高等基础工程试卷

1、在较软弱的粘性土中进行平板荷载试验，承压板为正方形，面积0.25m2，各级荷载及相应的累计沉降如下： P（kPa） 54 S（mm） 2.15 81 5.05 108 8.95 135 13.90 162 21.50 1 30.55 216 40.35 243 48.50 根据p-s曲线，确定承载力特征值为多少？

解：解：对于该粘性土，P-S曲线无明显拐点，可用相对沉降sd来确定地基承载力，对一

P般粘土取sd=0.02时对应的荷载0.02作为承载力特征值，利用线性插值解得该特征值为

114KPa。

2、某粘性土层上进行4台压板静载试验，地基承载力特征值fak分别为284kPa、266kPa、290kPa、400kPa，试分析该黏土层的地基承载力特征值。

解：可能操作不当等原因导致第4台测的数值的离散性较大，不予取用。则：

284266290fak280kPa3

3、某场地三个浅层平板载荷试验，试验数据见下表，试确定该土层的地基承载力特征值。 试验点号 比例界限对应的荷载值 极限荷载 解：由fkPu则 fak1 160 300 2 165 340 3 173 330 PuP0 求得各组极限荷载分别为 335kPa,383.75kPa,369.25kPa Fs335383.75369.25362.67kPa

34、在某8m深的大型基坑中做载荷试验，土层为砂土，承压板为方形，面积0.5m2，各级荷

载和对应的沉降量见下表，试求砂土层得承载力特征值及土层的变形模量。 P（kPa） 25 S（mm） 0.88 50 1.76 75 2.65 100 3.53 125 4.41 150 5.30 175 6.13 200 7.05 225 8.50 250 10.54 275 15.80

可得比例界限荷载由

P0200kPa，极限荷载

Pu300kPa，

Pu1.5P0 得 该砂土层得承载力特征值为200kPa。

由题可知为浅层平板载荷试验，平板边长为0.7m

I0pd(12)0.8862000.7(10.32)E016.01MPa

s7.055、某粘土场地在8m处进行深层平板载荷试验，圆形载荷板面积为0.5m2，比例极限为

250kPa，与之对应的沉降为2.5mm，确定其变形模量为多少？ 解：对于深层平板荷载试验，变形模量

E0可按下式计算：

E0pds

2其中，依题意有：p=250kPa ，s=2.5mm . A=0.5m ，d=0.8m

：根据d=0.8m , z=8m ，所以d/z=0.1 , 查表可知：=0.478.

所以，根据公式（1）可得：

E0pds33.6MPa。

6、某深层载荷试验，承压板直径0.79m,承压板底埋深15.8m，持力层为粉质黏土，泊松比为0.3，试验p-s曲线中查得p=3000kPa，s=20mm，试求持力层的变形模量。 解：由题此试验实为深层平板载荷试验。平板直径为0.79m

pd0.4613000103790E054.6106Nmm2s20则

7、某花岗岩风化层，进行6次标准贯入试验，其值为31,29,30,28,32,28，试判断该风化岩的风化程度。

解：由(母岩结构存在，全部成土状，参考标贯击数30-50击)可知，可判定该风化岩为全风化岩。

8、一条形基础，墙宽400mm，基础混凝土强度等级为C15，传至基础顶面的竖向力Fk=400kN/m，弯矩Mk=30kNm/m，试计算以下问题：

3

①已知粘土层的土粒密度Gs=2.7g/cm，含水量=27%，求孔隙比。 ②修正后的持力层地基承载力特征值。 ③验算地基宽度。

④验算基础边缘最大压力值。

⑤按土的抗剪强度强度指标复核持力层地基承载力特征值。 ⑥验算软弱下卧层地基承载力。

（基础埋深2m，地下水位在地面下2m，第一层土为粉质黏土，基础底面下厚度3m，

19kN/m3，k24，ck20kPa，IL0.75，fak200kPa，Es7.5MPa；粘

土层下是淤泥质黏土，17kN/m，k18，ck8kPa，IL1.1，fak95kPa，

3Es2.5MPa，e01.29）

解：由(母岩结构存在，全部成土状，参考标贯击数30-50击)可知，可判定该风化岩为全风化岩。

8、一条形基础，墙宽400mm，基础混凝土强度等级为C15，传至基础顶面的竖向力Fk=400kN/m，弯矩Mk=30kNm/m，试计算以下问题：

①已知粉土层的土粒密度Gs=2.7g/cm3，含水量=27%，求孔隙比。 解：已知19kN/m，由g得3g191.939 9.8又eds(1w)w12.7(10.27)110.768

1.939②修正后的持力层地基承载力特征值。 解：假设基础宽度b3m，则 持力层地基承载力修正值

fafakbb3dmd0.520002.01920.5257kPa

③验算地基宽度。

解：

fakF20d10hwb由于地下水在基础以下，所以

FFb2.5mfak20dfak20db，则，取b2.5m

④验算基础边缘最大压力值。 解：eM30b2.50.0750.417则 F40066pmaxFG6e4002.522060.075111601.18188.8kPa bb2.52.5⑤按土的抗剪强度强度指标复核持力层地基承载力特征值。

解：由e0.0750.033b0.0825，可按规范用抗剪强度指标计算地基土的承载力设计值。查得，则

Mb0.80,Md3.87,Mc6.45

faMbbMdmdMcck0.80192.53.871926.4520350.825kPa⑥验算软弱下卧层地基承载力。

解：（1）基地平均压力

PkFG4002.5220200kPab2.5

（2）求软弱下卧层顶面外地基承载力设计值

0,d1.0

d235m，查表得，bm1929313kN/m35

fafakbmd0.5951.01350.5153.5kPa（3）求软弱下卧层顶面出压力

自重压力

Pcz1929365kPa附加压力

E17.5z33,1.20.5oE22.5b2.523，故取

Pz故

bPkPc2.520019280.25kPab2ztan23o2.523tan23o

满足

PczPz6580.25145.25faz153.5

9、按建筑地基基础设计规范计算地基变形量，柱下基础基底面尺寸为2.5m*2.5m，柱轴向力准永久组合值F=1250kN/m，基础自重和上覆土标准值G=250kN，基础埋深2m，第

19.5kN/m，fak200kPa，Es4.4MPa，Es6.8MPa，一层土3m，第二层土4m，

第三层土Es8.0MPa，按应力面积法计算基础中点的沉降量。

3解：(1)求基底附加压力

P 基底压力 基底附加压力 （2）求计算深度

FG1250250240kPaA2.52.5 P0Pd24019.52201kPa

Znb(2.50.4lnb)5.33m,取Zn5.4m

4P0iZii1Zi1Esi（3）地基沉降计算深度范围内土层压缩量 Z(m) 0 l/bZ/bi 1 0 0.25 iZi iZii1Zi1Esi 0 0.2474 0.6256 S'S'Si 4400 0.0452 45.2 1 1 0.4 0.2474 0.2474 6800 0.0740 119.2 5 5.4 1 1 2 2.16 0.1746 0.1676 0.873 0.905 0.0320 8000 0.0032 121.4

（4）求基础最终沉降量。 压缩模量当量值

EsAAiEisi0.24740.62560.03205.945MPa0.24740.62560.0320440068008000

P0201kPafak200kPa查表得

s1.1055

则，修正后基础中点的沉降量

SsS'1.1055121.4134.21mm

10、某灌注桩桩径0.8m，桩入土深度L=14m，桩身配筋822，混凝土强度等级C30，（混凝土抗拉强度设计值=1430kN/m3，弹性模量=3.010kN/m），保护层厚度为5cm，在3.6m

4范围内桩周土为粉土，其水平抗力系数的比例系数m24MN/m，E6.67。荷载效

73应标准组合下桩顶作用竖向压力Nk=1680kN，试求单桩水平承载力特征值。

解：配筋率g8283.142222d/D100%0.47%0.65%据《建筑

44800800桩基技术规范》可知，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。

现缺少水平静载试验资料，取Rha计算方法如下：

Rha0.75mftW0MNNk(1.2522g)(1)

mftAn0Wdmb0(1.5d0.5)1.53 EI0.85EcI0 ，I000 b00.92EI2dd322E1Gd00.496m3

2I0W0d020.06520.750.50.02445

EI0.85EcI06.235105KN/m2 mb0=0.243 由于在3.6m范围内为粉土，因此可视桩顶为自由或者铰接，取EIm0.768， m2，ft1430KN/m3，Nk1680KN N0.5， AnRha0.75mftW0d221(1)0.5158m Eg4M(1.2522g)(1NNk)=1130.12kN mftAn

11、某基础，作用在基础顶面竖向力Fk=1225kN，基础面积3.5m*3.5m，埋深2.5m，地下水-1.25m。土层分布：0～2.5m为填土，18kN/m，2.5～10.5m为淤泥质土，

319kN/m3，qsi10kPa，fak70kPa；10.5m以下为黏土，qp200kPa。水泥土

桩体试块无侧限抗压强度fcu1800KPa，0.3，0.5，桩径0.5m，桩长8m，

0.3，试计算所需搅拌桩根数。

解：由已知可得，单桩面积和基底面积如下，并求得基底反力：

upd3.140.51.57mA3.53.512.25m2,Ap4d20.196m2G202.53.53.5101.253.53.5459.375KN

所以基底压力pFkG137.5Kpa A计算搅拌桩单桩竖向承载力特征值：0.3，0.5

RafcuAp0.318000.196105.98KN

RaqsiupLApqp101.5780.50.196200145.2KN

取Ra105.98KN，复合地基承载力特征值为fspk 因基础埋深为2.5m,按规范 取b0,d1.0 则修正后的复合地基承载力特征值为：fsp令

fspkd0(d0.5)fspk192

fspfspkd0(d0.5)fspk192p得，fspk99.5KpafspkmRa105.98(1m)fskm0.3(1m)7099.5Kpa得 Ap0.196m23.2% ，nmA14.8 所以取n=15根。 Ap