基础工程工民建及造价作业及答案土木工程管理本科课程.doc

基础工程(工民建及造价)第1次作业主观题11. 图示浅埋基础的底面尺寸为43，作用在基础上的主要荷载为：竖向力=3.5103kN，弯矩M=1.5102kNm，持力层的容许承载力s=420kPa。试计算： （1）基底最大及最小压应力各为多少？能否满足承载力要求？ （2）其偏心距是否满足 的要求？ （3）最大压应力达到容许承载力时对应的弯距为对少？参考答案： 解： （1） （3分）,（2分） 代入后，解得： 满足要求 （1分）（1分） （2） 满足要求 （2分） （3） （3分） 12.何谓软弱下卧层？简述软卧下卧层验算的要点。参考答案： 答：如果地基持力层下面存在有承载力更低的软弱土，称为软弱下卧层。当应力超过软弱下卧层的承载力后，基础会因软弱下卧层的破坏而产生过大沉降，从而影响到建筑物的使用。 对软弱下卧层进行强度验算，要求作用在下卧层顶面的全部压力不超过下卧层的承载力，即： pz+pczfz, pz为软弱下卧层顶面处的附加压力设计值； pcz为软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值； fz为软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力设计值。 13.名词解释: 刚性角 参考答案： 答：无筋扩展基础台阶最大容许伸出的宽度与高度的比值所对应的角度，称为刚性角。 基础工程(工民建及造价)第2次作业主观题7.名词解释:持力层 参考答案： 答：基础底面所在的地层称为持力层，它直接承受基础传来的荷载，是地基的主要受力层。 8.名词解释:软弱下卧层 参考答案： 答：在持力层以下且强度明显低于持力层的土层称为软弱下卧层。 9. 什么叫做地基的软弱下卧层，对基础工程有什么影响？ 参考答案： 答：如果地基持力层下面存在有承载力更低的软弱土，称为软弱下卧层。当应力超过软弱下卧层的承载力后，基础会因软弱下卧层的破坏而产生过大沉降，从而影响到建筑物的使用。 10.某外墙下条形基础底面宽度b=1.5m，基础底面标高为1.5m，室内地面标高为0.000，室外地面标高为0.6m，土的重度为 ，墙体作用在基础顶面的竖向荷载F=230KN/m，试求基底压力p 。参考答案： 解：对于条形基础，取单位长度l=1m，h=-0.6-（-1.5）=0.9m 将相关数据代入上式得：11. 图示浅埋基础的底面尺寸为6.57，作用在基础上的荷载如图中所示（其中竖向力为主要荷载，水平力为附加荷载）。持力层为砂粘土，其容许承载力s=240kPa。试检算地基承载力、偏心距、倾覆稳定性是否满足要求。 （提示：要求倾覆安全系数K01.5）参考答案： 解：（2分）（1） （2分），（2分） 代入后，解得： 满足要求 （2分）（2）满足要求 （2分）（3） 满足要求 （2分） 12. 土的变形模量与压缩模量的关系？ 参考答案： 答：变形模量E0压缩模量ES虽都是竖向应力与竖向应变的比值，但概念上有所区别：E0是在现场测试获得，是靠基底正下方土柱周围的土体起到一定的侧限作用；而ES是通过室内压缩试验方法得，是土体在完全侧限条件下的压缩，与其他弹性材料的弹性模量不同，具有相当部分不可恢复的残余变形。理论上E0与ES是可以互相换算的。 13.确定浅埋基础的最小埋深时主要应考虑那些因素？如何确定基础的埋深？ 参考答案： 答：.确定最小埋深： （1）无冲刷时，为保证持力层稳定，埋深应大于一定深度。 （2）有冲刷时，基底应在局部冲刷线以下一定深度。 （3）在寒冷地区，应考虑到土的冻胀性的影响。 .确定埋深： （1）满足最小埋深的要求。 （2）选择埋深浅、性质好的土层作为持力层。 （3）综合技术、经济、施工等方面因素，选出最佳方案。 14. 某土层中地下水位在地表下1.0 m，第一层为粉质粘土，厚2m，天然容重18.6kN/m3，饱和容重18.8kN/m3；第二层为砂质粘土，厚3m，天然容重18.1kN/m3，饱和容重18.4kN/m3；计算土中自重应力并绘出分布图。（水的容重为10 kN/m3）参考答案： 解：第1层： a点：z=0 m， b点：z=1 m， c点：z=2 m，第2层： d点：z=5 m，据此可画出土层中的自重应力cz分布15. 图示浅埋基础的底面尺寸为43，作用在基础上的主要荷载为：竖向力=3.5103kN，弯矩M=1.5102kNm，持力层的容许承载力s=420kPa。试计算： （1）基底最大及最小压应力各为多少？能否满足承载力要求？ （2）其偏心距是否满足 的要求？ （3）最大压应力达到容许承载力时对应的弯距为对少？参考答案： 解：（1） （3分） （2分） 代入后，解得： 满足要求 （1分）（1分） （2） 满足要求 （2分）（3） （3分） 16.名词解释：土的压缩模量参考答案： 土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的竖向应变的比值，称为土的压缩模量。 17.名词解释：地基持力层参考答案：与基础直接接触的那个土层，它直接承受基础传来的荷载，是地基的主要受力层。18.地基与基础的概念是什么？什么叫天然地基浅基础？有哪几种类型？选择基础类型需考虑哪些重要的因素？参考答案： 答：房屋建筑在室外地面标高以下承受上部结构荷载，并将其传递至地层的结构称为基础。 凡基础建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称为天然地基。一般基础埋深较浅，小于基础最小宽度，可采用较简单的施工方法施工的基础称为浅基础。建造于天然地基上的浅基础称为天然地基浅基础。 天然地基浅基础按受力与变形特点分类，可分为刚性基础和柔性基础。选择基础类型需考虑的重要因素有：上部结构荷载的大小、土质情况、上部结构形式、经济因素等。 基础工程(工民建及造价)第3次作业四、主观题(共4道小题)9. 直径为1.2m的人工挖孔桩穿过砂粘土、细砂进入深厚的密实中砂层，各土层的桩周极限摩阻力如下表所列（单位：kPa），桩底中砂的容许承载力取为1230kPa，试按土阻力确定单桩轴向容许承载力。砂粘土 细 砂 中砂 50 65 80 （提示： ）参考答案： 解： （2分） （2分） （3分） （3分） （2分） 10. 名词解释:中性点 参考答案： 答：桩截面沉降量与桩周土层沉降量相等之点，桩与桩周土相对位移为零，称为中性点，即负摩阻力与正摩阻力交界点，无任何摩阻力。 11. 名词解释:端承桩 参考答案： 答：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力可忽略不计,此类桩称为端承桩。 12.名词解释:负摩阻力 参考答案： 答：当土层的向下变形超过竖向桩的向下变形时，土体给与桩体一个向下的摩擦力，常与桩顶荷载的方向一致。而与正常情况下的摩擦力方向相反，故称为负摩擦力。 基础工程(工民建及造价)第4次作业四、主观题(共7道小题)2.单桩承载力和群桩中一根桩的承载力是否相同？并说明其理由。参考答案： 答：不同，一般群桩中一根桩的承载力小于单桩承载力。 造成这种现象的原因即所谓群桩效应。群桩中每根桩的承载力由桩端阻力与桩周摩擦力共同承担，但因桩的间距小，桩间摩擦力无法充分发挥作用；同时，在桩端产生应力叠加。因此，群桩中单桩承载力常小于单桩承载力。 3.产生负摩阻力的情况及原因主要有哪些？参考答案： 答：（1）位于桩周欠固结的软粘土或新填土在重力作用下产生固结； （2）大面积堆载使桩周土层压密下沉； （3）在正常固结或弱超固结的软粘土地区，由于地下水位全面降低，致使有效应力增加，因而引起大面积沉降； （4）自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷； （5）打桩时使已设置的邻桩抬升等。4.桩基础的设计步骤有哪些？参考答案： 答：桩基础设计可按下列步骤进行： (1)确定桩的类型和几何尺寸，初步选择承台底面标高； (2)确定单桩竖向承载力特征位； (3)确定桩的数量及其在平面的布置； (4)单桩受力验算，必要时验算校基沉降； (5)计算桩基中各桩的荷载，进行单桩设计； (6)承台设计； (7)绘制桩基施工图。 5. 图示浅埋基础，已知主要荷载的合力为=5.0103kN，对应的偏心距e=0.3m。持力层的容许承载力为420kPa，现已确定其中一边的长度为4.0m （1）试计算为满足承载力的要求，另一边所需的最小尺寸。 （2）确定相应的基底最大、最小压应力。参考答案： 解：由题，应有 （1） （2分） （3分） （2）（5分）6.名词解释:桩的水平临界荷载Hcr 参考答案： 答：钢筋混凝土桩在承受逐渐增大的水平推力，当受拉区混凝土开裂并退出工作时所对应的水平荷载，称为桩的水平临界荷载。 7. 什么是中性点 参考答案： 答：桩截面沉降量与桩周土层沉降量相等之点，桩与桩周土相对位移为零，称为中性点，即负摩阻力与正摩阻力交界点，无任何摩阻力。 8. 桩产生负摩擦力的条件是什么？在哪些情况需考虑桩的负摩擦作用？ 参考答案： 答：所谓负摩阻力是指