计入桩侧摩阻力,桩身主要按受压构件设计,位移以竖向位移控制为主。
9.下列关于成桩挤土效应的叙述中,哪个选项是正确的?( )[2010年真题]
A.不影响桩基设计选型、布桩和成桩质量控制
B.在饱和黏性土中,会起到排水加密、提高承载力的作用
C.在松散土和非饱和填土中,会引发灌注桩断桩、缩颈等质量问题
D.对于打入式预制桩,会导致桩体上浮、降低承载力,增大沉降
【答案】D
【解析】成桩挤土效应是由于在成桩过程中产生的超孔隙水压力和挤压作用,导致桩周土体隆起的作用,在桩基设计选型、布桩和成桩质量控制中应注意。成桩过程的挤土效应在饱和黏性土中是负面的,会引发灌注桩断桩、缩颈等质量事故,对于挤土预制混凝土桩和钢桩会导致桩体上浮或倾斜,降低承载力,增大沉降;挤土效应还会造成周边房屋、市政设施受损;在松散土和非饱和填土中则是正面的,原因是松散土体挤密作用小,孔隙水压力消散快,其负面影响小,且会起到加密、提高承载力的作用。
10.下列关于季节性冻土地基中,桩基设计特点描述中,正确的是( )。[2008年真题]
A.桩端进入冻深线以下最小深度大于1.5m即可
B.为消除冻胀对桩基作用,宜采用预制混凝土桩和钢桩
C.不计入冻胀深度范围内桩测侧阻力,即可消除地基土冻胀对承载力的影响
D.为消除冻胀作用的影响,可在冻胀范围内沿桩周及承台作隔冻处理
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4.3条规定,季节性冻土和膨胀土地基中的桩基设计原则应符合下列规定:①桩端进入冻深线或膨胀土的大气影响急剧层以下的深度应满足抗拔稳定性验算要求,且不得小于4倍桩径及1倍扩大端直径,最小深度应大于1.5m;②为减小和消除冻胀或膨胀对建筑物桩基的作用,宜采用钻(挖)孔灌注桩;③确定基桩竖向极限承载力时,除不计入冻胀、膨胀深度范围内桩侧阻力外,还应考虑地基土的冻胀、膨胀作用,验算桩基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力;④为消除桩基受冻胀或膨胀作用的危害,可在冻胀或膨胀深度范围内,沿桩周及承台作隔冻、隔胀处理。
11.单排人工挖孔扩底桩,桩身直径1.0m,扩大桩端设计直径2.0m,根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011),扩底桩的最小中心距应符合( )。[2008年真题]
A.4.0m
B.3.5m
C.3.0m
D.2.5m
【答案】C
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第8.5.3条第1款规定,摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍,扩底灌注桩的中心距不宜小于扩底直径的1.5倍。当扩底直径大于2m时,桩端净距不宜小于1m,在确定桩距时尚应考虑施工工艺中挤土等效应对邻近桩的影响。
12.下列关于桩侧负摩阻力和中性点的论述中,合理的说法是( )。[2007年真题]
A.负摩阻力使桩基沉降量减小
B.对于小桩距群桩,群桩效应使基桩上的负摩阻力大于单桩负摩阻力
C.一般情况下,对端承桩基,可将中性点以上的桩侧阻力近似为零
D.中性点处的桩身轴力最大
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.4.4条第2款规定,关于负摩阻力的群桩效应分下列两点考虑:①对于单桩基础,桩侧负摩阻力的总和即为下拉荷载;②对于桩距较小的群桩,其基桩的负摩阻力因群桩效应而降低。计算群桩中基桩的下拉荷载时,应乘以群桩效应系数。根据第5.4.3条规定,桩周负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响,取决于桩周负摩阻力强度、桩的竖向承载类型,因此分下列三种情况验算:①对于摩擦型桩,由于受负摩阻力沉降增大,中性点随之上移,即负摩阻力、中性点与桩顶荷载处于动态平衡。作为一种简化,取假想中性点(按桩端持力层性质取值)以上摩阻力为零验算基桩承载力;②对于端承型桩,由于桩受负摩阻力后桩不发生沉降或沉降量很小,桩土无相对位移或相对位移很小,中性点无变化,故负摩阻力构成的下拉荷载应作为附加荷载考虑;③当土层分布不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时,由于下拉荷载是附加荷载的一部分,故应将其计入附加荷载进行沉降验算。
13.以下哪种桩型有挤土效应,且施工措施不当容易形成缩颈现象?( )[2012年真题]
A.预应力管桩
B.钻孔灌注桩
C.钢筋混凝土方桩
D.沉管灌注桩
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.1条第2款规定,按成桩方法分类,挤土桩有:沉管灌注桩、沉管夯(挤)扩灌注桩、打入(静压)预制桩、闭口预应力混凝土空心桩和闭口钢管桩。沉管灌注桩又称为打拔管灌注桩,它是利用沉桩设备,将带有钢筋混凝土桩靴的钢管沉入土中,形成桩孔,然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土,随之拔出套管,利用拔管时的振动将混凝土捣实,形成所需要的灌注桩。根据条文说明第3.4.1条第3款规定,挤土沉桩在软土地区造成的事故不少,一是预制桩接头被拉断、桩体侧移和上涌,沉管灌注桩发生断桩、缩颈;二是临近建筑物、道路和管线受破坏。沉管灌注桩施工质量不易控制,拔管过快容易造成桩身缩颈,而且由于是挤土桩,先期浇注好的桩易受到挤土效应而产生倾斜断裂甚至错位。
14.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列哪项不属于重要建筑抗压桩基承载能力极限状态设计的验算内容?( )。[2013年真题]
A.桩端持力层下软弱下卧层承载力
B.桩身抗裂
C.桩身承载力
D.桩基沉降
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.1.1条规定,桩基础应按下列两类极限状态设计:①承载能力极限状态。桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形,桩端持力层下软弱下卧层承载力、桩身承载力和桩基沉降,都是承载能力极限状态验算的内容;②正常使用极限状态,桩基达到建筑物正常使用所规定的变形限值或达到耐久性要求的某项限值。桩身抗裂影响的是桩的正常使用和耐久性,为正常使用极限状态设计的内容。
15.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列关于变刚度调平设计方法的论述中( )是正确。[2009年真题]
A.变刚度调平设计应考虑上部结构形式荷载,地层分布及其相互作用效应
B.变刚度主要指调查上部结构荷载的分布,使之与基桩的支撑刚度相匹配
C.变刚度主要指通过调整桩径,桩长,桩距等改变基桩支撑刚度分布,使之与上部结构荷载相匹配
D.变刚度调平设计的目的是使建筑物沉降趋于均匀,承台内力降低
【答案】ACD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第2.1.10条规定,变刚度调平设计考虑上部结构形式、荷载和地层分布以及相互作用效应,通过调整桩径、桩长、桩距等改变基桩支承刚度分布,以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法。变刚度调平设计的本质是借助于不同的布桩方式,使桩端土的受荷水平趋于均匀,即调整桩端附加应力分布,尽可能使其均匀,从而使桩基础沉降均匀。其原因是群桩基础变形的绝大部分是其影响范围内土的变形。
16.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)进行桩基础软弱下卧层承载力验算,说法正确的是( )。[2008年真题]
A.只进行深度修正
B.只进行宽度修正
C.同时进行深度、宽度修正义
D.不修正
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.4.1条规定,对于桩距不超过6d的群桩基础,桩端持力层下存在承载力低于桩端持力层承载力1/3的软弱下卧层时,可按下列公式验算软弱下卧层的承载力:σz+γmz≤faz;其中,faz为软弱下卧层经深度z修正的地基承载力特征值。
17.下列哪项因素对基桩的成桩工艺系数(工作条件系数)ψc无影响?( )[2010年真题]
A.桩的类型
B.成桩工艺
C.桩身混凝土强度
D.桩周土性
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.8.3条规定,基桩成桩工艺系数应按下列规定取值:①混凝土预制桩、预应力混凝土空心桩,
=0.85;②干作业非挤土灌注桩,
=0.90;③泥浆护壁和套管护壁非挤土灌注桩、部分挤土灌注桩、挤土灌注桩,
=0.7~0.8;④软土地区挤土灌注桩,
=0.6。对于泥浆护壁非挤土灌注桩应视地层土质取ψc值,对于易塌孔的流塑状软土、松散粉土、粉砂,ψc宜取0.7。据此可判断基桩的成桩工艺系数的影响因素有桩的类型、成桩工艺以及桩周土性。
18.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)规定,下列关于桩基布置原则的说法,哪个选项是错误的?( )[2012年真题]
A.对于框架一核心筒结构桩筏基础,核心筒和外围框架结构下基桩应按等刚度、等桩长设计
B.当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚度不宜小于3倍设计桩径
C.抗震设防区基桩进入液化土层以下稳定硬塑粉质黏土层的长度不宜小于4~5倍桩径
D.抗震设防烈度为8度的地区不宜采用预应力混凝土管桩
【答案】A
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.3条第4款规定,对于框架-核心筒结构桩筏基础应按荷载分布考虑相互影响,将桩相对集中布置于核心筒和柱下,外围框架柱宜采用复合桩基,桩长宜小于核心筒下基桩(有合适桩端持力层时)。
B项,根据第3.3.3条第5款规定,应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度,对于黏性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d,碎石类土,不宜小于ld。当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。
C项,根据第3.4.6条第l款规定,桩进入液化土层以下稳定土层的长度(不包括桩尖部分)应按计算确定;对于碎石土,砾、粗、中砂,密实粉土,坚硬黏性土尚不应小于2~3倍桩身直径,对其他非岩石土尚不宜小于4~5倍桩身直径。
D项,根据第3.3.2条第3款规定,抗震设防烈度为8度及以上地区,不宜采用预应力混凝土管桩(PC)和预应力混凝土空心方桩(PS)。
19.下列关于桩基设计中基桩布置原则的叙述,哪一项是正确的?( )[2010年真题]
A.基桩最小中心距的确定主要取决于有效发挥桩的承载力和成桩工艺两方面因素
B.为改善筏板的受力状态,桩筏基础应均匀布桩
C.应使与基桩受水平力方向相垂直的方向有较大的抗弯截面模量
D.桩群承载力合力点宜与承台平面形心重合,以减小荷载偏心的负面效应
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第3.3.3条规定,基桩的布置是桩基概念设计的主要内涵,是合理设计、优化设计的主要环节。其布置应符合下面规定:①基桩最小中心距规定基于两个因素确定,即有效发挥桩的承载力和成桩工艺。②考虑力系的最优平衡状态,桩群承载力合力点宜与竖向永久荷载合力作用点重合,以减小荷载偏心的负面效应。当桩基受水平力时,应使基桩受水平力和力矩较大方向有较大的抗弯截面模量,以增强桩基的水平承载力,减小桩基的倾斜变形。③桩箱、桩筏基础的布桩原则。为改善承台的受力状态,特别是降低承台的整体弯矩、冲切力和剪切力,宜将桩布置于墙下和梁下,并适当弱化外围。
20.基桩的平面布置可以不考虑( )。[2007年真题]
A.桩的类型
B.上部结构荷载分布
C.桩的材料强度
D.上部结构刚度
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基础技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.3条规定,基桩的布置应符合下列条件:①基桩的最小中心距应符合规范规定。当施工中采取减小挤土效应的可靠措施时,可根据当地经验适当减小。②排列基桩时,宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合,并使基桩受水平力和力矩较大方向有较大抗弯截面模量。③对于桩箱基础、剪力墙结构桩筏基础,宜将桩布置于墙下。④对于框架—核心筒结构桩筏基础应按荷载分布考虑相互影响,将桩相对集中布置于核心筒和柱下。外围框架柱宜采用复合桩基,有合适桩端持力层时,桩长宜减小。⑤应选择较硬土层作为桩端持力层。⑥对于嵌岩桩,嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定。对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m,倾斜度大于30%的中风化岩,宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度;对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d,且不应小于0.2m。综上,基桩的平面布置应考虑的因素有:①基桩的最小中心距;②上部结构荷载分布;③桩的类型;④持力层;⑤上部结构刚度。桩基平面布置无需考虑桩的材料强度。
21.采用桩基或埋深大于5m的深基础,在进行液化指数的计算时,下列说法正确的有( )。
Ⅰ.液化指数取决于地表下20m范围之内的土层特性,上部的土层影响权数较大
Ⅱ.液化指数取决于地表下20m范围之内的土层特性,厚度小的土层影响权数较大
Ⅲ.液化指数由地表下15m范围之内各层土的标准贯入试验值综合确定
Ⅳ.液化指数取决于覆盖层范围之内的土层特性,上部土层的影响权数较大
Ⅴ.采用桩基或埋深大于5m的深基础,尚应判别10~20m范围内土的液化
A.Ⅰ、Ⅱ
B.Ⅲ、Ⅳ
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ
D.Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ
【答案】A
【解析】根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)第4.3.4条规定,当饱和砂土、粉土的初步判别认为需进一步进行液化判别时,应采用标准贯入试验判别法判别地面下20m范围内土的液化;但对本规范第4.2.1条规定可不进行天然基础及基础的抗震承载力验算的各类建筑,可只判别地面下15m范围内土的液化。故液化指数取决于20m范围之内的土层特性。根据第4.3.5条规定,由土层影响权系数的计算方法可知,上部的土层及厚度小的土层影响权数值较大。
22.适合于穿透旧基础、大孤石等障碍物的桩型是( )。
A.夯扩桩
B.冲孔灌注桩
C.沉管灌注桩
D.泥浆护壁钻孔灌注桩
【答案】B
【解析】B项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.2.1条第3款规定,冲孔灌注桩除宜用于1、2款所述地质情况外,还能穿透旧基础、建筑垃圾填土或大孤石等障碍物。在岩溶发育地区应慎重使用,采用时,应适当加密勘察钻孔。A项,根据第6.2.1条第7款规定,夯扩桩宜用于桩端持力层为埋深不超过20m的中、低压缩性的黏性土、粉土、砂土和碎石类土;C项,根据第6.2.1条第7款规定,沉管灌注桩适用于黏性土、粉土和砂土。D项,根据第6.2.1条第1款规定,泥浆护壁钻孔灌注桩宜用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层。
23.地下水位以下的黏性土一般不适合( )桩型。
A.泥浆护壁钻孔灌注桩
B.干作业成孔灌注桩
C.H型钢桩
D.混凝土预制桩
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.2.1条第5款规定,干作业钻、挖孔灌注桩适用于地下水位以上的黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。人工挖孔灌注桩在地下水位较高,特别是有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的高压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层中施工时,必须有可靠的技术措施和安全措施。
24.桩基础中的桩,按承载性状可分为摩擦桩和端承桩两种,摩擦桩是指( )。
A.桩上的荷载全部由桩侧摩擦力承受
B.竖向极限荷载作用下,桩顶荷载全部或绝大部分由桩侧阻力承受,桩端阻力小到可忽略不计的桩
C.竖向极限荷载作用下,桩端阻力分担荷载的比例较大,但不大于50%的桩
D.不要求清除桩端虚土的灌注桩
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.1条第1款规定,摩擦桩是指在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受,桩端阻力小到可忽略不计。端承摩擦桩是指在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。端承桩是指在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力小到可忽略不计。摩擦端承桩是指在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。
25.夯扩桩适用于桩端持力层为中、低压缩性黏性土、粉土等且埋深不超过( )m的情况。
A.5
B.15
C.20
D.25
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.2.1条第7款规定,沉管灌注桩宜用于黏性土、粉土和砂土;夯扩桩宜用于桩端持力层为埋深不超过20m的中、低压缩性黏性土、粉土、砂土和碎石类土。
26.大直径桩是指桩径为( )mm的桩。
A.d>300
B.d>500
C.d>700
D.d≥800
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.1条第3款规定,基桩按桩径(设计直径d)大小分类:①小直径桩:d≤250mm;②中等直径桩:250mm<d<800mm;③大直径桩:d≥800mm。
27.下列基桩中,未表明桩的功能的是( )。
A.钢桩
B.承压桩
C.摩擦桩
D.抗拔桩
【答案】A
【解析】桩按使用功能可以分为抗压桩、抗拔桩、水平受荷桩和复合受荷桩4种类型;竖向抗压桩可分为摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩、端承桩,承压和抗拔表明了桩的不同;根据桩的材料,可分为木桩、混凝土桩(含钢筋混凝土桩及预应力钢筋混凝土桩)、钢桩和组合桩。
28.某市区桩基工程,场地地下水位在地面下3m,地面下4m有一厚2m的流动性淤泥层,地面下8m有一厚4m的硬夹层,桩端持力层为砾、卵石层,则可从下列四种桩型中优选( )。
A.打入式预制混凝土桩
B.沉管灌注桩
C.泥浆护壁钻孔桩
D.钻孔扩底灌注桩
【答案】C
【解析】A项,打入式预制混凝土桩,采用锤击沉桩时,噪声大,且不易穿透较厚的坚硬地层到达设计标高,不适于有硬夹层的市区内施工;B项,沉管灌注桩的施工也存在振动大、噪声大,遇淤泥层易出现缩颈、夹泥等缺陷,处理比较困难,也不适合;D项,钻孔扩底灌注桩在穿越淤泥和淤泥质土时不易采用。
29.竖向抗压承载桩中,打入式预制方桩、打入式沉管灌注桩、静压式预制方桩的含筋率大小顺序一般为( )。
A.静压式预制方桩<打入式预制方桩<打入式沉管灌注桩
B.打入式沉管灌注桩<打入式预制方桩<静压式预制方桩
C.打入式沉管灌注桩<静压式预制方桩<打入式预制方桩
D.打入式沉管灌注桩=打入式预制方桩<静压式预制方桩
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.5.3条第2款规定,打入式沉管灌注桩可以非通长配筋,含筋率最低。打入式预制方桩要考虑锤击时冲击力影响,含筋率比静压式预制方桩要高。
30.单桩竖向( )是指单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形所对应的最大荷载。
A.极限荷载
B.临界荷载
C.极限承载力
D.设计标准值
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第2.1.6条规定,单桩竖向极限承载力标准值是指单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载,它取决于土对桩的支承阻力和桩身承载力。
31.在地震区,桩基承载能力极限状态的计算采用( )。
A.短期效应组合
B.地震作用与其他荷载效应的标准组合
C.长期效应组合且计入地震作用
D.短期效应组合且计入地震作用
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.1.7条第3款规定,验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时,应采用荷载效应标准组合;抗震设防区,应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合。
32.下列( )不属于承载能力极限状态计算内容。
A.当桩端平面以下存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的承载力
B.对桩身和承台承载力进行计算
C.桩基沉降计算
D.对位于坡地、岸边的桩基的整体稳定性进行验算
【答案】C
【解析】桩基沉降计算、桩基的水平变位、抗裂、裂缝宽度验算属于正常使用极限状态计算内容。
33.桩基进行软弱下卧层验算时,按整体冲剪破坏计算的条件是( )。
A.桩距Sa≤6d
B.桩距Sa>7d
C.桩基下方持力层厚度t<(Sa-De)cosθ/2
D.σz+γiz≤qwu/γq
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.4.1条规定,桩距不超过6d的群桩,当桩端平面以下软弱下卧层承载力与桩端持力层相差过大(低于持力层的1/3)且荷载引起的局部压力超出其承载力过多时,将引起软弱下卧层侧向挤出,桩基偏沉,严重者引起整体失稳。
34.桩基规范法实际上是一种( ),它不考虑桩基侧面应力扩散作用,将承台视作直接作用在桩端平面,即实体基础的长、宽视作等同于承台底长、宽,且作用在实体基础底面上的附加应力也取为承台底的附加应力。
A.经验法
B.实体基础法
C.附加应力法
D.综合试验法
【答案】B
【解析】实体基础法是将桩基础看作设置在桩端平面以上某一高程处的实体基础,然后用一般计算浅基础沉降的方法计算桩基础的沉降。
35.混凝土预制桩尖强度等级不应低于( )。
A.C15
B.C20
C.C25
D.C30
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.1.2条第1款规定,桩身混凝土强度等级不得小于C25,混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30。
36.岩溶地区的桩基一般宜采用( )类型的桩。
A.振动沉管碎石桩
B.钻孔桩
C.预制桩
D.灌注桩
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4.4条规定,岩溶地区的桩基设计原则应符合下列规定:①岩溶地区的桩基,宜采用钻、冲孔桩。②当单桩荷载较大,岩层埋深较浅时,宜采用嵌岩桩。③当基岩面起伏很大且埋深较大时,宜采用摩擦型灌注桩。
37.桩端持力层为黏性土、粉土时,桩端进入该层的深度不宜小于( )。
A.1倍桩径 B.1.5倍桩径 C.2倍桩径 D.500mm
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.3条第5款规定,应选择较硬土层作为桩端持力层。d为圆桩直径或方桩边长,则桩端全断面进入持力层的深度,对于黏性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d,碎石类土不宜小于1d。当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。
二、多项选择题(每题的备选项中有两个或三个符合题意)
1.下列关于不同桩型特点的说明中,( )是完全正确的。[2007年真题]
A.预制钢筋混凝土桩的桩身质量易于保证和检查,施工工效高,且易于穿透坚硬地层
B.非挤土灌注桩适应地层范围广,桩长可以随持力层起伏而改变,水下灌注时,孔底沉积物不易清除
C.钢桩抗冲击能力和穿透硬土层能力强,截面小,打桩时挤土量小,对桩周土体扰动少
D.沉管灌注桩施工设备简单,施工方便,桩身质量易于控制,但振动、噪声大
【答案】BC
【解析】各种桩型及其适用条件总结如下:
①预制桩。预制钢筋混凝土桩的桩身质量易保证和检查,对于桩的起吊、运输和堆放、接桩及锤击沉桩均有严格要求。不易穿透较厚的坚硬地层,当坚硬地层下仍存在需穿过的软弱层时,则需辅以其他施工措施,如采用预钻孔等。
②沉管灌注桩。与一般钻孔灌注桩比,沉管灌注桩避免了一般钻孔灌注桩桩尖浮土造成的桩身下沉,持力不足的问题,同时也有效改善了桩身表面浮浆现象,另外,该工艺也更节省材料。但是施工质量不易控制,拔管过快容易造成桩身缩颈,而且由于是挤土桩,先期浇筑好的桩易受到挤土效应而产生倾斜断裂甚至错位。但在施工过程中,锤击会产生较大噪音。
③钻孔灌注桩。钻孔灌注桩适用于不同土层,桩长可因地改变,没有接头。仅承受轴向压力时,只需配置少量构造钢筋。需配制钢筋笼时,按工作荷载要求布置,节约了钢材;单桩承载力大;正常情况下,比预制桩经济;桩身质量不易控制,容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象;桩身直径较大,孔底沉积物不易清除干净,因而单桩承载力变化较大;一般不宜用于水下桩基。
④钢管桩。重量轻、刚性好,装卸、运输、堆放方便,不易损坏;承载力高;桩长易于调节。可根据需要用接长或切割的办法调节桩长。排土量小,对邻近建筑物影响小。工程质量可靠,施工速度快。但是钢管桩钢材用量大,工程造价较高;打桩机具设备较复杂,振动和噪声较大,桩材保护不善易腐蚀等问题。
2.根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)确定桩基底面尺寸时所采用的地基承载力特征值,其大小与下列哪些因素有关?( )[2013年真题]
A.基础荷载
B.基础埋深
C.基础宽度
D.地下水位
【答案】BCD
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第5.2.4条规定,当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值,尚应按下式进行修正:。式中
为修正后的地基承载力特征值;
为地基承载力特征值,按本规范5.2.3条的原则确定;
、
为基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数,按基底下土的类别查表5.2.4取值;
为基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度;
为基础底面宽度,基础底面宽度b大于6m时取6m,小于3m时取3m;
为基础底面以下土的加权平均重度,地下水位以下取有效重度;
为基础埋置深度,宜自室外地面标高算起,在填方整平地区,可自填土地面标高算起,但填土在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起。对于地下室,当采用箱形基础或筏基时,基础埋置深度自室外地面标高算起,当采用独立基础或条形基础时,应从室内地面标高算起。由上式可知在确定桩基底面尺寸时所采用的地基承载力特征值,其大小与基础埋深、基础宽度、地下水位有关。
3.《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)在关于桩基设计所采用的作用效应组合和抗力取值原则的下列叙述中,哪些选项是正确的?( )[2010年真题]
A.确定桩数和布桩时,由于抗力是采用基桩或复合基桩极限承载力除以综合安全系数K=2确定的特征值,故采用荷载分项系数、
的荷载效应标准组合
B.验算坡地、岸边建筑桩基整体稳定性采用综合安全系数,故其荷载效应采用、
的标准组合
C.计算荷载作用下基桩沉降和水平位移时,考虑土地固结变形时效特点,应采用荷载效应基本组合
D.在计算承台结构和桩身结构时,应与上部混凝土结构一致,承台顶面作用效应应采用基本组合,其抗力应采用包含抗力分项系数的设计值
【答案】ABD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第3.1.7条规定,桩基设计所采用的作用效应组合和抗力是根据计算或验算的内容相适应的原则确定:①确定桩数和布桩时,由于抗力是采用基桩或复合基桩极限承载力除以综合安全系数K=2确定的特征值,故采用荷载分项系数rG=1、rQ=1的荷载效应标准组合;②验算坡地、岸边建筑桩基整体稳定性采用综合安全系数,故其荷载效应采用rG=1、rQ=1的标准组合;③计算荷载作用下基桩沉降和水平位移时,考虑土地固结变形时效特点,应采用荷载效应准永久组合;④在计算承台结构和桩身结构时,应与上部混凝土结构一致,承台顶面作用效应应采用基本组合,其抗力应采用包含抗力分项系数的设计值。
4.按照《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),根据现场试验法确定低配筋率灌注桩的地基土水平抗力系数的比例系数m值时,下列选项中哪几项对m值有影响?( )[2012年真题]
A.桩身抗剪强度
B.桩身抗弯刚度
C.桩身计算宽度
D.地基土的性质
【答案】BCD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.7.5条规定,根据试验结果求低配筋率桩的m,应取临界荷载Hcr及对应位移xcr按下式计算,。式中,m为桩侧土水平抗力系数的比例系数,b0为桩身的计算宽度,EI为桩身抗弯刚度。分析可得,比例系数m值受桩身抗弯刚度、桩身计算宽度和地基土的性质影响。
5.在以下的桩基条件下,哪些桩应按端承型桩设计?( )[2013年真题]
A.钻孔灌注桩桩径0.8m,桩长18m,桩端为密实中砂,桩侧范围土层均为密实细砂
B.人工挖孔桩桩径1.0m,桩长20m,桩端进入较完整基岩0.8m
C.PHC管桩桩径0.6m,桩长15m,桩端为密实粉砂,桩侧范围土层为淤泥
D.预制方桩边长0.25m,桩长25m,桩端、桩侧土层均为淤泥黏土
【答案】BC
【解析】端承型桩是指在竖向极限荷载作用下,桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受,桩侧阻力相对桩端阻力而言较小,或可忽略不计的桩。桩的承载力性状主要取决于桩端持力层的性质,另外还受桩周土性质、桩长、桩的长径比的影响,具体如下:①桩端持力层性质好(如密实的砂卵石层、基岩等)是端承型桩的必要条件;②随长径比的减小,端阻力逐渐增大,成为端承型桩;③随桩侧土强度的降低,端阻力逐渐增大,成为端承型桩。A项,桩端为密实中砂,持力性能较好,但桩侧范围土层均为密实细砂,侧阻性能也较好,因此该桩应按端承摩擦桩或摩擦端承桩设计。B项,桩端进入较完整基岩0.8m,该桩为嵌岩桩,除特殊情况外嵌岩桩一般都是端承桩。C项,桩端为密实粉砂,桩侧范围土层为淤泥,地基侧阻性能差,桩底持力层持力性能较好,应按端承桩设计。D项,桩端、桩侧土层均为淤泥黏土,桩端持力性能与桩侧摩阻性能均较差,不能按端承桩、摩擦桩设计。
6.在软土地区施工预制桩,下列哪些措施能有效减少或消除挤土效应的影响?( )[2012年真题]
A.控制沉桩速率
B.合理安排沉桩顺序
C.由锤击沉桩改为静压沉桩
D.采取引孔措施
【答案】ABD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第3.4.1条第3款规定,对于预制桩和钢桩的沉桩,应采取减小孔压和减轻挤土效应的措施,包括施打塑料排水板、应力释放孔、引孔沉桩、控制沉桩速率等。
7.下列关于软土地基减沉复合疏桩基础设计原则的叙述,哪些是正确的?( )[2010年真题]
A.桩和桩间土在受荷变形过程中始终保持两者共同分担荷载
B.桩端持力层宜选择坚硬土层,以减少桩端的刺入变形
C.宜采用使桩间土荷载分担比较大的大桩距
D.软土地基减沉复合疏桩基础桩身不需配钢筋
【答案】AC
【解析】软土地基天然地基承载力基本满足要求的情况下,为减小沉降采用疏布摩擦型桩的复合桩基,称为减沉复合疏桩基础。减沉复合疏桩基础一般用在单层或多层建筑中,其基本原理是利用远大于土的桩身刚度分担一部分荷载,达到降低基底附加压力、减小建筑物沉降的目的。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第3.1.9条规定,对于减沉复合疏桩基础应用中要注意把握三个关键技术:①桩端持力层不应是坚硬岩层、密实砂、卵石层,以确保基桩受荷能产生刺入变形,承台底基土能有效分担份额很大的荷载;②桩距应在5d~6d以上,使桩间土受桩牵连变形较小,确保桩间土较充分发挥承载作用;③由于基桩数量少而疏,成桩质量可靠性应严加控制。减沉复合疏桩基础桩身应配置钢筋以提高桩身刚度,达到分担土体所受荷载的目的。
8.关于《建筑桩基技术规范》(JG J94—2008)中变刚度调平设计概念的说法,下列哪些选项是正确的?( )[2010年真题]
A.变刚度调平设计可减小差异变形
B.变刚度调平设计可降低承台内力
C.变刚度调平设计可不考虑上部结构荷载分布
D.变刚度调平设计可降低上部结构次内(应)力
【答案】ABD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第3.1.8条规定,变刚度调平概念设计旨在减小差异变形、降低承台内力和上部结构次内力,以节约资源,提高建筑物使用寿命,确保正常使用功能。根据第2.1.10条规定,变刚度调平设计是指考虑上部结构形式、荷载和地层分布以及相互作用效应,通过调整桩径、桩长、桩距等改变基桩支承刚度分布,以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法。
9.桩筏基础下基桩的平面布置应考虑下列哪些选项因素?( )[2013年真题]
A.桩的类型
B.上部结构荷载分布
C.桩身的材料强度
D.上部结构刚度
【答案】ABD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.3条规定,基桩的布置宜符合下列条件:①基桩的最小中心距应符合表4-1-1的规定;当施工中采取减小挤土效应的有效措施时,可根据当地经验适当减小。②排列基桩时,宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合,并使基桩受水平力和力矩较大方向有较大抗弯截面模量。③对于桩箱基础、剪力墙结构桩筏(含平板和梁板式承台)基础,宜将桩布置于墙下。④对于框架-核心筒结构桩筏基础应按荷载分布考虑相互影响,将桩相对集中布置于核心筒和柱下,外围框架柱宜采用复合桩基,桩长宜小于核心筒下基桩(有合适桩端持力层时)。⑤应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度,对于黏性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d,碎石类土,不宜小于1d。当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。⑥对于嵌岩桩,嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、桩径、桩长诸因素确定;对于嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d且不小于0.5m,倾斜度大于30%的中风化岩,宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度;对于嵌入平整、完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d,且不应小于0.2m。根据该条内容可知,基桩的平面布置应考虑的因素有桩的类型、上部结构荷载分布以及上部结构刚度。
表4-1-1桩的最小中心距
10.依照成孔方法不同,灌注桩分为( )等几大类。
A.钢管灌注桩
B.钻孔灌注桩
C.挖孔灌注桩
D.过滤灌注桩
【答案】BC
【解析】灌注桩系指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成的桩孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。成孔方法主要有钻孔和挖孔两种,则按照成孔方法分类,灌注桩可以分为钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
11.桩按施工工艺可分为( )。
A.预制桩
B.灌注桩
C.混凝土桩
D.沉桩
【答案】AB
【解析】桩按施工工艺可分为预制桩与灌注桩。预制桩是指在地面上制作桩身,然后用锤击、振动或静压法将桩沉至设计标高的桩型;灌注桩是指在设计桩位用钻、冲或挖等方法成孔,然后在孔中下钢筋笼、灌注混凝土成桩的桩型。
12.部分挤土桩中包括( )。
A.混凝土预制桩
B.H型钢桩
C.钻、挖孔灌注桩
D.冲孔灌注桩
【答案】BD
【解析】对于部分挤土桩,在成桩过程中,引起部分挤土效应、桩周围土体受到一定程度的扰动。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.1条第2款规定,部分挤土桩包括:长螺旋压管灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌劲芯桩、预钻孔打入(静压)预制桩、打入(静压)式敞口钢管桩、敞口预应力混凝土空心桩和H型钢桩。
13.在下列( )情况下不适合采用静压预制桩。
A.桩身穿越淤泥土层
B.桩身穿越碎石层
C.桩端持力层为密实砂土层
D.桩位于地下水位以下
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)附录A表A.0.1可知,静压桩在下列情况下有可能采用:桩身穿越土层为粉土、砂土、碎石土、季节性冻土、膨胀土、自重湿陷性黄土、中间有硬夹层、中间有砂夹层;桩端进入持力层为碎石土。在下列情况下不宜采用:桩身穿越土层为中间有砾石夹层;桩端进入持力层为软质岩石和风化岩石。
14.对于深厚软土地区,超高层建筑桩基础适宜采用的桩型有( )。
A.钻孔灌注桩
B.钢管桩
C.长螺旋钻孔灌注桩
D.沉管灌注桩
【答案】AB
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)附录A表A.0.1,淤泥及淤泥质土地层中对钻孔灌注桩(泥浆护壁法)、钢管桩、沉管灌注桩均适宜,不宜采用长螺旋钻孔灌注桩。根据条文说明第3.4.1条第3款,挤土沉桩在软土地区造成的事故不少,一是预制桩接头被拉断、桩体侧移和上涌,沉管灌注桩发生断桩、缩颈;二是邻近建筑物、道路和管线受破坏。设计时要因地制宜选择桩型和工艺,尽量避免采用沉管灌注桩。
15.对于深厚软土地区,超高层建筑桩基础不宜采用以下( )桩型。
A.钻孔灌注桩
B.钢管桩
C.人工挖孔桩
D.沉管灌注桩
【答案】CD
【解析】C项,在软土区不宜人工挖孔成桩;D项,沉管灌注桩为挤土成桩法,在深厚软土中不宜采用大片密集有挤土效应的桩基。
16.以控制沉降为目的设置桩基时,应满足( )。
A.桩身强度应按桩顶荷载设计值验算
B.桩、土荷载分配应按上部结构与地基共同作用分析确定
C.桩端进入较好土层,桩端平面处土层应满足下卧层承载力设计要求
D.桩距可采用3~5d
【答案】ABC
【解析】D项,根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第8.5.16条第4款规定,桩距可采用4倍~6倍桩身直径。
17.按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)规定,桩身强度Q≤Apfcψc,其中ψc为基桩工作条件系数,该系数的取值与下列( )无关。
A.桩周土性质
B.桩型及成桩工艺
C.桩的长度
D.桩的材料强度
【答案】ACD
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第8.5.11条规定,基桩工作条件系数ψc只与桩型及成桩工艺有关。
18.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的有关规定,下列判断正确的有( )。
A.受较大水平力及8度和8度以上地震作用的高承台桩基在计算各基桩的作用效应和桩身内力时,可考虑承台(包括地下墙体)与基桩共同工作和土的弹性抗力作用
B.位于6度和6度以上抗震设防区和其他受较大水平力的高大建筑物,当其桩基承台刚度较大或由于上部结构与承台的协同作用能增强承台的刚度时,计算各基桩的作用效应和桩身内力时,可考虑承台(包括地下墙体)与基桩共同工作和土的弹性抗力作用
C.考虑承台(包括地下墙体)、基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基将土体视为弹性变形介质,其水平抗力系数随深度线性增加(m法),地面处为0。对于低承台桩基,在计算基桩时,假定桩顶标高处的水平抗力系数为5并随深度减小
D.考虑承台(包括地下墙体)、基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基,当桩顶与承台刚性连接(固接)时,承台的刚度视为无穷大
【答案】AD
【解析】B项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.1.3条第1款规定,位于8度和8度以上抗震设防区和其他受较大水平力的高层建筑,当其桩基承台刚度较大或由于上部结构与承台协同作用能增强承台的刚度时,计算各基桩的作用效应、桩身内力和位移时,宜考虑承台(包括地下墙体)与基桩协同工作和土的弹性抗力作用。C项,根据附录C第C.0.1条规定,将土体视为弹性变形介质,其水平抗力系数随深度线性增加(m法),地面处为零。对于低承台桩基,在计算桩基时,假定桩顶标高处的水平抗力系数为零并随深度增长。
19.打桩顺序应按下列规定执行( )。
A.对于密集桩群,为减小对周围环境的挤土效应,自四周对称施打
B.当一侧有毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打
C.根据基础的设计标高,宜先深后浅
D.根据桩的规格,宜先大后小,先短后长
【答案】BC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.4.4条规定,打桩顺序要求应符合下列规定:①对于密集桩群,自中间向两个方向或四周对称施打;②当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物向另一方向施打;③根据基础的设计标高,宜先浅后深;④根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。A项,如果打桩顺序是从四周向中间打,由于打桩时的挤土效应,中间部分的桩会很难打进去;而且在打中间桩的时候,会对周围已经打进去的桩产生挤压,造成桩身倾斜、位移等。
20.下列关于软土地区桩基设计原则的叙述中,( )选项是正确的。[2005年真题]
A.软土中的桩基宜选择中低压缩性黏性土、粉土、中密砂土及碎石类土作为桩端持力层
B.对于一级建筑桩基不宜采用桩端置于软弱土层上的摩擦桩
C.为防止坑边土体侧移对桩产生影响,可采用先沉桩后开挖基坑的方法
D.在高灵敏度深厚淤泥中不宜采用大片密集沉管灌注桩
【答案】ABD
【解析】C项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4.1条规定,软土地基的桩基设计原则应符合下列规定:①软土中的桩基宜选择中、低压缩性土层作为桩端持力层;②桩周围软土因自重固结、场地填土、地面大面积堆载、降低地下水位、大面积挤土沉桩等原因而产生的沉降大于基桩的沉降时,应视具体工程情况分析计算桩侧负摩阻力对基桩的影响;③采用挤土桩时,应采取消减孔隙水压力和挤土效应的技术措施,减小挤土效应对成桩质量、邻近建筑物、道路、地下管线和基坑边坡等产生的不利影响;④先成桩后开挖基坑时,必须合理安排基坑挖土顺序和控制分层开挖的深度,防止土体侧移对桩的影响。
21.特殊条件下的桩基一般包括( )。
A.住宅楼下的桩基
B.可能出现负摩阻力的桩基
C.岩溶地区桩基
D.地震条件下的桩基
【答案】BCD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4节内容可知,特殊条件下的桩基包括软土地基的桩基、湿陷性黄土地区的桩基、季节性冻土和膨胀土地基中的桩基、岩溶地区的桩基、坡地岸边上的桩基、抗震设防区的桩基、可能出现负摩阻力的桩基、抗拔桩基。
22.下列关于桩基抗震设计的叙述中,正确的有( )。
A.7度时,一般单层厂房可不进行桩基抗震承载力验算
B.8度时,一般单层厂房可不进行桩基抗震承载力验算
C.7度和8度时,不超过8层且高度在25m以下的民用框架房屋可不进行桩基抗震承载力验算
D.非液化土中低承台桩基,单桩的竖向和水平抗震承载力特征值,平均比非抗震设计时降低了25%
【答案】ABC
【解析】ABC三项,根据《建筑抗震设计规范》(JGJ 50011—2010)第4.4.1条第1款规定,承受竖向荷载为主的低承台桩基,当地面下无液化土层,且桩承台周围无淤泥、淤泥质土和地基承载力特征值不大于lOOkPa的填土时,下列设防烈度为7度和8度的建筑可不进行桩基抗震承载力验算:①一般的单层厂房和单层空旷房屋;②不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架房屋;③基础荷载与②项相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。D项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.2.5条及条文说明第5.2.5条规定,非液化土中低承台桩基,单桩的竖向和水平抗震承载力特征值,平均比非抗震设计时提高了25%。
23.在下列( )条件下可以不考虑桩基的承台效应。
A.承台底面以下存在可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土
B.桩端以下有软卧层的摩擦型桩
C.端承桩
D.对于桩数超过3根的非端承桩复合桩基
【答案】AC
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.2.5条规定,当承台底面为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时,沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起,不考虑承台效应。C项,根据第5.2.3条规定,对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时,基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值,即不考虑承台效应。
24.关于桩的平面布置,下列做法合理的是( )。
A.同一结构单元同时采用摩擦桩和端承桩
B.使群桩在承受弯矩方向有较大的抵抗矩
C.使群桩承载力合力点与长期荷载重心重合
D.桩筏基础宜将桩布置在梁(肋)下
【答案】BCD
【解析】A项,同一结构单元应避免同时采用不同类型的桩。
4.2 单桩竖向承载力
一、单项选择题(每题的备选项中只有一个最符合题意)
1.采用搅拌桩加固软土形成复合地基时,搅拌桩单桩承载力与以下哪个选项无关?( )[2013年真题]
A.被加固土体的强度
B.桩端土的承载力
C.搅拌桩的置换率
D.掺入的水泥量
【答案】C
【解析】复合地基中,一根桩和它所承担的桩间土体为一复合土体单元。在这一复合土体单元中,桩的断面面积和复合土体单元面积之比,称为面积置换率。根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)第7.1.5第3款规定,增强体单桩竖向承载力特征值可按7.1.5-3式估算,即;式中,up为桩的周长(m);qsi为桩周第i层土的侧阻力特征值(kPa),可按地区经验确定;lpi为桩长范围内第i层土的厚度(m);αp为桩端端阻力发挥系数,应按地区经验确定;qp为桩端端阻力特征值(kPa),可按地区经验确定。也可由式
估算,可知由桩身材料强度确定。所以,采用搅拌桩加固软土形成复合地基时,搅拌桩单桩承载力与搅拌桩的置换率无关,与被加固土体的强度、桩端土的承载力和掺入的水泥量等因素有关。
2.下列关于散体材料桩的说法中,不正确的是( )。[2009年真题]
A.桩体的承载力主要取决于桩侧土体所能提供的最大侧限力
B.在荷载的作用下桩体发生膨胀,桩周土进入塑性状态
C.单桩承载力随桩长的增大而持续增大
D.散体材料桩不适用于饱和软黏土层中
【答案】C
【解析】碎石桩和砂桩等在国外统称为散体桩或粗颗粒土桩。散体桩是指无粘结强度的桩,由碎石柱或砂桩等散体桩和桩间土组成的复合地基亦可称为散体桩复合地基。目前在国内外广泛应用的碎石桩,砂桩、渣土桩等复合地基都是散体桩复合地基。当桩长超过了有效桩长,单桩承载力不再增加。
3.端承摩擦桩单桩竖向承载力发挥过程( )。[2008年真题]
A.桩侧阻力先发挥
B.桩端阻力先发挥
C.桩侧阻力、桩端阻力同步发挥
D.无规律
【答案】A
【解析】端承摩擦桩是指在承载能力极限状态下,桩顶荷载主要由桩侧阻力承受的桩。在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受,在承载力发挥过程上桩侧摩擦阻力先发挥,桩端阻力后发挥。
4.下列哪一选项不属于桩基承载能力极限状态的计算内容?( )[2010年真题]
A.承台抗剪切验算
B.预制桩吊运和锤击验算
C.桩身裂缝宽度验算
D.桩身强度验算
【答案】C
【解析】桩基承载能力极限状态是指桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形的状态。承载能力极限状态设计包括承载能力计算和稳定性验算两部分,具体内容为:桩身承载力;承台计算;桩端平面下软弱下卧层承载力验算;位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算;抗浮、抗拔桩基抗拔承载力计算。承台抗剪切验算属于承台计算部分;承台抗剪切验算和桩身强度验算属于桩身承载力计算部分。桩基的变形、抗裂、裂缝宽度计算为正常使用极限状态验算的内容。
5.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)规定,建筑基桩桩侧为淤泥,其不排水抗剪强度为8kPa,桩的长径比大于下列何值时,应进行桩身压屈验算?( )[2012年真题]
A.20
B.30
C.40
D.50
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.1.3条第2款规定,应对桩身和承台结构承载力进行计算;对于桩侧土不排水抗剪强度小于10kPa、且长径比大于50的桩应进行桩身压屈验算;对于混凝土预制桩应按吊装、运输和锤击作用进行桩身承载力验算;对于钢管桩应进行局部压屈验算。
6.编制桩的静载荷试验方案时,由最大试验荷载产生的桩身内力应小于桩身混凝土的抗压强度,验算时桩身混凝土的强度应取用下列哪个选项的数值?( )[2011年真题]
A.混凝土抗压强度的设计值
B.混凝土抗压强度的标准值
C.混凝土棱柱体抗压强度平均值
D.混凝土立方体抗压强度平均值
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.8.2条规定,钢筋混凝土轴心受压桩正截面受压承载力应符合下列规定:①当桩顶以下5d范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于l00mm,且符合规范第4.1.1条规定时:N≤ψcfcAps+0.9f/yA/s;②当桩身配筋不符合上述①款规定时:N≤ψcfcAps。式中,N为荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值;ψc为基桩成桩工艺系数;fc为混凝土轴心抗压强度设计值;f/y为纵向主筋抗压强度设计值;A/s为纵向主筋截面面积。可见验算时桩身混凝土的强度应取用混凝土抗压强度的设计值。
7.某建筑桩基的桩端持力层为碎石土,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)桩端全断面进入持力层的深度不宜小于( )。(注:选项中d为桩径。)[2009年真题]
A.0.5d
B.1.0d
C.1.5d
D.2.0d
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.3条第5款规定,应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度,对于黏性土、粉土不宜小于2d,砂土不宜小于1.5d,碎石类土,不宜小于1d。当存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。
8.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),对于设计等级为乙级建筑的桩基,当地质条件复杂时,关于确定基桩抗拔极限承载力方法的正确选项是哪一个?( )[2011年真题]
A.静力触探法
B.经验参数法
C.现场试桩法
D.同类工程类比法
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.3.1条第2款规定,设计等级为乙级的建筑桩基,当地质条件简单时,可参照地质条件相同的试桩资料,结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定;其余均应通过单桩静载试验确定。
9.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),当桩顶以下5d范围内箍筋间距不大于100mm时,桩身受压承载力设计值可考虑纵向主筋的作用,其主要原因是下列哪一选项?( )[2011年真题]
A.箍筋起水平抗剪作用
B.箍筋对混凝土起侧向约束增强作用
C.箍筋的抗压作用
D.箍筋对主筋的侧向约束作用
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.8.2条、5.8.3条第2款规定,箍筋的作用箍筋不仅起水平抗剪作用,更重要的是对混凝土起侧向约束增强作用。带箍筋的约束混凝土轴压强度较无约束混凝土提高80%左右,且其应力—应变关系改善。因此,本规范明确规定凡桩顶5d范围箍筋间距不大于100mm者,均可考虑纵向主筋的作用。
10.某钻孔灌注桩竖向抗压静载荷试验的P-s曲线如图4-2-1所示,此曲线反映的情况最可能是下列哪种因素造成的?( )[2011年真题]
图4-2-1抗压静载荷试验的P-s曲线
A.桩侧负摩阻力
B.桩体扩径
C.桩底沉渣过厚
D.桩身强度过低
【答案】C
【解析】根据所示曲线,试验中突然出现变形急剧增大的现象,可判断桩发生急剧下陷,是桩底沉渣过厚导致的沉渣压缩变形而引起。
11.桩身露出地面或桩侧为液化土的桩基,当桩径、桩长、桩侧土层条件相同时,以下哪种情况最易压屈失稳?( )[2011年真题]
A.桩顶自由,桩端埋于土层中
B.桩顶铰接,桩端埋于土层中
C.桩顶固接,桩端嵌岩
D.桩顶自由,桩端嵌岩
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.8.4条规定,计算轴心受压混凝土桩正截面受压承载力时,一般取稳定系数=1.0。对于高承台基桩、桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩,应考虑压屈影响,可按计算所得桩身正截面受压承载力乘以
折减。其稳定系数
可根据桩身压屈计算长度
和桩的设计直径d(或矩形桩短边尺寸b)确定。桩身压屈计算长度可根据桩顶的约束情况、桩身露出地面的自由长度
、桩的入土长度h、桩侧和桩底的土质条件确定。根据表5.8.4-1和表5.8.4-2条规定,桩顶自由,桩端埋于土层时,约束最弱,桩身压屈计算长度最大,最易压屈失稳。
12.关于桩周土沉降引起的桩侧负摩阻力和中性点的叙述,下列哪个选项是正确的?( )[2010年真题]
A.中性点处桩身轴力为零
B.中性点深度随桩的沉降增大而减小
C.负摩阻力在桩周土沉降稳定后保持不变
D.对摩擦型基桩产生的负摩阻力要比端承型基桩大
【答案】B
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.4.4条第2款规定,当桩穿越厚度为lo的高压缩土层,桩端设置于较坚硬的持力层时,在桩的某一深度ln以上,土的沉降大于桩的沉降,在该段桩长内,桩侧产生负摩阻力;ln深度以下的可压缩层内,土的沉降小于桩的沉降,土对桩产生正摩阻力,在ln深度处,桩土相对位移为零,既没有负摩阻力,又没有正摩阻力,习惯上称该点为中性点。A项,中性点截面桩身的轴力最大。B项,一般来说,中性点的位置,在初期多少是有变化的,它随着桩的沉降增加而向上移动,当沉降趋于稳定,中性点也将稳定在某一固定的深度处。C项,负摩阻力随着桩侧土体的沉降减小而逐渐减小,当土体沉降稳定时,负摩阻力变为零。D项,端承桩由于桩端土层压缩性较小,因此位移较小,当外荷载和桩的条件相同时,其产生负摩阻力的可能性较之摩擦桩要大,一般其负摩阻力值也比摩擦桩产生的负摩阻力值要大。
13.对承受竖向荷载的混凝土预制桩,下列( )最有可能对主筋设置起控制作用。[2006年真题]
A.桩顶竖向荷载
B.桩侧阻力
C.沉桩对土的动阻力
D.起吊或运输时形成的弯矩
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.1.6条规定,预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中受力等条件来计算确定。
14.关于CFG桩复合地基中的桩和桩基础中的桩承载特性的叙述,下列哪一选项是正确的?( )[2010年真题]
A.两种情况下的桩承载力一般都是由侧摩阻力和端阻力组成
B.两种情况下桩身抗剪能力相当
C.两种情况下桩身抗弯能力相当
D.两种情况下的桩配筋要求是相同的
【答案】A
【解析】水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和,用振动沉管打桩机或其他成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基。CFG桩复合地基中的桩和桩基础中的桩一般是由侧摩阻力和端阻力组成。但CFG桩不配筋,其抗弯、抗剪能力远小于桩基础中的桩。
15.某端承型单桩基础,桩入土深度15m,桩径d=0.8m,桩顶荷载Q0=500kN,由于大面积抽排地下水而产生负摩阻力,负摩阻力平均值qSn=20kPa。中性点位于桩顶下7m,桩身最大轴力最接近下列何值?( )[2012年真题]
A.350kN
B.850kN
C.750kN
D.1250kN
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.3.3条的公式(5.3.3-1)可得桩身最大轴力为:
。中性点处轴力最大,所以
。则最大轴力为:
。
16.一埋置于黏性土中的摩擦型桩基础,承台下有9根直径为d,长度为z的钻孔灌注桩,承台平面尺寸及桩分布如图4-2-2所示,承台刚度很大,可视为绝对刚性,在竖向中心荷载作用下,沉降均匀,下列对承台下不同位置处桩顶反力估计,( )是正确的。
图4-2-2
A.中心桩反力最小,边排中间桩最大,角桩次之
B.中心桩反力最大,边排中间桩次之,角桩反力最小
C.中心桩反力最大,围绕中心四周的8根桩,反力应相同,数值比中心桩小
D.角桩反力最大,边排中间桩次之,中心桩反力最小
【答案】D
【解析】摩擦型桩考虑群桩效应,桩端沉降为凹形,又因为可以将承台视为绝对刚性,所以四角的角桩所受反力最大,从外到里依次减小。
17.受竖向荷载桩,关于桩端阻力荷载分担大小,下列说法正确的是( )。
A.长径比l/d越小,桩土相对刚度越大,桩端阻力发挥值越大
B.长径比l/d越小,桩土相对刚度越小,桩端阻力发挥值越大
C.长径比l/d越大,桩土相对刚度越大,桩端阻力发挥值越大
D.长径比l/d越大,桩土相对刚度越小,桩端阻力发挥值越大
【答案】A
【解析】桩受到的荷载由桩端阻力与桩周摩阻力承担,在其他条件相同的条件下,长径比l/d越大,摩阻力承担的荷载就越大,反之桩端阻力承担的荷载就越大。桩土刚度比越大,说明在相同条件下,桩身压缩变形与桩端土压缩变形之比越小,说明桩端阻力发挥越大。
18.按桩身结构强度确定单桩竖向承载力公式中的稳定系数φ,其中不考虑( )对桩的承载力的影响。
A.材料强度高低
B.桩侧和桩底的地质条件
C.桩周土对桩的约束作用
D.桩身露出地面的自由长度
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.8.4条规定,稳定系数φ可根据桩身压屈计算长度lc和桩的设计直径d(或矩形桩短边尺寸b)确定。桩身压屈计算长度可根据桩顶的约束情况、桩身露出地面的自由长度l0、桩的入土长度h、桩侧和桩底的土质条件按表5.8.4-1确定。
19.荷载效应标准组合,且在轴心竖向力作用下的基桩,其承载力应符合( )。
A.Nmax≤1.5R
B.N≤R
C.Nmax≤1.2R
D.N≤R和Nmax≤1.2R
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.2.1条第1款规定,荷载效应标准组合:桩基竖向承载力在轴心竖向力作用下,需满足N≤R;在偏心竖向力作用下,需同时满足N≤R和Nmax≤1.2R两项。
20.混凝土桩进行桩身承载力验算时,下列说法不正确的是( )。
A.计算轴心受压荷载下桩身承载力时,混凝土轴心抗压强度设计值应考虑基桩成桩工艺影响
B.计算偏心荷载作用时应直接采用混凝土弯曲抗压强度设计值
C.计算桩身轴心抗压强度时一般不考虑压曲影响
D.计算桩身穿越液化层且受偏心受压荷载的桩身承载力时,应考虑挠曲对轴向力偏心距的影响
【答案】B
【解析】计算混凝土桩在轴心受压荷载或偏心受压荷载下的桩身承载力时,应将混凝土的轴心抗压强度设计值或弯曲抗压强度设计值分别乘以基桩成桩工艺系数ψc。
21.某钻孔灌注桩,桩身直径d=1000mm,扩底直径D=1400mm,扩底高度1.0m,桩长12.5m。桩侧土层分布情况如下:0~6.0m黏土层,桩极限侧阻力标准值qsk=40kPa;6.0~10.7m粉土层,qsk=44kPa;10.7m以下是中砂层qsk=55kPa;qpk=5500kPa,则单桩承载力特征值为( )kN。
A.4247 B.5125 C.5187 D.5221
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.1条第3款规定,该桩直径d=1000mm>800mm,属于大直径桩。
根据第5.2.2条规定,单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定:。
式中,Quk为单桩竖向极限承载力标准值,根据第5.3.6条,可按下式计算:
计算。
根据表5.3.6-2,大直径灌注桩侧阻力尺寸效应系数ψsi、端阻力尺寸效应系数ψp分别为:
桩侧为黏性土或粉土时,;为砂土时,
;
桩底为砂土时,。
将各土层的参数代入上式可得,单桩极限承载力为:
=π×1.0×(0.956×40×6+0.956×44×4.7+0.928×55×0.8)+0.830×π×0.72×5500 =8493kN。
则单桩承载力特征值为:Ra=Quk/K=8493/2=4246.5kN。(其中K为综合安全系数,取值为2)
22.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),桩身有一定长度并嵌入风化基岩有一定深度的嵌岩桩,其单桩竖向承载力标准值应如何计算?( )
A.桩周土总极限侧阻力
B.桩周土总极限侧阻力和桩嵌岩段总极限阻力
C.桩嵌岩段总极限阻力和总端阻力
D.桩周土总极限侧阻力和桩嵌岩段总极限阻力以及总端阻力
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.3.9条规定,桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力,由桩周土总极限侧阻力和桩嵌岩段总极限阻力组成。
23.截面为600mm×600mm的方形预制桩,混凝土强度等级为C30,相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向力设计值为3000kN,则桩身混凝土强度是否满足桩的承载力设计要求?( )
A.满足要求
B.不满足要求
C.难以判断
D.若混凝土强度提高到C35则满足要求
【答案】A
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第8.5.11条规定,桩轴心受压时,应符合:Q≤Apfcψc。式中,Q为相应于作用的基本组合时的单桩竖向力设计值;fc为混凝土轴心抗压强度设计值;Ap为桩身横截面积;ψc为工作条件系数,非预应力预制桩取0.75,预应力桩区0.55~0.65,灌注桩取0.6~0.8(水下灌注桩、长桩或混凝土强度等级高于C35时用低值)。代入数据得到单桩竖向力设计值为:14.3×600×600×0.75=3861kN>Q=3000kN,即满足要求。
24.在群桩设计中,桩的布置使群桩中心与下列( )荷载组合的重心尽可能重合。[2005年真题]
A.作用效应的基本组合
B.长期效应组合
C.长期效应组合且计入地震作用
D.短期效应组合
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.3条第2款规定,排列基桩时,宜使桩群承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合,并使基桩受水平力和力矩较大方向有较大抗弯截面模量。
25.承台下为4根直径为600mm钻孔灌注桩,桩长15m,承台平面尺寸及基桩分布如图4-2-3所示,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),承台底土阻力群桩效应系数的值为( )。
图4-2-3
A.0.06
B.0.08
C.0.07
D.0.10
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.2.5条规定,承台底土阻力群桩效应系数ηc可按表5.2.5确定:sa/d=3,Bc/l=0.253,查表可知,承台效应系数为:ηc=0.07。
26.工程试桩数量n=4,各试桩极限承载力分别为Qu1=735kN,Qu2=912kN,Qu3=1088kN,Qu4=1265kN,承载力标准差与分项系数关系如表4-2-1所示,则极限承载力标准值Quk为( )。
表4-2-1
A.735
B.835
C.935
D.1035
【答案】C【4.3】
【解析】计算标准差为:Sn=0.228,故取分项系数为:λ=0.935,试桩极限承载力平均值Qum=(735+912+1088+1265)/4=1000kN。当Sn>0.15时,Quk=λQum,即该桩的极限承载力标准值为:Quk=0.935×1000=935kN。
27.关于不考虑群桩效应以及承台作用的具体规定,下列说法正确的是( )。
A.对于端承桩基,桩基的竖向抗压承载力大于各单桩竖向承载力之和
B.桩数少于6根的摩擦桩基,桩基的竖向抗压承载力为各单桩竖向承载力之和
C.条形桩基下的桩不超过两排者,桩基的竖向抗压承载力为各单桩竖向承载力之和
D.对于桩的中心距大于6倍桩径(摩擦桩),桩数超过9根(含9根)的桩基,可视为一假想的实体基础,进行桩端平面处的承载力验算与沉降验算
【答案】C
【解析】A项,对于端承桩基,由于不考虑群桩效应,故桩基的竖向抗压承载力等于各单桩竖向承载力之和;B项,桩数少于9根的摩擦桩基,桩基的竖向抗压承载力为各单桩竖向承载力之和;D项,只有对于桩的中心距小于6倍桩径、桩数超过9根(含9根)的桩基才可视为一假想的实体基础。
28.对摩擦型桩,当承台面积一定时,桩数n增加,则群桩效应系数( )。
A.提高
B.不变
C.降低
D.可能增加或减少
【答案】C
【解析】当桩数n增加时,桩间土体相互作用减弱,群桩效应系数降低。
29.对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基,基桩竖向承载力特征值为( )。
A.Ra=Quk+Qpk
B.Ra=Quk/K
C.Ra=Quk+Qck
D.Ra=Qsk+Qpk+Qck
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)根据第5.2.3条规定,对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应时,基桩竖向承载力特征值应取单桩竖向承载力特征值。则根据第5.2.2条规定,单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定:。
30.一个建在自重湿陷性黄土地区的群桩基础,桩径d=0.8m,桩间距sax=say=2.5m,由于建筑场地浸水,黄土地基发生湿陷,桩四周出现负摩阻力,若已知中性点以上桩的平均负摩阻力标准值qns=12kN/m2,中性点以上桩周土加权平均有效重度γm=12kN/m3。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的规定,该桩基的负摩阻力桩群效应系数ηn应取( )。
A.2.07
B.1.53
C.1.00
D.0.83
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.4.4条第2款规定,负摩阻力群桩效应系数为:;
对于单桩基础或计算群桩效应系数ηn>1时,取ηn=1。
31.桩身露出地面或桩侧为液化土等情况的桩基,设计时要考虑其压曲稳定问题,当桩径桩长桩侧土层条件相同时,下列( )情况抗压曲失稳能力最强。
A.桩顶自由,桩端埋于土层中
B.桩顶铰接,桩端埋于土层中
C.桩顶固接,桩端嵌岩
D.桩顶自由,桩端嵌岩
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.8.4条规定,稳定系数φ可根据桩身压屈计算长度lc和桩的设计直径d(或矩形桩短边尺寸b)确定。桩身压屈计算长度可根据桩顶的约束情况、桩身露出地面的自由长度l0、桩的入土长度h、桩侧和桩底的土质条件按表5.8.4-1确定。当桩径、桩长、桩侧土层条件相同时、桩顶约束条件对φ的影响是,固接比铰接对压曲稳定有利,桩端自由最不利;而桩端嵌岩比桩端埋于土层对压曲稳定性有利。
二、多项选择题(每题的备选项中有两个或三个符合题意)
1.按照《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的要求,下列哪些选项属于桩基承载力极限状态的描述?( )[2012年真题]
A.桩基达到最大承载能力
B.桩身出现裂缝
C.桩基达到耐久性要求的某项限值
D.桩基发生不适于继续承载的变形
【答案】AD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.1.1条规定,桩基础承载能力极限状态是指桩基达到最大承载能力、整体失稳或发生不适于继续承载的变形的状态。
2.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),计算高承台桩基偏心受压混凝土桩正截面受压承载力时,下列哪些情况下应考虑桩身在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响?( )[2011年真题]
A.桩身穿越可液化土
B.桩身穿越湿陷性土
C.桩身穿越膨胀性土
D.桩身穿越不排水抗剪强度小于lOkPa的软土
【答案】AD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.8.5条规定,计算偏心受压混凝土桩正截面受压承载力时,可不考虑偏心距的增大影响,但对于高承台基桩、桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩,应考虑桩身在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响,应将轴向力对截面重心的初始偏心矩乘以偏心矩增大系数。
3.下列哪些选项属于桩基承载力极限状态的计算内容?( )[2011年真题]
A.桩身裂缝宽度验算
B.承台的抗冲切验算
C.承台的抗剪切验算
D.桩身强度计算
【答案】BCD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第3.1.3条规定,关于桩基承载力计算和稳定性验算,是承载能力极限状态设计的具体内容,应结合工程具体条件有针对性地进行计算或验算,条文所列6项内容中有的为必算项,有的为可算项;根据第3.1.3条规定,桩基应根据具体条件分别进行下列承载能力计算和稳定性验算:①应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算;②应对桩身和承台结构承载力进行计算;对于桩侧土不排水抗剪强度小于10kPa、且长径比大于50的桩应进行桩身压屈验算;对于混凝土预制桩应按吊装、运输和锤击作用进行桩身承载力验算;对于钢管桩应进行局部压屈验算;③当桩端平面以下存在软弱下卧层时,应进行软弱下卧层承载力验算;④对位于坡地、岸边的桩基应进行整体稳定性验算;⑤对于抗浮、抗拔桩基,应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算;⑥对于抗震设防区的桩基应进行抗震承载力验算。
4.在极限承载力状态下,对下列各种桩型承受桩顶竖向荷载时的抗力的描述中,( )是正确的。[2008年真题]
A.摩擦桩:桩侧阻力
B.端承摩擦桩:主要是桩端阻力
C.端承桩:桩端阻力
D.摩擦端承桩:主要是桩侧阻力
【答案】AC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.3.1条第1款规定,基桩按承载性状分类:①摩擦型桩。a.摩擦桩,在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受,桩端阻力小到可忽略不计;b.端承摩擦桩,在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。②端承型桩。a.端承桩,在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧端力承受,桩侧阻力小到可忽略不计;b.摩擦端承桩,在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。
5.对钻孔灌注桩进行竖向抗压静载荷试验时,通过桩身内力测试可得到( )的结果。[2008年真题]
A.桩身混凝土强度等级
B.桩周各土层的分层侧摩阻力
C.桩的端承力
D.有负摩擦桩的中性点位置
【答案】BCD
【解析】根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106—2014)第4.1.1条规定,当桩身埋设有测量桩身应力、应变、桩底反力的传感器或位移杆时,可按本规范附录A测定桩身应变或桩身截面位移,计算桩的分层侧阻力和端阻力。
6.桩基承台下土阻力的发挥程度主要与( )的因素有关。[2007年真题]
A.桩型
B.桩距
C.承台下土性
D.承台混凝土强度等级
【答案】ABC
【解析】桩基承台下土阻力的发挥程度主要与如下因素有关:①桩型。柔性桩引起的压缩变形量大,土的承载力可以较好发挥。②桩距。桩距增大,土体承担的荷载增大。③承台下土性。硬质土要比软质土承担的荷载大。
7.根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)的规定,关于地基基础的作用取值及设计规定,以下叙述哪些是正确的?( )[2014年真题]
A.挡土墙的稳定计算与挡土墙截面设计计算采用的作用基本组合值相同
B.在同一个地下车库设计中,抗压作用与抗浮作用的基本组合值相同
C.对于地基基础设计等级为丙级的情况,其结构重要性系数γ0可取0.9
D.建筑结构的设计使用年限为50年,则地基基础的设计使用年限也可定为50年
【答案】BD
【解析】A项,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)第3.0.5条第3款规定,挡土墙稳定计算和挡土墙的截面设计均采用承载能力极限状态下的基本组合;B项,根据第3.0.5条第3款规定,基础抗浮验算与抗压稳定性验算均应采用承载能力极限状态下的基本组合;C项,根据第3.0.5条第5款规定,结构重要性系数不应小于1.0;D项,根据第3.0.7条规定,地基基础的设计使用年限不应小于建筑结构的设计使用年限。
8.根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)及《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)的规定,在以下的地基基础计算中,作用效应应采用正常使用极限状态下作用标准组合的是哪些选项?( )[2014年真题]
A.确定基础底面积时计算基础底面压力
B.柱与基础交接处受冲切验算时计算地基土单位面积净反力
C.抗拔桩的裂缝控制计算时计算桩身混凝土拉应力
D.群桩中基桩水平承载力验算时计算基桩桩顶水平力
【答案】ACD
【解析】A项,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)第3.0.5条第1款规定,按地基承载力确定基础底面积时,传至基础底面的作用效应采用正常使用极限状态下作用的标准组合;B项,根据第8.2.8条规定,柱与基础交接处受冲切验算时,采用荷载基本组合计算地基土单位面积净反力;C项,根据第3.0.5条第4款规定,当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态下作用标准组合;D项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第5.7.1条式(5.7.1),群桩中基桩水平承载力验算时,在荷载效应标准组合下,计算基桩桩顶水平力。
9.以下的地基基础设计验算中,按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)规定,采用正常使用极限状态进行设计计算的是哪些选项?( )[2014年真题]
A.柱基的不均匀沉降计算
B.基础裂缝宽度计算
C.支挡结构与内支撑的截面验算
D.有很大水平力作用的建筑地基稳定性验算
【答案】AB
【解析】A项,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)第3.0.5条第2款规定,计算地基变形时,传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合,不计入风荷载和地震作用;B项,根据第3.0.5条第4款规定,当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态下作用的标准组合;C项,根据第3.0.5条第4款规定,支挡结构与内支撑的截面验算时,应按承载能力极限状态下的基本组合,采取相应的分项系数;D项,根据第3.0.5条第3款规定,计算地基稳定性时,作用效应应按承载能力极限状态下的基本组合,但其分项系数均为1.0。
10.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),确定单桩竖向极限承载力时,以下选项中哪些是正确的?( )[2013年真题]
A.桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩,其单桩竖向极限承载力由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成
B.其他条件相同时,敞口钢管桩因土塞效应,其端阻力大于闭口钢管桩
C.对单一桩端后注浆灌注桩,其单桩竖向极限承载力的提高来源于桩端阻力和桩侧阻力的增加
D.对于桩身周围有液化土层的低承台桩基,其液化土层范围内侧阻力取值为零
【答案】AC
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.3.9条规定,桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力,由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。
B项,根据条文说明第5.3.7条规定,关于钢管桩的单桩竖向极限承载力:①闭口钢管桩的承载变形机理与混凝土预制桩相同。钢管桩表面性质与混凝土桩表面虽有所不同,但大量试验表明,两者的极限侧阻力是可视为相等的,因为除坚硬粘性土外,侧阻剪切破坏面是发生于靠近桩表面的土体中,而不是发生于桩土介面。因此,闭口钢管桩承载力的计算可采用与混凝土预制桩相同的模式与承载力参数。②敞口钢管桩的承载力机理与承载力随有关因素的变化比闭口钢管桩复杂。这是由于沉桩过程,桩端部分土将涌入管内形成“土塞”。土塞的高度及闭塞效果随土性、管径、壁厚、桩进入持力层的深度等诸多因素变化。而桩端土的闭塞程度又直接影响桩的承载力性状,称此为土塞效应。闭塞程度的不同导致端阻力以两种不同模式破坏。则其他条件相同时,敞口钢管桩因土塞效应,其端阻力小于闭口钢管桩。
C项,根据条文说明第5.3.10条规定,后注浆灌注桩单桩极限承载力计算模式与普通灌注桩相同,区别在于侧阻力和端阻力乘以增强系数βst和βp。
D项,根据第5.3.12条规定,对于桩身周围有液化土层的低承台桩基,当承台底面上下分别有厚度不小于1.5米、1.0米的非液化土或非软弱土层时,可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化折减系数计算单桩极限承载力标准值。土层液化折减系数可按表5.3.12确定。
11.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008),当采用等效作用分层总和法计算桩基沉降时,下列哪些说法是正确的?( )[2014年真题]
A.等效作用面以下的应力分布按弹性半无限体内作用力的Mindlin解确定
B.等效作用面的计算面积为桩群边桩外围所包围的面积
C.等效作用附加应力近似取承台底平均附加应力
D.计算的最终沉降量忽略了桩身压缩量
【答案】CD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第5.5.6条规定,对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基,其最终沉降量计算可采用等效作用分层总和法。等效作用面位于桩端平面,等效作用面积为桩承台投影面积,等效作用附加压力近似取承台底平均附加压力。等效作用面以下的应力分布采用各向同性均质直线变形体理论。
12.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008),进行钢筋混凝土桩正截面受压承载力验算时,下列哪些选项是正确的?( )[2014年真题]
A.预应力混凝土管桩因混凝土强度等级高和工厂预制生产、桩身质量可控性强,离散性小、成桩工艺系数不小于1.0
B.对于高承台桩基、桩身穿越可液化土,当为轴心受压时,应考虑压屈影响
C.对于高承台桩基、桩身穿越可液化土,当为偏心受压时,应考虑弯矩作用平面内挠曲对轴向力偏心距的影响
D.灌注桩桩径0.8m,顶部3m范围内配置φ8@100的螺旋式箍筋,计算正截面受压承载力时计入纵向主筋的受压承载力
【答案】BC
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第5.8.3条规定,混凝土预制桩、预应力混凝土空心桩的基桩成桩工艺系数为:=0.85;B项,根据第5.8.4条规定,对于高承台基桩、桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩,计算轴心受压混凝土桩正截面受压承载力时,应考虑压屈影响;C项,根据第5.8.5条规定,对于高承台基桩、桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩,计算偏心受压混凝土桩正截面受压承载力时,应考虑桩身在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响;D项,根据第5.8.2条规定,当桩顶以下5d范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于100mm,需单独计算其钢筋混凝土轴心受压桩正截面受压承载力。
13.根据承载性状分析,桩端嵌入完整基岩(中、微风化、新鲜基岩)中的灌注桩,其单桩极限承载力一般由( )部分组成。
A.桩周土阻力
B.桩周土总极限侧阻力
C.嵌岩段总极限阻力
D.总端阻力
【答案】BC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.3.9条规定,桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力,由桩周土总极限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。
14.根据桩的荷载传递规律,下列桩的轴力变化规律为从桩顶到桩端轴力由大变小的是( )。
A.摩擦桩
B.端承桩
C.端承摩擦桩
D.摩擦端承桩
【答案】ACD
【解析】除端承桩外,摩擦桩、端承摩擦桩和摩擦端承桩都要考虑桩身侧面与桩周土向上的摩擦力。由于桩顶轴力沿轴身向下通过桩侧摩阻力逐步传给桩周土,轴力就相应地随深度而递减。
15.关于承台底土阻力,下列说法正确的是( )。
A.端承桩一般不宜计入承台底土的阻力
B.一般情况下摩擦桩应考虑承台底土阻力
C.如桩间土是软土,可不计入承台底土的阻力,因软土承载力小,在桩基承载力中占的比例也较小,可以忽略
D.采用挤土法施工时,桩间土得到挤密,应计入承台底土的阻力
【答案】AB
【解析】C项,对于摩擦桩,一般情况下可以考虑承台底土的作用,但如桩间土是软土、回填土、湿陷性黄土等,其承台底面和土体会脱开,不能传递荷载,在设计时不能考虑承台底的土阻力。D项,桩间土得到挤密,可以提高其承载力和桩周摩阻力,但规范规定,不计入承台底土的阻力。
16.确定单桩极限承载力的方法有( )。
A.静载荷试验法
B.经验参数法
C.静力触探法
D.跨孔法
【答案】ABC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.3.1条规定,设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定:①设计等级为甲级的建筑桩基,应通过单桩静载试验确定。②设计等级为乙级的建筑桩基,当地质条件简单时,可参照地质条件相同的试桩资料,结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定;其余均应通过单桩静载荷试验确定。③设计等级为丙级的建筑桩基,可根据原位测试和经验参数确定。
17.进行桩基竖向承载力验算时,一般应考虑( )特殊情况。
A.桩端下有软弱土层
B.桩基承台下有软弱土层
C.桩侧可能产生负摩阻力
D.桩身可能承受拔力
【答案】ACD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4节内容可知,特殊条件下的桩基包括软土地基的桩基、湿陷性黄土地区的桩基、季节性冻土和膨胀土地基中的桩基、岩溶地区的桩基、坡地岸边上的桩基、抗震设防区的桩基、可能出现负摩阻力的桩基、抗拔桩基。B项,桩基承台下只考虑持力层。
18.稳定系数φ在计算桩身轴心抗压强度时常用来反映压屈的影响,下列说法中错误的有( )。
A.高承台桩φ>1
B.在极软土层中,桩的长径比又很大的低承台桩φ>1
C.高承台桩φ≤1
D.一般的低承台桩φ=1
【答案】AB
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.8.4条规定,计算轴心受压混凝土桩正截面受压承载力时,一般取稳定系数=1.0。对于高承台基桩、桩身穿越可液化土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱土层的基桩,应考虑压屈影响,可按本规范式(5.8.2-1)、(5.8.2-2)计算所得桩身正截面受压承载力乘以
折减。根据表5.8.4-2,桩身稳定系数
≤1.0。
19.按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)规定,对于桩身周围有液化土层的低桩承台,下列关于液化对单桩极限承载力影响的分析不正确的是( )。
A.计算单桩竖向极限承载力标准值Quk时,不考虑液化土对桩周土层侧阻力的影响
B.承台下有3m以上厚度的非液化土层时,计算单桩竖向极限承载力标准值Quk时,将液化土层测阻力标准值乘以土层液化折减系数ψl
C.承台下非液化土层厚度小于1m时,ψl应取0
D.ψl系数取值与饱和土标准贯入实测击数N63.5与饱和土的液化判别标准贯入击数界值Ncr的比值λN有关
【答案】ABC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.3.12条规定,对于桩身周围有液化土层的低承台桩基,当承台底面上下分别有厚度不小于1.5m、1.0m的非液化土或非软弱土层时,可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化折减系数计算单桩极限承载力标准值。土层液化影响折减系数Ψl可按表5.3.12确定。
20.当考虑桩基承台分担荷载的作用时,按复合基桩计算竖向承载力的有( )。
A.桩数为5根的非端承桩桩基
B.非挤土摩擦群桩
C.可能出现震陷、降水、沉桩过程产生高孔隙水压和土体隆起时
D.湿陷性黄土的群桩
【答案】AB
【解析】CD两项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.2.5条规定,当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时,沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时,不考虑承台效应。
4.3 群桩的竖向承载力
一、单项选择题(每题的备选项中只有一个最符合题意)
1.在《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)中,关于偏心竖向压力作用下,群桩基础中基桩桩顶作用效应的计算,以下叙述正确的是哪个选项?( )[2014年真题]
A.距离竖向力合力作用点最远的基桩,其桩顶竖向作用力计算值最小
B.中间桩的桩顶作用力计算值最小
C.计算假定承台下桩顶作用力为马鞍形分布
D.计算假定承台为柔性板
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第5.1.1条及其条文说明规定,桩顶竖向和水平力的计算对柱下独立桩基,按承台为刚性板和反力呈线性分布的假定。根据公式
,距离竖向力合力作用点最远的基桩,其桩顶竖向作用力计算值最小,公式中取“-”号。
2.( )的情况下,群桩承载力最宜取各单桩承载力之和(d为桩径)。[2008年真题]
A.端承型低承台群桩,桩距为4d
B.端承型高承台群桩,桩距为6d
C.摩擦型高承台群桩,桩距为6d
D.摩擦型低承台群桩,桩距为4d
【答案】B
【解析】群桩效应是指由多根桩通过承台联成一体所构成的群桩基础,与单桩相比,在竖向荷载作用下,不仅桩直接承受荷载,而且在一定条件下桩间土也可能通过承台底面参与承载;同时各个桩之间通过桩间土产生相互影响;来自桩和承台的竖向力最终在桩端平面形成了应力叠加,从而使桩端平面的应力水平大大超过单桩,应力扩散的范围也远大于单桩。分析题目中的四种情况,涉及到三个因素的选择:①桩型(端承桩或摩擦桩);②承台(高承台或低承台);③桩距。为了使得群桩承载力宜取各单桩承载力之和,考虑过群桩效应的原理后,得出以下几点结论:①为了消除桩身与土之间的影响,选择端承桩;②为了消除低承台的应力扩散影响,选择高承台;③为了使桩与桩之间各自承载独立,选择较大的桩距。
二、多项选择题(每题的备选项中有两个或三个符合题意)
1.《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中对于一般建筑物的柱下独立桩基,桩顶作用效应计算公式中隐含了( )的假定。[2009年真题]
A.在水平荷载效应标准组合下,作用于各基桩的水平力相等
B.各基桩的桩距相等
C.在荷载效应标准组合竖向力作用下,各基桩的竖向力不一定都相等
D.各基桩的平均竖向力与作用的偏心,竖向力的偏心距大小无关
【答案】ACD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.1.1条规定,对于一般建筑物和受水平力(包括力矩与水平剪力)较小的高层建筑群桩基础,应按下列公式计算柱、墙、核心筒群桩中基桩或复合基桩的桩顶作用效应:
①轴心竖向力作用下:;
②偏心竖向力作用下:。
式中,Fk为荷载效应标准组合下,作用于承台顶面的竖向力;Gk为桩基承台和承台上土自重标准值,对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力;Nk为荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩或复合基桩的平均竖向力;Nik为荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力;Mxk、Myk为荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群形心的x、y主轴的力矩;xi、xj、yi、yj为第i、j基桩或复合基桩至y、x轴的距离;Hk为荷载效应标准组合下,作用于桩基承台底面的水平力;Hik为荷载效应标准组合下,作用于第i基桩或复合基桩的水平力;n为桩基中的桩数。
2.下列对采用泥浆护壁法进行灌注桩施工中常见质量问题的产生原因进行的分析,( )的分析是正确的。[2007年真题]
A.缩颈可能出现在流沙松散层中
B.坍孔可能是泥浆比重过小
C.断桩可能由于导管拔出混凝土面
D.沉渣偏厚可能由于泥浆含砂量过高
【答案】BCD
【解析】缩颈、坍孔、断桩、沉渣偏厚都是泥浆护壁灌注桩中常见的质量问题。A项,缩颈主要发生在软弱土地层或膨胀岩体中。B项,坍孔可能是由于泥浆比重偏低,土层中孔隙水压力偏大导致。C项,断桩的原因有很多,比如混凝土灌注中提拔过快、导管拔出混凝土灌注面、坍落度太小等。D项,沉渣偏厚通常是由于泥浆中含砂量过高,携砂能力下降,以及沉淀池的循环沉淀不足导致。
3.群桩发生整体剪切破坏的条件是( )。
A.群桩桩体与桩间土的剪切变形大
B.桩间距较小
C.桩端处土质较硬
D.群桩桩体与桩间土的剪切变形小
【答案】BCD
【解析】桩间距大,群桩效应影响较小,此时不易发生整体剪切破坏;桩端处土质较软,群桩容易产生下沉变形,也不易产生横向的变形和整体剪切破坏。
4.4 负摩阻力
一、单项选择题(每题的备选项中只有一个最符合题意)
1.按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008),在确定基桩竖向承载力特征值时,下列哪种情况下的摩擦型桩基宜考虑承台效应?( )[2014年真题]
A.上部结构整体刚度较好,体型简单的建(构)筑物,承台底为液化土
B.对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性结构,承台底为新近填土
C.软土地基减沉复合疏桩基础,承台底为正常固结黏性土
D.按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区,承台底为湿陷性土
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第5.2.4条规定,对于符合下列条件之一的摩擦型桩基,宜考虑承台效应确定其复合基桩的竖向承载力特征值:①上部结构整体刚度较好、体型简单的建(构)筑物;②对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物;③按变刚度调平原则设计的桩基刚度相对弱化区;④软土地基的减沉复合疏桩基础。根据第5.2.5条规定,当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时,沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时,不考虑承台效应。
2.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)的规定,采用静压法沉桩时,预制桩的最小配筋率不宜小于下列何值?( )[2014年真题]
A.0.4%
B.0.6%
C.0.8%
D.1.0%
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第4.1.6条规定,预制桩的桩身配筋应按吊运、打桩及桩在使用中的受力等条件计算确定。采用静压法沉桩时,最小配筋率不宜小于0.6%,主筋直径不宜小于φ14,打入桩桩顶以下4~5倍桩身直径长度范围内箍筋应加密,并设置钢筋网片。
3.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),对于饱和黏性土场地,5排25根摩擦型闭口PHC管桩群柱,其基桩的最小中心距可选何值( )。(d为桩径)[2013年真题]
A.3.0d
B.3.5d
C.4.0d
D.4.5d
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JG J94—2008)第3.3.3条第1款规定,基桩的最小中心距应符合表4-4-1的规定;当施工中采取减小挤土效应的可靠措施时,可根据当地经验适当减小。则由表可知,对于饱和黏性土场地,5排25根摩擦型闭口PHC管桩群柱,其基桩的最小中心距为4.5d。
表4-4-1 桩的最小中心距
4.桩周土层相同,下列选项中哪种桩端土层情况下,填土引起的负摩阻力最大?( )[2011年真题]
A.中风化砂岩
B.密实砂层
C.低压缩性黏土
D.高压缩性粉土
【答案】A
【解析】桩负摩阻力是指当桩身穿越软弱土层支承在坚硬土层上,因某种原因发生地面沉降时,桩周围土体相对桩身产生向下位移,这样使桩身承受向下作用的摩擦力,软弱土层的土体通过作用在桩侧的向下的摩擦力而悬挂在桩身上。这部分作用于桩身的向下摩擦力,称为负摩阻力。土层的沉降越多,产生的负摩擦力越大,摩擦系数越大,产生的负摩擦力也越大,综合来看,当桩端土层为中风化砂岩时,桩端土的压缩性最低,桩侧土相对桩身的沉降也就最大,所以引起的负摩阻力最大。
5.下列关于桩侧负摩阻力和中性点的论述中,正确的说法是( )。[2008年真题]
A.中性点处桩与土没有相对位移
B.中性点位置仅取决于桩顶荷载
C.中性点截面以下桩身轴力随深度增加而增大
D.中性点深度随桩的沉降增大而增大
【答案】A
【解析】若桩身某一截面处,桩与周围土体之间没有相对位移,则作用在桩上的摩擦力为零,称该点为中性点。在中性点截面处,桩身的轴力最大;在中性点以上,土的下沉量大于桩的沉降量,所以是负摩擦区;在中性点以下,土的下沉量小于桩的沉降量,因而是正摩擦区。B项,中性点的位置与桩周土的压缩性和变形条件、桩和持力层土的刚度等因素有关;C项,中性点截面以下桩身轴力随深度增加而减小;D项,中性点深度随桩的沉降增大而减小。
6.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的规定,下列有关地震作用效应组合计算时,符合规范要求的选项是( )。[2007年真题]
A.轴心竖向力作用下γ0N≤R,偏心竖向力作用下γ0Nmax≤l.2R
B.轴心竖向力作用下N≤R,偏心竖向力作用下Nmax≤l.2R
C.轴心竖向力作用下N≤1.25R,偏心竖向力作用下Nmax≤l.5R
D.轴心竖向力作用下γ0N≤1.25R,偏心竖向力作用下γ0Nmax≤l.5R
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.2.1条第2款规定,地震作用效应和荷载效应标准组合:①轴心竖向力作用下,Nek≤1.25R;②偏心竖向力作用下,除满足上式外,尚应满足NEkmax≤1.5R的要求。式中,NEk为地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩或复合基桩的平均竖向力;NEmax为地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩或复合基桩的最大竖向力;R为基桩或复合基桩竖向承载力特征值。
7.关于桩侧负摩阻力和中性点的描述,下列( )是不正确的。
A.中性点处,既无正摩阻力,也无负摩阻力
B.中性点深度,端承桩沉降量小于摩擦端承桩
C.中性点深度随桩的沉降增大而减小
D.中性点深度随桩端持力层的强度和刚度增大而增加
【答案】B
【解析】按桩基的设计理论,有负摩阻力时,中性点以上桩侧土的沉降大于桩的沉降,摩阻力为负值,中性点以下桩侧土的沉降小于桩身沉降,摩阻力为正值,中性点处桩侧土与桩身沉降相等,桩与土的相对位移为零,无摩阻力,中性点的深度随桩身沉降的增大而减小。当桩端持力层的强度和刚度增大时,桩身沉降减小,因而中性点深度增加。一般而言,端承桩桩身沉降量小于摩擦端承桩桩身沉降量,所以前者中性点深度较大。
8.由于地面堆载引起基桩负摩阻力对桩产生下拉荷载,以下关于下拉荷载随有关因素变化的描述,错误的是( )。
A.桩端持力层越硬,下拉荷载越小
B.桩侧土压缩性越低,下拉荷载越小
C.桩底下卧土层越软,下拉荷载越小
D.地面荷载越小,下拉荷越越小
【答案】A
【解析】A项,按桩基设计中负摩阻力的基本原理,桩端持力层越硬,桩身变形越小,中性点埋深越大,因此负摩阻力越大;B项,桩侧土压缩性越低则桩侧土的变形越小,中性点埋深越小,因此负摩阻力越小;C项,桩底下卧土层越软,桩的变形增加,中性点埋深相对变浅,负摩阻力减小;D项,地面荷载越小,土层变形减小,中性点埋深浅,另外桩侧单位负摩阻力也相对减小,因此负摩阻力减小。
9.对于摩擦型基桩取桩身计算中性点以上侧阻力为( ),验算基桩承载力。
A.0
B.1.0
C.1.5
D.2.0
【答案】A
【解析】中性点以上的部位受的是负摩阻力,负摩阻力相当于对桩产生拉力,这个力是不能承担荷载的,所以在中性点以上应该按0计算。
10.桩产生负摩阻力时,关于中性点深度的叙述,下列说法正确的是( )。
A.持力层越硬,桩的截面刚度越大,中性点深度越大
B.持力层越硬,桩的截面刚度越大,中性点深度越小
C.持力层越软,桩的截面刚度越大,中性点深度越大
D.持力层越软,桩的截面刚度越小,中性点深度越小
【答案】A
【解析】影响中性点深度的因素主要包括:①桩端持力层的刚度,持力层愈硬,中性点愈深,端承型桩的中性点深度大于摩擦型桩;②桩周土层的变形性质和应力历史,桩周土层的压缩性愈高,欠固结度愈大,欠固结土层愈厚,中性点深度愈大;③当负摩阻力系由沉桩后外部条件变形所致,在桩顶荷载作用下的沉降已完成的情况下,则中性点深度较大,堆载强度和面积愈大,地下水降幅和面积愈大,则中性点深度愈大;④桩的长细比愈小、截面刚度愈大,则中性点深度愈大;⑤在桩承受荷载过程中,随承受荷载及沉降的增加,中性点深度逐渐变小。
11.关于桩基负摩阻力,下列说法不正确的是( )。
A.负摩阻力是一种下拉荷载
B.桩端相对较硬时,中性点的位置距桩端的距离较远
C.群桩中基桩受到的负摩阻力一般小于单桩的负摩阻力
D.负摩阻力一般不大于正摩阻力
【答案】B
【解析】当桩周土体因某种原因发生下沉,其沉降速率大于桩的下沉速率时,桩侧土体将对桩产生与位移方向一致的摩阻力,即负摩阻力,从而增加了桩的负荷;在桩身某一深度处的桩土位移量相等,该处称为中性点;桩端相对较硬时,桩基沉降增大,中性点的位置距桩端的距离较近。
12.如图4-4-1所示桩,其中0.5l0长穿过软弱土层,0.5l0长在粉土层中,之后桩端进入卵砾石层,桩顶受竖向荷重Q后,因大面积地面填土,使桩身轴力变化,通过桩身传感器量测,获如图所示桩身轴力分布图,若桩周长为U,据轴力分布特征,桩在软土及粉土中侧摩阻力的分布图形及数值为( )。
图4-4-1
A.软土中为矩形,,粉土中为矩形,
B.软土中为矩形,,粉土中为矩形
C.软土中为矩形,,粉土中为矩形,
D.软土中为矩形,,粉土中为矩形,
【答案】D
【解析】具体分析过程如下:
①桩顶往下0.6l0范围内,软土层桩身轴力递增,说明此时桩侧摩阻力为负摩阻力,则:
。可见,f是常量是负值,所以呈矩形分布。
②0.6l0处至桩端粉土层,桩身轴力递减,说明此时桩侧摩阻力为正摩阻力,则:。可见,f也是常量是正值,所以也呈矩形分布。
二、多项选择题(每题的备选项中有两个或三个符合题意)
1.下列哪些情况会引起既有建筑桩基负摩阻?( )[2012年真题]
A.地面大面积堆载
B.降低地下水位
C.上部结构增层
D.桩周为超固结土
【答案】AB
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.4.2条规定,符合下列条件之一的桩基,当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时,在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力:①桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时;②桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积堆载(包括填土)时;③由于降低地下水位,使桩周土有效应力增大,并产生显著压缩沉降时。
2.下列关于负摩阻力的说话中,( )是正确的。[2009年真题]
A.负摩阻力不会超过极限侧摩阻力
B.负摩阻力因群桩效应而增大
C.负摩阻力会加大桩基沉降
D.负摩阻力与桩侧土相对于桩身之间的沉降差有关
【答案】AC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.4.4条第1和3款规定,第i层桩侧负摩擦阻力超过土的极限侧阻力时,负摩阻力不再增大。故当计算负摩阻力超过极限侧摩阻力时,取极限侧摩阻力值。对于桩距较小的群桩,其基桩的负摩阻力因群桩效应而降低。这是由于桩侧负摩阻力是由桩侧土体沉降而引起,若群桩中各桩表面单位面积所分担的土体重量小于单桩的负摩阻力极限值,将导致基桩负摩阻力降低,即显示群桩效应。计算群桩中基桩的下拉荷载时,应乘以群桩效应系数。负摩阻力对基桩而言是一种主动作用。多数学者认为桩侧负摩阻力的大小与桩侧土的有效应力有关,不同负摩阻力计算式中也多反映有效应力因素。大量试验与工程实测结果表明,以负摩阻力有效应力法计算较接近于实际。
3.桩基完工后,( )会引起桩周负摩阻力。[2008年真题]
A.场地大面积填土
B.自重湿陷性黄土地基浸水
C.膨胀土地基浸水
D.基坑开挖
【答案】AB
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.4.2条规定,符合下列条件之一的桩基,当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时,在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力:①桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土层进入相对较硬土层时;②桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积堆载(包括填土)时;③由于降低地下水位,使桩周土有效应力增大,并产生显著压缩沉降时。
4.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算大直径灌注桩承载力时,侧阻力尺寸效应系数主要考虑了( )的影响。[2008年真题]
A.孔壁应力解除
B.孔壁的粗糙度
C.泥皮影响
D.孔壁扰动
【答案】AD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.3.6条规定,对于大直径桩,其侧阻及端阻要考虑尺寸效应。桩成孔后产生应力释放,孔壁出现松弛变形,导致侧阻力有所降低,侧阻力随桩径增大呈双曲线型减小。
5.产生负摩阻力的条件有( )。
A.地下水位上升
B.桩周土体相对于桩身有向下位移时
C.桩穿越较厚的松散土层进入相对较硬土层时
D.在饱和软土中打下密集的桩群
【答案】BCD
【解析】负摩阻力产生的条件有:①在桩附近地面大面积堆载或大面积填土而引起地面沉降;②当桩侧土层因抽水或其他原因而出现大面积地下水位下降使土层产生自重固结下沉;③当桩穿过欠固结土层的松散填土或新沉积的欠固结土层而支承于较硬土层中,欠固结土层固结产生下沉;④在饱和软土中打下密集的桩群,产生超孔隙水压力,引起土体大量上涌,随后重塑土体因超孔隙水压力消散而重新固结引起的下沉;⑤在湿陷性黄土、季节性冻土或可液化土层的桩,因黄土湿陷、冻土融化或受地震或其他动力荷载作用而使液化土重新固结引起的下沉。
6.对可能出现负摩阻力的桩基,下列设计原则正确的是( )。
A.对于填土场地应先成桩,后填土
B.对大面积堆载场地,应采取预压措施
C.对中性点以上的桩身进行处理,力求减少摩擦力
D.对自重湿陷性黄土场地,应加大桩长,使桩端置于非湿陷性土层内
【答案】BC
【解析】A项,对于填土场地应先填土,后成桩;D项,只使桩端位于非湿陷性土层内不能减少负摩阻力,因为负摩阻力的出现是由于桩的位移小于桩周土的位移而确定的,只要是出现桩周土的位移大于桩身位移的情况就会出现负摩阻力,只使桩端位于非湿陷性土层内是不够的。
7.对于可能出现负摩阻力的桩基,宜按下列原则进行设计,其中正确的有( )。
A.对位于中性点以下的桩身进行处理,以减少负摩阻力
B.对于地表面大面积堆载的建筑物,采取预压等处理措施,减少堆载引起的地面下降
C.对于填土建筑场地,先填土,并保证填土的密实度,待填土地面沉降基本稳定后成桩
D.对于自重湿陷性黄土地基,采用强夯、挤密土桩等先行处理,以消除上部或全部土层的自重湿陷性
【答案】BCD
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4.7条第5款规定,可能出现负摩阻力的桩基,应对位于中性点以上的桩身表面进行处理,以减少负摩阻力。
8.桩基设计时,在下述( )情况下应考虑负摩阻力的影响。
A.中密砂
B.桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载
C.自重湿陷性黄土
D.新近沉积的欠固结土
【答案】BCD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.4.2条规定,符合下列条件之一的基桩,当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时,在计算基桩承载力时应计入桩侧负摩阻力:①桩穿越较厚松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土,液化土层进入相对较硬土层时;②桩周存在软弱土层,邻近桩侧地面承受局部较大的长期荷载,或地面大面积堆载(包括填土)时;③由于降低地下水位,使桩周土中有效应力增大,并产生显著压缩沉降时。
4.5 桩的抗拔承载力
一、单项选择题(每题的备选项中只有一个最符合题意)
1.下列关于抗拔桩和抗压桩的论述中,说法正确的是( )。[2008年真题]
A.抗压桩(不产生桩侧负摩阻力的场地)桩身轴力和桩身压缩变形均随深度增加而递增
B.抗拔桩桩身轴力和桩身拉伸变形均随深度增加而递增
C.抗压桩的摩阻力发挥顺序为由上而下逐步发挥
D.抗压桩的摩阻力发挥顺序为由下而上逐步发挥
【答案】C
【解析】桩、土体系的荷载传递规律:当竖向荷载逐步施加于单桩桩顶,桩身上部受到压缩而产生相对于土的向下位移。与此同时,桩侧表面受到土的向上摩阻力。随着荷载增加,桩身压缩量和位移量随之增大,遂使桩侧摩阻力从桩身上段向下渐次发挥;桩底持力层也因受压引起桩端反力,导致桩端下沉、桩身随之整体下移、这又加大了桩身各截面的位移,引发桩侧上下各处摩阻力的进一步发挥。当沿桩身全长的摩阻力都到达极限值之后,桩顶荷载增量就全归桩端阻力承担,直到桩底持力层破坏、无力支承更大的桩顶荷载为止。由此可知,抗压桩和抗拔桩桩侧的摩阻力是自上而下逐步发挥,其大小随深度的增大而减小,桩身的压缩或拉伸变形也随深度的增大而减小。
2.下列关于抗拔桩基的论述中,正确的说法是( )。[2007年真题]
A.相同地基条件下,桩抗拔时的侧阻力低于桩抗压时的侧阻力
B.抗拔群桩呈整体破坏时的承载力高于呈非整体破坏时的承载力
C.桩的抗拔承载力由桩侧阻力、桩端阻力和桩身重力组成
D.钢筋混凝土抗拔桩的抗拔承载力与桩身材料强度无关
【答案】A
【解析】A项,模型试验和现场实测结果表明,在相同条件下,抗拔桩的极限侧阻力小于抗压桩的极限侧阻力。B项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.4.5条规定,桩基的抗拔承载力破坏可能呈单桩拔出或群桩整体拔出,即呈非整体破坏或整体破坏模式,对两种破坏的承载力均应进行验算。故无法判断两种破坏模式的承载力的大小。C项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.4.5条规定,基桩抗拔力由桩抗拔时的侧阻力与桩身重力组成,与桩端阻力无关。D项,单桩抗拔破坏一般有两种形式,一种是整根桩在桩土界面滑移破坏而被拔出,一种是桩身混凝土(特别是上部混凝土)由于拉应力过大而拉断破坏。对于第二种破坏形式,钢筋混凝土抗拔承载力与桩身材料强度有关。
3.由于工程降水引起地面沉降,对建筑桩基产生负摩阻力,( )的情况下产生的负摩阻力最小。[2009年真题]
A.建筑结构稳定后开始降水
B.上部结构正在施工时开始降水
C.桩基施工完成,开始浇筑地下室底板时开始降水
D.降水稳定一段时间后再进行桩基施工
【答案】D
【解析】桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载作用等原因而产生大于桩基的沉降所引起的对桩表面的向下摩阻力称为负摩阻力。采取减小负摩阻力的措施之一,是使桩侧土体尽早固结。题干中,AB两项使桩基沉降完成之后或沉降过半时开始降水,土体的有效应力增大,土体开始固结,负摩阻力较大;C项也是在桩基进行沉降时开始降水,有比较大的负摩阻力;而D项是先降水,让基底土体固结完成后再进行桩基施工,负摩阻力是最小的。
4.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的规定,下列关于桩基抗拔承载力验算的要求,正确的是( )。[2013年真题]
A.应同时验算群桩基础呈整体破坏和非整体破坏时基桩的抗拔承载力
B.地下水位的上升与下降对桩基的抗拔极限承载力值无影响
C.标准冻深线的深度对季节性冻土上轻型建筑的短桩基础的抗拔极限承载力无影响
D.大气影响急剧层深度对膨胀土上轻型建筑的短桩基础的抗拔极限承载力无影响
【答案】A
【解析】AB两项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.4.5条规定,承受拔力的桩基,应按下列公式同时验算群桩基础呈整体破坏和呈非整体破坏时基桩的抗拔承载力:,
,式中,
为按荷载效应标准组合计算的基桩拔力;
群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值;
为群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值;
为群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数;
为基桩自重,地下水位以下取浮重度。抗拔承载力对应的荷载效应为水浮力减去上部结构永久荷载标准组合,可变荷载不参与上部结构荷载组合。由公式及相关参数可知地下水位的上升与下降对桩基的抗拔极限承载力值有影响。C项,根据第5.4.7条规定,标准冻深线的深度对季节性冻土上轻型建筑的短桩基础的抗拔极限承载力有影响。D项,根据第5.4.8条规定,大气影响急剧层深度对膨胀土上轻型建筑的短桩基础的抗拔极限承载力有影响。
5.某膨胀土地区的桩基工程,桩径为300mm,通过抗拔稳定性验算确定桩端进入大气影响急剧层以下的最小深度为0.9m,问根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的要求,设计应选用的桩端进入大气影响急剧层以下的最小深度为( )m。
A.0.9
B.1.2
C.1.5
D.1.8
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4.3条第1款规定,桩端进入冻深线或膨胀土的大气影响急剧层以下的深度应满足抗拔稳定性验算要求,且不得小于4倍桩径及1倍扩大端直径,最小深度应大于1.5m。
6.某30层带裙房高层建筑,场地地质条件自上而下为淤泥质软土厚20m,中等压缩性粉质黏土、粉土厚10m,以下为基岩。地下水位为地面下2m,基坑深15m,主楼与裙房连成一体,同一埋深,主楼采用桩基,对裙房下的地下车库需采取抗浮措施。以下抗浮措施中以( )最为合理。
A.适当增加地下车库埋深,添加铁砂压重
B.加大车库埋深,车房顶覆土
C.设置抗浮桩
D.加大地下车库基础板和楼板厚度
【答案】C
【解析】主楼与裙房连成一体,埋深相同,宜采用同一基础类型。主楼采用桩基,故裙房应采用设置抗浮桩的方式提高其抗浮能力。
7.下列关于验算桩基抗拔承载力的说法错误的是( )。
A.地下建筑物,诸如地下车库、飞机库、地下室、船坞、泵房、船闸等,在这些构筑物下设置的桩,往往承受较大的浮托力
B.承受巨大水平载荷的叉桩结构,如码头、桥台、挡土墙下的斜桩
C.塔式结构物,包括电视塔、通信塔、高层建筑等高耸结构物桩基、高压输电线路杆塔基础,海洋平台桩基等
D.特殊地区建筑物,如地震荷载作用下的桩基,膨胀土及冻胀土上的建筑桩基不需验算抗拔承载力
【答案】D
【解析】特殊地区建筑物,如地震荷载作用下的桩基,膨胀土及冻胀土上的建筑桩基,由于桩基承受较大的上拔荷载,在桩基设计中必须验算桩的抗拔承载力。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4.3条第3款规定,确定基桩竖向极限承载力时,除不计入冻胀、膨胀深度范围内桩侧阻力外,还应考虑地基土的冻胀、膨胀作用,验算桩基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力。根据第5.8.9条规定,当考虑地震作用验算桩身抗拔承载力时,应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011)的规定,对作用于桩顶的地震作用效应进行调整。
二、多项选择题(每题的备选项中有两个或三个符合题意)
1.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列关于承受上拔力桩基的说法中( )是正确的。[2009年真题]
A.对于二级建筑桩基基桩抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载试验确定
B.应同时验算群桩呈整体破坏和呈非整体破坏的基桩抗拔承载力
C.群桩呈非整体破坏时,基桩抗拔极限承载力标准值为桩侧极限摩阻力标准值与桩自重之和
D.群桩呈整体破坏时,基桩抗拔极限承载力标准值为桩侧极限摩阻力标准值与群桩基础所包围的土的自重之和
【答案】AB
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.4.5条规定,承受拔力的桩基,应按下列公式同时验算群桩基础呈整体破坏和呈非整体破坏时基桩的抗拔承载力:①Nk≤Tgk/2+Ggp;②Nk≤Tuk/2+Gp,式中:Nk为按荷载效应标准组合计算的基桩拔力;Tgk为群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值,可按本规范第5.4.6条确定;Tuk为群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值,可按本规范第5.4.6条确定;Ggp为群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数,地下水位以下取浮重度;GP为基桩自重,地下水位以下取浮重度。根据第5.4.6条第1款规定,对于设计等级为甲级和乙级建筑桩基,基桩的抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载荷试验确定。根据第5.4.6条第2款规定,如无当地经验时,群桩基础及设计等级为丙级建筑桩基,基桩的抗拔极限载力取值可按下列规定计算:①群桩呈非整体破坏时,基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算:;②群桩呈整体破坏时,基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算:
。
2.可能承受拔力的桩基有( )。
A.岸边工程桩基
B.季节性冻土地区桩基
C.膨胀土地区桩基
D.软土地区桩基
【答案】ABC
【解析】在电力、石油、通信、交通设施及高层建筑中,往往采用桩基以承受较大的上拔荷载,典型的结构物有:①地下建筑物,诸如地下车库、飞机库、地下室、船坞、泵房、船闸等,在这些构筑物下设置的桩,往往承受较大的浮托力;②承受巨大水平荷载的叉桩结构,如码头、桥台、挡土墙下的斜桩;③塔式结构物,包括电视塔、通信塔、高层建筑等高耸结构物桩基、高压输电线路杆塔基础、海洋平台桩基等;④特殊地区建筑物,如地震荷载作用下的桩基和膨胀土及冻胀土上的建筑桩基。
4.6 桩基沉降计算
一、单项选择题(每题的备选项中只有一个最符合题意)
1.关于《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中等效沉降系数说法正确的是( )。[2009年真题]
A.群桩基础按明德林附加应力计算的沉降量与按等代墩基布奈斯克附加应力计算的沉降量之比
B.群桩沉降量与单桩沉降量之比
C.实测沉降量与计算沉降量之比
D.桩顶沉降量与桩端沉降量之比
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第2.1.16条规定,弹性半无限体中群桩基础按Mindlin解计算沉降量与按等代墩基Boussinesq解计算沉降量之比,用以反映Mindlin解应力分布对计算沉降的影响。
2.依据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),正、反循环灌注桩灌注混凝土前,对端承桩和摩擦桩,孔底沉渣的控制指标正确的是( )。[2009年真题]
A.端承型≤50mm;摩擦型≤200mm
B.端承型≤50mm;摩擦型≤100mm
C.端承型≤l00mm;摩擦型≤50mm
D.端承型≤l00mm;摩擦型≤100mm
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.3.9条规定,钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度指标规定端承型桩≤50mm,摩擦型桩≤100mm,抗拔、抗水平力桩≤200mm。
3.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的相关规定,下列关于灌注桩配筋的要求中正确的是( )。[2009年真题]
A.抗拔桩的配筋长度应为桩长的2/3
B.摩擦桩的配筋应为桩长的1/2
C.受负摩阻力作用的基桩,桩身配筋长度应穿过软弱层并进入稳定土层
D.受压桩主筋不应少于6Φ6
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.1.1条第2款规定,配筋长度应符合下列规定:①端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋;②桩径大于600mm的摩擦型桩配筋长度不应小于2/3桩长,当受水平荷载时,配筋长度尚不宜小于4/α(α为桩的水平变形系数);③对于受地震作用的基桩,桩身配筋长度应穿过可液化土层和软弱土层,进入稳定土层的深度不应小于本规范第3.4.6条规定的深度;④受负摩阻力的桩、因先成桩后开挖基坑而随地基土回弹的桩,其配筋长度应穿过软弱土层并进入稳定土层,进入的深度不应小于2~3倍桩身直径;⑤专用抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩,应等截面或变截面通长配筋。根据第4.1.1条第3款规定,对于受水平荷载的桩,主筋不应小于8φ12;对于抗压桩和抗拔桩,主筋不应少于6φ10。纵向主筋应沿桩身周边均匀布置,其净距不应小于60mm。
4.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列( )建筑桩基应验算沉降。
A.设计等级为乙级的非嵌岩桩
B.设计等级为甲级的非深厚坚硬持力层的建筑桩基
C.端平面以下存在软弱土层的丙级建筑桩基
D.体形复杂、荷载分布显著不均匀的丙级建筑桩基
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.1.4条规定,下列建筑桩基应进行沉降计算:①设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基;②设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基;③软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。
5.在某级荷载作用下,静载荷试验时出现( )情况时仍可继续加载。
A.桩的沉降量为前一级荷载作用下沉降量的5倍
B.已达到锚桩最大抗拔力或压重平台的最大重量时
C.桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24小时尚未达到相对稳定
D.沉降量超过8mm
【答案】D
【解析】根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106—2014)第4.3.7条规定,当出现下列情况之一时,可终止加载:①某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下的沉降量的5倍,且桩顶总沉降量超过40mm;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小时尚未达到本规范第4.3.5条第2款相对稳定标准;③已达到设计要求的最大加载值且桩顶沉降达到相对稳定标准;④工程桩作锚桩时,锚桩上拔量已达到允许值;⑤荷载-沉降曲线呈缓变型时,可加载至桩顶总沉降量60~80mm;当桩端阻力尚未充分发挥时,可加载至桩顶累计沉降量超过80mm。D项,沉降量8mm是一个较小的沉降量,不足以判定是否继续加载。
6.按实体深基础法或等效作用实体深基础法必须满足的条件是( )。
A.桩中心距小于或等于6倍桩径
B.桩数大于6根
C.桩中心距小于或等于3倍桩径
D.桩数不小于3根
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.5.6条规定,采用等效作用分层总和法计算桩基沉降,适用于桩中心距小于或等于6倍桩径的桩基,它实际上是一种实体基础法。
7.按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中对桩基等效沉降系数ψe的叙述,下列各项正确的是( )。
A.按Mindlin解计算沉降量与实测沉降量之比
B.按Boussinesq解计算沉降量与实测沉降量之比
C.按Mindlin解计算沉降量与Boussinesq解计算沉降量之比
D.桩基等效沉降系数按ψe=nb-1/c2简化
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.5.6~5.5.9条第3款规定,相同基础平面尺寸条件下,对于按不同几何参数刚性承台群桩Mindlin位移解沉降计算值wM与不考虑群桩侧面剪应力和应力不扩散实体深基础Boussinesq解沉降计算值wB二者之比为等效沉降系数ψe。按实体深基础Boussinesq解分层总和法计算沉降wB,乘以等效沉降系数ψe,实质上纳入了按Mindlin位移解计算桩基础沉降时,附加应力及桩群几何参数的影响,称此为等效作用分层总和法。
二、多项选择题(每题的备选项中有两个或三个符合题意)
1.软土中的摩擦型桩基的沉降由下列哪些选项组成?( )[2010年真题]
A.桩侧土层的沉降量
B.桩身压缩变形量
C.桩端刺入变形量
D.桩端平面以下土层的整体压缩变形量
【答案】BCD
【解析】桩基的沉降是由于在上部荷载作用下,桩端刺入土体中的位移,以及桩本身的压缩变形以及桩端平面以下土层的整体压缩变形,桩侧土体的沉降量,并不影响桩基的沉降。
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.6.2条规定,由于承台底面桩、土的沉降是相等的,桩基的沉降既可通过计算桩的沉降,也可通过计算桩间土沉降实现。桩的沉降包含桩端平面以下土的压缩和塑性刺入,同时应考虑承台土反力对桩沉降的影响。桩间土的沉降包含承台底土的压缩和桩对土的影响。
2.抗压端承摩擦桩的桩顶沉降量是由( )所组成的。[2007年真题]
A.桩本身的弹性压缩量
B.由桩侧摩阻力向下传递,引起的桩端下土体压缩所产生的桩端沉降
C.由于桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的桩端沉降
D.桩长范围内桩间土的压缩量
【答案】ABC
【解析】抗压端承摩擦桩的桩顶沉降量是由三部分组成:①桩本身的弹性压缩量;②由桩侧摩阻力向下传递,引起的桩端下土体压缩所产生的桩端沉降;③由于桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的桩端沉降。桩长范围内桩间土的压缩量不会影响抗压端承摩擦桩的桩顶沉降量。
3.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列关于桩基沉降计算的说法中,( )是正确的。[2009年真题]
A.桩中心距不大于6倍桩径的桩基、地基附加应力按布辛奈斯克(Boussinesq)解进行计算
B.承台顶的荷载采用荷载效应准永久组合
C.单桩基础桩端平面以下地基中由基桩引起的附加应力按布辛奈斯克(Boussinesq)解进行计算确定
D.单桩基础桩端平面以下地基中由承台引起的附加应力按明德林(Mindlin)解计算确定
【答案】AB
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.5.6~5.5.9条规定,桩距小于和等于6倍桩径的群桩基础,在工作荷载下的沉降计算方法,目前有两大类。一类是按实体深基础计算模型,采用弹性半空间表面荷载下Boussinesq应力解计算附加应力,用分层总和法计算沉降;另一类是以半无限弹性体内部集中力作用下的Mindlin解为基础计算沉降。
B项,根据第3.1.7条第2款规定,计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时,应采用荷载效应准永久组合;计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移时,应采用水平地震作用、风载效应标准组合。
CD两项,根据第5.5.14条规定,对于单桩、单排桩、桩中心距大于6倍桩径的疏桩基础的沉降计算应符合下列规定:①承台底地基土不分担荷载的桩基,桩端平面以下地基中由基桩引起的附加应力,按考虑桩径影响的明德林(Mindlin)解附录F计算确定;②承台底地基土分担荷载的复合桩基,将承台底土压力对地基中某点产生的附加应力按Boussinesq解计算。
4.按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008),下列关于混凝土预制桩静力压桩施工的质量控制措施中哪些是正确的?( )[2014年真题]
A.第一节桩下压时垂直度偏差不应大于0.5%
B.最后一节有效桩长宜短不宜长
C.抱压力可取桩身允许侧向压力的1.2倍
D.对于大面积群桩,应控制日压桩量
【答案】AD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第7.5.8条规定,静力压桩施工的质量控制应符合下列规定:①第一节桩下压时垂直度偏差不应大于0.5%;②宜将每根桩一次性连续压到底,且最后一节有效桩长不宜小于5m;③抱压力不应大于桩身允许侧向压力的1.1倍。根据打桩施工相关要求,对于大面积群桩,应控制日压桩量。
5.桩基沉降计算公式中,所采用的土的模量值是( )。
A.为无侧限条件下的变形模量E0
B.为完全侧限条件下的压缩模量Es
C.一般情况下Es<E0
D.其应力对应着由土的自重应力与附加应力之和的增量范围
【答案】BD
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.5.6条可知,桩基沉降计算公式中,所采用的土的模量值是地基土在自重压力至自重压力加附加压力作用时土的压缩模量;C项,一般情况下Es>E0。
6.《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的桩基沉降计算公式中,等效沉降系数取值时,下列说法正确的是( )。
A.与土的种类有关
B.与沿承台短边(短形布桩时)布桩多少有关
C.与桩中心距大小有关
D.与承台长宽比无关
【答案】BC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.5.6~5.5.9条第3款规定,桩基等效沉降系数为相同基础平面尺寸下,对于按不同几何参数刚性承台群桩Mindlin位移沉降计算值wM与不考虑群桩侧面剪应力和应力不扩散实体深基础Boussinesq解沉降计算值wB二者之比。根据第5.5.9条规定,桩基等效沉降系数的计算公式为:。式中,nb为矩形布桩时的短边布桩数;C0、C1、C2为根据群桩距径比(桩中心距与桩径之比)sa/d、长径比l/d及基础长宽比Lc/Bc,按本规范附录E确定;Lc、Bc、n分别为矩形承台的长、宽及总桩数。
7.下述计算桩基础沉降的方法中,( )不是《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中推荐的方法。
A.半经验实体深基础法
B.等效作用分层总和法
C.弹性理论法
D.影响圆法
【答案】ACD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.5节规定,推荐的桩基础沉降的计算方法为等效作用分层总和法,其原理是将Mindlin解与等代实体基础布氏解之间建立关系,采用等效作用分层总和法计算桩基沉降。
4.7 桩基水平承载力和水平位移
一、单项选择题(每题的备选项中只有一个最符合题意)
1.下列各项措施中,对提高单桩水平承载力作用最小的措施是哪一项?( )[2014年真题]
A.提高桩身混凝土强度等级
B.增大桩的直径或边长
C.提高桩侧土的抗剪强度
D.提高桩端土的抗剪强度
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第5.7.2条第4款进行分析,A项,提高混凝土的强度,桩体刚度在开始段随着混凝土强度的增大而快速增加,而后增加速度越来越慢,通过提高混凝土强度等级对提高桩体刚度作用有限,提高水平承载力的作用有限;B项,增大直径使桩体的截面模量增大,桩体抗弯刚度增大,是提高水平承载力最有效的措施;C项,提高桩侧土的抗剪强度使桩侧土的水平抗力系数的比例系数m增大,桩的水平变形系数a增大,水平承载力增加;D项,桩端土的抗剪强度和水平承载力无关。
2.下列哪个选项的措施对提高桩基抗震性能无效?( )[2011年真题]
A.对受地震作用的桩,桩身配筋长度穿过可液化土层
B.承台和地下室侧墙周围回填料应松散,地震时可消能
C.桩身通长配筋
D.加大桩径,提高桩的水平承载力
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4.6条规定,抗震设防区桩基的设计原则应符合下列规定:①桩进入液化土层以下稳定土层的长度(不包括桩尖部分)应按计算确定;对于碎石土,砾、粗、中砂,密实粉土,坚硬黏性土尚不应小于2~3倍桩身直径,对其它非岩石土尚不宜小于4~5倍桩身直径。②承台和地下室侧墙周围应采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土回填,并分层夯实,也可采用素混凝土回填。③当承台周围为可液化土或地基承载力特征值小于40kPa(或不排水抗剪强度小于15kPa)的软土,且桩基水平承载力不满足计算要求时,可将承台外每侧1/2承台边长范围内的土进行加固。④对于存在液化扩展的地段,应验算桩基在土流动的侧向作用力下的稳定性。由以上4点进行选项分析,其中AC两项的措施,能够增加桩的承载能力;D项的措施,能够通过加大桩径,提高桩的承载力和抗剪能力;B项的措施,应该回填后,进行密实处理。
3.单桩水平( )是指桩身开裂,受拉区混凝土明显退出工作前的最大荷载。
A.临界荷载
B.极限荷载
C.承载力设计值
D.极限承载力
【答案】A
【解析】当桩身开裂,受拉区混凝土明显退出工作前的最大荷载,称为临界荷载;当桩身应力达到极限强度时的桩顶水平力,使桩顶水平位移超过20~30mm,或桩侧土体破坏的前一级水平荷载,称为极限荷载。
4.下列( )不是影响单桩水平承载力的因素。
A.桩侧土性
B.桩端土性质
C.桩的材料强度
D.桩端入土深度
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.2条规定,单桩水平承载力与桩侧土水平抗力系数的比例系数m有关,与桩身材料的抗拉强度ft及抗弯刚度EI有关,与桩端的入土深度h有关,与桩端土的性质无关。
5.当缺少单桩水平静载试验资料时,可估算预制桩、钢桩、桩身配筋率大于( )的灌注桩单桩水平承载力特征值(按变形控制确定承载力特征值)。
A.0.30%
B.0.50%
C.0.65%
D.0.75%
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.2条第6款规定,当桩的水平承载力由水平位移控制,且缺少单桩水平静载试验资料时,可按下式,即:估算预制桩、钢桩、桩身配筋率不小于0.65%的灌注桩单桩水平承载力特征值。
6.对于桩身配筋率小于0.65%的灌注桩,可取单桩水平静载试验的( )的75%为单桩水平承载力特征值。
A.极限承载力
B.极限荷载
C.临界承载力
D.临界荷载
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.2条第3款规定,对于桩身配筋率小于0.65%的灌注桩,可取单桩水平静载试验的临界荷载的75%为单桩水平承载力特征值。
7.某灌注桩桩身配筋率大于0.65%,已知其,EcI0=N,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)验算地震作用桩基的水平承载力为( )MN。
A.0.6375
B.1.0625
C.1.25
D.1.2
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.2条第6款计算,对于钢筋混凝土桩桩身抗弯刚度为:EI=0.85EcI0,故地震作用下桩基的水平承载力为:
。
8.某圆形桩直径为0.8m,地基土水平抗力系数的比例系数为15MN/m4,桩身抗弯刚度为1.7×105kN·m2,桩的水平变形系数最接近于( )1/m。
A.0.7
B.0.6
C.0.5
D.0.4
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.5条规定,桩的水平变形系数公式为:。
式中,m为桩侧土水平抗力系数的比例系数。b0为桩身的计算宽度:对于圆形桩,d≤1m,桩身的计算宽度为:b0=0.9(1.5d+0.5)=0.9×(1.5×0.8+0.5)=1.53m。
则桩的水平变形系数为:=515×103×1.531.7×105=0.67(1/m)。由此可知,A项数值最为接近。
二、多项选择题(每题的备选项中有两个或三个符合题意)
1.《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中关于考虑承台、基桩协同工作和土的弹性抗力作用,计算受水平荷载的桩基时的基本假定包括下列哪些选项?( )[2013年真题]
A.对于低承台桩基,桩顶处水平抗力系数为零
B.忽略桩身、承台、地下墙体侧面与土之间的黏着力和摩擦力对抵抗水平力的作用
C.将土体视为弹性介质,其水平抗力系数随深度不变为常数
D.桩顶与承台较接,承台的刚度与桩身刚度相同
【答案】AB
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)附录C.0.1规定,关于考虑承台、基桩协同工作和土的弹性抗力作用,计算受水平荷载的桩基时的基本假定如下:①将土体视为弹性变形介质,其水平抗力系数随深度线性增加,地面处为零。对于低承台桩基,在计算桩基时,假定桩顶标高处的水平抗力系数为零并随深度增长。②在水平力和竖向压力作用下,基桩、承台、地下墙体表面上任一点的接触应力(法向弹性抗力)与该点的法向位移δ成正比。③忽略桩身、承台、地下墙体侧面与土之间的黏着力和摩擦力对抵抗水平力的作用。④按复合桩基设计时,即符合本规范第5.2.5条规定,可考虑承台底土的竖向抗力和水平摩阻力。⑤桩顶与承台刚性连接(固接),承台的刚度视为无穷大。因此,只有当承台的刚度较大,或由于上部结构与承台的协同作用使承台的刚度得到增强的情况下,才适于采用此种方法计算。计算中考虑土的弹性抗力时,要注意土体的稳定性。
2.为提高桩基水平承载力,下列哪些选项的措施是有效的?( )[2011年真题]
A.约束桩顶的自由度
B.将方桩改变成矩形桩,短轴平行于受力方向
C.增大桩径
D.加固上部桩间土体
【答案】ACD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.7.2条规定,影响单桩水平承载力和位移的因素包括桩身截面抗弯刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩的入土深度、桩顶约束条件。B项,将方桩改变成矩形桩,短轴平行于受力方向会降低桩基水平承载力。
3.下列哪些选项的措施能有效地提高桩的水平承载力?( )[2011年真题]
A.加固桩顶以下2~3倍桩径范围内的土体
B.加大桩径
C.桩顶从固接变为铰接
D.增大桩身配筋长度
【答案】AB
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.7.2条规定,影响单桩水平承载力和位移的因素包括桩身截面抗弯刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩的入土深度、桩顶约束条件。固接变铰接,增大了位移减小了弯矩,降低了桩的水平承载力。而桩身配筋长度在影响深度内与桩的水平承载力正相关,在影响深度外不相关。
4.为提高桩基的水平承载力,以下哪些措施是有效的?( )[2010年真题]
A.增加承台混凝土的强度等级
B.增大桩径
C.加大混凝土保护层厚度
D.提高桩身配筋率
【答案】BD
【解析】影响桩基水平承载力的因素有很多,工程中可以有效提高其承载力的措施为增大桩径、提高配筋率、加固桩顶以下范围内的土体等。此外,适当增大桩桩距也可以提高群桩的水平承载力。承台提高桩基水平承载力的措施有增加承台侧向土抗力、增加承台底摩阻力、提高混凝土地坪的整体性和刚度。应该是增加与柱或承台相连的混凝土地坪混凝土强度等级,而不是承台。加大混凝土保护层厚度会减小截面模量,从而降低水平承载力。
5.( )的措施能有效地提高桩的水平承载力。[2007年真题]
A.加固桩端以下2~3倍桩径范围内的土体
B.加大桩径
C.桩顶从铰接变为固接
D.提高桩身配筋率
【答案】BCD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.7.2条规定,影响单桩水平承载力和位移的因素包括桩身截面抗弯刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩的入土深度、桩顶的约束条件等。A项,加固桩端以下2~3倍桩径范围内的土体,只能提高地基的承载力,而不能提高桩的承载力。B项,加大桩径,可以增加桩的受力面积,因而可以提高桩的承载力。C项,根据条文说明第5.7.3条规定,铰接变为固接可以增大水平承载力。D项,提高桩身配筋率可以增大桩身截面抗弯刚度,从而提高桩的水平承载力。
6.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)桩侧土水平抗力系数的比例系数m值与下列哪些选项有关?( )[2010年真题]
A.土的性质
B.桩入土深度
C.桩在地面处的水平位移
D.桩的种类
【答案】ACD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.5条表5.7.5(见表4-7-1)规定,桩侧土水平抗力系数的比例系数m值与土的性质、桩在地面处水平位移和桩的种类有关。
表4-7-1地基土水平抗力系数的比例系数m至值
7.根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011),关于桩基水平承载力的叙述,下列哪些选项是正确的?( )[2011年真题]
A.当作用于桩基上的外力主要为水平力时,应对桩基的水平承载力进行验算
B.当外力作用面的桩距较小时,桩基的水平承载力可视为各单桩的水平承载力之和
C.承台侧面所有土层的抗力均应计人桩基的水平承载力
D.当水平推力较大时,可设置斜桩提高桩基水平承载力
【答案】AD
【解析】根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第8.5.7条规定,当作用于桩基上的外力主要为水平力或高层建筑承台下为软弱土层、液化土层时,应根据使用要求对桩顶变位的限制,对桩基的水平承载力进行验算;当外力作用面的桩距较大时,桩基的水平承载力可视为各单桩的水平承载力的总和;当承台侧面的土未经扰动或回填密实时,可计算土抗力的作用;当水平推力较大时,宜设置斜桩。
8.桩的水平变形系数计算公式为,关于公式中各因子的单位下列哪些选项是正确的?( )[2012年真题]
A.桩的水平变形系数α没有单位
B.地基土水平抗力系数的比例系数m的单位为kN/m3
C.桩身计算宽度b0的单位为m
D.桩身抗弯刚度EI的单位为kN·m2
【答案】CD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.5条第1款规定,桩的水平变形系数(1/m),可按下式计算:
。式中,m是指桩侧土水平抗力系数的比例系数,单位:
。另根据力学基本常识,宽度单位为m,抗弯刚度EI的单位为kN·m2。
9.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列关于受水平作用桩的设计验算要求,哪些是正确的?( )[2010年真题]
A.桩顶固端的桩,应验算桩顶正截面弯矩
B.桩顶自由的桩,应验算桩身最大弯矩截面处的正截面弯矩
C.桩顶铰接的桩,应验算桩顶正截面弯矩
D.桩端为固端的嵌岩桩,不需进行水平承载力验算
【答案】AB
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.8.10条规定,对于受水平荷载和地震作用的桩,其桩身受弯承载力和受剪承载力的验算应符合下列规定:①对于桩顶固端的桩,应验算桩顶正截面弯矩;对于桩顶自由或铰接的桩,应验算桩身最大弯矩截面处的正截面弯矩;②应验算桩顶斜截面的受剪承载力;③桩身所承受最大弯矩和水平剪力的计算,可按本规范附录C计算;④桩身正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)执行;⑤当考虑地震作用验算桩身正截面受弯和斜截面受剪承载力时,应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)的规定,对作用于桩顶的地震作用效应进行调整。
10.根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—2012)有关规定,关于悬臂式支护桩嵌固深度的计算和设计,下列哪些选项是正确的?( )[2014年真题]
A.应满足绕支护桩底部转动的力矩平衡
B.应满足整体稳定性验算要求
C.当支护桩桩端以下存在软弱土层时,必须穿过软弱土层
D.必须进行隆起稳定性验算
【答案】AB
【解析】AB两项,根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—2012)第4.2.1条规定,悬臂式支护桩嵌固深度的计算和设计应满足绕支护桩底部转动的力矩平衡和满足整体稳定性验算要求;C项,根据第4.2.4条第2款规定,当挡土构件底面以下有软弱下卧层时,坑底隆起稳定性验算的部位尚应包括软弱下卧层;D项,根据第4.2.4条第3款规定,悬臂式支挡结构可不进行隆起稳定性验算。
11.群桩基础(不含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和力矩较大的情况)的基桩水平承载力特征值应考虑由( )相互作用产生的群桩效应。
A.中心桩
B.承台
C.桩群
D.土
【答案】BCD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.3条规定,群桩基础(不含水平力垂直于单排桩基纵向轴线和力矩较大的情况)的基桩水平承载力特征值应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应。
12.关于桩侧土水平抗力系数的比例系数m,下述说法正确的是( )。
A.m值是桩侧土的平均特征参数,与桩无关
B.m值是桩与土共同作用性状的特征参数,与土的工程性质及桩的刚度有关
C.当桩顶水平位移大于表列数值或灌注桩配筋率较高(≥0.65%)时,m值应适当降低
D.土体越密实坚硬,m值相对越大
【答案】BCD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.5条和表5.7.5规定,水平抗力系数的比例系数m是指当发生侧向单位位移时,土体所受的作用力。该系数与桩的类别、土体性质及作用在土体中的荷载大小、尺寸等有关。
4.8 承台设计
一、单项选择题(每题的备选项中只有一个最符合题意)
1.桩径d、桩长l和承台下桩间土均相同,下列哪种情况下,承台下桩间土的承载力发挥最大?( )[2010年真题]
A.桩端为密实的砂层,桩距为6d
B.桩端为粉土层,桩距为6d
C.桩端为密实的砂层,桩距为3d
D.桩端为粉土层,桩距为3d
【答案】A
【解析】桩的承载力性状主要取决于桩端持力层的性质和承台效应,另外还受桩周土性质、桩长、桩的长径比的影响。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.2.5条规定,对于群桩,桩距愈大,承台效应系数越大,桩间土的承载力发挥越好。此外,为发挥桩间土的承载力,首先保证桩端持力层性质好,密实的砂层比粉土层好。
2.在同一饱和均质的黏性土中,在各桩的直径、桩型、入土深度和桩顶荷载都相同的前提下,群桩(桩间距为4d)的沉降量与单桩的沉降量比较,正确的选项是( )。[2007年真题]
A.小
B.大
C.两者相同
D.无法确定
【答案】B
【解析】由多根桩通过承台联成一体所构成的群桩基础,与单桩相比,在竖向荷载作用下,不仅桩直接承受荷载,而且在一定条件下桩间土也可能通过承台底面参与承载。同时各个桩之间通过桩间土产生相互影响,来自桩和承台的竖向力最终在桩端平面形成了应力叠加,从而使桩端平面的应力水平大大超过单桩,应力扩散的范围也远大于单桩,这些方面影响的综合结果就是使群桩的工作性状与单桩有很大的差别。这种桩、土、承台共同作用的结果称为群桩效应。端承群桩中的各根桩,都通过桩端传递荷载。群桩中各桩的作用基本上和独立的端承桩相同,如图4-8-1所示,所以端承群桩的承载力为各单桩承载力之和。各桩的荷载相同时,各桩的沉降相等,则群桩的沉降约等于单桩的沉降。
摩擦群桩在荷载作用下与独立摩擦桩具有显著的差别,摩擦群桩的沉降比单桩大且影响深,范围大。桩数,桩长,土的性质和桩的施工方法等因素有关。如果群桩中每根桩的平均承载力与单桩承载力相同时,用沉降比来说明群桩与单桩沉降量差异的变化。
饱和均质黏性土中一般应用摩擦桩。
图4-8-1 端承桩图
3.柱下桩基承台由于主筋配筋不足而最易发生( )。[2007年真题]
A.冲切破坏
B.弯曲破坏
C.剪切破坏
D.局部承压破坏
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.9节综合分析可得,基桩承台验算的主要内容有:①弯矩验算承台底面的主筋配置;②冲切和剪切验算承台高度;③剪切验算斜截面强度。可知主筋配筋不足时最易发生弯曲破坏。
4.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),以下4个选项中,哪项对承台受柱的冲切承载力影响最大?( )[2012年真题]
A.承台混凝土的抗压强度
B.承台混凝土的抗剪强度
C.承台混凝土的抗拉强度
D.承台配筋的抗拉强度
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.9.7条第2款规定,承台受柱(墙)冲切承载力可按下列公式计算:。式中,
是指承台混凝土抗拉强度设计值。
5.柱下多桩承台,为保证柱对承台不发生冲切和剪切破坏,采取下列哪项措施最有效?( )[2011年真题]
A.增加承台厚度
B.增大承台配筋率
C.增加桩数
D.增大承台平面尺寸
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.9.6条规定,桩基承台厚度应满足柱(墙)对承台的冲切和基桩对承台的冲切承载力要求。可知桩基承台的厚度对承台抗冲切与剪切的影响最大,则保证柱对承台不发生冲切和剪切破坏的最有效措施是增大承台厚度。
6.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的规定,下列有关桩基承台的构造要求中,不符合规范要求的是( )。
A.承台的最小宽度不应小于500mm
B.条形承台的最小厚度不应小于300mm
C.承台混凝土强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求
D.条形承台梁边缘挑出部份不应小于50mm
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.2.1条第1款规定,独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm,边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。对于墙下条形承台梁,桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。承台的最小厚度不应小于300mm。根据第4.2.2条规定,承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求。
7.梁板式筏形承台板的厚度应满足整体刚度、施工条件及防水要求。对于桩布置于墙下或基础梁下的情况,承台板厚度不宜小于( )mm,且板厚与计算区段最小跨度之比不宜小于1/20。
A.250
B.300
C.400
D.500
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.2.1条第1款规定,独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm,边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。对于墙下条形承台梁,桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。承台的最小厚度不应小于300mm。根据第2款规定,高层建筑平板式和梁板式筏型承台的最小厚度不应小于400mm,墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于200mm。
8.桩与承台的连接、承台之间的连接宜满足有关要求,下列说法正确的是( )。
A.桩顶嵌入承台内的长度对于大直径桩,不宜小于150mm,对于中等直径桩不宜小于100mm
B.连系梁顶面宜与承台顶位于同一标高,连系梁宽度不宜小于200mm,其高度可取承台中心距的1/10~1/20
C.一柱一桩时,应在桩顶两个主轴方向上设置连系梁,当柱与桩的截面直径之比小于2时,可不设连系梁
D.对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.2.4条规定,桩与承台的连接构造应符合下列要求:①桩嵌入承台内的长度对于中等直径桩不宜小于50mm;对大直径桩不宜小于100mm。②混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内,其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径。对于抗拔桩,桩顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010)确定。③对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。根据第4.2.6条规定,承台与承台之间的连接构造应符合下列规定:①一柱一桩时,应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩与柱的截面直径之比大于2时,可不设联系梁。②两桩桩基的承台,应在其短向设置联系梁。③有抗震设防要求的柱下桩基承台,宜沿两个主轴方向设置联系梁。④联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高,联系梁宽度不宜小于250mm,其高度可取承台中心距的1/10~1/15,且不宜小于400mm。⑤联系梁配筋应按计算确定,梁上下部配筋不宜小于2根直径12mm钢筋;位于同一轴线上的联系梁纵筋宜通长配置。
9.桩基承台的构造尺寸,除满足抗冲切、抗弯和上部结构需要外,尚应符合有关规定,下列规定中不正确的是( )。
A.承台边缘至桩中心的距离不宜小于桩的直径或边长,且边缘挑出部分不应短于150mm
B.墙下条形承台梁,柱的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm
C.柱下独立桩基承台的宽度不应小于350mm
D.高层建筑平板式和梁板式筏型承台的最小厚度不应小于400mm
【答案】C
【解析】C项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.2.1条第1款规定,独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm,边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。对于墙下条形承台梁,桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。承台的最小厚度不应小于300mm。
10.承台计算时,冲跨比λ的范围是( )。
A.λ<0.25
B.λ=0.25~1.0
C.λ>1.0
D.任意值
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.9.7条第2款规定,当冲跨比λ<0.25时,取λ=0.25,当λ>1.0时,取λ=1.0,即λ的取值范围为:λ=0.25~1.0。
11.基桩承台发生冲切破坏的主要原因是( )。
A.底板主钢筋配筋不足
B.基桩少于3根
C.承台有效厚度不足
D.钢筋保护层不足
【答案】C
【解析】承台板的厚度是决定承台是否经济合理的主要因素,而其厚度是由其抗冲切和抗剪切承载力所控制,因此设计时要通过冲切和剪切计算来确定或者是验算承台板的厚度。
12.桩承台的冲切计算公式中冲跨a0是指( )。
A.柱边或承台变阶处至桩边的水平距离
B.桩中心线至桩边的水平距离
C.柱边或变阶处至桩中心线的水平距离
D.柱边或变阶处至边桩的距离
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.9.7条第2款规定,a0为冲跨,即柱(墙)边或承台变阶处到桩边的水平距离。
13.某正方形承台下设4根预制方桩,桩的边长为250mm,中心距为1000mm,均匀布桩,承台最小边长不宜小于( )m。
A.1.50
B.1.55
C.1.60
D.1.65
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.2.1条规定,边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm,因此承台最小边长不宜小于1000+250+2×150=1550mm=1.55m。
二、多项选择题(每题的备选项中有两个或三个符合题意)
1.对于摩擦型桩基,当承台下为下列哪些类型土时不宜考虑承台效应?( )[2012年真题]
A.可液化土层
B.卵石层
C.新填土
D.超固结土
【答案】AC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.2.5条规定,当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时,沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时,不考虑承台效应。
2.下列哪些措施有利于发挥复合桩基承台下地基土的分担荷载作用?( )[2012年真题]
A.加固承台下地基土
B.适当减小桩间距
C.适当增大承台宽度
D.采用后注浆灌注桩
【答案】AC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.2.5条规定,摩擦型群桩在竖向荷载作用下,由于桩土相对位移,桩间土对承台产生一定竖向抗力,成为桩基竖向承载力的一部分而分担荷载,称此种效应为承台效应。承台底地基土承载力特征值发挥率为承台效应系数。承台效应和承台效应系数随下列因素影响而变化:①桩距大小,对于群桩,桩距愈大,土反力愈大。②承台土抗力随承台宽度与桩长之比减小而减小。③承台土抗力随区位和桩的排列而变化。④承台土抗力随荷载的变化。
3.以下关于承台效应系数取值的叙述,哪些符合《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的规定?( )[2010年真题]
A.后注浆灌注桩承台,承台效应系数应取高值
B.箱形承台,桩仅布置于墙下,承台效应系数按单排桩条形承台取值
C.宽度为1.2d(d表示桩距)的单排桩条形承台,承台效应系数按非条形承台取值
D.饱和软黏土中预制桩基础,承台效应系数因挤土作用可适当提高
【答案】BC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.2.5条规定,承台效应系数是指承台底地基土承载力特征值发挥率。承台效应系数应根据规范第5.2.5条的表5.2.5(见表4-8-1)规定取值。
表4-8-1承台效应系数
注:1.表中为桩中心距与桩径之比,
为承台宽度与桩长之比。当计算基桩为非正方形排列时,
,A为承台计算域面积,n为总桩数。
2.对于桩布置于墙下的箱、筏承台,可按单排桩条基取值。
3.对于单排桩条形承台,当承台宽度小于1.5d时,按非条形承台取值。
4.对于采用后注浆灌注桩的承台,宜取低值。
5.对于饱和黏性土中的挤土桩基、软土地基上的桩基承台,宜取低值的0.8倍。
4.依据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的规定,下列有关承台效应系数的论述中正确的有( )。[2013年真题]
A.承台效应系数随桩间距的增大而增大
B.单排桩条形承台的效应系数小于多排桩的承台效应系数
C.对端承型桩基,其承台效应系数应取1.0
D.基底为新填土、高灵敏度软土时,承台效应系数取零
【答案】AD
【解析】AB两项,根据表5.2.5规定,可以看出承台效应系数随桩间距的增大而增大,单排桩条形承台的效应系数
大于多排桩的承台效应系数。C项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.2.3条规定,对端承型桩基,不宜考虑承台效应,其承台效应系数
应取零。D项,根据第5.2.5条规定,当承台底为可液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、欠固结土、新填土时,沉桩引起超孔隙水压力和土体隆起时,不考虑承台效应,取
。
5.下列关于承台与桩连接的说法中,( )是正确的。[2008年真题]
A.水平荷载要求桩顶与承台连接的抗剪强度不低于桩身抗剪强度
B.弯矩荷载要求桩顶与承台铰接连接,且抗拉强度不低于桩身抗拉强度
C.竖向下压荷载要求桩锚入承台的作用在于能传递部分弯矩
D.竖向上拔荷载要求桩顶嵌入承台的长度小于竖向下压荷载要求桩顶嵌入承台的长度
【答案】AC
【解析】上部结构的荷载借助承台传递到基桩顶面,不同性质荷载的传递对桩顶与承台连接有相应要求:①水平荷载要求桩顶与承台连接的抗剪强度不低于桩身抗剪强度,桩与承台之间形成铰接或固接。②弯矩荷载要求桩顶与承台固接连接,若为铰接则不能直接将弯矩传递到桩顶,只能借助承台的刚性连杆作用将弯矩变为拉压荷载传递到桩顶。③竖向下压荷载只要求桩顶与承台底紧密接触。④竖向上拔荷载要求桩顶与承台连接抗拉强度不低于柱身。
6.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列关于建筑桩基承台计算的说法,哪些选项是正确的?( )[2013年真题]
A.当承台悬挑边有多排基桩形成多个斜截面时,应对每个斜截面的受剪承载力进行验算
B.轴心竖向力作用下桩基承台受柱(墙)冲切,冲切破坏锥体应采用自桩(墙)边或承台变阶处至相应桩顶边缘连线所构成的锥体
C.承台的受弯计算时,对于筏形承台,均可按局部弯矩作用进行计算
D.对于桩下条形承台梁的弯矩,可按弹性地基梁进行分析计算
【答案】ABD
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.9.9条规定,柱(墙)下桩基承台,应分别对柱(墙)边、变阶处和桩边联线形成的贯通承台的斜截面的受剪承载力进行验算。当承台悬挑边有多排基桩形成多个斜截面时,应对每个斜截面的受剪承载力进行验算。
B项,根据第5.9.7条规定,轴心竖向力作用下桩基承台受柱(墙)的冲切,可按下列规定计算:冲切破坏锥体应采用自柱(墙)边或承台变阶处至相应桩顶边缘连线所构成的锥体,锥体斜面与承台底面之夹角不应小于45°。
C项,根据第5.9.3条第3款规定,对于筏形承台,当桩端持力层深厚坚硬、上部结构刚度较好,且柱荷载及柱间距的变化不超过20%时;或当上部结构为框架-核心筒结构且按变刚度调平原则布桩时,可仅按局部弯矩作用进行计算。
D项,根据第5.9.4条规定,柱下条形承台梁的弯矩可按下列规定计算:①可按弹性地基梁(地基计算模型应根据地基土层特性选取)进行分析计算;②当桩端持力层深厚坚硬且桩柱轴线不重合时,可视桩为不动铰支座,按连续梁计算。
7.柱下独立矩形桩基承台的计算包括( )内容。[2005年真题]
A.受弯计算
B.桩身承载力计算
C.受冲切计算
D.受剪计算
【答案】ACD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.9节规定,桩基承台的计算包括:受弯计算、受冲切计算、受剪计算、局部受压计算以及抗震验算。
8.为提高低承台桩基的水平承载力,以下( )措施是有效的。
A.适当增大桩径
B.对承台侧面土体进行加固
C.适当提高桩身的配筋率
D.大幅度增大桩长
【答案】ABC
【解析】根据《建筑桩基枝术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.2条进行判断。A项,桩径d增大可使截面模量W0增大,从而增加水平承载力Rh;B项,加固承台侧面土体可使水平抗力系数比例系数m增大,从而使水平变形系数增大,使水平承载力提高;C项,提高桩身配筋率可使水平承载力提高;D项,大幅度增大桩长时,当桩的换算埋深αh≤4.0时,对水平承载力有影响,而当αh>4.0时,桩长对水平承载力的提高无明显效果。
9.承台之间的连接宜符合的要求有( )。
A.当桩柱截面直径之比较大(一般大于2)且柱底剪力和弯矩较小时,可不设联系梁
B.两桩桩基的承台,宜在其短向设置联系梁
C.位于同一轴线上的相邻跨联系梁纵筋应连通
D.联系梁宽度不宜小于100mm,其高度可取承台中心距的1/10~1/15
【答案】ABC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.2.6条规定,承台与承台之间的连接构造应符合下列规定:①一柱一桩时,应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩与柱的截面直径之比大于2时,可不设联系梁。②两桩桩基的承台,应在其短向设置联系梁。③有抗震设防要求的柱下桩基承台,宜沿两个主轴方向设置联系梁。④联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁宽度不宜小于250mm,其高度可取承台中心距的1/10~1/15,且不宜小于400mm。⑤联系梁配筋应根据计算确定,梁上下部配筋不宜小于2根直径12mm钢筋;位于同一轴线上的联系梁纵筋宜通长配置。
4.9 桩基施工
一、单项选择题(每题的备选项中只有一个最符合题意)
1.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列关于受水平荷载和地震作用桩基的桩身受弯承载力和受剪承载力验算的要求,正确的是( )。[2013年真题]
A.应验算桩顶斜截面的受剪承载力
B.对于桩顶固接的桩,应验算桩端正截面弯矩
C.对于桩顶自由或铰接的桩,应验算桩顶正截面弯矩
D.当考虑地震作用验算桩身正截面受弯和斜截面受剪承载力时,应采用荷载效应准永久组合
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.8.10条规定,对于受水平荷载和地震作用的桩,其桩身受弯承载力和受剪承载力的验算应符合下列规定:①对于桩顶固端的桩,应验算桩顶正截面弯矩;对于桩顶自由或铰接的桩,应验算桩身最大弯矩截面处的正截面弯矩。②应验算桩顶斜截面的受剪承载力。③桩身所承受最大弯矩和水平剪力的计算,可按本规范附录C计算。④桩身正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)执行。⑤当考虑地震作用验算桩身正截面受弯和斜截面受剪承载力时,应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)的规定,对作用于桩顶的地震作用效应进行调整。
2.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),施打大面积密集预制桩桩群时,对桩顶上涌和水平位移进行监测的数量应满足( )。[2013年真题]
A.不少于总桩数的1%
B.不少于总桩数的3%
C.不少于总桩数的5%
D.不少于总桩数的10%
【答案】D
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.5.15条规定,在压桩施工过程中应对总桩数10%的桩设置上涌和水平偏位观测点,定时监测桩的上浮量及桩顶水平偏位值,若上涌和偏位值较大,应采取复压等措施。
3.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的要求,关于钢筋混凝土预制桩施工,下列说法中正确的选项是哪一个?( )[2012年真题]
A.桩端持力层为硬塑黏性土时,锤击沉桩终锤应以控制桩端标高为主,贯入度为辅
B.采用静压沉桩时,场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.0倍,且场地应平整,桩身弯曲矢高的允许偏差为l%桩长
C.对大面积密集桩群锤击沉桩时,监测桩顶上涌和水平位移的桩数应不少于总桩数的5%
D.当桩群一侧毗邻已有建筑物时,锤击沉桩由该建筑物处向另一方向施打
【答案】D
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.4.6条规定,桩终止锤击的控制应符合下列规定:①当桩端位于一般土层时,应以控制桩端设计标高为主,贯入度为辅;②桩端达到坚硬、硬塑的黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土及风化岩时,应以贯入度控制为主,桩端标高为辅。③贯入度已达到设计要求而桩端标高未达到时,应继续锤击3阵,并按每阵10击的贯入度不应大于设计规定的数值确认,必要时,施工控制贯入度应通过试验确定。
B项,根据第7.5.1条规定,采用静压沉桩时,场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍,且场地应平整。
C项,根据第7.4.9条第7款规定,,对大面积密集桩群锤击沉桩时,监测桩顶上涌和水平位移的桩数应不少于总桩数的10%。
D项,根据第7.4.4条第2款规定,当桩群一侧毗邻已有建筑物时,锤击沉桩由该建筑物处向另一方向施打。
4.某高层建筑采用钻孔桩基础,场地处于珠江三角洲滨海滩涂地区,场地地面相对标高0.0m,主要地层为:①填土层厚4.0m;②淤泥层厚6.0m;③冲洪积粉土、砂土、粉质黏土等,层厚10.0m;④花岗岩风化残积土。基坑深29.0m,基坑支护采用排桩加4排预应力锚索进行支护,综合考虑相关条件,下列关于基础桩施工时机的选项中哪项最适宜?( )[2012年真题]
A.基坑开挖前,在现地面施工
B.基坑开挖到底后,在坑底施工
C.基坑开挖到-10.0m(相对标高)深处时施工
D.基坑开挖到-28.0m(相对标高)深处时施工
【答案】C
【解析】为了保证基桩施工安全,将上部填土与淤泥层开挖之后,便可进行施工。基坑开挖更深,也可以进行基桩施工,但整个工期会延长,综合知,最适宜进行基桩施工时,为基坑开挖到-10.0m(相对标高)深处时施工。
5.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)的相关规定,下列关于灌注桩后注浆法的叙述中正确的是( )。[2009年真题]
A.灌注桩后注浆是一种先进的成桩工艺
B.是一种有效的加固桩端、桩侧土体,提高单桩承载力的辅助措施
C.可与桩身混凝土灌注同时完成
D.主要施用于处理断桩、缩径等问题
【答案】B
【解析】灌注桩后注浆,是利用钢筋笼底部和侧面预先埋设的注浆管,在成桩后2~30d内用高压泵进行高压注浆,浆液通过渗入、劈裂、填充、挤密等作用与桩体周围土体结合,固化桩底沉渣和桩侧泥皮,起到提高承载力和减小沉降等效果。后注浆技术包括桩底后注浆、桩侧后注浆和桩底、桩侧复式后注浆。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第6.7.1条规定,灌注桩后注浆是灌注桩的辅助工法。该技术旨在通过桩底桩侧后注浆固化沉渣和泥皮,并加固桩底和桩周一定范围的土体,以大幅度提高桩的承载力,增强桩的质量稳定性,减少桩基沉降。
6.按照现行《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),端承灌注桩在灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度最大不能超过( )的限值。[2007年真题]
A.30mm
B.50mm
C.100mm
D.300mm
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.3.9条规定,钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度指标应符合下列规定:①对端承型桩,不应大于50mm;②对摩擦型桩,不应大于100mm;③对抗拔、抗水平力桩,不应大于200mm。
7.下列关于泥浆护壁正反循环钻孔灌注桩施工与旋挖成孔灌注桩施工的叙述中,正确的是( )。[2009年真题]
A.前者与后者都是泥浆循环排碴
B.前者比后者泥浆用量少
C.在粉土、砂土地层中,后者比前者效率高
D.在粉土、砂土地层中,后者沉碴少,灌注混凝土前不需清孔
【答案】C
【解析】正、反循环成孔,是采用水介质取土成孔的一种工艺,该工艺需要大量的泥浆和水,且必须有足够的泥浆排放场地,不适合场地狭窄的环境施工,同时大量的泥浆排放容易对周围造成严重的污染。在成孔的过程中,泥皮的沉淀厚度不易控制,可造成桩侧摩阻力的降低,有可能极大的影响单桩的承载力。旋挖式成孔工艺:非水介质取土成孔,钻孔出土由钻头直接带出,不依靠泥浆输送,无泥浆循环等特点。旋挖钻机一般适用于黏土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。灌注桩在进行灌注之前,均需要清孔;在粉土、砂土地层中,旋挖钻机效率更高。
8.下列关于静压沉桩的施工要求中哪个选项是正确的?( )[2011年真题]
A.对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时,宜最后在该区域进行压桩
B.当持力层埋深或桩的人土深度差别较大时,宜先施压短桩后施压长桩
C.最大压桩力不宜小于设计的单桩竖向极限承载力标准值
D.当需要送桩时,可采用工程桩用作送桩器
【答案】C
【解析】AB两项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.5.10条,压桩顺序宜根据场地工程地质条件确定,并应符合下列规定:①对于场地地层中局部含砂、碎石、卵石时,宜先对该区域进行压桩;②当持力层埋深或桩的入土深度差别较大时,宜先施压长桩后施压短桩。C项,根据第7.5.7条规定,最大压桩力不得小于设计的单桩竖向极限承载力标准值,必要时可由现场试验确定。D项,根据第7.5.13条第2款规定,送桩应采用专制钢质送桩器,不得将工程桩用作送桩器。
9.某场地为饱和软黏土,设计采用静压预制桩基础方案,桩端持力层为饱和软黏土之下的砂层。按《建筑基桩检测技术规范》(JGJ l06—2014)采用载荷试验对基桩进行承载力验收检测时,基桩沉桩后至少要( )才能进行检测。[2007年真题]
A.7d
B.14d
C.25d
D.35d
【答案】C
【解析】根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ l06—2014)第3.2.5条第3款规定,承载力检测前的休止时间,除应达到本条第2款规定的混凝土强度外,当无成熟的地区经验时,尚不应少于表3.2.5(见表4-9-1)规定的时间。
表4-9-1休止时间
注:对于泥浆护壁灌注桩,应适当延长休止时间。
10.下图4-9-1密集预制群桩施工的打桩顺序中,最不合理的流水作业顺序是( )。[2007年真题]
图4-9-1
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.4.4条规定,打桩顺序要求应符合下列规定:①对于密集桩群,自中间向两个方向或四周对称施打;②当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打;③根据基础的设计标高,宜先深后浅;④根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。
11.关于特殊土中的桩基设计与施工,下列说法中哪个选项是不正确的?( )[2011年真题]
A.岩溶地区岩层埋深较浅时,宜采用钻、冲孔桩
B.膨胀土地基中的桩基,宜采用挤土桩消除土的膨胀性
C.湿陷性黄土中的桩基,应考虑单桩极限承载力的折减
D.填方场地中的桩基,宜待填土地基沉降基本稳定后成桩
【答案】B
【解析】B项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4.3条第2款规定,季节性冻土和膨胀土地基中的桩基设计,为减小和消除冻胀或膨胀对建筑物桩基的作用,宜采用钻(挖)孔灌注桩。A项,根据第3.4.4条规定,岩溶地区的桩基设计原则应符合下列规定:①岩溶地区的桩基,宜采用钻、冲孔桩;②当单桩荷载较大,岩层埋深较浅时,宜采用嵌岩桩;③当基岩面起伏很大且埋深较大时,宜采用摩擦型灌注桩。C项,根据条文说明第3.4.2条第3款规定,自重湿陷性黄土地基中的单桩极限承载力,应视浸水可能性、桩端持力层性质、建筑桩基设计等级等因素考虑负摩阻力的影响。D项,对于填土建筑场地,宜先填土并保证填土的密实性,软土场地填土前应采取预设塑料排水板等措施,待填土地基沉降基本稳定后方可成桩。
12.下列关于泥浆护壁灌注桩施工方法的叙述中,错误的是( )。[2005年真题]
A.灌注混凝土前应测量孔底沉渣厚度
B.在地下水位以下的地层中均可自行造浆护壁
C.水下灌注混凝土时,开始灌注混凝土前导管应设隔水栓
D.在混凝土灌注过程中严禁导管提出混凝土面并应连续施工
【答案】B
【解析】B项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.3.1条规定,除能自行造浆的黏性土层外,均应制备泥浆。A项,根据第6.3.9条规定,钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度指标应符合下列规定:①对端承型桩,不应大于50mm;②对摩擦型桩,不应大于100mm;③对抗拔、抗水平力桩,不应大于200mm。C项,根据第6.3.29条规定,使用的隔水栓应有良好的隔水性能,并应保证顺利排出;隔水栓宜采用球胆或与桩身混凝土强度等级相同的细石混凝土制作。D项,根据第6.3.30条第4款规定,导管埋入混凝土深度宜为2~6m。严禁将导管提出混凝土灌注面,并应控制提拔导管速度,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差,填写水下混凝土灌注记录。灌注水下混凝土必须连续施工,每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制,对灌注过程中的故障应记录备案。
13.沉管灌注桩的沉管方法中,( )较适用于含水量较小的土层,且宜采用预制桩尖。
A.单打法
B.锤击法
C.反插法
D.复打法
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.5.7条规定,振动、振动冲击沉管灌注桩应根据土质情况和荷载要求,分别选用单打法、复打法、反插法等。单打法可用于含水量较小的土层,且宜采用预制桩尖;反插法及复打法适用于饱和土层。
14.确定扩底灌注桩扩底端尺寸时,下列说法不正确的是( )。
A.对于持力层承载力较高、上覆土层较差的抗压桩和桩端以上有一定厚度较好土层的抗拔桩,可采用扩底
B.扩底端侧面斜率一般取1/4~1/2
C.扩底端直径与桩身直径的比D/d一般宜为3~6
D.扩底端锅形底面的矢高一般取(0.15~0.20)D
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.1.3条规定,扩底灌注桩底端尺寸应符合下列规定:①对于持力层承载力较高、上覆土层较差的抗压桩和桩端以上有一定厚度较好土层的抗拔桩,可采用扩底;扩底端直径与桩身直径比D/d,应根据承载力要求及扩底端侧面和桩端持力层土性特征以及扩底施工方法确定;挖孔桩的D/d不应大于3,钻孔桩的D/d不应大于2.5。②扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定,a/hc可取1/4~1/2,砂土可取1/4,粉土、黏性土可取1/3~1/2。③抗压桩扩底端底面宜呈锅底形,矢高hb可取(0.15~0.20)D。
15.泥浆护壁成孔灌注桩施工期间,护筒内的泥浆面应高出地下水位( )m。
A.0.5
B.1.0
C.2.0
D.3.0
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.3.2条第1款规定,施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以上。
16.在沉管灌注桩施工中,流动性淤泥场地不宜采用( )。
A.反插法
B.锤击法
C.振动单打法
D.复打法
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.5.9条第3款规定,穿过淤泥夹层时,应减慢拔管速度,并减少拔管高度和反插深度,在流动性淤泥中不宜使用反插法。
17.某建筑桩基施工工法为:桩管到达预定标高后,灌满混凝土,先振动,再拔管,每次拔管高度0.5~1.0m,然后再沉管,约0.3~0.5m,并不断添加填料,直至成桩,该工法称为( )。
A.夯压法
B.复打法
C.反插法
D.锤击法
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.5.9条第1款规定,反插法施工工法为:桩管灌满混凝土后,先振动再拔管,每次拔管高度0.5~1.0m,反插深度0.3~0.5m;在拔管过程中,应分段添加混凝土,保持管内混凝土面始终不低于地表面或高于地下水位1.0~1.5m以上,拔管速度应小于0.5m/min。
18.当采用反循环或正循环钻孔灌注桩施工工艺时,桩底沉渣的厚度不宜超过( )mm。
A.50
B.100
C.200
D.300
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.3.9条规定,钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度指标应符合下列规定:①对端承型桩,不应大于50mm;②对摩擦型桩,不应大于100mm;③对抗拔、抗水平力桩,不应大于200mm。
19.泥浆护壁钻孔灌注桩进行泥浆护壁时,下列说法不正确的是( )。
A.施工期间护筒内泥浆应高出地下水位1.0m
B.在清孔时应不断置换泥浆
C.灌注混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重不应小于1.25
D.在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.3.2条第3款规定,浇筑混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25;含砂率不得大于8%;黏度不得大于28s。
20.冲击成孔灌注桩施工时,当钻入桩端持力层的基岩后,应每钻进( )mm清孔取样一次。
A.100~300
B.100~500
C.100~600
D.300~500
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.3.13条第7款规定,进入基岩后,非桩端持力层每钻进300~500mm和桩端持力层每钻进100~300mm时,应清孔取样一次,并应做记录。
21.沉管灌注桩施工时,在软弱土层或软硬交接处要放慢拔管速度,对放慢速度的原因说法不合理的是( )。
A.防止缩颈、断桩
B.保证管内混凝土高度
C.减小此时所需的拔管动力
D.让混凝土产生足够的排挤压力
【答案】C
【解析】降低拔管速度是让管内混凝土保持有足够高度,在软弱土层或是软硬交接处产生足够的排挤周围土体的压力,防止出现缩颈和断桩。
22.振动沉管成孔灌注桩施工工艺在穿越( )土层不适用。
A.碎石土
B.黏性土
C.一般粉性土
D.砂土及杂填土
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.2.1条第7款规定,沉管灌注桩宜用于黏性土、粉土和砂土;夯扩桩宜用于桩端持力层为埋深不超过20m的中、低压缩性黏性土、粉土、砂土和碎石类土。
23.某硬塑黏性土钻孔灌注桩,桩径为800mm,扩底端直径为2000mm,扩底端高度宜为( )m。
A.1.2
B.1.8
C.2.4
D.3.0
【答案】B
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第4.1.3条第2款规定,扩底端侧面的斜率应根据实际成孔及土体自立条件确定,a/hc可取1/4~1/2,砂土可取1/4,粉土、黏性土可取1/3~1/2。注意到土层越硬桩端受力越大的特点,在硬塑条件下可取较小斜率,以保证桩端力均匀传到桩身,即宜取1/3。则扩底端高度为:
。
24.下列( )工序过程不属于灌注桩成桩质量检查。
A.混凝土搅制
B.成孔及清孔
C.钢筋笼制作与安放
D.垂直度检查
【答案】D
【解析】灌柱桩的成桩质量检查主要包括成孔及清孔、钢筋笼制作及安放、混凝土搅制及灌注等三个工序过程的质量检查。
25.静力压入法预制桩适用于软弱土层,当存在厚度大于( )m的中密以上砂夹层时,不宜使用。
A.2
B.2.5
C.4
D.6
【答案】A
【解析】静力压入法是利用无噪声的机械将预制桩压入到持力层。它适用于软弱土层,当存在厚度大于2m的中密以上砂夹层时,不宜使用。
26.混凝土预制桩在达到其设计强度的( )时方可起吊。
A.70%
B.80%
C.90%
D.100%
【答案】A
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.2.1条第1款规定,混凝土预制桩达到设计强度的70%及以上方可起吊,达到100%方可运输。
27.对采用锤击沉管法施工的摩擦型桩,沉管入土深度应以( )控制。
A.设计桩长
B.桩端进入持力层深度
C.标高控制为主,贯入度控制为辅
D.贯入度控制
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.2.3条第1款规定,摩擦桩应以设计桩长控制成孔深度;端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度。当采用锤击沉管法成孔时,桩管入土深度控制应以标高为主,以贯入度控制为辅。
28.下列方法不是混凝土预制桩的接桩方法的是( )。
A.焊接
B.法兰接
C.铆接
D.机械快速连接
【答案】C
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.3.1条规定,桩的连接方法可采用焊接、法兰连接或机械快速连接(螺纹式、啮合式)。
29.桩长在11~25m的预制钢筋混凝土桩起吊和堆放支点的位置根据( )确定。
A.施工方便
B.桩的正负弯距相等
C.反力相等
D.桩身承受剪力较大
【答案】B
【解析】桩长在11~25m的预制钢筋混凝土桩起吊和堆放支点的位置根据桩的正负弯距相等确定,其目的是防止桩在起吊过程中受到弯矩的作用。
二、多项选择题(每题的备选项中有两个或三个符合题意)
1.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008),桩身直径为1.0m的扩底灌注桩,当扩底部分土层为粉土,采用人工挖孔时,符合规范要求的扩底部分设计尺寸为下列哪几个选项?D为扩底直径,hc为扩底高度)( )[2014年真题]
A.D=1.6m、hc=0.8m
B.D=2.0m、hc=0.5m
C.D=3.0m、hc=3.0m
D.D=3.2m、hc=3.2m
【答案】AC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第4.1.3条规定,扩底端直径与桩身直径之比D/d挖孔桩不应大于3,扩底端侧面的斜率a/h。粉土可取1/2~1/3,即
D≤3d=3m,当D=1.6m时,
,D=2.0m时,
,D=3m时,
。
2.下列哪些指标参数对泥浆护壁钻孔灌注桩后注浆效果有较大影响?( )[2014年真题]
A.终止注浆量
B.终止注浆压力
C.注浆管直径
D.桩身直径
【答案】AB
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)条文说明第6.7.4~6.7.5条规定,确保最佳注浆量是保证桩的承载力增幅达到要求的重要因素,过量注浆会增加不必要的消耗,应通过试验注浆确定。根据条文说明第6.7.6~6.7.9条规定,终止注浆的条件是为了确保后注浆的预期效果和避免无效过量注浆。
3.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列关于建筑工程灌注桩施工的说法,哪些选项是正确的?( )[2013年真题]
A.条形桩基沿垂直轴线方向的长钢套管护壁人工挖孔桩桩位允许偏差为200mm
B.沉管灌注桩的充盈系数小于1.0时,应全长复打
C.对于超长泥浆护壁成孔灌注桩,灌注水下混凝土可分段施工,但每段间隔不得大于24h
D.泥浆护壁成孔灌注桩后注浆主要目的是处理孔底沉渣和桩身泥皮
【答案】ABD
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.2.4条规定,灌注桩成孔施工的允许偏差应满足表4-9-2的要求,即条形桩基沿垂直轴线方向的长钢套管护壁人工挖孔桩桩位允许偏差为200mm。
表4-9-1灌注桩成孔施工允许偏差
B项,根据第6.5.4条规定,混凝土的充盈系数不得小于1.0;对于充盈系数小于1.0的桩,应全长复打,对可能断桩和缩颈桩,应采用局部复打。成桩后的桩身混凝土顶面应高于桩顶设计标高500mm以内。全长复打时,桩管入土深度宜接近原桩长,局部复打应超过断桩或缩颈区1m以上。C项,根据第6.3.30条第4款规定,灌注水下混凝土必须连续施工,每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制,对灌注过程中的故障应记录备案。D项,建筑工程灌注桩施工中,需要在泥浆护壁成孔灌注桩后注浆,其主要目的是处理孔底沉渣和桩身泥皮。
4.下列哪些泥浆指标是影响泥浆护壁成孔灌注桩混凝土灌注质量的主要因素?( )[2011年真题]
A.相对密度
B.含砂率
C.黏度
D.pH值
【答案】ABC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第6.3.2条规定,清孔后要求测定的泥浆指标有三项,即比重、含砂率和粘度。它们是影响混凝土灌注质量的主要指标。
5.关于几种灌注桩施工工艺特点的描述中,( )是正确的。[2009年真题]
A.正反循环钻成孔灌注施工工艺适用范围广,但泥浆排量较大
B.长螺旋钻孔灌注桩工法不需泥浆护壁
C.旋挖钻成孔灌注桩施工工法,因钻机功率大,特别适用于大块石,漂石多的地层
D.冲击钻成孔灌注桩施工工法适用于坚硬土层、岩层,但成孔效率低
【答案】AB
【解析】不同灌注桩施工工程特点如下:①正、反循环成孔。采用水介质取土成孔的一种工艺,该工艺需要大量的泥浆和水,且必须有足够的泥浆排放场地,很不适合场地狭窄的环境施工,同时大量的泥浆排放容易对周围造成严重的污染;在成孔过程中,泥皮的沉淀厚度不易控制,可造成桩侧摩阻力的降低,有可能极大地影响单桩承栽力。②长螺旋钻孔灌注桩。与普通钻孔桩不同,长螺旋钻孔灌注桩采用专用长螺旋钻孔机钻至预定深度,通过钻头活门向孔内连续泵注超流态混凝土,至桩顶为止,然后插入钢筋笼而形成的桩体,是一种新型的桩基础施工手段。③旋挖钻成孔。使用螺旋钻孔机,是利用动力旋转钻杆,使钻头的螺旋叶片旋转削土,土块沿螺旋叶片上升排出孔外。旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。④冲击钻机成孔。冲击钻机成孔孔壁由于受到挤压一般都较为坚固,而且它在钻进时孔内浆一般不循环,泥浆的用量少、消耗小。
6.大面积密集混凝土预制桩群施工时,采用下列哪些施工方法或辅助措施是适宜的?( )[2012年真题]
A.在饱和淤泥质土中,预先设置塑料排水板
B.控制沉桩速率和日沉桩量
C.自场地四周向中间施打(压)
D.长短桩间隔布置时,先沉短桩,后沉长桩
【答案】AB
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.4.9条第2款规定,施打大面积密集桩群时,可采取下列辅助措施:对饱和黏性土地基,应设置袋装砂井或塑料排水板。袋装砂井直径宜为70~80mm,间距宜为1.0~1.5m,深度宜为10~12m;塑料排水板的深度、间距与袋装砂井相同。
B项,根据第7.4.9条第5款规定,施打大面积密集桩群时,应限制打桩速率。
CD两项,根据第7.4.4条规定,打桩顺序要求应符合下列规定:①对于密集桩群,自中间向两个方向或四周对称施打;②当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打;③根据基础的设计标高,宜先深后浅;④根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。
7.下列关于预制桩锤击沉桩施打顺序的说法中,( )合理。[2009年真题]
A.对于密集桩群,自中间向两个方面或四周对称施打
B.当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物向另一侧施打
C.根据基础底面设计标高,宜先浅后深
D.根据桩的规格,宜先小后大,先短后长
【答案】AB
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第7.4.4条规定,锤击沉桩打桩顺序要求应符合下列规定:①对于密集桩群,自中间向两个方向或四周对称施打;②当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打;③根据基础的设计标高,宜先深后浅;④根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。
8.对砂土地基、砂石桩的下列施工顺序中( )是合理的。[2009年真题]
A.由外向内
B.由内向外
C.从两侧向中间
D.从一边向另一边
【答案】AC
【解析】根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)第7.2.4条第7款规定,砂石桩的施工顺序为对砂土地基宜从外围或两侧向中间进行。
9.对于可能产生负摩阻力的拟建场地,桩基设计、施工时采取下列哪些措施可以减少桩侧负摩阻力?( )[2012年真题]
A.对于湿陷性黄土场地,桩基施工前,采用强夯法消除上部或全部土层的自重湿陷性
B.对于填土场地,先成桩后填土
C.施工完成后,在地面大面积堆载
D.对预制桩中性点以上的桩身进行涂层润滑处理
【答案】AD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第3.4.7条规定,可能出现负摩阻力的桩基设计原则应符合下列规定:①对于填土建筑场地,宜先填土并保证填土的密实性,软土场地填土前应采取预设塑料排水板等措施,待填土地基沉降基本稳定后方可成桩。②对于有地面大面积堆载的建筑物,应采取减小地面沉降对建筑物桩基影响的措施。③对于自重湿陷性黄土地基,可采用强夯、挤密土桩等先行处理,消除上部或全部土的自重湿陷;对于欠固结土宜采取先期排水预压等措施。④对于挤土沉桩,应采取消减超孔隙水压力、控制沉桩速率等措施。⑤对于中性点以上的桩身可对表面进行处理,以减少负摩阻力。
10.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008),下列哪些做法与措施符合抗震设防区桩基的设计原则?( )[2014年真题]
A.桩应进入液化土层以下稳定土层一定深度
B.承台和地下室侧墙周围应松散回填,以耗能减震
C.当承台周围为可液化土时,将承台外每侧1/2承台边长范围内的土进行加固
D.对于存在液化扩展地段,应验算桩基在土流动的侧向力作用下的稳定性
【答案】ACD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)第3.4.6条规定,抗震设防区桩基的设计原则应符合下列规定:①桩进入液化土层以下稳定土层的长度(不包括桩尖部分)应按计算确定;②承台和地下室侧墙周围应采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土回填,并分层夯实,也可采用素混凝土回填;③当承台周围为可液化土或地基承载力特征值小于40kPa(或不排水抗剪强度小于15kPa)的软土,且桩基水平承载力不满足计算要求时,可将承台外每侧l/2承台边长范围内的土进行加固;④对于存在液化扩展的地段,应验算桩基在土流动的侧向作用力下的稳定性。
11.沉管灌注桩的沉管方法,应根据土质情况和荷载要求,分别采用( )。
A.单打法
B.复打法
C.反插法
D.反复法
【答案】ABC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.5.7条规定,振动、振动冲击沉管灌注桩应根据土质情况和荷载要求,分别选用单打法、复打法、反插法等。单打法可用于含水量较小的土层,且宜采用预制桩尖;反插法及复打法可用于饱和土层。
12.沉管灌注桩的单打法施工,应遵守的规定有( )。
A.必须严格控制最后30s的电流、电压值,其值按设计要求或根据试桩和当地经验确定
B.桩管内灌满混凝土后,先振动5~10s,再开始拔管,应边振边拔,每拔0.5~1.0m停拔振动5~10s
C.在一般土层内,拔管速度宜在1.2~1.5m/min,用活瓣桩尖时宜快,用预制桩尖时可适当减慢
D.在软弱土层中,拔管速度宜控制在0.6~0.8m/min
【答案】ABD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.5.8条规定,振动、振动冲击沉管灌注桩单打法施工的质量控制应符合下列规定:①必须严格控制最后30s的电流、电压值,其值按设计要求或根据试桩和当地经验确定;②桩管内灌满混凝土后,应先振动5~10s,再开始拔管,应边振边拔,每拔出0.5~1m,停拔,振动5~10s;如此反复,直至桩管全部拔出;③在一般土层内,拔管速度宜为1.2~1.5m/min,用活瓣桩尖时宜慢,用预制桩尖时可适当加快;在软土在中宜控制在0.6~0.8m/min。
13.预制桩的施工方法主要有( )。
A.打入法
B.静力压入法
C.振动法
D.钻孔法
【答案】AB
【解析】预制桩基主要施工方法主要分为打入法和静力压入法。打入法一般用锤击或振动法下沉,施工噪声大,挤土效应对周边环境影响大,不宜在城市使用,当持力层上有坚硬夹层时,也不宜使用。静力压入法即利用无噪声的机械将预制桩打人持力层,适用于软弱土层,当存在厚度大于2m的中密以上砂夹层时不宜使用。
14.混凝土预制桩采用锤击法沉桩时,下述说法不正确的是( )。
A.桩端位于一般土层时,应以控制桩端设计标高为主,贯入度可作根据
B.桩端土层较硬时,可以控制标高为主,贯入度可作根据
C.贯入度已达到但桩端标高未达到时,应采取截桩措施
D.对于砂土桩及碎石桩,应采用射水法沉桩
【答案】BC
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.4.6条规定,桩终止锤击的控制应符合下列规定:①当桩端位于一般土层时,应以控制桩端设计标高为主,贯入度为辅;②桩端达到坚硬、硬塑的黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土及风化岩时,应以贯入度控制为主,桩端标高为辅;③贯入度已达到设计要求而桩端标高为达到时,应继续锤击3阵,并按每阵10击的贯入度不应大于设计规定的数值确认,必要时,施工控制贯入度应通过试验确定。
15.钢桩焊接的规定有( )。
A.端部的浮锈、油污等脏物必须清除,保持干燥
B.每个接头焊接完毕,应冷却10分钟后,方可锤击
C.上下节桩焊接时应校正垂直度,对口的间隙为2~3mm
D.焊丝(自动焊)或焊条应烘干
【答案】ACD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.6.5条规定,钢桩的焊接应符合下列规定:①必须清除桩端部的浮锈、油污等脏物,保持干燥;下节桩顶经锤击后变形的部分应割除。②上下节桩焊接时应校正垂直度,对口的间隙为2~3mm。③焊丝(自动焊)或焊条应烘干。④焊接应对称进行。⑤焊接应用多层焊,钢管桩各层焊缝的接头应错开,焊渣应清除。⑥气温低于0℃或雨雪天/无可靠措施确保焊接质量时,不得焊接。⑦每个接头焊接完毕,应冷却1min后方可锤击;⑧焊接质量应符合国家现行标准《钢结构施工质量验收规范》(GB 50205)和《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ 81),每个接头除应按本规范表7.6.6规定进行外观检查外,还应按接头总数的5%做超声或2%做X射线拍片检查,对于同一工程内,探伤抽样检验不得少于3个接头。
16.分节制作的桩应保证桩头的质量,满足桩身承受轴力、弯矩和剪力的要求,接桩的方法有( )等。
A.静压法
B.钢板角钢焊接
C.法兰盘螺栓
D.机械快速连接
【答案】BCD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第7.3.1条规定,桩的连接可采用焊接、法兰连接或机械快速连接(螺纹式、啮合式)。A项,静压法是桩的打入方法。
17.沉管灌注桩的质量缺陷和事故主要表现为( )。
A.桩底沉渣
B.桩侧泥皮
C.缩径
D.断桩
【答案】CD
【解析】桩底沉渣和桩侧泥皮是泥浆护壁钻孔灌注桩的质量问题,而缩径和断桩则是沉管灌注桩的质量问题。
18.为预防泥浆护壁成孔灌注桩的断桩事故,应采取下列( )措施。
A.在配制混凝土时,按规范要求控制坍落度及粗骨料
B.控制泥浆比重,保持孔壁稳定
C.控制好导管埋深
D.控制好泥浆中的含砂量
【答案】ACD
【解析】预防断桩事故的措施包括:①混凝土坍落度应严格按设计或规范要求控制。②浇筑时随时掌握导管埋入深度,避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。③当混凝土灌注时间超过6h,宜加入缓凝剂。
19.钻(冲)孔灌注桩是在钻进过程中,用泥浆防止孔壁坍塌,并借泥浆的循环将孔内碎渣带出孔外,成孔过程中会使孔壁松弛并吸附泥皮、孔底沉淀钻渣,影响桩的承载能力。克服这一缺点的措施有( )。
A.保证清孔质量,一般要求在沉放钢筋笼前后各进行一次清孔,孔底沉渣厚度控制在20cm以内
B.孔底夯填碎石消除淤泥沉淀或采用后压浆施工工艺,使桩底沉渣、桩侧泥皮得以置换并加固
C.利用机械削土方法或夯挤方法做成葫芦串式的多级扩径桩
D.创造一个在无水环境下浇注混凝土的条件,例如套管护壁干取土施工工艺
【答案】BCD
【解析】A项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.3.9条规定,钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度应符合下列规定:①对端承型桩,不应大于50mm;②对摩擦型桩,不应大于100mm;③对抗拔、抗水平力桩,不应大于200mm。
20.采用反循环钻孔灌注桩施工时,下列说法正确的是( )。
A.护筒内径应大于钻头直径100mm
B.在黏性土中,护筒埋置深度不得小于1.0m
C.当泥浆浓度较大时,必须导向装置,清孔后还应对含砂率和黏度做规定
D.清孔后,泥浆比重应不小于1.25方可进行混凝土灌注
【答案】ABC
【解析】D项,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.3.2条第3款规定,浇注混凝土前,孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25;含砂率不得大于8%;黏度不得大于28s。
21.为预防泥浆护壁成孔灌注桩的断桩事故,应采取下列( )措施。
A.在配制混凝土时,按规范要求控制坍落度及粗骨料
B.控制泥浆密度,保持孔壁稳定
C.控制好导管埋深
D.当混凝土灌注时间超过6h,宜加入缓凝剂
【答案】ACD
【解析】根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第6.3节,为预防泥浆护壁成孔灌注桩的断桩事故,应采取的预防措施有:①混凝土坍落度应严格按设计或规范要求控制;②边灌混凝土边拔导管,做到连续作业。浇筑时随时掌握导管埋入深度,避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。预防断桩事故的措施还包括:当混凝土灌注时间超过6h,宜加入缓凝剂。
22.对于混凝土预制桩,考虑到它的施工及运输条件等因素,下列说法中合理的是( )。
A.正方形截面混凝土预制桩,其边长不应小于300mm
B.考虑到吊运打桩等施工过程,预制桩桩身最小配筋率不应小于0.8%
C.桩身主筋的直径不宜小于14mm,打入桩桩顶以下(4~5)d长度范围内箍筋应加密,并设置钢筋网片
D.混凝土预制桩强度等级不宜低于C20,采用静压法沉桩时,其混凝土强度等级还可适当降低
【答案】BC
【解析】根据《建筑桩基枝术规范》(JGJ 94—2008)第4.1.4条规定,混凝土预制桩截面边长不应小于200mm;预应力混凝土预制实心桩的截面边长不应小于350mm。根据4.1.5条规定,预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30;预应力混凝土实心桩的混凝土强度等级不应低于C40;预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。
23.某高层建筑物造在饱和软土地基上,拟采用钢筋混凝土预制桩,为减少挤土对周边已建建筑物和道路下管线的影响,宜采取下列( )措施。
A.增加桩长,提高单桩承载力,增加桩间距
B.沉桩方式由打入式改为静力压入
C.合理安排沉桩顺序,并控制沉桩速率
D.设置塑料排水板
【答案】ABC
【解析】ABC三项,增大桩间距,采用静压法沉桩,合理安排沉桩顺序均可减小挤土对周边已建建筑物及地下管线的影响;D项,设置排水板则不会有明显效果,因为饱和软土排水固结的时间较长,远大于桩基施工的时间。
4.10 沉井基础
一、单项选择题(每题的备选项中只有一个最符合题意)
1.根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),下列关于建筑桩基中性点的说法中正确的是( )。[2013年真题]
A.中性点以下,桩身的沉降小于桩侧土的沉降
B.中性点以上,随着深度增加桩身轴向压力减少
C.对于摩擦型桩,由于承受负摩阻力桩基沉降增大,其中性点位置随之下移
D.对于端承型桩,中性点位置基本不变
【答案】D
【解析】在同一根桩上由负摩擦阻力过渡到正摩擦阻力,存在一个桩土位移相等,摩擦阻力等于零的分界点,该点是摩擦阻力、桩土相对位移和轴向压力沿桩身变化的特征点,称为桩基中性点。中性点以上,轴向压力随着深度增加递增,中性点以下,轴向压力随着深度增加递减,在中点处达到最大值。一般来说,中性点的位置,在初期多少是有变化的,它随着桩的沉降增加而向上移动,当沉降趋于稳定,中性点也将稳定在某一固定的深度处。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)条文说明第5.4.3条规定,对于摩擦型桩,由于受负摩阻力沉降增大,中性点随之上移,即负摩阻力、中性点与桩顶荷载处于动态平衡。对于端承型桩,由于桩受负摩阻力后桩不发生沉降或沉降量很小,桩土无相对位移或相对位移很小,中性点无变化,故负摩阻力构成的下拉荷载应作为附加荷载考虑。
2.当下沉到沉井顶面离地面1~2m时,如还要下沉,就需接筑沉井,每节沉井高度以( )m为宜。
A.1~2
B.2~3
C.3~6
D.2~6
【答案】D
【解析】当下沉到沉井顶面离地面1~2m时,如还要下沉,就应接筑沉井,每节沉井高度以2~6m为宜。
3.下列( )情况下宜采用沉井基础。
A.河床中流砂、蛮石、树干或老桥基等难以清除的障碍
B.表面倾斜较大的岩层
C.桥梁墩台基础,取水构筑物,污水泵房,地下工作厂房,大型设备基础,地下仓库,矿用竖井,地下隧道的盾构拼装
D.饱和细砂、粉砂等地层中
【答案】C
【解析】沉井基础一般在场地条件和技术条件受限制、并为保证深开挖边坡的稳定性及控制对周边邻近建(构)筑物的影响而在深基础工程施工中应用的一种结构,一般在桥梁(台)、水工、市政工程中的给、排水泵站、平面尺寸较小的重要结构物(烟囱、重型设备)、地下仓库、油库、停车场以及矿用竖井等地下工程及深基础工程中使用。沉井基础一般在土层中夹有大孤石、旧基础等障碍物,饱和细砂、粉砂、粉土层及基岩层面倾斜起伏很大的地层中应慎重使用。
二、多项选择题(每题的备选项中有两个或三个符合题意)
1.根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007),下列哪些说法是正确的?( )[2014年真题]
A.混凝土沉井刃脚不宜采用素混凝土结构
B.表面倾斜较大的岩层上不适宜做桩基础,而适宜采用沉井基础
C.排水下沉时,沉井重力须大于井壁与土体间的摩阻力标准值
D.沉井井壁的厚度应根据结构强度、施工下沉需要的重力、便于取土和清基等因素而定
【答案】ACD
【解析】A项,根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)第6.2.5条规定,沉井材料可用混凝土、钢筋混凝土(配筋率不应小于0.1%)和钢材等。混凝土沉井仅适用于松软土层;其井壁竖向接缝应设置接缝钢筋。沉井刃脚不宜采用混凝土结构;B项,根据第6.1.1条规定,河床中有流砂、孤石、树干或老桥基等难于清除的障碍物,或在表面倾斜较大的岩层上时,不宜采用沉井基础;C项,根据第6.1.2条规定,为使沉井顺利下沉,沉井重力须大于井壁与土体间的摩阻力标准值;D项,根据第6.2.3条规定,沉井井壁的厚度应根据结构强度、施工下沉需要的重力、便于取土和清基等因素而定,可采用0.8~1.5m。
2.下列关于沉井设计计算的说法中,( )是正确的。[2007年真题]
A.沉井的平面形状及尺寸应根据墩台底面尺寸和地基承载力确定;井孔的布置和大小应满足取土机具所需净空和除土范围的要求
B.沉井下沉过程中,当刃脚不挖土时,应验算刃脚的向内的弯曲强度
C.当沉井沉至设计高程,刃脚下的土已掏空时,应验算刃脚向外的弯曲强度
D.采用泥浆润滑套下沉的沉井,井壁外侧压力应按泥浆压力计算
【答案】AD
【解析】A项,根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)第6.2.1条规定,沉井平面形状及尺寸应根据墩台身底面尺寸、地基土的承载力及施工要求确定。沉井棱角处宜做成圆角或钝角,顶面襟边宽度应根据沉井施工容许偏差而定,不应小于沉井全高的1/50,且不应小于0.2m,浮式沉井另加0.2m。沉井项部需设置围堰时,其襟边宽度应满足安装墩台身模板的需要。井孔的布置和大小应满足取土机具操作的需要,对顶部设置围堰的沉井,宜结合井顶围堰统一考虑。
B项,根据第6.3.3条第1款规定,刃脚竖向向内弯曲。深井已沉到设计标高,刃脚下的土已被挖空的情况下,验算刃脚因受井壁外侧全部水压力和侧土压力而向内弯曲时的强度。
C项,根据第6.3.3条第2款规定,刃脚竖向作为水平框架计算。沉井已沉到设计标高,刃脚下的土已被挖空的情况下,将刃脚作为闭合的水平框架,计算其水平方向的抗弯强度。
D项,根据第6.3.2条第2款规定,采用泥浆套下沉的沉井,泥浆压力大于上述水平荷载,并壁压力应按泥浆压力计算。
3.采取( )的措施能有效提高沉井下沉速率。[2008年真题]
A.减小每节筒身高度
B.在沉井外壁射水
C.将排水下沉改为不排水下沉
D.在井壁与土之间压入触变泥浆
【答案】BD
【解析】沉井通常为钢筒、钢筋混凝土结构,其整体重量均匀,减小节高,相当于减小下沉重力,难于下沉。不排水下沉可以有效防止涌水和塌壁,并不能有效提高下沉速率。沉井外壁和土的摩擦力是沉井下沉的主要阻力,想要有效提高沉井的下沉速率,就要设法减小摩擦力,减少摩擦力的方法主要有射水法、泥浆套法及壁后压气法。具体内容如下:①射水法,在沉井下部井壁外面,预埋射水管嘴,在下沉过程中射水以减小周边阻力;②泥浆套法,在沉井井壁和土层之间灌满触变泥浆以减少摩擦力;③在井壁内预埋管路,并沿井壁外侧水平方向每隔一定高度设一排气龛。
4.( )可能是造成沉井下沉过程中发生倾斜的原因。[2008年真题]
A.沉井在平面上各边重量不相等
B.下沉过程中井内挖土不均匀
C.下沉深度范围内各层地基土厚度不均、强度不等
D.抽水降低井内水位
【答案】ABC
【解析】沉井下沉的基本原理即通过人工或机械在井孔中采用排水法或不排水法等手段挖土,使沉井依靠自重作用克服井壁与土之间的摩阻力而不断下沉至设计高度。造成沉井下沉过程中发生倾斜的原因有:①沉井制作歪斜;②土层厚度、强度不均,挖土界面不均,下沉位移不一致;③沉井重心偏移,各边重量不同;④下沉过程中,未及时采取防偏纠偏措施;⑤井外环境造成下沉过程倾斜。
5.沉井基础是在场地条件和技术条件受限制时常常采用的一种深基础形式,其应用范围主要为( )。
A.桥梁墩台、锚碇基础
B.水工、市政工程中的给、排水泵站
C.平面尺寸紧凑的轻型结构物的基础
D.地下仓库、油库、泵房、水池以及盾构隧道、顶管的工作井和接收井,矿用竖井等地下工程
【答案】ABD
【解析】目前沉井的主要用途可分为:①江河上的构筑物,桥墩和桥台多采用沉井;②重型结构物基础,常用于平面尺寸紧凑的重型结构物;③取水结构物,可作为地下含水层和江河湖海取水的水泵站;④地下仓库、地下厂房、地下油库、地下车道和车站以及矿用竖井等;⑤新建深基础工程时,采用沉井开挖可防止邻近原有建筑物浅基础的滑动;⑥房屋纠倾工作。沉井既作为挡土护壁,又可保护工人的安全。
6.降减沉井外壁摩阻力的方法有( )。
A.射水法
B.泥浆套法
C.气幕法
D.预压法
【答案】ABC
【解析】减少沉井外壁的摩阻力的方法有:①射水法,在井壁腔内的不同高度处对称地预埋几组高压射水管道,也可在沉井外侧插入射水管,用高压射水冲松沉井四周的土,以减少土的摩阻力;②泥浆套法,用触变性较大的泥浆在沉井外侧形成一个具有润滑作用的泥浆套,这种泥浆在静止时处于凝胶状态,具有一定的强度,当沉井下沉时,泥浆受机械扰动变为流动的溶液,从而减小了沉井四周土的摩阻力,使沉井能够顺利下沉;③气幕法,在沉井井壁内预埋若干竖直管道和若干层横向的环形喷射,使沉井井壁四周的土液化,从而减少土的摩阻力;④炮震法,沉井下沉一定深度后如下沉有困难,可采取炮震法强迫下沉。此法是在井孔底部埋置适量的炸药,引爆后产生的震动力,一方面减小了脚下土的反力和井壁土的摩阻力,另一方面增加了沉井面下的冲击力,迫使沉井下沉。