基础工程考试题(王晓谋、第四版)(8)

15.与旱地施工相比较，水中钻孔灌注桩的施工有什么特点？

答：⑴地基地质条件比较复杂，江河床底一般以松散砂、砾、卵石为主，很少有泥质胶结物，在近堤岸处大多有护堤抛石，而港湾或湖滨静水地带又多为流塑状淤泥。⑵护筒埋设难度大，技术要求高。尤其是水深流急时，必须采取专门措施，以保证施工质量。⑶水面作业自然条件恶劣，施工具有明显的季节性。⑷在重要的航运水道上，必须兼顾航运和施工两者安全。⑸考虑上部结构荷重及其安全稳定，桩基设计的竖向承载力较大，所以钻孔较深，孔径也比较大。

16.试述单桩轴向荷载传递机理。

答：桩顶受到竖向荷载作用，桩身压缩，桩相对于桩周土产生相对向下的相对位移，桩侧表面受到土的向上的摩阻力。随着荷载增加，桩身压缩量和相对位移量增大，桩侧表面的摩阻力进一步发挥，桩底土层也因受到压缩而产生桩端阻力。桩端土层的压缩加大了桩土相对位移，从而使桩身摩阻力进一步发挥至极限值。此后，新增的荷载将由桩端阻力来承担，直至桩端阻力达到极限值，桩端持力层破坏。此时桩受的荷载即为桩的极限承载能力。

17.桩身负摩阻力产生的原因及对桩的影响有哪些？

答：负摩阻力产生的原因有：

⑴在桩附近地面大量堆载，引起地面沉降；

⑵土层中抽取地下水或其他原因，地下水位下降，使土层产生自重固结下沉； ⑶桩穿过欠压密土层（如填土）进入硬持力层，土层产生自重固结下沉；

⑷桩数很多的密集群桩打桩时，使桩周土中产生很大的超孔隙水压力，打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉；

⑸在黄土、冻土中的桩，因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉。

对桩的影响：负摩阻力不但不能成为桩承载力的一部分，反而变成施加在桩上的外荷载，对入土深度相同的桩来说，若有负摩力发生，则桩的外荷载增大，桩的承载力相对降低，桩基沉降加大，在确定桩的承载力和桩基设计中应予以注意。

18.什么是单桩竖向承载力？确定的方法有哪些？

单桩竖向承载力是指单桩在外荷载作用下，不丧失稳定性，不产生过大变形所能

承受的最大荷载：单桩竖向承载力由桩身材料强度和土对桩的支承力综合确定。其中确定土对桩支承力的方法主要有：桩的静荷载试验和按静力学公式计算等。

19.桩底阻力的影响因素有哪些？什么是深度效应？临界深度和桩底硬层临界厚度有何不同？

答：桩底阻力与土的性质、持力层上覆荷载、桩径、桩底作用力、时间及桩底进入持力层深度等因素有关，其主要因素为桩底地基土的性质。桩底阻力随着桩的入土深度，特别是进入持力层的深度而变化，这种特性称为深度效应。桩底端进入持力层砂土层或硬粘土层时，桩的极限阻力随着进入持力层的深度线性增加，达到一定深度后，桩底阻力的极限值保持稳定值，这一深度称为临界深度，它与持力层的上覆荷载及持力层土的密度有关。当持力层下存在软弱下卧层时，桩底距下卧软弱层顶面的距离小于某一值时，桩底阻力将随着距离的减小而下降，这个距离值称为桩底硬层临界厚度。

20.单桩在轴向受压荷载作用下的常见的破坏模式有哪几种？各在什么情况下出现？其承载力由什么决定？

答：在轴向受压荷载作用下单桩的破坏是由地基土强度破坏或桩身材料强度破坏所引起。在工程实践中几种常见的破坏模式如下：⑴当桩底支承在很坚硬的地层，桩侧为软土层，其抗剪强度很低时，桩在轴向受压荷载作用下，如同一受压杆件呈现纵向挠曲破坏，桩的承载力取决于桩身的材料强度。⑵当具有足够强度的桩穿过抗剪强度较低的土层而达到强度较高的土层时，桩在轴向受压荷载作用下，由于桩底持力层以上的软弱土不能阻止滑动土楔的形成，桩底土体将形成滑动面而出现整体剪切破坏，桩的承载力主要取决于桩底土的支承力，桩侧摩阻力也起一部分作用。⑶当具有足够强度的桩入土深度较大或桩周土抗剪强度较均匀时，桩在轴向受压荷载作用下，将出现刺入破坏，基桩承载力往往由桩顶容许沉降量控制。

21.桩基检验的具体内容有哪些？

答：桩基检验的内容主要有下列三方面：⑴桩的几何受力条件检验：内容包括桩位的平面布置、桩身倾斜度、桩顶和桩底标高等，要求这些指标在容许误差范围内。⑵桩身质量检验：内容包括桩的尺寸、构造及其完整性，验证桩的制作或成桩的质量。⑶桩身强度与单桩承载力检验：桩身强度检验包括桩的完整性及桩身混凝土的抗压强度。单桩承载力对于打入桩在施工过程中惯用最终贯入度和桩底标高进行控制，对于灌注桩在成桩后可用试验测定。

四．桩基础的设计与计算

1.单桩和单排桩的设计计算步骤有哪些？

答：⑴拟定桩径、承台位置、桩数及平面布置；⑵计算各桩桩顶所承受的荷载；⑶确定桩的入土深度及桩长；⑷验算单桩轴向承载力；⑸确定桩的计算宽度；⑹计算桩土变形系数；⑺计算地面处桩截面的作用力，并验算桩在地面或最大冲刷线处的横向位移，然后计算桩身各截面内力，进行桩身配筋及桩身截面强度和稳定性验算；⑻计算桩顶位移和墩台顶位移并验算。

2.何谓群桩效应？什么情况下须考虑群桩效应？

答：群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端

阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和，称其为群桩效应。当桩间中心距离小于或等于6b1(b1为单桩的计算宽度)时，需考虑群桩效应。

3.桩侧摩阻力是如何形成的，它的分布规律是怎样的？

答：桩侧摩阻力除与桩土间的相对位移有关，还与土的性质，桩的刚度，时间因素和土中应力状态以及桩的施工方法有关。桩侧摩擦阻力实质上是桩侧土的剪切问题。桩侧土极限摩阻力值与桩侧土的剪切强度有关，随着土的抗剪强度的增大而增大，从位移角度分析，桩的刚度对桩侧摩阻力也有影响

在粘性土中的打入桩的桩侧摩阻力沿深度分布的形状近乎抛物线，在桩顶处的摩阻力等于零。

4.单桩轴向容许承载力如何确定？哪几种方法较符合实际？

答：（1）静载试验法（2）经验公式法（3）静力触探法（4）动测试桩法（5）静力分析法

最符合实际的是静载实验法与经验公式法。

5.什么是桩的负摩阻力？产生的条件是什么？对基桩有什么影响？

答：当桩固土体因某种原因发生下沉，其沉降变形大于桩身的沉降变形时，在桩侧表面将出现向下的摩阻力，称其为负摩阻力。

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