国开《地基基础》作业1-4简答题及答案

国开《地基基础》作业1试题及答案说明：本次作业包括第1、2、3章的内容，请于4周之前完成。一．简答题（每小题5分，共60分）1．简述地基基础在工程中的地位及重要性。参考答案：地基和基础是建筑物的根基。地基的选择或处理是否正确，基础的设计与施工质量的好坏均直接影响到建筑物的安全性、经济性和合理性。从安全性来分析，地基与基础的质量好坏对建筑物安全性的影响是巨大的。一旦发生地基与基础质量事故，对其补救和处理十分困难，有时甚至无法补救。因地基基础质量问题造成的建筑物倾斜或倒塌的工程实例非常之多。从经济性来分析，基础工程占整个建筑的建设费用的比例相当大。从合理性来分析，建筑物基础形式的合理选择是保证基础安全性和经济性的关键。2．何谓地质作用？地质作用分类如何？参考答案：由自然动力引起的使地壳或岩石圈甚至整个地球的物质组成、内部结构和地表形态发生变化和发展的作用称为地质作用。地质作用可划分为：内动力地质作用、外动力地质作用及工程地质作用3．简述地质作用及其分类？参考答案：地壳自形成以来，其物质组成、内部结构及表面心态，一直都在进行演变和发展，促地壳演变和发展的各种作用，统称为地质作用。地质作用按照动力来源的不同，分为内地质作用、外地质作用及工程地质作用。内地质作用由地球内部放射性元素蜕变产生的热能，以及地球旋转能和重力能引起。外地质作用主要由地球以外的太阳辐射能引起。工程地质作用实际上是人为地质作用，例如采矿移动大量岩体、引起地表变形、崩塌、滑坡、石油天然气和地下水开采，因岩土层内疏干排水造成地面沉降，土工程建设中，开挖引起的滑坡、洞室围岩塌方、地基失稳。4．岩石分哪几类？参考答案：岩石主要分为三大类——岩浆岩，沉积岩，变质岩。5．何谓土的颗粒级配？参考答案：土粒的大小及其组成通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示，称为土的颗粒级配。6．简述土的三大特性。参考答案：散体性：颗粒之间无粘结或弱粘结，存在大量孔隙，可以透水、透气；多相性：土往往是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系，三相之间质和量的变化直接影响它的工程性质；自然变异性：土是在自然界漫长的地质历史时期演化形成的多矿物组合体，性质复杂，不均匀，且随时间还在不断变化。7．地下水是如何侵蚀破坏地下混凝土建筑的？参考答案：建筑物的深基础、地下工程、桥梁基础等都不可避免地长期与地下水接触，地下水中含的多种化学成分可以与建筑物的混凝土部分发生化学反应，在混凝土内形成新的化合物。这种物质形成时或体积膨胀使混凝土开裂破坏，或溶解混凝土中某些组成部分使其强度降低、结构破坏，最终使混凝土受到侵蚀而遭到破坏。8.何谓自重应力、附加应力、基底压力、土压力？参考答案：由土体自重产生的应力称为自重应力；由建筑或地面堆载及基础引起的应力叫附加应力；基础底面给地基的压力，称为基底压力；挡土墙墙背受到墙后填土的自身重力或外荷载的作用，该作用称为土压力。9.何谓静止、主动和被动土压力？在相同条件下，三者关系？参考答案：挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移（移动或转动），墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力称为静止土压力；挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时，土压力随之减小。当位移至一定数值时，墙后土体达到主动极限平衡状态。此时，作用在墙背的土压力称为主动土压力；挡土墙在外力作用下推挤土体向后位移时，作用在墙上的土压力随之增加。当位移至一定数值时，墙后土体达到被动极限平衡状态。此时，作用在墙上的土压力称为被动土压力。在相同条件下，三种土压力有如下关系：主动土压力<静止土压力<被动土压力。10.分层总和法计算结果与沉降观测比较，对于较坚实地基，理论计算值比实测值大；对于软弱地基计算值又小于实测值。产生这些类别的原因有？参考答案：(1)分层总和法计算理论上的几点假定与实际有差别;(2)理论上所采用的土的性质指标是由试验得来的，试验与实际有差别;(3)沉降中没有考虑地基、基础与上部结构的共同作用。11.简述饱和土的渗透固结过程。参考答案：饱和土的渗流固结过程如下：（1）土体孔隙中自由水逐渐排出；（2）土体孔隙体积逐渐减小；（3）由孔隙水承担的压力逐渐转移到土骨架来承受，成为有效应力。12.直剪试验土的抗剪强度测定方法有哪些缺点？参考答案：1)人为地将剪切破裂面限制在上下盒之间，而不能反映土体实际最薄弱的剪切面。2)剪切面在整个剪切过程中随上下盒的错动而逐渐减小，并非定数A值，且竖向荷载也随之产生偏心，剪应力τ也不是均匀分布，有应力集中现象。3)不能严格控制排水条件和测定孔隙压力值，故不能完全反映实际土体的受力状态和排水条件。二、计算题（每小题10分，共40分）1．某原状土样，经试验测得天然密度ρ=1.91Mg/m3，含水量w=9.5%，土粒相对密度ds=2.70。试计算：1.土的孔隙比e、饱和度Sr；2.当土中孔隙充满水时土的密度和含水量w。参考答案：{根据题目提供的信息，我们可以使用以下公式来计算所需的答案：1.土的孔隙比e的计算公式为：e=(1-ds/ρ)×100%其中，ds为土粒相对密度，ρ为天然密度。2.饱和度Sr的计算公式为：Sr=(w/γw)×100%其中，w为含水量，γw为水的密度。3.当土中孔隙充满水时土的密度的计算公式为：ρs=ρ+w×γw其中，ρs为土的密度，ρ为天然密度，w为含水量，γw为水的密度。根据题目提供的数据，代入公式计算得到答案：1.计算土的孔隙比e：e=(1-2.70/1.91)×100%≈29.32%2.计算饱和度Sr：Sr=(9.5/1000)×100%≈0.95%3.计算土中孔隙充满水时土的密度：ρs=1.91+9.5×1000≈10,410kg/m³}2.某土样的液限为35.2%，塑限为21.4%，天然含水量为28.5%，确定该土土名和状态？3.如图所示，矩形基础底面积A=5×4m2，基底埋深d=2m，柱传至基顶标高的集中竖向荷载F=2000kN，土的重度γ=20kN/m3。求此基础中心点以下不同深度处的附加应力的分布。参考答案：{根据题目描述，我们需要求解矩形基础中心点以下不同深度处的附加应力的分布。下面是解题的步骤和计算过程：1.首先，我们需要计算基础的面积A和基底埋深d。根据题目给出的信息，矩形基础的底面积A为5×4=20m²，基底埋深d为2m。2.接下来，我们需要计算集中竖向荷载F对基础产生的附加应力。根据力学原理，附加应力可以通过荷载除以基础面积来计算。附加应力σ=F/A。根据题目给出的信息，集中竖向荷载F为2000kN，基础面积A为20m²。将单位转换为kN/m²，即2000kN/20m²=100kN/m²。3.然后，我们需要计算不同深度处的附加应力分布。根据题目描述，我们需要计算基础中心点以下不同深度处的附加应力。假设深度为h，那么基础中心点以下的深度为d-h。4.根据土的重度γ，我们可以计算不同深度处的土重应力。土重应力可以通过土的重度乘以深度来计算。土重应力σ'=γ*h。根据题目给出的信息，土的重度γ为20kN/m³。5.最后，我们可以计算不同深度处的附加应力分布。附加应力分布可以通过附加应力加上土重应力来计算。附加应力分布σ(h)=σ+σ'。其中，σ为附加应力，σ'为土重应力。}4.某工程矩形基础，基底为3.6m×2m，埋深为1m，地面以上荷重F=900kN；地基为均匀粉质粘土，地基承载力标准值压缩系数a=0.04×10－2kPa－1。试用《地基基础设计规范》法计算基础的最终沉降量。参考答案：S=68.24mmΔs=(F×a×B)/(E×I)其中，Δs为基础的最终沉降量（单位：米），F为地面以上荷重（单位：千牛），a为地基承载力标准值压缩系数（单位：千帕的倒数），B为基底的面积（单位：平方米），E为土的弹性模量（单位：千帕），I为基础的惯性矩（单位：米的四次方）。根据题目提供的数据，我们可以得到：F=900kN=900000N，a=0.04×10^-2kPa^-1=0.04×10^-2N/m^2，B=3m×6m=18m^2。

《地基基础》作业2说明：本次作业包括第4、5、6章的内容，请于8周之前完成。一．简答题（每小题5分，共60分）1.工程地质勘察的目的与内容各是什么？参考答案：工程地质勘查的目的是为查明并评价工程场地岩土技术条件和他们与工程之间的关系。内容包括工程地质测绘与调查、勘探与取样、室内试验与原位测试、检验与监测、分析与评价、编写勘察报告等项工作，以保证工程的稳定、经济和正常使用。2.可行性研究勘察时应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，其具体要求有哪些？参考答案：（1）搜集区域地质、地形地貌、矿产、地震、当地的工程地质和岩土工程等资料；（2）踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件；（3）当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作；（4）当有两个或两个以上拟选场地时，应进行对比分析。3.钻探、掘探、物探各指什么？参考答案：（1）钻探是采用钻探机具向地下钻孔获取地下资料的一种应用最广的勘探方法。（2）掘探是在建筑场地或地基内挖掘探坑、探槽、探井等进行勘探的方法。（3）物探是地球物理勘探的简称，该方法是利用仪器在地面、空中、水上或钻孔内测量物理场的分布情况，通过对测得的数据和分析判释，并结合有关的地质资料推断地质体性状的勘探方法，它是一种间接勘探方法。4.在地基勘察中，对岩土的钻探有哪些具体要求？参考答案：（1）非连续取芯钻进的回次进尺，对螺旋钻探应在1m以内，对岩芯钻探应在2m以内，钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为±0.05m；（2）对鉴别地层天然湿度的钻孔，在地下水位以上应进行干钻；（3）岩芯钻探的岩芯采取率，对一般岩石不应低于80%，对破碎岩石不应低于65%。一般来说，各种钻探的钻孔直径与钻具规格均应符合现行技术标准的规定，尤其注意钻孔直径应满足取样、测试及钻进工艺的要求。如系对浅部土层进行钻探，可采用小径麻花钻（或提土钻）、小径勺形钻或洛阳铲钻进。5.地质勘察报告书的编制文字部分包括哪些内容？参考答案：(1)前言：工程简介、勘察任务要求及勘察工作概况;(2)场地工程地质条件：地形地貌、地基土的构成特征及物理力学性质、不良地质现象;(3)场地工程地质评价;(4)结论与建议：对各层土作为天然地基的稳定性与适宜性作出评价，建议采取的基础形式和相应持力层。如为软弱地基，建议采用加固处理的方案。6.为什么要进行工程地质勘察？详细勘察阶段包括哪些内容？参考答案：工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造：地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然（物理）地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后，需根据设计建筑物的结构和运行特点，预测工程建筑物与地质环境相互作用（即工程地质作用）的方式、特点和规模，并作出正确的评价，为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。当进行详细勘探时，应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基作出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治提出建议。在复杂地质条件、膨胀岩土风化岩、湿陷性土和残积土地区，宜适量布置探井。7.当存在相邻建筑物时，新建筑物的基础埋深应考虑其对原有建筑的不利影响，具体的措施有哪些？参考答案：1）宜使新基础埋深小于原基础埋深；2）若上一条不满足要求，应使两基础间净距大于它们底面高差的1～2倍；3）若上两条不满足时，施工期间应采取有效措施减少新建筑对旧建筑地基的影响，有关措施为：①分段施工；②设临时加固支撑或打板桩或设置地下连续墙等；③加固原有建筑物地基。8.防止地基不均匀沉降危害的建筑措施有哪些？参考答案：1）建筑物的体型应力求简单；2）控制长高比；3）合理布置墙体；4）设置沉降缝；5）调整建筑设计标高；6）相邻建筑物基础间满足净距要求。9.防止地基不均匀沉降危害的结构措施中减轻建筑物重量的方法有哪些？参考答案：防止地基不均匀沉降危害的结构措施中，减轻建筑物重量的方法目前常用的有：（1）采用预应力混凝土结构、预制或现浇空心板结构、轻钢结构以及各种轻型空间结构；（2）采用轻质混凝土墙板、空心砌块、空心砖或其他轻质墙等减轻墙体重量；（3）采用覆土少而自重轻的基础，如浅埋钢筋混凝土基础、空心基础等，若是内外高差较大，可采用架空地板代替室内厚填土。10.防止地基不均匀沉降危害的施工措施有哪些？参考答案：(1)应合理安排施工顺序：对于高低、重轻悬殊的建筑部位，在施工进度和条件许可的情况下，一般应按照先重后轻、先高后低的程序进行施工，或在高重部位竣工并间歇一段时间后再修建轻低部位。对于带有地下室和裙房的高层建筑，为减小高层部分与裙房间的不均匀沉降，在施工时应采用施工后浇带断开，待高层部分主体结构完成时再连接成整体。如采用桩基，可根据沉降情况调整。(2)在新建基础、建筑物侧边不宜堆放大量的建筑材料或弃土等重物，以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降。(3)使用荷载大于恒载的建筑物，在使用初期应控制加载速率和加载范围，避免大量的迅速、集中堆载。(4)在打桩施工过程，降低地下水过程以及基坑开挖过程中都可能对临近建筑物产生的不利影响，要采取相应措施。11.确定基础埋置深度的条件有哪些？参考答案：要点：1）建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造；2）作用在地基上的荷载大小和性质；3）工程地质和水文地质条件；4）相邻建筑物的基础埋深；5）地基土冻胀和融陷的影响。12.柱下钢筋混凝土条形基础通常在哪些情况下采用？参考答案：1）多层与高层房屋当上部结构传下的荷载较大，地基土的承载力较低，采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时；2）柱网较小，采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或设备基础的限制而无法扩展时；3）地基土不均匀，土质变化大时；4）各柱荷载差异过大，基础之间沉降差较大时；5）需加强地基基础整体刚度，防止过大的不均匀沉降量时。二、计算题（每小题10分，共40分）1．某场地土层分布及各项物理力学指标如图所示，若在该场地设柱下扩展基础，基础底面尺寸为2.5m×3.5m，基础底面设置于粉土层顶面。试确定持力层地基承载力特征值的修正值。参考答案：2.某墙下条形基础，基础宽度2.2m，承受中心荷载，场地土为粉土，水位在地表以下2.0m，基础埋深2.5m，水位以上土的重度为，水位以下饱和重度为，若土的抗剪强度指标为内聚力，内摩擦角，试确定该地基承载力特征值。参考答案：承载力计算公式如下：qk=cNc+qNq+0.5γBNγ其中，qk为地基承载力特征值（kPa）；c为土的内聚力（kPa）；Nc为内聚力影响系数；q为土的有效重度（kPa）；Nq为有效重度影响系数；γ为土的单位重量（kN/m³）；B为基础宽度（m）；Nγ为基础宽度影响系数。3.某砖墙墙厚370mm，墙下条形基础，承受中心荷载，,。基础墙埋深d=0.5m，地基持力层为淤泥质粉质粘土，地基承载力特征值（已修正过），试设计钢筋砼条形基础（建议取b=2.5，h=310时，）。参考答案：根据题目描述，我们需要设计一个钢筋砼条形基础，以承受某砖墙的中心荷载。下面是解题步骤和答案：1.确定地基承载力特征值：题目中提到地基持力层为淤泥质粉质粘土，已修正过。我们需要查找相应的地基承载力特征值。可以参考相关地质调查报告或者地基勘察资料，根据具体情况确定地基承载力特征值。2.确定基础墙埋深d：题目中给出了基础墙埋深为0.5m，即基础墙的下沉深度。3.确定基础尺寸：根据题目要求，建议取b=2.5m，h=310mm。这里的b是基础的宽度，h是基础的高度。4.计算基础面积：基础面积可以通过基础的宽度和高度计算得出。基础面积=b*h。5.计算基础承载力：基础承载力是指基础能够承受的最大荷载。根据地基承载力特征值和基础面积，可以计算出基础的承载力。6.设计钢筋砼条形基础：根据计算结果，设计出符合要求的钢筋砼条形基础。具体设计包括确定钢筋的布置、尺寸和配筋等。4.某框架柱截面尺寸为400mm×300mm，传至室内外平均标高位置处竖向力标准值为Fk=1000kN，力矩标准值Mk=80kN.m，水平剪力标准值Vk=13kN，基础底面距室外地坪为d=1.0m，基底以上为填土，重度；持力层为黏性土，重度，孔隙比e=0.7，液性指数，地基承载力特征值，持力层下为淤泥土（见图6-3），试确定基础的底面尺寸。答案：解:1.确定地基持力层承载力先不考虑承载力宽度修正项,由e=0.7,IL=0.78查表得承载力修正系数ηb=0.3、ηd=1.6,则fa=fak+ηdγm(d-0.5)=226+1.6×17.5×(1.0-0.5)=240kPa2.试算法确定基底尺寸(1)先不考虑偏心荷载,按中心荷载作用计算A>=1000/(240-20*1)=4.55m2(2)考虑偏心荷载时,面积可扩大1.1~1.4,取基础长度l基础宽度b之比为l/b=1.0~2.0这里取b=2m,l=2.5m,

《地基基础》作业3说明：本次作业包括第7、8章的内容，请于12周之前完成。一．简答题（每小题5分，共60分）1.简述桩土体系荷载的传递过程。参考答案：桩侧阻力与桩端阻力的发挥过程就是桩土体系荷载的传递过程。桩顶受竖向荷载后，桩身压缩而向下位移，桩侧表面受到土的向上摩阻力，桩侧土体产生剪切变形，并使桩身荷载传递到桩周土层中去，从而使桩身荷载与桩身压缩变形随深度递减。随着荷载增加，桩端出现竖向位移和桩端反力。桩端位移加大了桩身各截面的位移，并促使桩侧阻力进一步发挥。当桩身侧摩阻力发挥达到极限后，若继续增加荷载，其荷载增量将全部由桩端阻力承担，直至桩端阻力达到极限，导致位移迅速增加而破坏。一般说来，靠近桩身上部土层的阻力先于下部土层发挥，而侧阻力先于端阻力发挥出来。2.正摩阻力与负摩阻力各指什么参考答案：一般情况下，桩在荷载作用下，桩相对周围土体产生向下的位移，土对桩侧产生向上的摩阻力，称之为正摩阻力。然而当桩周围的土体由于某些原因相对于桩身向下位移时，则土对桩侧产生向下的摩阻力，相当于在桩上施加下拉荷载，称之为负摩阻力。3.桩侧负摩阻力对桩基承载力和沉降有哪些影响？参考答案：负摩阻力的存在降低了桩的承载力，并可导致桩发生过量的沉降。对于摩擦型桩基，当出现负摩阻力对桩体施加下拉荷载时，由于持力层压缩性较大，随之引起沉降。桩基沉降一出现，土对桩的相对位移便减小，负摩阻力便降低，直至转化为零。对于端承型桩基，由于其桩端持力层较坚硬，受负摩阻力引起下拉荷载后不致产生沉降或沉降较小，此时，负摩阻力将长期作用于桩身中性点以上侧表面。4.简述低承台桩基的设计和计算的步骤。参考答案：低承台桩基的设计和计算可按下列步骤进行：（1）选择桩的类型、桩的持力层和几何尺寸，初拟承台底面标高；（2）确定单桩或基桩承载力设计值；（3）确定桩的数量、间距及其平面布置；（4）验算桩基承载力、必要时进行沉降量验算；（5）桩身结构设计；（6）承台设计与计算；（7）绘制桩基施工图。5.桩位布置的一般原则有哪些？参考答案：桩位布置的原则一般有：（1）桩的最小中心距应符合规范的规定。对于大面积桩群，尤其是挤土桩，桩的最小中心距宜适当增大。（2）尽可能使群桩横截面的形心与长期荷载的合力作用点重合，以便使各桩受力均匀。（3）柱下独立基础的桩应采用对称布置，常采用三桩承台、四桩承台、六桩承台等。柱下条基及墙下条基，桩可采用行列式或交叉式。整片基础下的桩也可采用行列式或交叉布置。（4）对于桩箱基础，宜将桩布置于墙下，对于带梁（肋）的桩筏基础，宜将桩布置于梁（肋）下；对大直径桩宜采用一柱一桩。6.如何确定单桩极限承载力?参考答案：单桩竖向极限荷载力标准值ukQ的确定原则如下：（1）一级建筑桩基应采用现场静载荷试验，并给合静力触探、标准贯入等原位测试方法综合确定。（2）二级建筑桩基应根据静力触探、标准贯入、经验参数等估算，并参照地质条件相同的试桩资料综合确定。当缺乏可参照的试桩资料或地质条件复杂时，仍由现场静载荷试验确定。（3）三级建筑桩基，如无原位测试资料时，可利用承载力经验参数估算。7.何谓群桩效应?单桩和群桩的工作性状有何差异?参考答案：群桩效应就是指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这一现象。单桩和群桩的工作性状差异之处在于承载能力和沉降量有别：（1）承载能力：群桩的总承载能力并非总根数单桩承载能力之算数和，因为桩距不可能大，桩端土的应力线在一定深度就交叉造成应力重叠；桩间土因范围小，可能产生负摩阻，因此端阻、侧阻都不能正常发挥。（2）沉降量：建筑桩基技术规范规定对于桩中心距≦6倍桩径的群桩，按承台水平投影面积等效作用附加应力用分层总和法计算。这显然与单桩有别。8.软土地基常见的处理方法有哪些？参考答案：要点：1）换填法2）排水固结法3）碎(砂)石桩4）水泥土搅拌法5）土桩和灰土挤密桩法6）高压喷射注浆法9.膨胀土地基上建筑物的变形可分为哪两类？参考答案：一类是基础埋置深度大于大气影响深度，或者建筑物的荷载较大，这时，建筑物地基的变形主要是压缩变形;另一类是基础埋深较浅的建筑物，特别是轻型低层房屋，其变形较为复杂，根据不同的气候条件、地面覆盖、地形地貌等因素，分上升型、下降型和上升一下降循环型三种。10.山区地基有哪些特点?参考答案：1)地质破坏影响较大;滑坡、崩塌、断层、岩溶、土洞以及泥石流等地质破坏现象。对建筑物构成直接的或潜在的威胁，给地基处理带来困难，处理不当就有可能带来严重损害。2)岩土性质比较复杂;除岩石外，山区还可遇见各种成因类型的土层，如山顶的残积层、山麓的坡积层、山谷沟口的洪积、冲积层，在西南山区及新疆天山、甘肃祁连山等地局部还存在第四纪冰川形成的冰碛层，这些岩土的力学性质往往差别很大，软硬不均，分布厚度不均匀。3)水文地质条件特殊;南方山区一般雨水丰富，建筑时如需破坏天然排水系统，应考虑暴雨形成的洪水排泄问题。北方山区由于天然植被较差，雨水集中，在山麓地带汇水面积大，如风华物质丰富，就应注意暴雨挟带泥砂形成泥石流的防治问题。山区地下水常处于不稳定状态，受大气降水影响，设计施工均应考虑这一特点。4)地形高差起伏较大;山区地形高差一般起伏较大，往往沟谷纵横，陡坡很多。因而平整场地时，土石方工程量大，大挖大填必然给地基处理带来很多困难。11.地基处理的意义和目的是什么？参考答案：(1)提高地基土的抗剪强度，以满足设计对地基承载力和稳定性的要求;(2)改善地基的变形性质，防止建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降以及侧向变形等;(3)改善地基的渗透性和渗透稳定，防止渗流过大和渗透破坏等;(4)提高地基土的抗震性能，防止液化，隔振和减小振动波的振幅等;(5)消除黄土的失陷性，膨胀土的胀缩性等。12.挤密法加固地基的机理是什么？参考答案：是利用打入钢套管，在地基中成孔，通过挤压作用，使得基土得到加密，然后在孔中分层填入素土后夯实而成土桩，组成复合地基。或利用起重机械将重锺提升到一定高度，自由下落，重复夯打击实地基。经过夯打以后，形成了一层比较密实的硬壳层，从而提高了地基强度。二、计算题（第1、2小题各10分，第3小题20分，共40分）1．某单层工业厂房柱下采用桩基础（图），承台平面尺寸是3.8m×2.6m，埋置深度1.2m，作用于地面标高的荷载F＝3600kN，M＝500kN·m，求A、B两桩受力各是多少?参考答案：{解题步骤如下：1.计算承台的面积：承台面积=承台长×承台宽=3.8m×2.6m=9.88m²2.计算承台受力：承台受力=荷载F+荷载M/承台长=3600kN+500kN·m/3.8m≈3613.16kN3.计算承台单位面积承载力：承台单位面积承载力=承台受力/承台面积=3613.16kN/9.88m²≈365.61kN/m²4.根据承台单位面积承载力，计算A、B两桩受力：A桩受力=承台单位面积承载力×A桩面积=365.61kN/m²×(3.8m×1.2m)≈1661.98kNB桩受力=承台单位面积承载力×B桩面积=365.61kN/m²×(2.6m×1.2m)≈1140.67kN综上所述，A桩受力约为1661.98kN，B桩受力约为1140.67kN。}2．建筑柱下群桩基础（图），柱传至顶面的荷载为F＝3600kN，M＝1100kN·m，采用方形混凝土预制桩，截面尺寸300mm×300mm，承台埋深1.50m，桩端进人粉土层1.5m。桩基平面布置和地基地质条件如图7-22所示。试验算桩基承载力是否满足要求。参考答案：{首先，我们需要计算桩的面积。根据题目给出的截面尺寸，方形桩的面积为300mm×300mm=0.09m²。接下来，我们需要计算桩的抗压承载力。根据规范，方形桩的抗压承载力可以通过以下公式计算：Qa=Ac×fcd其中，Qa为桩的抗压承载力，Ac为桩的截面面积，fcd为混凝土的设计抗压强度。根据题目没有给出混凝土的设计抗压强度，我们无法直接计算抗压承载力。因此，我们需要假设一个合理的混凝土设计抗压强度。假设混凝土的设计抗压强度为fcd=20MPa，代入公式计算：Qa=0.09m²×20MPa=1.8MN接下来，我们需要计算桩的抗弯承载力。根据规范，方形桩的抗弯承载力可以通过以下公式计算：Qb=I/(e×y)其中，Qb为桩的抗弯承载力，I为桩的截面惯性矩，e为桩的离心距，y为桩的截面高度。根据题目给出的桩的截面尺寸，我们可以计算出桩的截面惯性矩和截面高度：I=(b×h³)/12=(300mm×300mm³)/12=2.7×10⁷mm⁴=2.7×10⁻⁵m⁴y=h/2=300mm/2=150mm=0.15m接下来，我们需要计算桩的离心距。根据题目给出的承台埋深和桩端进入粉土层的深度，我们可以计算出桩的离心距：e=h-d=1.50m-1.5m=0m由于离心距为0，桩的抗弯承载力为0。最后，我们需要判断桩的承载力是否满足要求。根据题目给出的荷载F和M，我们可以计算出荷载的合力矩：M'=M+F×e=1100kN·m+3600kN×0m=1100kN·m由于荷载的合力矩M'小于0，说明桩的抗弯承载力不足以抵抗荷载的弯矩，因此桩基承载力不满足要求。综上所述，根据题目给出的条件和计算结果，方形混凝土预制桩的承载力不满足要求。}3.某框架结构办公室楼柱下采用预制钢筋混凝土桩基。桩的截面为300mm×300mm，柱的截面尺寸为500mm×500mm，承台底标高-1.70m，作用于室内地面标高（±0.00）处的竖向力标准值F+G=1800kN，作用于承台顶标高的水平剪力基本组合值V=40kN，弯矩基本组合值M=200kN?m（图）。基桩承载力设计值R=230kN，承台混凝土强度等级为C20（fc=10N/mm2，ft=1.1N/mm2），承台配筋采用Ⅰ级钢筋（fy=210N/mm2）。要求：试按《建筑桩基技术规范》JG94－94设计桩基。参考答案：（1.计算承台底部的竖向力：承台底部的竖向力等于作用于室内地面标高处的竖向力标准值F，即1800kN。2.计算承台顶部的水平剪力：承台顶部的水平剪力等于水平剪力基本组合值V，即40kN。3.计算承台顶部的弯矩：承台顶部的弯矩等于弯矩基本组合值M，即200kN·m。）

地基基础》作业4说明：本次作业包括第9、10、11章的内容，请于16周之前完成。一．简答题（每小题5分，共80分）1.液化的机理是什么？参考答案：地基土液化的原因在于饱和砂土或粉土受到震动后趋于密实，导致土体中孔隙水压力骤然上升，相应地减少了土粒间的有效应力，从而降低土体的抗剪强度。在周期性的地震作用下，孔隙水压力逐渐积累，当抵消有效应力时使土粒处于悬浮状态。此时，土粒完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性，这种现象称为“液化”。2.全部消除地基液化沉陷的措施有哪些？参考答案：要点：全部消除地基液化沉陷的措施主要有桩基、深基础、加密法、换土法等。1）桩基：采用桩基时，桩端深入液化深度以下稳定土层中的长度（不包括桩基部分）应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚应不小于0.5m，对其他非岩石性土不宜小于1.5m；2）深基础：采用深基础时，基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中，其深度不应小于0.5m；3）加密法：可采用振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等措施加固，应处理至液化深度下界；振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不宜小于液化判别标准贯入锤击数临界值；4）换土法：对于液化土层距地表较浅且厚度不大时可采用非液化土替换全部液化土层；第10章3.基坑支护具备哪几个特点？参考答案：（1）临时性：基坑支护主要是建筑物及建筑物地下立式基础开挖时所采取的临时支护措施。一旦地下室或基础施工至±0.00后，基坑支护的意义便失去。（2）复杂性：基坑支护尤其是深大基坑的支护，技术难度大、施工要求高，涉及到多学科、多领域理论同时也涉及到施工技术和装备的水平。（3）风险性：大部分基坑支护都位于城市，基坑周围环境复杂，一旦基坑支护系统失稳即对周边环境产生严重影响，甚至可能带来周边群众生命和财产的巨大损失。4.灌注桩基础的单桩静载试验分为哪两种？参考答案：对于灌注桩基础的单桩静载试验有两种，一般可分别进行两种单桩静载试验。一种是检验施工质量并检验桩的承载力是否符合设计要求的鉴定性试验，试验通常在实际工程桩上进行。桩内通常不埋设测试元件；另一种是破坏性试验，其目的在于获得桩或地基土达到破坏的试验资料，为确定桩的极限承载力和相应的沉降值，获得设计或科研上所需要的数据，这种试验往往要在桩内中埋置必要的测试元件。5.基坑监测方案设计前需要哪些资料？参考答案：（1）工程用地红线图、地下结构物的平面和剖面图以及±0.00的绝对高程；（2）场地的工程地质和水文地质勘察报告；（3）基坑周边环境条件的调查资料，包括周边建（构）筑物结构形式、基础形式、埋深，地下管线布置的平面力、剖面图，管线的材料、用途、接头形式和使用年限等；（4）基坑支护结构的设计图及说明；（5）基坑开挖的方式及顺序。6.基础和上部结构处理的哪些措施有利于地基抗液化？参考答案：基础和上部结构处理的以下措施有利于地基抗液化：（1）选择合适的基础埋置深度。（2）调整基础底面积，减少基础偏心。（3）加强基础的整体性和刚度，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土交叉条形基础，加设基础圈梁等。（4）减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等。（5）管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。7.建筑场地中危险地段不应建造哪几类建筑？参考答案：不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。8.一般的单层厂房和单层空旷房屋什么情况下需进行地基基础抗震验算？参考答案：一般的单层厂房和单层空旷房屋，主要受力范围内存在软弱黏性土时（指7度、8度、9度时，地基承载力特征值分别小于80akP、100akP、120akP的土层），需进行地基基础抗震验算。9.什么情况下地基抗震承载力调整系数？参考答案：岩石、密实的碎石、密实的砾、粗、中砂、aEf300akP的黏性土和粉土，地基土抗震承载力调整系数。10.基坑支护的基本要求？参考答案：确保支护结构能起挡土作用，基坑边坡保持稳定；确保相邻的建(构)筑物、道路、地下管线的