一、案例分析题1. 某地下车库,采用0.3m×0.3m预制桩为抗浮桩,桩长12m,中心距2.0m,桩群外围周长为4×30m=120m,桩数n=14×14=196根,单桩上拔力标准组合值N
k=330kN,土层分布:桩顶下0~10m黏土,q
sik=40kPa;10~12m粉砂,q
sik=60kPa,γ
s=1.65。λ
i对于黏土取0.7,粉砂取0.6,桩体重度γ=25kN/m
3,桩群范围内桩、土总浮重为108MN,试验算群桩基础及基桩的抗拔承载力。
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.4.5条、5.4.6条
群桩N
k≤T
gk/2+G
gp 基桩N
k≤T
uk/2+Gp

,群桩满足。
T
uk=∑λ
iq
siku
il
i一0.7×40×1.2×10+0.6×60×1.2×2=422.4kN
G
p=0.3×0.3×12×15=16.2kN

,基桩不满足。
2. 截面0.3m×0.3m预制桩,桩长15m,C30混凝土,土层分布:0~13.5m黏土,q
sik=36kPa;13.5m以下粉土,q
sik=64kPa,q
pk=2100kPa。试计算桩竖向力设计值和单桩承载力特征值。
(1)桩身轴向压力设计值
N≤φ
cf
cA
ps 预制桩φ
c=0.85,C30混凝土f
c=14.3N/mm
2 N≤0.85×14.3×10
3×0.3
2=1094kN
(2)单桩极限承载力(土对桩支撑能力)
Q
uk=u∑q
sikl
si+q
pkA
p=0.3×4×(36×13.5+64×1.5)+2100×0.3
2=887.4kN
(3)单桩承力特征值

3. 某人工挖孔灌注桩,桩径d=1.0m,扩底直径D=1.6m,扩底高度1.2m,桩长10.5m,桩端入砂卵石持力层0.5m,地下水位在地面下0.5m。土层分布:0~2.3m填土,q
sik=20kPa;2.3~6.3m黏土,q
sik=50kPa;6.3~8.6m粉质黏土,q
sik=40kPa;8.6~9.7m黏土,q
sik=50kPa;9.7~10m细砂,q
sik=60kPa;10m以下为砂卵石,q
sik=5000kPa。试计算单桩极限承载力。
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.3.6条,

大直径桩侧阻和端阻尺寸效应系数为:
桩侧黏性土和粉土

桩底为砂卵石

Q
uk=3.14×1.0×(20×2.3×0.956+50×4.0×0.956+40×1.0×0.956)+0.794×5000×3.14×0.8
2=8837kN
4. 某桩基工程,其桩形平面布置、剖面及地层分布如图所示,已知作用于桩端平面处的荷载效应准永久组合附加压力为420kPa,沉降计算经验系数

,地基沉降计算深度至第⑤层,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)验算桩基中心点处最终沉降量(c
0=0.09,c
1=1.5,c
2=6.6,③层粉砂E
s=30MPa,④层黏土E
s=10MPa,⑤层细砂E
s=60MPa)。

桩中心距不大于6倍桩径的桩基,沉降计算采用等效作用分层总和法。

,沉降计算见下表。
等效沉降系数

s=1.0×0.298×56.96=17mm

5. 某高层为框架一核心筒结构,基础埋深26m(7层地下室),核心筒采用桩筏基础。外围框架采用复合桩基,基桩直径1.0m,桩长15m,混凝土强度等级C25,桩端持力层为卵石层,单桩承载力特征值为R。=5200kN,其中端承力特征值为2080kN,梁板式筏板承台,梁截面b
b×h
b=2.0m×2.2m,板厚1.2m,承台地基土承载力特征值f
ak=360kPa,土层分布:0~26m土层平均重度γ=18kN/m
3;26~27.93m为中砂⑦
1,γ=16.9kN/m
3;27.93~32.33m为卵石⑦层,γ=19.8kN/m
3,E
s=150MPa;32.33~38.73m为黏土⑧层,γ=18.5kN/m
3,E
s=18MPa;38.73~40.53m为细砂⑨
1层,γ=16.5kN/m
3,E
s=75MPa;40.53~45.43m为卵石⑨层,γ=20kN/m
3,E
s=150MPa;45.43m~48.03m为粉质黏土⑩层,γ=18kN/m
3,E
s=18MPa;48.03~53.13m为细中砂⑩层,γ=16.5kN/m
3,E
s=75MPa。
桩平面位置如图所示,单桩荷载效应标准值F
K=18000kN,准永久值F=17400kN。试计算0号桩的最终沉降量。

基桩所对应的承台底净面积A
c为

A为柱筏板的1/2跨距和悬臂边2.5倍筏板厚度所围成的面积。
A=9.0×7.5m=67.5m
2 
单桩分担的承台自重

复合基桩承载力特征值
R=R
a+η
cf
akA
c 
R=5200+0.22×360×21.7=5200+1718.6=6918.6kN

,满足要求。
计算沉降,采用荷载效应准永久值组合

承台底土压力

(若p
ck按η
ckf
ak取值,则p
ck=0.27×360=97.2kPa)0号桩沉降s

σ
zci=α
iP
ck 
0号桩在0.6l=0.6×15=9.0m范围内有9根桩对其附加应力有影响,分别为1和1′(n
1=0.2),2(n
2=0.25),3和3′(n=0.44),4和4′(n=0.41),5和5′(n=0.6)
设侧阻沿桩均布,承台压力和各基桩产生桩端以下的附加应力计算如表1所示,0号基桩沉降计算如题表2所示。
在满足应力比σ
zi=0.2σ
ci条件下,计算深度从桩端平面下,

,从承台底下为24.58m,从自然地面下为50.58m。由桩径影响产生的附加应力和承台引起的附加应力叠加后产生的0号桩沉降s=37.1mm。

桩身弹性压缩沉降

端承型桩ξ
e=i.0

0号桩总沉降s=37.1+3.55=40.65mm
0号桩沉降计算
|
z (m) |
分层厚度Δz (m) |
σzci (kPa) |
σzi (kPa) |
σzci+σzi (kPa) |
附加应力平均 (kPa) |
Es (MPa) |
Δsi (mm) |
∑Δsi (mm) |
15.06 |
0.06 |
7.84 |
1794.9 |
1802.7 |
|
|
|
|
17.06 |
2.06 |
6.08 |
243.8 |
249.9 |
1026.3 |
150 |
14.1 |
14.1 |
19.43 |
2.37 |
4.85 |
139.9 |
144.8 |
197.4 |
150 |
3.12 |
17.2 |
22.03 |
2.6 |
3.98 |
85.1 |
89.0 |
116.9 |
18 |
16.9 |
34.1 |
24.58 |
2.55 |
3.11 |
81.5 |
84.6 |
86.8 |
75 |
2.95 |
37.1 |
6. 软土地区采用5根桩群桩钻孑L灌注桩基础,承台埋深1.5m(见图),承台尺寸3.8m×3.8m,作用于承台顶准永久组合竖向力F=3000kN,桩径0.6m,桩长11m,已知等效沉降系数

,沉降计算深度为桩端下5m,试计算桩基础中心点的沉降。


p
0=p-γh=237.8-20×1.5=207.8kPa
p
0=207.8kPa等效作用在桩端平面上,等效面积为3.8×3.8=14.44m
2 沉降计算见下表。

基础中心点沉降

s=1.2×0.229×44.14=12.13mm
7. 某预制桩,截面尺寸0.3m×0.3m,桩长12m,桩在竖向荷载Q=1000kN作用下实测轴力分布如图所示,试计算侧阻分布。

桩长0~7.2m,轴力分布的方程为

桩长7.2~12m,轴力分布方程为

8. 某柱下桩基(柱截面为d
c=0.6m)如图所示,桩径d=0.6m,承台有效高度h
0=1.0m,冲跨比λ=0.7,承台混凝土抗拉强度设计值f
t=1.71MPa,作用于承台顶面的竖向力设计值F=7500kN,试按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)验算柱冲切承载力。

受柱冲切承载力按下列式计算
F
l≤β
hpβ
0f
tu
mh
0 F
l=F-∑Q
i 
式中:F
l——扣除承台及其上土重后,在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值;
f
t——承台混凝土抗拉强度设计值;
β
hp——承台受冲切承载力截面高度影响系数,当h≤800mm时,β
hp取1.0,h≥2000mm时,β
hp取0.9,其间按线性内插法取值;
u
m——承台冲切破坏锥体一半有效高度处的周长;
h
0——承台冲切破坏锥体的有效高度;
β
0——柱(墙)冲切系数;
λ——冲跨比,λ=a
0/h
0,a
0为冲跨,即柱(墙)边或承台变阶处到桩边水平距离,当a
0<0.25h
0时,取a
0=0.25ho当a
0>h
0时,取a
0=h
0,λ应满足0.25~1.0的要求;
F——扣除承台及其上土重后,在荷载效应基本组合作用下柱(墙)底的竖向荷载设计值;
∑Q
i——扣除承台及其上土重后,在荷载效应基本组合下冲切破坏锥体内各基桩或复合基桩的净反力设计值之和。
对于柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力可按下列公式计算
F
l≤2[β
ox(b
c+a
oy)+β
oy(h
c+a
ox)]β
hpf
th
0 式中:β
ox、β
oy——冲切系数,λ
ox=a
ox/h
0,λ
oy=a
oy/h
0,λ
ox、λ
oy均应满足0.25~1.0的要求;
h
c、b
c——分别为x、y方向的柱截面(变阶承台)的边长;
a
ox、a
oy——分别为x、y方向柱边(变阶承台)离最近桩边的水平距离。
对于圆柱及圆桩,计算时应将其截面换算成方柱及方桩。
即取换算柱截面边长b
c=0.8d
c(d
c为圆柱直径),换算桩截面边长b
p=0.8d(d为圆桩直径)。
d
c=0.6m,b
c=0.8×0.6=0.48m
d=0.6m,b
p =0.8×0.6=0.48m

h=0.8m,β
hp=1.0,h=2.0m,β
hp=0.9
h=1.0m,插值得β
hp=0.98
2[β
ox(b
c+a
oy)+β
ox(h
c+a
ox)]β
hpf
th
0 =2×[0.82×(0.48+0.82)+0.82×(0.48+0.82)]×0.98×1710×1.0
=7145.6kN

F
l=F-∑Q
i=7500-1500=6000kN<7145.6kN,满足。
9. 某7桩群桩基础,如图所示,承台3m×2.52m,埋深2.0m,桩径0.3m,桩长12m,地下水位在地面下1.5m,作用于基础的竖向荷载效应标准组合F
k=3409kN,弯矩M
k=500kN·m,试求各桩竖向力设计值。


G=3.0×2.52×1.5×20+3.0×2.52×0.5×10
=264.6kN
各桩竖向力设计值为:
1号桩

2号桩N
2=708.5-225=483.5kN
3号和5号桩

4号和6号桩N
4=N
6=708.5-112.5=596kN
7号桩N
7=708.5kN
10. 某打入式钢管桩,外径0.9m,壁厚14mm,桩长67m,入土深度35m,试验算桩身局部压曲(f′
y=210MPa,E=2.1×10
5MPa)。
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.8.6条
d=900mm>600mm
按下式验算

,满足。
d=900mm
还应按下式验算

,满足。
11. 某灌注桩基础,桩入土深度为20m,桩径为1.0m,配筋率ρ=0.68%,桩顶铰接,地基土水平抗力系数比例系数m=20MN/m
4,抗弯刚度EI=5×10
6kN·m
2,问基桩水平承载力特征值R
ha=1000kN时的桩在泥面处的水平位移为多少?

b
0=0.9(1.5d+0.5)=0.9×(1.5×1.0+0.5)=1.8m

桩顶铰接αh=0.373×20=7.46>4,υ
x=2.441

12. 某端承灌注桩桩径1.0m,桩长22m,桩周土性参数如图所示,地面大面积堆载p=60kPa,桩周沉降变形土层下限深度20m,试按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算下拉荷载标准值(已知中性点深度L
n/L
0=0.8,黏土负摩阻力系数ξ
n=0.3,粉质黏土负摩阻力系数ξ
n=0.4,负摩阻力群桩效应系数η
n=1.0)。

中性点深度L
n=0.8L
0=0.8×20=16m
第一层土

第二层土

σ′=p+σ′
r1=60+40=100kPa
σ′
2=p+σ′
r2=60+110=170kPa
负摩阻力标准值

=ξ
n1σ′
1=0.3×100=30kPa<q
sk=40kPa,取

=30kPa

=ξ
n2σ′
2=0.4×170=68kPa>q
sk=50kPa,取

=50kPa
下拉荷载为

=1884kN
13. 某框架柱采用桩基础,承台下5根

的钻孔灌注桩,桩长l=15m,如图所示,承台顶面处柱竖向轴力F
k=3840kN,M
yk=161kN·m,承台及其上覆土自重设计值Gk=447kN,试求基桩最大竖向力N
max。

偏心荷载作用下,基桩竖向力N
ik为

式中:F
k——荷载效应标准组合下,作用于承台顶面的竖向力;
G
k——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;
N
ik——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;
M
xk、M
yk——荷载效应标准组合下,作用于承台底面通过桩群形心的x、y轴的力矩;
x
i、x
j、y
i、y
j——第i、j基桩或复合基桩至y、x轴的距离;
n——桩基中的桩数。

14. 沉井靠自重下沉,若不考虑浮力及刃脚反力作用,则下沉系数K=Q/T,式中Q为沉井自重,T为沉井与土间的摩阻力[假设T=πD(H-2.5)f],某工程地质剖面及设计沉井尺寸如图所示,沉井外径D=20m,下沉深度为16.5m,井身混凝土体积为977m
3,混凝土重度为24kN/m
3,试验算沉井在下沉到图示位置时的下沉系数K。

沉井侧阻力加权平均值为

T=πD(H-2.5)f=π×20×(16.5-2.5)×22.6=19869.9kN
Q=V×γ=977×24=23448kN

15. 某丙级桩基工程,其桩形平面布置、剖面及地层分布、土层物理力学指标如图所示,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算群桩呈整体破坏与非整体破坏时的基桩的抗拔极限承载力标准值比值(T
gk/T
uk)。

群桩呈整体破坏时,基桩抗拔极限承载力标准值为

式中:u
i——桩群外围周长。
u
i=(6+4.2)×2=20.4m

(2)群桩呈非整体破坏时,基桩抗拔极限承载力标准值为
T
uk=∑λ
iq
siku
il
i 式中:u
i——桩身周长,u
i=πd=π×0.6=1.884m。
T
uk=(0.7×40×10+0.6×80×2)×1.884=708.3kN

16. 某扩底灌注桩,要求单桩极限承载力达Q
uk=30000kN,桩身直径d=1.4m,桩的总极限侧阻力经尺寸效应修正后Q
sk=12000kN,桩端持力层为密实砂土,极限端阻力q
pk=3000kPa,由于扩底导致总极限侧阻力损失ΔQ
sk=2000kN,为了达到要求的单极限承载力,试确定扩底直径[端阻尺寸效应系数

]。
17. 某地下室采用单桩单柱预制桩,桩截面尺寸0.4m×0.4m,桩长22m,桩顶位于地面下6m,土层分布:桩顶下0~6m淤泥质黏土,q
sik=28kPa;6~16.7m黏土,q
sik=55kPa;16.7~22.8m粉砂,q
sik=100kPa。试计算基桩抗拔极限承载力。
基桩抗拔极限承载力
Tuk=∑λiqsikuili
抗拔系数λi,黏土λi=0.75,砂土λi=0.6。
Tuk=0.75×28×1.6×6+0.75×55×1.6×10.7+0.6×100×1.6×5.3=1416.6kN
18. 某建筑物扩底抗拔灌注桩桩径d=1.0m,桩长12m,扩底直径D=1.8m,扩底段高度h
c=1.2m,桩周土性参数如图示意,试按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算基桩的抗拔极限承载力标准值(抗拔系数:粉质黏土λ=0.7,砂土λ=0.5)。

单桩抗拔极限承载力为
Tuk=∑λiqsikuili
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),自桩底起算的长度li≤(4~10)d时,ui=πD,li对于软土取低值,对于卵石、砾石取高值,该桩扩底位于中砂,取li=8d=8×1.0=8m,ui=πD=π×1.8=5.65m。
Tuk=0.7×40πd×2+0.5×60πd×2+0.5×60×π×D×3+0.5×80πD×5
=56×3.14+60×3.14+90×3.14×1.8+200×3.14×1.8
=2003.3kN
19. 某挡土墙基础下设置单排0.4m×0.4m预制桩,桩长5.5m,桩距1.2m,地基土水平抗力系数的比例系数m=1.0×10
4kN/m
4,桩顶铰接,水平位移x
oa=10mm,试计算每根阻滑桩对每延米挡土墙提供的水平阻滑力的特征值(EI=5.08×10
4kN·m
2)。
20. 如图所示某桩基础承受荷载效应基本组合水平力设计值H
k=200kN,试求桩的轴力。

设斜桩轴力为N
1,垂直桩轴力为N
2。
N
1×sin30°=H=200kN
N
1×cos30°=N
2 
N
2=400×cos30°=400×0.87=348kN(拉)
21. 某桩基工程的桩型平面布置、剖面及地层分面如图所示,土层及桩基设计参数见图,作用于桩端平面处的荷载效应准永久组合附加压力为400kPa,其中心点的附加压力曲线如图所示(假定为直线分布),沉降经验系数

,地基沉降计算深度至基岩面,试按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)验算桩基最终沉降量。

由于桩端平面下覆盖土层较薄,其下为不可压缩层的基岩,其沉降可用分层总和法单向压缩基本公式计算。

=237.4mm
距径比

,
长径比

长宽比

,查《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)知
c
0=0.055,c
1=1.477, c
2=6.843
矩形布桩的短边布桩数n
b=3
桩基等效沉降系数

桩基中点沉降

22. 某群桩基础,如图所示,承台尺寸2.6m×2.6m,埋深2.0m,桩群外缘断面尺寸A
0=B
0=2.3m,作用于承台顶的竖向荷载F
k=5000kN,土层分布:0~2m,填土γ=18kN/m
3;2~15.5m黏土,γ=19.8kN/m
3,桩侧阻力极限值q
sik=26kPa;15.5~17m粉土,γ=18kN/m
3,E
s=9MPa,q
sik=64kPa。试验算软弱下卧层的承载力。


G
k=2.6
2×2×20=270.4kN

t=3m>0.5B
0=1.15m
θ=25°
∑q
sikl
i=26×13.5+64×1.5=447kN/m

f
az=f
ak+η
dν
m(d-0.5)=100+1.0×9.35×(18-0.5)=263.6kPa

,满足。
23. 某工程采用直径0.7m的钢管桩,壁厚10mm,桩端带隔板开口桩n=2,桩长26.5m,承台埋深1.5m,土层分布:0~3m填土,q
sk=25kPa;3~8.5m黏土,q
sik=50kPa;8.5~25.0m粉土,q
sik=65kPa;25~30m中砂,q
sik=75kPa,q
pk=7000kPa。试计算钢管桩单桩竖向极限承载力。
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.3.7条

代替d,

Q
uk=u∑l
iq
sik+λ
pq
pkA
p =3.14×0.7×(1.5×25+5.5×50+16.5×65+3×75)+0.8×7000×3.14×0.7
2/4
=5693kN
24. 某4根承台,桩截面0.4m×0.4m,预制桩,承台混凝土强度等级C35(f
t=1.57MPa),试计算角桩冲切承载力。


a
1x=a
1y=0.5m

c
1=c
2=0.6m,h≤0.8m,β
hp=1.0
N
l=[0.646×(0.6+0.5/2)+0.646×(0.6+0.5/2)]×1.0×1570×0.75
=1293kN
二、单项选择题1. 作用于桩基承台顶面的竖向力为5000kN,x方向的偏心距为0.1m,不计承台及承台上土自重,承台下布置4根桩,如图所示。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)计算,承台承受的正截面最大弯矩与下列哪个选项的数值最为接近?______

- A.1999.8kN·m
- B.2166.4kN·m
- C.2999.8kN·m
- D.3179.8kN·m
A B C D
B
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.1.1条、第5.9.2条
M
y=5000×0.1=500kN·m

承台弯矩计算截面取在柱边
M
y=∑N
ix
i=2N
i×(1.2-0.4)=2×1354.2×0.8
=2166.7kN·m
4. 群桩基础中的某灌注基桩,桩身直径700mm,入土深度25m,配筋率为0.60%,桩身抗弯刚度EI为2.83×10
5kN·m
2,桩侧土水平抗力系数的比例系数m为2.5MN/m
4,桩顶为铰接,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),试问当桩顶水平荷载为50kN时,其水平位移值最接近下列何项数值?______
A B C D
A
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.5条、5.7.2条、5.7.3条
桩身计算宽度b
0=0.9×(1.5d×0.5)=0.9×(1.5×0.7+0.5)=1.395m
根据规范式(5.7.5),桩的水平变形系数

桩顶铰接,αh=0.415×25=10.38>4,查表5.7.2,取桩顶水平位移系数ν
x=2.441;
根据式(5.7.3-5)计算桩顶水平位移值

5. 柱下桩基承台,如图所示,承台混凝土轴心抗拉强度设计值f
t=1.71MPa,试按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),计算承台柱边A
1-A
1斜载面的受剪承载力,其值与下列何项数值最为接近?(图中尺寸单位为mm)______

- A.1.00MN
- B.1.21MN
- C.1.35MN
- D.2.04MN
A B C D
A
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.9.10条
h
0=h
10+h
20=0.6m
b
y1=2.0m,b
y2=1.0m,h
10=h
20=0.3m
b
0h
0=
by1h
10+by
2h
20=2.0×0.3+1.0×0.3=0.9
h
0<800mm,取h
0=800mm,则

剪跨比

,则承台剪切系数

,代入得
β
hsαf
tb
0h
0=1.0×0.656×1.71×0.9=1.01MN
6. 如图所示,竖向荷载设计值F=24000kN,承台混凝土为C40(f
t=1.71MPa),按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)验算柱边A-A至桩边连线形成的斜截面的抗剪承载力与剪切力之比(抗力/V)最接近下列哪个选项?______

A B C D
A
据《建筑桩基技术规范》5.9.10条
剪跨比λ
x=a
x/h
0=1.0/1.3=0.77

β
hsαf
tb
0h
0=0.886×0.989×1.71×10
3×4.2×1.3=8181kN
剪切力

两者之比为

7. 某地下箱型构筑物,基础长50m,宽40m,顶面高程-3m,底面高程为-11m,构筑物自重(含上覆土重)总计1.2×10
5kN,其下设置100根

抗浮灌注桩,桩轴向配筋抗拉强度设计值为300N/mm
2,抗浮设防水位为-2m,假定不考虑构筑物与土的侧摩阻力,按《建设桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算,桩顶截面配筋率至少是下列哪一个选项?(分项系数取1.35,不考虑裂缝验算,抗浮稳定安全系数取1.0)
- A.0.40%
- B.0.50%
- C.0.65%
- D.0.96%
A B C D
C
计算浮力
浮力=50×40×(11-3)×10 =1.6×10
5kN
计算桩预轴向拉力设计值

计算配筋截面面积
N≤f
yA
s 540×10
3≤300×A
s A
s≥1800mm
2 计算配筋率

ρ
g≥0.00637=0.637%
8. 某钻孔灌注桩群桩基础,桩径为0.8m,单桩水平承载力特征值为R
ha=100kN(位移控制),沿水平荷载方向布桩排数n
1=3,垂直水平荷载方向每排桩数n
2=4,距径比

,承台位于松散填土中,埋深0.5m,桩的换算深度αh=3.0m,考虑地震作用,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算群桩中复合基桩水平承载力特征值最接近下列哪个选项?
- A.134kN
- B.154kN
- C.157kN
- D.177kN
A B C D
C
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.7.3条
群桩基础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,即
R
h=η
hR
ha 考虑地震作用,且

因为ah=3.0m,查表5.7.3-1得η
r=2.13
承台位于松散填土中,所以η
1=0,所以η
h=0.737×2.13+0=1.57
R
h=η
hR
ha=1.57×100=157kN
9. 某柱下六桩独立桩基,承台埋深3.0m,承台面积取2.4m×4.0m,采用直径0.4m的灌注桩,桩长12m,距径比s
a/d=4,桩顶以下土层参数如表所示。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),考虑承台效应(取承台效应系数η
c=0.14),试确定考虑地震作用时的复合基桩竖向承载力特征值与单桩承载力特征值之比最接近于下列哪个选项的数值?(取地基抗震承载力调整系数ζ
a=1.5)______
层序 | 土名 | 层底埋深(m) | qsik(kPa) | qpk(kPa) |
① | 填土 | 3.0 | — | — |
② | 粉质黏土 | 13.0 | 25 | (地基承载力特征值fak=300kPa) |
③ | 粉砂 | 17.0 | 100 | 6000 |
④ | 粉土 | 25.0 | 45 | 800 |
A B C D
B
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.3.5条、5.2.2条、5.2.5条
Q
uk=u∑q
sikl
i+q
pkA
p 
=1318.8kN

考虑地震作用

10. 钻孔灌注桩单桩基础,桩长24m,桩身直径d=600mm,桩顶以下30m范围内均为粉质黏土,在荷载效应准永久组合作用下,桩顶的附加荷载为1200kN,桩身混凝土的弹性模量为3.0×10
4MPa,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),计算桩身压缩变形最接近于下列哪个选项?______
- A.2.0mm
- B.2.5mm
- C.3.0mm
- D.3.5mm
A B C D
A
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.5.14条
桩身压缩s
e为

其中E
c为桩身混凝土弹性模量,A
ps为桩身截面积,Q
j为桩顶的附加荷载,l
j为桩长,ξ
e为桩身压缩系数,端承桩ξ
e取1.0。摩擦型桩,当l/d≤30时,取ξ
e=2/3;l/d≥50时,取ξ
e=1/2;介于两者之间可线性插值。
在本题中,l/d=24/0.6=40,介于30与50之间。插值可得ξ
e=(2/3+1/2)/2=0.5833
于是

点评:本题的要点是记住ξ
e的取值。
11. 某地下车库作用有141MN浮力,基础及上部结构和土重为108MN。拟设置直径600mm、长10m的抗拔桩,桩身重度为25kN/m
3。水的重度取10kN/m
3。基础底面以下10m内为粉质黏土,其桩侧极限摩阻力为36kPa,车库结构侧面与土的摩擦力忽略不计。按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),按群桩呈非整体破坏,估算需设置抗拔桩的数量至少应大于下列哪个选项?(取粉质黏土抗拔系数λ=0.70)______
A B C D
D
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.4.5、5.4.6条,群桩呈非整体破坏,基桩抗拔极限承载力标准值。
T
uk=∑λ
iq
siku
il
i=0.7×36×3.14×0.6×10=474.8kN
N
k≤141×10
3-108×10
3=33000kN

12. 桩基承台如图所示(尺寸mm计),已知柱轴力F=12000kN,力矩M=1500kN·m,水平力H=600kN(F、M和H均对应荷载效应基本组合),承台及其上填土的平均重度为20kN/m
3。试按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算图示虚线截面处的弯矩设计值最接近下列哪一数值?______

- A.4800kN·m
- B.5300kN·m
- C.5600kN·m
- D.5900kN·m
A B C D
C
首先应清楚该题属于桩基础承台结构的抗弯承载力验算。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.9.1条与第5.9.2条及公式(5.9.2-2)计算如下:
先计算右侧两基桩净反力设计值:
(1)右侧两根基桩的净反力:

=2333kN
(2)弯矩设计值:
My=∑N
ix
i=2×2333×(1.8-0.6)=5599kN·m
14. 某多层住宅框架结构,采用独立基础,荷载效应准永久值组合下作用于承台底的总附加荷载F
k=360kN,基础埋深1m,方形承台,边长为2m,土层分布如图。为减少基础沉降,基础下疏布4根摩擦桩,钢筋混凝土预制方桩0.2m×0.2m,桩长10m,单桩承载力特征值R
a=80kN,地下水水位在地面下0.5m,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),计算由承台底地基土附加应力作用下产生的承台中点沉降量为下列何值?(沉降计算深度取承台底面下3.0m)

- A.14.8mm
- B.20.9mm
- C.39.7mm
- D.53.9mm
A B C D
A
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.6.2条得
桩端持力层为黏土,则η
p=1.3
承台底净面积A
c=2×2-4×0.2×0.2=3.84
假想天然地基平均附加压力p
0

由

查附录D,表D.0.1-2得
当

时,

15. 某构筑物柱下桩基础采用16根钢筋混凝土预制桩,桩径d=0.5m,桩长20m,承台埋深5m,其平面布置、剖面、地层如图所示。荷载效应标准组合下,作用于承台顶面的竖向荷载F
k=27000kN,承台及其上土重G
k=1000kN,桩端以上各土层的q
sik=60kPa,软弱层顶面以上土的平均重度γ
m=18kN/m
3,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)验算,软弱下卧层承载力特征值至少应接近下列何值才能满足要求?(取η
d=1.0,θ=15°)______

- A.66kPa
- B.84kPa
- C.175kPa
- D.204kPa
A B C D
B
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.4.1条,软弱下卧层承载力验算公式σ
z+

。其中

=74.8kPa
于是得到

由

,可得软弱下卧层承载力特征值

点评:本题的要点是正确运用规范。比如A。和B。计算时要加上桩径,深度修正时

22.5m,而不是27.5m等。另外,答案C和D的数值本身已经不是软弱层的承载力特征值,对备选答案的初步判断可以缩小选择范围。
16. 一圆形等截面沉井,排水挖土下沉过程中处于如图所示状态,刃脚完全掏空,井体仍然悬在土中。假设井壁外侧摩阻力呈倒三角形分布,沉井自重G
0=1800kN,问地表下5m处井壁所受拉力最接近下列何值(假定沉井自重沿深度均匀分布)?______

- A.300kN
- B.450kN
- C.600kN
- D.800kN
A B C D
A
根据力的平衡

地面下5m处p为

井体5m以下自重为

地面5m以下的侧阻力为

地面下5m处井壁受拉力为750-449.8=300.2kN
19. 某抗拔基桩桩顶抗拔力为800kN,地基土为单一的黏土,桩侧土的抗压极限侧阻力标准值为50kPa,抗拔系数λ取为0.8,桩身直径为0.5m,桩顶位于地下水位以下,桩身混凝土重度为25kN/m
3,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算,群桩基础呈非整体破坏情况下,基桩桩长至少不小于下列哪一个选项?______
A B C D
D
按照《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.4.5条,
基桩抗拔力要求为

其中Tuk为群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值,计算公式为T
uk=λq
skul。G
p为基桩自重,地下水位以下取浮重度。于是有
T
uk=∑λq
siku
il
i=0.8×50×π×0.5×l=62.83l

可以得到:

点评:本题的要点是地下水位以下桩的重度取浮重度。
21. 某一柱一桩(端承灌注桩)基础,桩径1.0m,桩长20m,承受轴向竖向荷载设计值N=5000kN,地表大面积堆载,P=60kPa,桩周土层分布如图所示。根据《建筑桩基技术规范》(94—2008)桩身混凝土强度等级选用下列哪一数值最经济合理(不考虑地震作用,灌注桩施工工艺系数

,负摩阻力系数ζ
n=0.20)?______

混凝土强度等级 | C20 | C25 | C30 | C35 |
轴心抗压强度设计值fc(N/mm2) | 9.6 | 11.9 | 14.3 | 16.7 |
A B C D
B
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.4.4条、5.8条,桩负摩阻力计算
l
0=18m,l
n/l
0=0.9,中性点深度l
n=18×0.9=16.2m

σi′=p+σ′
ri=60+64.8=124.8kPa
负摩阻力标准值

下拉荷载

22. 某柱下单桩独立基础采用混凝土灌注桩,桩径800mm,桩长30m。在荷载效应准永久组合作用下,作用在桩顶的附加荷载Q=6000kN。桩身混凝土弹性模量E
c=3.15×10
4N/mm
2。在该桩桩端以下的附加应力(假定按分段线性分布)及土层压缩模量如图所示,不考虑承台分担荷载作用。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算,该单桩基础最终沉降量最接近于下列哪个选项的数值?(取沉降计算经验系数

,桩身压缩系数ξ
e=0.6)______

A B C D
C
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.5.14条,单桩沉降由桩身弹性压缩和桩端以下土层的变形两者之和。
桩身弹性压缩

=0.007m=7mm
桩端下土层变形按分层总和单向压缩公式计算。

=0.06m=60mm
单桩沉降s=7+60=67mm
23. 某公路桥梁钻孔灌注桩为摩擦桩,桩径1.0m,桩长35m。土层分布及桩侧摩阻力标准值q
ik、桩端处土的承载力基本容许值[f
a0]如图所示。桩端以上各土层的加权平均重度γ
2=20kN/m
3,桩端处土的容许承载力随深度的修正系数k
2=5.0。根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JGT D63—2007)计算,试问单桩轴向受压承载力容许值最接近下列哪个选项的数值?(取修正系数λ=0.8,清底系数m
0=0.8)______

- A.5620kN
- B.5780kN
- C.5940kN
- D.6280kN
A B C D
A
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)第5.3.3条
q
r=m
0λ[(f
a0)+k
2γ
2(h-3)]
=0.8×0.8×[1000+5×(20-10)×(33-3)]
=1600kPa

=5526.4kN
其中h由一般冲刷线起算,l
i为局部冲刷线以下各土层厚。
24. 某柱下桩基础如图所示,采用5根相同的基桩,桩径d=800mm。地震作用效应和荷载效应标准组合下,柱作用在承台顶面处的竖向力F
k=10000kN,弯矩设计值M
yk=480kN·m,承台与土自重标准值G
k=500kN,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),基桩竖向承载力特征值至少要达到下列何值,该柱下桩基才能满足承载力要求?______

- A.1460kN
- B.1680kN
- C.2100kN
- D.2180kN
A B C D
B
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.1.1条、5.2.1条,在地震作用效应和荷载效应标准组合,偏心竖向力作用下,要求N
Ek≤1.25R,以及N
Ekmax≤1.5R。

=2180kN
由N
Ek≤1.25R和N
Ekmax≤1.5R,可分别得到对应的R为1680kN和1453kN,取大值。
点评:本题的要点是正确运用规范。
25. 某灌注桩直径800mm,桩身露出地面的长度为10m,桩入土长度20m,桩端嵌入较完整的坚硬岩石,桩的水平变形系数α为0.520(1/m),桩顶铰接,桩顶以下5m的范围内箍筋间距为200mm,该桩轴心受压,桩顶轴向压力设计值为6800kN,成桩工艺系数

取0.8,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),试问桩身混凝土轴心抗压强度设计值应不小于下列何项数值?______
- A.15MPa
- B.17MPa
- C.19MPa
- D.21MPa
A B C D
D
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.8.3条

此为高承台基桩,应考虑压屈影响。
桩底嵌于岩石之中,桩顶铰接,α=0.520。

,故

,查表5.8.4-2得,φ=0.81

代入得,

26. 某混凝土预制桩,桩径d=0.5m,桩长18m,地基土性与单桥静力触探资料如图所示,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算,单桩竖向极限承载力标准值最接近下列哪一个选项?(桩端阻力修正系数α取为0.8)______

- A.900kN
- B.1020kN
- C.1920kN
- D.2230kN
A B C D
C
该题考查内容为根据单桥静力触探原位测试资料计算单桩承载力。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.3.3条,计算如下:
(1)

,查表5.3.3-3,β=1

(2)Q
uk=Q
sk+Q
pk=u∑q
sikl
i+αp
skA
p =3.14×0.5×(14×25+2×50+2×100)+0.8×5750×0.25×3.14×0.5
2=1923.3kN
27. 某端承桩单桩基础桩身直径d=600mm,桩端嵌入基岩,桩顶以下10m为欠固结的淤泥质土,该土有效重度为8.0kN/m
3,桩侧的抗压极限侧阻力标准值为20kPa,负摩阻力系数ξ
n为0.25,按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算,桩侧摩阻力引起的下拉荷载最接近于下列哪一项?______

- A.150kN
- B.190kN
- C.250kN
- D.300kN
A B C D
B
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)5.4.4条,
由于桩端为基岩,于是中性点深度为l
n/l
0=1.0,即l
n=l
0=10m。
负摩阻力标准值

,其中

于是

,取

端承桩不考虑群桩效应,下拉荷载为

点评:本题的要点是记住相应的计算公式。
28. 假设某工程中上部结构传至承台顶面处相应于荷载效应标准组合下的竖向力F
k=10000kN,弯矩M
k=500kN·m,水平力H
k=100kN,设计承台尺寸为1.6m×2.6m,厚度为1.0m,承台及其上土平均重度为20kN/m
3,桩数为5根。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),单桩竖向极限承载力标准值最小应为下列何值?

- A.1690kN
- B.2030kN
- C.4060kN
- D.4800kN
A B C D
C
据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.1、第5.2条得
计算承台及其上土自重标准值
G
k=20×1.6×2.6×1.8=150kN
单桩轴心竖向力

计算偏心荷载下最大竖向力

=2200
按照桩基规范5.2.1条要求
由N
k≤R,得R≥2030kN;
由N
kmax≤1.2R,得

取R=2030kN
Q
uk=2R=2×2030=4060kN
29. 某公路桥(跨河),采用钻孔灌注桩,直径为1.2m,桩端入土深度为50m,桩端为密实粗砂,地层参数见下表,桩基位于水位以下,无冲刷,假定清底系数为0.8,桩周土的平均浮重度γ=9.0,根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)计算,施工阶段单桩轴向抗压承载力容许值最接近哪个?
土层厚度 | 岩 性 | qik | fs0承载力基本容许值 |
35 | 黏土 | 40 | |
10 | 粉土 | 60 | |
20 | 粗砂 | 120 | 500 |
A B C D
C
根据《公路桥涵地基基础设计规范》(JGJ D63—2007)第5.3.3、3.3.4、5.3.7条得

,查表5.3.3-2得λ=0.85
查表3.3.4得k
2=6.0
计算桩端处土的承载力容许值(5.3.3条)q
r:
q
r=m
0λ{[f
a0]+k
2γ
2(h-3)};其中λ取0.85,k2取6.0,取h=40m
q
r=0.8×0.85×[500+6.0×9.0×(40-3)]=1698.6(kPa>1450kPa,取1450kPa
计算单桩轴向抗压承载力容许值(5.3.3条)

[R
a]=0.5×3.14×1.2×(40×35+60×10+120×5)+3.14×0.6
2×1450=6537.5kN
计算单桩轴向抗压承载力:按5.3.7规定,抗力系数取1.25
单桩轴向抗压承载力=1.25[R
a]=8171.9kN
30. 某甲类建筑物拟采用于作业钻孔灌注桩基础,桩径0.8m,桩长50.0m,拟建场地土层如图所示,其中土层②、③层为湿陷性黄土状粉土,这两层土自重湿陷量

440mm,④层粉质黏土无湿陷性,桩基设计参数见表,请问根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)和《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025—2004)规定,单桩所能承受的竖向力N
k最大值最接近下列哪项数值?(注:黄土状粉土的中性点深度比取l
n/l
0=0.5)

- A.2110kN
- B.2486kN
- C.2864kN
- D.3642kN
A B C D
A
中性点深度比取l
n/l
0=0.5,则中性点深度l
n=0.5,l
0=0.5×40=20m,根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025—2004)表4.4.7得

,为自重湿陷性场地。
根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025—2004)5.7.5条,在自重湿陷性场地,除不计湿陷性黄土层内的桩长按饱和状态下的正侧阻力外,尚应扣除桩侧的负摩擦力。根据表5.7.5得:

,钻、挖孔灌注桩平均负摩擦力特征值为15kPa。
地层编号 |
地层名称 |
天然重度γ (kN/m3) |
干作业钻孔灌注桩 |
桩的极限侧阻力 标准值qsik(kPa) |
桩的极限端阻力 标准值qpk(kPa) |
② |
黄土状粉土 |
18.7 |
31 |
|
③ |
黄土状粉土 |
19.2 |
42 |
|
④ |
粉质黏土 |
19.3 |
100 |
2200 |
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)式(5.4.3-2)得

0.8×15×20=2110kN
31. 某软土地基上多层建筑,采用减沉复合疏桩基础,筏板平面尺寸为35m×10m,承台底设置钢筋混凝土预制桩共计102根,桩截面尺寸为200mm×200mm,间距2m,桩长15m,正三角形布置,地层分布及土层参数如图所示,试问按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)计算的基础中心点由桩土相互作用产生的沉降s
sp,其值与下列何项数值最为接近?______

- A.6.4mm
- B.8.4mm
- C.11.9mm
- D.15.8mm
A B C D
D
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)第5.6.2条
桩土相互作用产生的沉降为

式中,桩身范围内按厚度加权的平衡桩侧极限摩阻力

。
平均压缩模量

桩身直径d=1.27b=1.27×200=254mm
等效距径比

=8.21
沉降

=15.83mm