单项选择题 (每题的四个备选答案中只有一个符合题意,请给出主要案例分析或计算过程及计算结果)
3. 下表为一土工试验颗粒分析成果表,表中数值为留筛质量,底盘内试样质量为20g,现需要计算该试样的不均匀系数C
u。和曲率系数C
c,按《岩土工程勘察规范》(GB 50011—2001),下列
是正确的。
筛孔孔径 (mm) | 2.0 | 1.0 | 0.5 | 0.25 | 0.075 |
留筛质量 | 50 | 150 | 150 | 100 | 30 |
- A.Cu=4.0;Cc=1.0;粗砂
- B.Cu=4.0;Cc=1.0;中砂
- C.Cu=9.3;Cc=1.7;粗砂
- D.Cu=9.3;Cc=1.7;中砂
A B C D
A
[解析] 土的总质量=50+150+150+100+30+20=500g
土的颗粒组成:
<2.0mm |
<1.0mm |
<0.5mm |
<0.25mm |
<0.075mm |
90% |
60% |
30% |
10% |
4% |
由表中数据可知:d
10=0.25mm;d
30=0.5mm;d
60=1.0mm。

粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的10%,
粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量的70%,大于50%,故该土样为粗砂。
4. 某地地层构成如下:第一层为粉土5m,第二层为黏土4m,两层土的天然重度均为18kN/m
3,其下为强透水砂层,地下水为承压水,赋存于砂层中,承压水头与地面持平,在该场地开挖基坑不发生突涌的临界开挖深度为
。
A B C D
A
[解析] 主要解答过程:
据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)附录W
设临界开挖深度为h,则有:

∴h≤3.5m
答案(A)为正答。
7. 某桥墩基础,基底面积5m×10m,埋深4.0m,地基持力层为粉砂,λ=20kN/m
3,中密,容许承载力[σ
o]=100kPa,作用于基底中心竖向荷载N=8000kN,地下水位在地面下4.0m,验算地基承载力是否满足要求。
(A) 满足 (B) 不满足
A B
A
[解析] 根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024—85)第2.1.4条,地基容许承载力[σ
o]经深、宽修正后的[σ]
[σ]=[σ
o]+k
1λ
1(b-2)+k
2λ
2(h-3)
查JTJ 024—85规范表2.1.4,粉砂k
1=1.0,k
2=2.0
[σ]=100+1.0×10×(5-2)+2.0×20×(4-3)=100+30+40=170kPa
基底压力

=170kPa,满足
[点评] (1)公路规范地基承载力深、宽修正公式和GB 50007—2002规范有明显区别,宽度修正项前者为(b-2),后者为(b-3),深度修正项,前者为(h-3),后者为(d-0.5),h和d均为基础埋置深度。
(2)公式中λ
1为基底处的土重度,水位在地面下4.0m,λ
1取有效重度λ
1=10kN/m
3。λ
2为基底以上土的重度,λ
2=10kN/m
3。
(3)当基础宽度b>2.0m,基础埋置深度h>3.0m且h/b≤4时,按该公式进行修正,该题h/b=4/5=0.8≤4;
(4)仅有竖向荷载,b为基础短边,当有弯矩作用时,b为弯矩作用方向。
8. 某条形基础,宽b=3.0m,基础埋深2.0m,作用在基础顶的荷载效应标准组合F
k=400kN,M
K=10kN·m,计算Ⅰ-Ⅰ截面的弯矩值接近
。

层序 | 土名 | 层顶深度(m) | 层厚(m) | 层顶沉降(mm) | 起始孔隙水压力(kPa) |
① | 填土 | | 2 | | |
② | 淤泥 | 2 | 3 | 800 | 380 |
③ | 游泥质黏土 | b | 10 | 300 | 240 |
① | 黏土 | 15 | 5 | 100 | 140 |
- A.90kN·m
- B.95kN·m
- C.93kN·m
- D.43kN·m
A B C D
C
[解析]

[点评] (1)p
max、p
min和p
Ⅰ-Ⅰ为荷载效应基本组合基础边缘最大、最小和Ⅰ-Ⅰ截面处的基底压力;
(2)荷载效应基本组合=标准组合×1.35;
(3)G=1.35G
k,G
k为基础及其上土的标准自重。
10. 某条形基础,宽度1.5m,埋深0.8m,基础持力层黏土,f
ak=180kPa,基底附加压力p
0=135kPa,沉降计算如表,计算沉降经验系数ψ
s接近
。

A B C D
D
[解析] 压缩模量当量值

[点评] 压缩模量当量值公式中△A
i为第工层土附加应力系数沿土层厚度的积分值,△A
i=

,根据E
S值由GB 50007—2002规范表5.3.5可以用插入法确定ψ
S值。
11. 图中表示砌体结构房屋4种裂缝示意图,试判断房屋的沉降情况。

①房屋裂缝呈正八字形,表明中间沉降大,两头沉降小;
②房屋裂缝呈倒八字形,表明中部沉降小,两头沉降大;
③房屋裂缝为向右倾斜,表明向右侧沉降逐步增大,左侧沉降依次减小;
④房屋为水平裂缝,表明房屋受大的水平力作用。
[解析] 建筑物地基允许变形值,对砌体承重结构基础按局部倾斜控制,即砌体结构沿纵向6~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值,倾斜允许值为2‰~3‰。
12. 某预制桩基础,桩截面尺寸0.4m×0.4m,桩长10m,承台埋深2.0m,地下水位在承台下1.0m,计算基桩的下拉荷载接近
(ξ
n=0.5)。

- A.235kN
- B.230kN
- C.240kN
- D.200kN
A B C D
A
[解析] l
0=8m l
n/l
0=0.7
l
n=0.7×8=5.6m
由地面起算中性点位置
l
n=5.6+2=7.6m
地下水位以上桩负摩阻力

地下水位以下桩负摩阻力

群桩效应系数η
n 
方桩变成等面积圆桩直径
0.4
2=πR
2,R=0.226m,d=0.45m

[点评] 根据《建筑桩基技术规范》
(1)σ'
ri公式中,λ
m、λ
i由地面起算;计算l
0和l
n从桩顶算起;
(2)下拉荷载群桩效应系数η
n公式中,

为中性点以上桩周土层厚度加权平均负摩阻力标准值;λ
m为中性点以上桩周土层厚度加权平均重度(水位以下取浮重度);
(3)按上式计算的η
n>1.0时,取1.0。
(4)考虑群桩效应后,由该题条件,负摩阻力引起的下拉荷载减少约20%。
13. 某PHC800(110)开口预应力管桩,桩长50m,土层分布:0~5m填土,q
sik=25kPa;5~8m粉质黏土,q
sik=50kPa,8~45m淤泥质黏土,q
sik=8kPa,45~48m黏土,q
sik=40kPa,48m以下含角砾黏土,q
sik=70kPa,q
pk=3000kPa计算其单桩极限承载力接近
。
- A.3310kN
- B.3000kN
- C.3200kN
- D.3110kN
A B C D
D
[解析]

[点评] 根据《建筑桩基技术规范》
预应力管桩的侧阻力和预制桩类似,而端阻力除管壁端部端阻力外,还应考虑敞口部分的端阻力,这部分端阻力和土塞效应有关,由土塞效应系数λ
p反映,λ
p随桩端进入持力层的相对深度(h
b/d)而变化,类似敞口钢管桩的端阻力计算方法。
14. 某预制方桩,截面尺寸0.4m×0.4m,桩长13m,承台埋深2.0m,桩端入粉砂层2.0m,采用双桥静探原位测试的结果如下表,计算单桩竖向极限承载力标准值接近
。
层序 | 土名称 | 层底深度(m) | 探头平均侧阻力fsi(kPa) | 探头阻力qi(kPa) |
① | 填土 | 1.5 | | |
② | 淤泥质黏土 | 13 | 12 | 600 |
③ | 饱和粉砂 | 20 | 110 | 12000 |
- A.1800kN
- B.1700kN
- C.1600kN
- D.1500kN
A B C D
B
[解析] Q
uk=u∑l
iβ
if
si+αq
cA
p α——桩端阻力修正系数,饱和粉砂α=1/2;
β
i——第i层土桩侧阻力综合修正系数,
粘土β
i=10.04(f
si)
-0.55=10.04×12
-0.55=10.04×0.255=2.56
粉砂β
i=5.05(f
si)
-0.45=5.05×110
-0.45=5.05×0.121=0.61

[点评] 采用以上双桥静探资料估算单桩极限承载力标准值公式,其双桥探头的圆锥底面积为15cm
2,锥角60°,摩擦套筒高21.85cm,侧面积300cm
2,q
c为桩端平面上、下探头阻力,桩端平面以上4d范围内按土层厚度的探头阻力加权平均值,4d=4×0.4=1.6m,桩入持力层深度2.0m,4d<2.0m,q
c=12000kPa。
15. 某砂土地基,f
sk=100kPa,e=0.78,用振冲法处理后孔隙比为0.68,桩径0.5m,桩体承载力特征值f
pk=500kPa,正方形布桩,计算复合地基承载力特征值接近
(不考虑振动下沉密实作用)。
- A.110kPa
- B.130kPa
- C.120kPa
- D.125kPa
A B C D
C
[解析] 正方形布桩

[点评] 修正系数ξ,当不考虑振动下沉密实作用同时ξ=1.0,考虑振动下沉密实作用时,ξ=1.1~1.2;
e
0为天然土的孔隙比;e
1为挤密后要求达到的孔隙比。
16. 厚度10m饱和软土,λ=17kN/m
3,e
0=1.6,压缩指数c
0=0.55,其下为粉土,软土顶面铺设厚0.8m砂垫层,λ=19kN/m
3,用砂井排水固结,砂垫层顶用80kPa真空预压3个月,地下水位与软土层顶面平,计算正常固结的最终沉降量接近哪个值?
A B C D
A
[解析]

[点评] 对正常固结土的固结沉降用以上公式计算,式中p
1i为第i层土自重应力平均值,软土顶面λ
h=0,底部自重应力为λ'H=7×10=70kPa,平均为35kPa;△p
i为i层土附加应力平均值(应力增量);c
ci为室内压缩曲线得到的压缩指数。
17. 某条形基础,宽b=1.2m,埋深d=1.2m,基础顶作用竖向荷载F
k=110kN/m,采用换填垫层法处理地基,换填厚度1.3m,填料为砂石,要求干密度λ
d达16kN/m
3,砂石重度λ
sat=20kN/m
3,计算垫层底面附加压力接近
。

- A.30kPa
- B.40kPa
- C.50kPa
- D.60kPa
A B C D
B
[解析] 基础底平均压力p
k 
基础底面处土自重压力p
c p
c=18.5×1.2=22.2kPa
垫层底面处附加压力p
z 
[点评] (1)换填垫层法可处理浅层软弱地基,从经济角度考虑,一般换填深度在3.0m以内较合适,也不宜小于0.5m;
(2)根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2002),压力扩散角仅与z/b有关;而《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)压力扩散角与z/b和上、下层压缩模量比值E
s1/E
s0有关。
18. 某水泥土搅拌桩复合地基,桩长12m,m=0.21,复合土层顶面的附加压力P
z=114kPa,底面附加压力P
z1=40kPa,桩间土压缩模量E
1=2.25MPa,桩体压缩模量E
p=168MPa,桩端下土层压缩量为122mm,计算复合地基总沉降量接近
。
- A.25mm
- B.122mm
- C.97mm
- D.147mm
A B C D
D
[解析] E
sp=mE
p+(1-m)E
s=0.21×168+(1-0.21)×2.25=35.28+1.78=37.1MPa

s=s
1+s
2=24.9+122=146.9mm
[点评] 搅拌桩复合地基的变形包括搅拌桩复合土层的压缩变形s
1和桩端下未加固土层的压缩变形s
2;E
sp为复合土层的压缩模量。桩体的复合土层变形近似为单向压缩公式进行计算,桩端以下土层按分层总和法进行沉降计算。
19. 某边坡,坡角θ=55°,坡高H,土的λ=19kN/m
3,c=5kPa,φ=30°,破裂面倾角β=35°,求临界坡高为
。

- A.8.0m
- B.2.0m
- C.2.58m
- D.1.5m
A B C D
C
[解析] AD===H/tanβ
AE=H/tanθ,AC=H/sinβ=1.743H
滑体体积

[点评] (1)临界坡高为k
s=1.0时的坡高H;
(2)根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002)平面滑动法,边坡稳定性系数

,V—岩体体积;θ—结构面倾角,c、φ—黏聚力和内摩擦角;
(3)平面滑动k
s取值,一级边坡1.35;二级边坡1.30;三级边坡1.25。
20. 某多年冻土为粉土,厚度1.5m,总含水量ω
0=13%,在自重压力作用下融化后下沉量为24cm,确定该冻土融沉性等级。( )
A B C D
A
[解析]

粉土,δ
0=0.16<1,ω
0=13%<17%,融沉等级为Ⅰ级。
[点评] 冻土融化下沉系数δ
0公式中h
1为土层融化前高度;h
2的融化后高度。融沉等级与土性、总含水量ω
0和融沉系数δ
0相关,可查《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)表6.6.2,确定融沉等级。
24. 某地下室外墙,墙高5.0m,填土为砂土,λ=18kN/m
3,φ'=40°,c=0。计算静止土压力接近
。
- A.85kN/m
- B.81kN/m
- C.75kN/m
- D.83kN/m
A B C D
B
[解析] σ=rHk
0=18×5×(1-sin40°)=32.4kPa

[点评] 当支挡结构静止不动,土体处于弹性平衡状态时,土对墙的压力为静止土压力。
k
0为土的静止侧压力系数,可近似按以下公式计算:
k
0=1-sinφ'(φ'为土的有效内摩擦角);
E
0作用点距墙底H/3处,即1.67m。
26. 某钻孔土层剪切波速为:0~6m淤泥v
s=110m/s;6~8m黏土,v
s=140m/s;8~15m粗砂v
s=400m/s;15m以下泥岩v
s=800m/s,判定场地类别。
A B C D
B
[解析] 覆盖层厚度15m
等效波速u
se为

场地属Ⅱ类。
[点评] 计算深度d
0取覆盖层厚度15m和20m二者的小者,d
0=15m。
28. 某工程位于8度地震区,设计地震分组第一组,结构自振周期1.2s,土层分布0~2.7m,v
s=180m/s;2.7~5.5m黏土,v
s=160m/s,5.5~10m黏土,v
s=180m/s;10~22m砂卵石,v
s=280m/s;22m以下为基岩,v
s=600m/s;计算地震影响系数α为( )(阻尼比φ=0.05)。
- A.0.053
- B.0.062
- C.0.049
- D.0.07
A B C D
A
[解析] 覆盖层厚度22m,计算v
se按20m计算,

场地属Ⅱ类,场地特征周期T
g=0.35s,α
max=0.16
α=(T
g/T)
rη
2α
max=(0.35/12)
0.9×1.0×0.16=0.33×0.16=0.053
[点评] (1)计算等效剪切波速v
se时,d
0取覆盖层厚度和20m的小者。
(2)查GB 50011—2001规范表4.1.6、表5.1.4-1和表5.1.4-2可得到场地类别,α
max和T
g;
(3)根据结构特征周期丁在图5.1.5地震影响系数曲线所属段,可由曲线方程得到α值。
29. 某悬臂支护结构,流网网线如图,网格长度为2.0m,计算土层渗流力接近
。
- A.4.5kN/m3
- B.3.8kN/m3
- C.4.2kN/m3
- D.4kN/m3
A B C D
D
[解析] 共12条等势线

渗流力J=iλ
W=0.4×10=4kN/m
3 [点评] (1)i为水力梯度,表示单位渗流长度上的水头损失,坑外顶至坑底水头损失△h=8m;
(2)相邻等势线之间的水头损失相等,渗流长度L=11×2.0=22m。
(3)渗流力是一种体积力,其大小和水力梯度i成正比,方向和渗流方向一致,量纲和λ
W相同。