问答题
某建筑物的土层分布：0～3m黏土，承载力特征值fak＝150kPa；3～6m粉砂，平均标贯击数N＝6.5；6～7.5m粉土，粒径小于0.005mm的黏粒含量14%；7.5～10m粉砂，平均标贯击数N＝10.8度地震区，地下水位在地面下1.5m，试判断粉砂层是否液化。若会液化，采用砂石桩法处理地基，要求复合地基承载力特征值fspk＝170kPa，试设计砂石桩复合地基。
【正确答案】
【答案解析】计算液化判别标贯击数临界值
8度地震，设计地震分组为第一组，N0＝10
6m处粉砂 Ncr＝10×[0.9+0.1×(6-1.5)]＝13.5≈14
10m处粉砂 Ncr＝10×[0.9+0.1×(10-1.5)]＝17.5≈18
6m和10m处粉砂的标贯击数均小于液化判别标贯击数临界值Ncr会液化。
6～7.5m粉土，粒径小于0.005mm黏粒含量为14%，大于13%，不会液化。
粉砂层应进行抗液化地基处理，采用锤击沉管法成孔，然后灌入砂石，桩径采用0.5m，三角形布桩。
(2)确定砂石桩面积置换率
砂石桩采用沉管挤密碎石桩对土有挤密作用，根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)，按下式计算挤土桩面积置换率
N1＝Np+100m(1-e-0.3Np@)
式中：N1——打桩后的标准贯入击数；
Np——打桩前的标准贯入击数；
m——面积置换率。
(3)砂石桩设计
砂石桩，桩径0.5m，桩长10m，采用沉管挤密碎石桩，三角形布桩，m＝0.087
估算桩体承载力特征值
fspk＝mfpk+(1-m)fsk
fsk＝150kPa，要求复合地基承载力特征值fspk＝170kPa，即
170＝0.087fpk+(1-0.087)×150＝0.087fpk+137
fpk＝379kPa
桩体承载力特征值应达379kPa。
碎石桩复合地基竣工后应进行复合地基载荷试验，检验复合地基承载力是否满足设计要求；桩体应进行重型动力触探，检验密实度；桩间粉砂土层应进行标贯试验，检验标贯击数是否能达N1值。
8度地震，设计地震分组为第一组，N0＝10
6m处粉砂 Ncr＝10×[0.9+0.1×(6-1.5)]＝13.5≈14
10m处粉砂 Ncr＝10×[0.9+0.1×(10-1.5)]＝17.5≈18
6m和10m处粉砂的标贯击数均小于液化判别标贯击数临界值Ncr会液化。
6～7.5m粉土，粒径小于0.005mm黏粒含量为14%，大于13%，不会液化。
粉砂层应进行抗液化地基处理，采用锤击沉管法成孔，然后灌入砂石，桩径采用0.5m，三角形布桩。
(2)确定砂石桩面积置换率
砂石桩采用沉管挤密碎石桩对土有挤密作用，根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)，按下式计算挤土桩面积置换率
N1＝Np+100m(1-e-0.3Np@)
式中：N1——打桩后的标准贯入击数；
Np——打桩前的标准贯入击数；
m——面积置换率。
(3)砂石桩设计
砂石桩，桩径0.5m，桩长10m，采用沉管挤密碎石桩，三角形布桩，m＝0.087
估算桩体承载力特征值
fspk＝mfpk+(1-m)fsk
fsk＝150kPa，要求复合地基承载力特征值fspk＝170kPa，即
170＝0.087fpk+(1-0.087)×150＝0.087fpk+137
fpk＝379kPa桩体承载力特征值应达379kPa。
碎石桩复合地基竣工后应进行复合地基载荷试验，检验复合地基承载力是否满足设计要求；桩体应进行重型动力触探，检验密实度；桩间粉砂土层应进行标贯试验，检验标贯击数是否能达N1值。