地基基础教材课后习题参考答案.docx

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地基基础教材课后习题参考答案

2021地基基础教材课后习题参考答案

1、地基承载力特征值与设计值的关联性，地基承载力特征值基本值与地基承载力特征值的区分？

答：

地基承载力特征值是容许承载力，其平安系数已包括在内，特征值=极限承载力/平安系数，平板载荷、基桩静载平安系数取2，岩基载荷平安系数取3；设计值=极限承载力/分项抗力系数，一般取1.65~1.70。

2、地基与基础的区分？

答：

地基是支撑基础的土体或岩体，基础是将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。

3、地基基础检测的几项内容？

答：

1、土工试验；2、土工合成材料检测（土工布、土工膜、排水板、排水带等）；3、地基及复合地基承载力检测；4、桩的承载力检测；5、桩身完整性检测；6、锚杆锁定力检测；7、成孔质量检测；8、基础施工监测。

第8、9页习题

一、选择题：

1、D2、D3、C4、C5、A6、D

二、判别题：

1、√2、3、4、5、√

三、问答题

请简述《房屋建筑和市政基础设施工程质量检测技术管理规范》有关地基基础工程检测内容？

答：

1、土工试验；2、土工合成材料检测（土工布、土工膜、排水板、排水带等）；3、地基及复合地基承载力检测；4、桩的承载力检测；5、桩身完整性检测；6、锚杆锁定力检测；7、成孔质量检测；8、基础施工监测。

1、地基土的几种破坏型式？

答：

有三种:

一是整体剪切破坏,二是局部剪切破坏,三是冲剪破坏（又称刺入剪切破坏）。

2、地基承载力确定原则和方法？

答：

地基承载力确定原则：

地基承载力直接影响建筑物的平安和正常使用。

因而在选用确定承载力方法时，应本着精确     而又合理的方法综合确定，即要考虑土的强度性质，同时还要考虑不同建筑物对沉降的要求。

做到即平安牢靠，又经济合理。

地基承载力确定方法：

1、依据荷载试验成果确定；2、依据其它原位测试成果确定；3、依据土的室内试验成果确定；4、依据地基承载力理论公式确定。

第13页习题

一、选择题：

1、B2、A

二、判别题：

1、√2、3、√4、√5、√

三、问答题

1、请叙述地基局部剪切破坏的特征？

答：

局部剪切破坏的特征是，随着荷载的增加，基础下也产生压密区和塑性区，但基础下塑性区仅仅进展到地基某一范围内，土中滑动面并不延长到地面，基础两侧地面微微隆起，没有消失明显的裂缝。

其P-s曲线也有一个转折点，但不像整体剪切破坏那么明显，在转折点之后，P-s曲线还是呈线性关系。

2、请叙述地基刺入剪切破坏（冲剪破坏）的特征？

答：

地基刺入剪切破坏（冲剪破坏）的特征是，随着荷载增加，基础下土层发生压缩变形，基础随之下沉，当荷载连续增加，基础四周土体发生竖向剪切破坏，使基础刺入土中。

基础两边的土体没有移动，P-s曲线没有明显的转折点，没有明显的比例界限点。

1、静力载荷试验各试验方法适用于什么土层？

答：

a、浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；b、深层平板载荷试验适用于埋深等于或大于5m地基土；c、螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土；d、复合地基载荷试验适用于测定承压板下应力主要影响范围内复合土层的承载力和变形参数；e、岩基载荷试验用于确定完整、较完整、较破裂岩基作为自然地基或桩基础持力层时的承载力。

2、静力载荷试验各试验方法对承压板面积有何要求？

3、浅层和深层平板载荷试验对试坑有何要求？

答：

浅层平板试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的三倍；深层平板的试井直径应等于承压板的直径，当试井直径大于承压板直径时，紧靠承压板四周土的高度不应小于承压板直径。

4、浅层和深层平板载荷试验其承载力特征值是如何确定的？

5、岩基载荷试验岩石承载力特征值如何确定？

解：

浅层平板载荷试验变形模量解：

深层平板载荷试验变形模量

（）（）（）a0.1188.016035.01785.0spd12200MPIE=?

-?

=-=μ（）a7.2212

8.0760448.0spd0MPE=?

?

==

ω

8、圆锥动力触探有哪几种类型？

其贯入的指标是多少？

答：

圆锥动力触探的类型可分为轻型、重型、超重型三种。

轻型贯入指标为贯入30cm的读数N10，重型为贯入10cm的读数N63.5，超重型为贯入10cm的读数N120。

9、旁压试验主要使用哪些土层？

成果有哪些应用？

答：

旁压试验适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、极软岩和软岩等。

依据旁压试验成果即初始压力、临塑压力、极限压力和旁压模量，结合地区阅历可评定地基承载力和变形参数。

依据自钻式旁压试验的旁压曲线，还可侧求土的原位水平应力、静止侧压力系数、不排水抗剪强度等。

10、波速试验有几种方法？

试验成果主要应用有哪些？

答：

波速试验有单孔法、跨孔法和面波法三种。

试验成果主要应用有：

计算岩土的动弹性模量、动剪切模量；场地土的类型划分和场地土层的地震反应分析；在地基勘察中协作其它测试方法综合评价场地土的工程力学性质。

1、什么类型的地基处理要用监测手段？

监测主要测定什么参数？

答：

预压地基、强夯地基、夯密、挤密、旋喷桩、水泥粉煤灰碎石桩、振冲碎石桩、柱锤冲扩桩、注浆处理等应进行监测。

监测主要测定：

沉降（地表沉降、地基深层沉降、地基分层沉降）、水平位移（地面水平位移、地基土体水平位移）、应力（地基孔隙水压力、土压力、承载力）、地下水位、出水量。

2、地基处理平板载荷试验与自然地基平板载荷试验其承压板要求是否相同？

为什么？

答：

不同。

因为地基处理平板载荷试验采纳的压板面积应按需检验土层的厚度确定，且不应小于1.0㎡，对夯实地基不宜小于2.0㎡，自然地基平板载荷试验承压板依据土的软硬或岩体裂隙密度采纳合适的尺寸，面积一般小于1.0㎡

3、单桩复合地基载荷试验其承压板面积如何计算？

答：

压板面积为一根桩担当的处理面积，一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径de（m）按下式确定：

等边三角形布桩de=1.05s，正方形布桩de=1.13s，矩形布桩de=1.1321ss，s、s1、s2分别为桩间距、纵向桩间距和横向桩间距，采

用多桩复合地基试验方式时，压板面积为相应多根桩担当的处理面积。

4、地基处理有几种检测手段？

主要应用于哪些类型地基处理检测？

答：

地基处理有平板载荷试验、复合地基静载荷试验、复合地基增加体单桩静载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验。

平板载荷试验适用于换填垫层、预压地基、压实地基、夯实地基和注浆加固等；复合地基静载荷试验适用于单桩复合地基、多桩复合地基；复合地基增加体单

桩静载荷试验适用于复合地基增加体单桩；静力触探试验适用于灰土桩、石灰桩等桩体强度；圆锥动力触探试验适用于石灰桩、碎石桩检测。

5、复合地基增加体单桩静载试验与基桩单桩竖向抗压静载试验在技术要求上有什么区分？

答：

复合地基增加体单桩静载试验桩顶标高及地基土标高应与设计标高全都；百分表架设位置宜在桩顶标高位置；堆载支点施加于地基的压应力不宜超过地基承载力特征值。

基桩单桩竖向抗压静载试验桩顶宜高出试坑底面，试坑底面宜与桩承台滴标高全都；沉降测定平面宜设置在桩顶以下200mm的位置，测点应固定在桩身上；压重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍。

6、复合地基载荷试验其承载力如何确定？

第81、82页习题

一、选择题1、A2、A3、A4、B5、C6、B7、B8、D9、A10、

C11、

D12、D

二、多选题1、ACD2、CD3、BCD4、BD5、ABCD

三、综合题

解：

等效圆直径de=1.05s=1.051.4=1.47m

承压板面积S=3.14de2/4=3.141.472/4=1.7㎡

解：

等效圆直径de=1.13s=1.131.5=1.695m

承压板面积S=3.14de2/4=3.141.6952/4=2.26㎡

解：

等效圆直径de=1.1321ss=1.131.61.4=1.69m

承压板面积S=3.14de2/4=3.141.692/4=2.24㎡

略。

参考JGJ79-2021附录A

1、推导波动方程时对桩身有哪几条假设？

答：

假设桩为一维、连续、均质、线弹性杆件；没有考虑桩周土的影响；没有考虑桩土耦合面的影响。

2、哪几种情形下很难检测到桩底反射？

答：

①、软土地区的超长桩，长径比很大；②、桩周土约束很大，应力波衰减很快；③、桩身阻抗与持力层阻抗匹配良好；④、桩身截面阻抗显著突变或沿桩长渐变；⑤、预制桩接头缝隙影响。

3、现场检测时为采集到桩底反射信号应采纳什么措施？

答：

采纳质量较大或硬度较小的锤头，冲击入射波脉冲较宽，低频成分为主；

因其能量较大，应力波衰减较慢，适合于获得长桩桩底信号或下部缺陷的识别。

4、浅部缺陷的信号特征？

答：

浅部或极浅部严峻缺陷桩的波形特征是消失大振幅、低频宽幅摇摆性状。

缺陷以上桩端的波动性状不明显。

严峻浅部缺陷掩盖桩体深部反射信息。

5、什么是尺寸效应？

答：

低应变反射波法的理论基础是一维弹性杆纵波理论。

采纳一维弹性杆纵波理论的前提是激励脉冲频谱中的有效高频谐波重量波长λ0与被检基桩的半径R之比应足够大（λ0/R≥10），否则平截面假设不成立，即“一维纵波沿杆传播”的问题转化为应力波沿具有肯定横向尺寸的柱体传播的三维问题；另一方面，激励脉冲的波长与桩长相比又必需比较小，否则桩身的运动更接近刚体，波动性状不明显，从而对精确     探测桩身缺陷、特殊是浅部缺陷深度产生不利影响。

明显桩的横向、纵向尺寸与激励脉冲波长的关系本身就是冲突，这种尺寸效应在大直径（包括管桩）和浅部严峻缺陷的桩的实际测试中尤为突出。

第152~155页习题

一、选择题1、C2、D3、D4、C5、A6、B7、A8、B9、A10、

B11、B12、A13、B14、A15、

C16、B17、A18、A

二、推断题1、√2、3、4、5、6、√7、√8、9、10、√11、√12、13、√14、√15、16、17、√18、√19、20、√21、√22、√23、√24、√25、26、√27、28、29、√

三、问答计算题

1、低应变检测时，仪器测试参数设置应符合哪些规定？

答：

1.时域信号记录的时间段长度应在2L/c时刻后连续不少于5ms；幅频信号分析的频率范围上限不应小于2000Hz。

2.设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长，设定桩身截面积应为施工截面积。

3.桩身波速可依据本地区同类型桩的测试值初步设定。

4.采样时间间隔或采样频率应依据桩长、桩身波速和频域辨别率合理选择；时域信号采样点数不宜少于1024点。

5.传感器的设定值应按计量检定结果设定。

2、低应变检测时，受检桩应满意哪些基本条件？

答：

1.受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa；2.桩头的材质、强度应与桩身相同，桩头截面尺寸不宜与桩身有明显差异；3.桩顶面应平整、密实、并与桩轴线基本垂直；

3、低应变检测时，传感器安装和激振操作应符合哪些规定？

答：

1.安装传感器部位的混凝土应平整；传感器安装应与桩顶面垂直；用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度；2.激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼的主筋影响；3.激振方向应沿桩轴线方向；4.瞬态激振应通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力锤和软硬相宜的锤垫；宜用宽脉冲猎取桩底或桩身下部缺陷反射信号，宜用窄脉冲猎取桩身上部缺陷反射信号；5.稳态激振应在每一个设定频率下获得稳定响应信号，并应依据桩径、桩长及桩周土约束状况调整激振力大小。

4、低应变检测时，测试信号采集、筛选应符合哪些要求？

答：

1.依据桩径大小，桩心对称布置2～4个安装传感器的检测点；实心桩的激振点应选择在桩中心，检测点宜在距桩中心2/3半径处；空心桩的激振点和检测点宜为桩壁厚的1/2处，激振点和检测点与桩中心连线形成的夹角宜为90度；

2.当桩径较大或桩上部横截面尺寸不规章时，除应按上款在规定激振点和检测点位置采集信号外，尚应依据实测信号特征，转变激振点和检测点位置采集信号；

3.不同检测点及多次实测时域信号全都性较差，应分析缘由，增加检测点数量；

4.信号不应失真和产生零漂，信号幅值不应超过测量系统的量程；

5.每个检测点记录的有效信号数不宜少于3个；

6.应依据实测信号反映的桩身完整性状况，确定实行变换激振点位置和增加检测点数量的方式再次测试，或结束测试。

5、在工程桩低应变法检测中，对于长桩、大桩和嵌岩桩，应实行哪几种测试技术并说明作用？

答：

答：

1）对于长桩，应采纳高能量低频锤头锤击，使应力波传播远一些可以反映深部缺陷和突出桩底反射，从而推断其嵌岩效果。

2）同时应采纳低能量高频锤头，使提高激振频率降低激震波长，提高对桩浅部的辨别率，使其能突出桩浅部缺陷信号。

3）应将传感器放置1/2～2/3桩径处，确保良好藕合，以削减面波和钢筋笼的影响，激振点位置选择桩中心位置。

6、有一桩桩长为20m，其混凝土应力波速度为4000m/s，计算出低应变法实测时域曲线上桩底反射波消失的时刻？

解：

t=2L/c=220/4000=0.01s=10ms

8、低应变法检测时，对于不同长度的桩选择激振锤有何基本原则？

答：

对不同长度、不同类型的基桩，需采纳不同材料、不同能量的激振设备。

一般大长桩或深部缺陷用大力棒（能量大、频率低），短细桩或测试浅部缺陷时用手锤（能量小，频率高），介于中间的桩则可用小力棒（能量及频率介于大力棒及手锤之间）

答：

时域曲线在3m处有一反向反射波，而在3m四周存在砾石粘土层，该反向反射波可能因砾石粘土层垮孔导致扩径。

解：

反射波深度L=23800/2000=3.8m，同向反射波缺陷性质可能是缩径、局部松散、低强度区、夹泥、空洞、离析。

1、简述声波透射法检测前的预备工作？

答：

（1）了解有关技术资料及施工资料；

（2）计算声测管及耦合水层声时修正值。

（3）在桩顶测量相应声测管外壁间净距离。

（4）将各声测管内注满清水，检查声测管畅通状况；换能器应能在全程范围内正常升降。

2、声波透射法测桩身质量，可用于判别混凝土缺陷的基本物理量有哪些？

并说明其相关关系？

答：

答：

基本物理量：

声速、波幅、频率。

声速：

声波在砼中的传播速度与砼的弹性性质有关，而砼的弹性性质又与砼的强度存在相关性，因此砼声速与其强度存在相关性。

且砼内部愈致密、孔隙率愈低，声波波速就愈高，砼的强度也愈高。

砼的声波波速的凹凸基本上可以反映其强度的凹凸。

波幅：

接收声波波幅是表征声波穿过砼后能量衰减程度的指标之一。

接收声波波幅值愈低，砼对声波的衰减就愈大。

当砼中存在低强区、离析区以及夹泥、蜂窝等缺陷时，汲取衰减和散射衰减增大，使接收声波波幅明显下降。

因此他也是推断砼缺陷的重要参数之一。

频率：

声脉冲是复频波，具有多种频率成分。

当他们穿过砼后，各频率成分的

衰减程度不同，高频部分比低频部分衰减严峻，因此导致接收信号的主频率向低频端漂移，其漂移的程度取决于衰减因素的严峻程度。

因此，接收主频的凹凸也能反映砼的缺陷程度。

3、灌注桩某处离析，造成粗骨料大量积累，声速、波幅有何变化？

为什么？

答：

声速有时有所提高，波幅下降。

缘由：

由于粗骨料本身波速高，故粗骨料大量积累的地方，砼波速不但不降低，反而有时会提高；粗骨料多的地方，声学界面多，对声波的反射、散射加剧，接收信号减弱，故波幅下降。

解：

第242~246页习题

一、选择题

1、A

2、B

3、C

4、B

5、B

6、A

7、A

8、A

9、D10、C11、A

12、C13、C14、B15、D16、D17、B18、B19、A20、D22、

D23、D23、B（二个23题）24、B25、A26、C27、A

二、多项选择题

1、AB

2、ABCD

3、ABCD

4、ACD

5、ABCD

6、AB

7、AB

8、ABC

9、AB10、ABD11、ABCD12、ABCDE13、ABC14、ABCDE

三、综合题

1、简述基桩声波透射法完整性检测的基本原理?

答：

用人工的方法在混凝土介质中激发肯定频率的弹性波，该弹性波在介质中传播时，遇到混凝土介质缺陷会产生反射、透射、绕射、散射、衰减，从而造成穿过该介质的接收波波幅衰减、波形畸变、波速降低等。

由接收换能器接收

的波形，对波的到时、波幅、频率及波形特征进行分析，推断混凝土桩的完整s7.211000594053601480

305396.4ttttts96.410001480

5008.342dtdttP12w10pw0a0w22w110μννμνν=?

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-+-+=Φ-Φ+-Φ+=++==?

-=-=-=D

性及缺陷的性质、位置、范围及缺陷的程度。

2、声波透射法桩身完整性检测中综合判定的必要性?

答：

用于判定桩身混凝土缺陷的多个声学参数指标—声速、波幅、PSD、主频、实测波形，它们各有特点。

声速与混凝土弹性性质相关，波幅与混凝土的粘塑性相关，PSD对波速的变化敏感、主频的漂移反映了对高频成分的衰减状况，采纳声速、波幅判据为主，结合PSD、主频以及实测曲线的综合判定法对全面反映混凝土这种粘弹性材料的质量是合理的，科学的方法。

3、声波透射法检测时要求换能器达到良好耦合的目的是什么？

为何一般采纳清水做耦合剂？

答：

良好耦合的目的是使尽可能多的声波能进入被测介质，并经介质传播后尽可能多的被接收。

假如声测管中含泥浆、砂等悬浮固体颗粒，会使声波产生较强的散射和衰减，影响测量结果.用水做耦合剂是水具有不行压缩性、匀称性，更好的传递能量。

4、声波透射法有哪几种检测方法，106规范是针对哪种方法的？

答：

声波透射法主要有：

桩内跨孔透射法、桩内单孔透射法、桩外孔透射法。

106规范针对的是：

桩内跨孔透射法。

5、请简述简谐振动的概念。

答：

假如物体或者质点做周期性的直线振动，且它离开平衡位置的距离与时间的关系可以用正弦函数或余弦函数来表示，这就称为简谐振动。

6、请简述散射衰减的概念。

答：

声波在一种介质中传播时，因遇到另一种介质组成的障碍物而向不同方向发生散射，从而导致声波衰减（即声波的定向性减弱）的现象称为散射衰减。

7、请简述汲取衰减的概念。

答：

声波在介质中传播时，部分机械能被介质转换成其他形式的能量（如热能）而丢失，这种衰减现象称为汲取衰减。

8、什么叫反射波什么叫透射波？

答：

当声波在传播过程中从一种介质到达另一种介质时，在两种介质的分界面上，一部分声波被反射，仍旧回到原来的介质中，称为反射波；另一部分声波则透过界面进入另一种介质中连续传播，称为折射波（透射波）。

9、声波透射法有哪几种检测方法？

简述不同方法的特点、用途。

答：

检测方法：

平测、斜测、扇形扫测。

平测法：

各测点测距相等，发、收换能器以相同高程同步提升，测线平行。

用于对桩各剖面的普查，找出声学参数特别点。

斜测法：

各测点测距相等，发、收换能器以不同高程相同步长同步提升，测线

平行。

用于核实可凝点的特别状况，并确定特别部位的纵向范围。

扇形扫测法：

一换能器固定在某高程不动，另一换能器逐点移动，各测点的测距不相同，测线呈扇形分布，波幅不具可比性。

用于在桩顶或桩底斜测范围受限时，或为削减换能器升降次数，核实可凝点的特别状况，并确定特别部位的纵向范围。

14、常见缺陷在超声波测试信号中的特性有哪些？

答：

沉渣，泥砂与水泥浆的混合物、孔壁坍塌、泥团、：

声速、波幅均明显下降。

离析：

粗骨料多的地方，声速降低不明显，甚至有时会有所提高，但波幅下降明显；粗骨料少的方声速下降明显，波幅减低不明显，甚至有时会有所提高。

气泡密集：

波速降低不明显，但波幅降低明显。

四、计算题

3、当平面波从混凝土入射到混凝土与水的交接面时，Z1（混凝土）=108*104g/（cm2*s），Z2（水）=14.8*104g/（cm2*s），计算声压反射率、透射率。

解：

即反射声压为入射波声压76%负号表示反射波与入射波反相，透射声压为入射波24%。

第258页习题

一、单选题1、D2、C

二、多选题1、BD

三、问答题

1、当钻芯孔为1个时，开孔位置不宜在桩中心，为什么？

答：

主要是考虑导管四周的混凝土质量相对较差、不具有代表性，同时也便利第二个孔的位置布置。

3、当采纳钻芯法检测时，检测开头时间应符合哪些规定？

答：

检测时混凝土龄期不得少于28d，或受检桩同条件养护试件强度达到设计强度要求。

若验收检测工期紧无法满意休止时间规定时，应在检测报告中注明。

24.01088.148.142276.0108

8.141088.14122d1212r=+?

=+=-=+-=+-=ZZZRZZZZR

2、钻芯结束后，对于钻芯孔应如何处理？

第261、262页习题

一、单选题1、C2、D3、B4、B5、C6、D7、C8、B

二、多选题1、ACD

第263页习题

一、单选题1、A2、C

解：

（1）1号孔第1组强度代表值：

（32.3+28.6+30.0）/3=30.3MPa

1号孔第2组强度代表值：

（27.1+31.3+28.2）/3=28.9MPa

1号孔第3组强度代表值：

（31.4+31.0+29.2）/3=30.5MPa

2号孔第1组强度代表值：

（33.6+32.5+31.4）/3=32.5MPa

2号孔第2组强度代表值：

（30.0+31.2+29.1）/3=30.1MPa

2号孔第3组强度代表值：

（29.8+30.5+34.3）/3=31.5MPa

受检桩同深度强度平均值分别为31.4MPa、29.5MPa、31.0MPa，该桩混凝土芯样试件的抗压强度检测值为29.5MPa。

（2）该桩混凝土强度不满意设计要求。

1、基桩静载试验在什么条件下方可进行试验？

答：

1、灌注桩承载力检测其混凝土强度养护龄期不少于28天；2、预制桩承载力检测前的休止时间应不少于规定时间；3、承载力检测时，宜在检测前后对受检桩、锚桩进行桩身完整性检测。

2、工程桩验收其静载试验桩抽样有何规定原则？

答：

应考虑施工质量有疑问的桩，局部地基条件消失特别的桩，完整性检测中判定的Ⅲ类桩，设计认为重要的桩，施工工艺不同的桩以及匀称或随机分布等因素。

3、单桩竖向抗压静载基本试验其竖向抗压极限承载力如何统计取值？

答：

参与统计试桩结果当满意其极差不超过平均值的30%时，取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力。

当极差超过平均值的30%时，应分析极差过大的缘由，结合工程详细状况综合确定。

必要时可增加试桩数量。

试验桩数量为2根或桩基承台下的桩数小于或等于3根时，应取低值。

4、单桩竖向抗压静载试验在什么状况下可终止试验？

答：

1、