基础工程试卷A答案

广州大学2010-2011学年第2学期考试卷课程基础工程考试形式（闭卷，考试）概念解释（共20分，每小题5分）1.浅基础通常把埋置深度不大（小于或相当于基础底面宽度，一般认为小于5m）的基础称为浅基础。2.摩擦型桩基础摩擦型桩是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但桩侧阻力分担荷载较多的桩；由摩擦型桩组成的基础称为摩擦型桩桩基础。3.温克尔地基模型温克尔土耳其模型由捷克工程师E.温克尔（Winkler）于1867提出，其假设地基任意一点所受的压力强度p与该点的地基沉降量s成正比即p=ks，式中比例系数k为基床反力系数（或简称基床系数），其单位为kN/m3。4.上部结构、基础、地基的共同作用是指上部结构、基础与地基相互接触组成一个相互作用的完整体系，三者连接部位应同时满足静力平衡、变形协调与位移连续条件，其相互作用与三者之间的相对刚度有关，基础的挠曲特征、基底反力及截面内力分布是三者共同作用的结果。简答题（共20分，每小题10分）1.桩基础设计的主要内容？（按设计步骤写出）必要的资料准备：如建筑物的类型及其规模、岩土工程勘察报告、施工机具和技术条件等；选定桩型、截面和桩长的选择并确定单桩竖向及水平承载力；桩平面布置：指桩数确定及平面上的布置；承载力验算：单桩承载力验算、桩基软弱下卧层承载力验算、桩基沉降验算、桩基负摩阻力验算等承台设计：包括承台尺寸、厚度和构造设计，应满足抗冲切、抗弯、抗剪、抗裂等要求；桩身结构设计及桩的质量检验；绘制施工图。2.地基与基础的震害有那些？地基的震害主要有：饱和砂土和粉土的振动液化、地震滑坡和地裂、土的震陷等；由此造成地基强度不足三、某基坑深8m，基坑采用排桩+单道内支撑的结构形式支护，设计资料如图所示。试用等值梁法计算：1.墙前土压力分布与墙后土压力分布（需绘图示意）；（墙前墙后分别采用郎肯被动土压力和郎肯主动土压力计算模式）（5分）2.沿墙走向每M墙长范围所受到的支撑力大小（5分）。（共10分）解：1.设u为挡墙前后土压力叠加为零点，则由γuKp=γ(8+u)Kau=1m因此土压力强度分布z=0mσa=0kPaz=8mσa=γzKa=18×8×tan2(45°-38°/2)=48kPaz=9mσ=0kPaz=8+hdσ=σp-σa=γ(hd-u)(Kp-Ka)如图所示。，假设支撑间距为1m确定正负弯矩反弯点：净土压力为零点。取上段分析如图：由得解四、某建筑基础基底压力设计值为155kPa，天然地基承载力特征值为60kPa。鉴于地基承载力不足，现拟采用水泥土搅拌桩复合地基。已知复合地基面积置换率为0.2，水泥土搅拌桩直径为500mm，搅拌桩单桩竖向承载力特征值为120kN。试经计算判断该复合地基是否满足承载力要求？（桩间土承载力折减系数取0.8）（10分）解：该复合地基满足承载力要求。五、已知天然地基上某矩形底面浅基础基础埋深为2m，由地表向下土层分布为：埋深~3；埋深~30.0m为3，天然孔隙比为0.80，液性指数为0.60，经载荷实验确定的地基承载力特征值为125kPa。按荷载效应规范组合，上部结构传至地表的竖向轴心荷载为660kN，力矩为60kN.m，水平荷载为15kN，试确定基础底面积尺寸（不考虑地基变形）。（10分）解：假设b<3mηb= ηd=1.6，故故基础底面取满足承载力要求。六、已知某框架结构柱截面尺寸为600mm×400mm，柱下采用天然地基上矩形底面钢筋混凝土独立基础，基础混凝土强度等级为C20，基础底面尺寸为3m×2m，基础等厚，厚度为550mm，底部钢筋混凝土保护层厚度为50mm，基础埋深为2m。按荷载效应基本组合，上部结构传至地表的竖向轴心荷载为900kN，力矩为120kN.m，水平荷载为30kN。实验算底板厚度是否满足抗冲切承载力要求。（10分）解：满足抗冲切承载力要求。图略。七、某竖向受荷桩，桩长为10m，桩身截面尺寸为400mm×400mm，弹性模量为×104MPa。现桩顶作用有500kN的竖向荷载，若桩土间的摩擦力分布沿深度不变（均为20kN/m2），桩端处沉降值为6mm，试计算：1.桩身轴力沿深度分布；2.桩顶的沉降值。（10分）解：1.z=0m，Nz=500kNz=10m，Nz=500-0.4×4×20×10=180kN桩身轴力随深度线性减小。2.桩顶沉降=桩端沉降+桩身压缩，故桩顶沉降=6+=6+=八、某实验楼采用柱下独立承台钢筋混凝土预制桩基础，按荷载效应基本组合，上部结构传至地表的的竖向力为2700kN，力矩为420kN.m，水平力为60kN。现有设计方案如下：基础布置如图所示，承台埋深，承台厚度900mm，承台底钢筋混凝土保护层厚度为50mm，承台配筋选用HRB335级，平行于y轴布置14根直径12mm钢筋，平行于x轴布置14根直径16mm钢筋。实验算该设计中两个方向的配筋方案是否满足设计要求。（柱600mm×600mm10分）解：n=5根=216kN·m941mm2<1583mm2(14根直径12mm)=kN·m4090mm2>2814mm2(14根直径16mmy方向满足，x方向不满足（n=4根=270kN·m1176mm2<1583mm2(14根直径12mm)=kN·m4914mm2>2814mm2(14根直径16mm)y方向满足，x方向不满足）浙江科技学院2009-2010学年第2学期考试试卷B卷一、单项选择题（每小题2分，共20分）1以下哪种基础形式不属浅基础（B）A地下条形基础，B沉井基础，C扩展基础，D箱形基础2下列钢筋混凝土基础中，抗弯刚度最大的基础形式是（C）A柱下条形基础，B十字交叉基础，C箱形基础，D筏板基础3对高层建筑物，其地基变形验算应以哪种变形特征做控制（D）A沉降量，B局部倾斜，C沉降差，D倾斜4地基土载荷板试验可以得到的土参数是（A）A承载力特征值，B地基沉降量，C压缩模量，E弹性模量5用分层总和法计算地基变形时，土的变形指标是采用（B）A弹性模量，B压缩模量，C变形模量，D旁压模量6在地基持力层承载力验算中，基础底面深处的荷载取下列哪个值进行计算（A）A：基底压力p，B：基底深度处的土自重应力σc，C：A+B，D：A-B7按规范方法计算的建筑物沉降是（D）A．基础的平均沉降，B．刚性基础的平均沉降，C．实际基础的中点沉降，D．不考虑基础刚度的中点沉降8甲，乙两基础，底面积，基底压力和压缩层内土质都相同，甲基础埋置深度大于乙基础，则两者的沉降是（B）A甲基础沉降大，B乙基础沉降大，C两者沉降相等，D无法确定9地下水位下降时，建筑物的沉降可能会（A）A增大，B减小，C一定不变，D有时增大有时减小解：地下水位下降时，土的自重应力会增加，从而使建筑物产生附加沉降。10桩产生负摩阻力时，下列说法中正确的时（D）A桩距越大，下拉荷载可能越小，B桩身轴力、桩身沉降沿深度逐步衰减，C单桩极限承载力由桩周土总侧阻力和桩端阻力所组成，D采用涂层法措施后，可使桩身负摩阻力、沉降减小，但中性点深度变大二、名词解释（每小题4分，共20分）1刚性基础：是指用抗压性能较好，而抗拉、抗剪性能较差的材料建造的基础，常用的材料有砖、毛石、素混凝土、灰土等。因此设计时必须保证基础内的拉应力和剪应力不超过基础材料强度的设计值。这类基础的相对高度都比较大，几乎不可能发生挠曲变形。2倾斜和局部倾斜：倾斜是指单独基础在倾斜方向上两端点下沉之差与此两点水平距离之比；局部倾斜是指砌体承重结构沿纵向6~10m内基础两点的下沉值之差与此两点水平距离之比。3摩擦型桩：是指在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承受，而桩端阻力可以忽略不计的桩。4群桩效应：由于群桩中的单桩相距较近，引起单桩之间的作用区域互相重叠，造成群桩中的单桩承载力之和与群桩的承载力不相等，且沉降也不一致。5倒梁法：假设基础梁为刚性梁，基底反力呈直线分布，上部结构将荷载通过柱脚传递给基础梁。在分析基础梁内力时，则将柱下条形基础简化为以柱脚作为固定铰支座的倒置多跨连续梁，以线性分布的基底净反力作为荷载。三、简答题（每小题5分，共25分）1试简述主要地基勘探方法与原位试验方法。地基勘探方法有：地球物理勘探；坑槽探；物探；触探；原位试验方法有：平板载荷试验；旁压试验；十字板剪力试验等。2影响基础埋深的主要因素。（1）建筑物的用途、结构形式和荷载的性质与大小；（2）工程地质条件和水文地质条件；（3）相邻建筑物的基础埋深；（4）地基冻融条件；3减轻房屋不均匀沉降，建筑上可采取哪些措施？（1）建筑物体型力求简单；（2）控制建筑物长高比及合理布置纵横墙；（3）设置沉降缝；（4）控制相邻建筑物基础的间距；（5）调整建筑物的局部标高；4桩的分类方法有哪几类？每类是如何划分的？按照桩的荷载传递方式：端承桩和磨擦桩按制作方法：预制桩和现场灌注桩按制桩材料：木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩等按桩径大小：小桩（小于250mm）、普通桩（250~800mm）、大直径桩（大于800mm）。5试简述常用的基坑开挖中支护结构。（1）水泥护坡；（2）板桩；（3）钢筋混凝土护坡桩；（4）地下连续墙。四、计算题（共35分）1、某厂房柱子正方形断面500mm×500mm。受荷载标准组合为：竖直荷载为F＝900kN，力矩为150kN·m，水平荷载为H＝40kN。地基土层剖面如图1所示。基础埋置深度注：（1）本题深度修正系数ηd=1.0；（2）基础做台阶形时，总高度在350mm以内作一层台阶；总高度介于350mm和900mm时，作成二层台阶；总高度大于900mm时，作成三层台阶，每个台阶的高度不宜大于500mm。刚性角须满足1∶1。

图1答案：（1）地基承载力特征值修正（预计基础宽度小于,故只作深度修正）：（3分）（2）按照中心荷载初步确定基础底面积：采用的基础。（3分）（3）验算基底压力（共6分）基础及回填土重量基础的总垂直荷载基底总力矩总荷载的偏心基底边缘最大应力故：最大边缘压力（3分）基底平均压力（3分）所以，满足地基承载力要求。（4）确定基础构造尺寸（共6分）基础材料采用素混凝土，刚性角须满足1∶1，即允许刚性角为45°，基础高度，所以作成三层台阶（3分）。按正方形边长及刚性角要求确定基础尺寸如下图（单位mm）：350350300300350350300300500（3分）2、某建筑的基坑开挖深度为，拟采用钢筋混凝土护坡桩支护。土质断面如下图1所示。地下水位在地面下16m左右。若采用悬臂式护坡桩，试确定其嵌固深度及总桩长。（本题17分）。m

m图1答案：（1）土压力计算（共4分）粉质粘土：（0.5分）细