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基础工程试卷及答案 基础工程试卷及答案 2011年06月22日 重要提醒系统检测到您的帐号可能存在被盗风险请尽快查看风险提示并立即修改密码。 关闭 网易博客安全提醒系统检测到您当前密码的安全性较低为了您的账号安全建议您适时修改密码 立即修改 关闭 1. 墙下钢筋砼条形基础底板厚度主要根据 抗剪 条件确定而柱下钢筋砼单独基础底板厚度则应根据 抗冲 条件确定。 2. 水平受荷桩通常可根据桩的 换算长度l 分为刚性桩和柔性桩两种。 3. 湿陷性黄土通常又可细分为 自重湿限性 和非自重湿限性 两种。 4. 按静载试验确定单桩竖向承载力时为了使试验能真实反映桩的实际情况要求在砂类土土的间歇时间不少于10天、粉土和粘性土 土不少于15天及 饱和粘性土不少于25天。 5. 桩基础按承台位置可分为高承台 桩基础和低承台 桩基础两种。 6. 砂桩的主要作用是 挤密排水 砂井的主要作用是 7. 沉井施工水很深时筑岛困难则可采用 浮运沉井。 8.根据基础的受力条件我们可以把砼基础称为 刚性基础 而把钢筋砼基础称为 柔性基础 。 9.桩按设置效应通常可分为非挤土桩桩、部分挤土桩桩及挤土桩桩三种。 二、填空题每空1分共18分 1. 确定基础埋深需要考虑工程地质条件和水文地质条件、建筑结构条件与场地环境条件、地基冻融条件等方面因素。 2. 需验算基础台阶宽高比的是 刚性 基础。 3. 中心荷载作用下的条形基础的宽度计算公式为 。 4. 筏基中的“倒楼盖法”是将 筏形基础 视为楼盖。 5. 基坑工程中地下水控制有排水、 降水、 截水与回灌方法等。 6. 软土工程特性有触变性、流变性、高压缩性、低强度和透水性差及不均匀性。 7. 山区地基中褥垫起着调整地基 压缩性不均 的作用。 8. 膨胀土产生膨胀的原因是其组成成分中含有较多 蒙脱石 矿物和外界 水与各种环境因素 的变化。 9. 嵌岩桩的端阻力随着嵌岩深度的增大而 递减 一般认为当嵌岩深度为 5 倍桩径时端阻力为0。 2 1.地基基础设计应满足哪些原则 答案:1在防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面应有足够的安全度。 2控制地基的特征变形量不超过规范允许值。 3满足基础结构的强度、刚度和耐久性。 2.基础设计时合理分析方法与常规分析方法的主要区别是什么 答案:常规分析方法仅考虑了地基、基础和上部结构之间满足静力平衡条件忽略了彼此之间的变形协调条件而合理的分析方法以三者同时满足静力平衡和变形协调两个条件为前提。 3.简述无筋扩展基础刚性基础的特点。 答案:无筋扩展基础采用的材料一般有混凝土、砖、毛石、灰土、三合土等具有较好的抗压性能但抗拉、抗剪强度不高设计时通过对基础构造的限制即限制刚性角来保证基础内应力和剪应力不超过相应的材料强度基础的相对高度较大几乎不发生挠曲变形。 4.什么是地基、基础什么叫天然地基 答案:地基是为支承基础的土体或岩体基础是将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分天然地基是在基础建造时未经加固处理的天然土层。 5.验算建筑物沉降是否在允许范围内为什么首先要区分变形特征 答案:由于不同类型的建筑物对地基变形的适应性不同所以在验算地基变形时要考虑对不同建筑物采用不同的地基变形特征来进行比较控制。 6.当拟建相邻建筑物之间轻低重高悬殊时应采取怎样的施工顺序为什么 答案:先重高后轻低施工顺序。以防止重的建筑物对轻的建筑物产生附加沉降。 7.设计刚性基础时地基承载力越大刚性角越大还是越小为什么 答案:设计刚性基础时地基承载力越大刚性角越小。因为地基承载力大则基底反力大在基础内产生的内力大所以减小基底尺寸可减小内力防止开裂故刚性角小。 8.天然地基上浅基础有哪些类型 答案:单独基础、条形基础、柱下十字形基础、片筏基础、箱形基础等。 9.什么叫地基土的冻胀性冻胀对建筑物有什么危害确定基础埋深时是否必须把基础底面放到冰冻深度之下 答案:1当地层温度降至零度以下时土体孔隙中的水分开始冻结体积增大形成冰晶体未冻结区水分的迁移使冰晶体进一步增大形成冻胀。 2危害如冻胀产生的上抬力大于作用在基底的竖向力会引起建筑物开裂至破坏当土层解冻时冰晶体融化土体下陷会出现融陷现象这会引起地基的不均匀沉降降低土体承载力。 3基础不一定埋在冰冻深度以下基底下允许冻土层厚度满足规范要求。 10.基础平均压力、基底平均附加压力、基底平均净反力在基础工程设计中各用在什么情况 答案:基底平均压力用于进行地基承载力计算平均附加压力用于进行地基沉降计算平均净反力用于计算基础内力及配筋。 11.地下水位变化对浅基础工程有何影响 答案:1当地下水位变化在基础底面以上时影响不大 2地下水位在基础底面以下压缩层范围内变化时可直接影响建筑物的安全。水位上升使土体强度降低建筑物产生较大沉降和不均匀沉降对于湿陷性黄土、膨胀土则更为严重水位下降会增加土自重应力引起基础附加沉降和不均匀沉降在开挖基坑时尤其应注意降水对邻近建筑物的影响 3在有地下结构物建筑工程中地下水的上升必将对结构物产生浮托作用使结构物整体上浮或底板开裂甚至破坏另外对地下结构物的防潮、防湿不利 4地下水位变化会直接影响到河谷、岸边或边坡岩土体的稳定 5地基土的冻胀、融陷使建筑物发生过大沉降及不均匀沉降危及建筑物安全和正常使用。 12.什么是地基承载力特征值 答案:地基承载力特征值是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值其最大值为比例界限值。 13.试述刚性基础和柔性基础的区别 答案:刚性基础通常是指基础材料砖、块石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等具有较好的抗压性能但抗拉、抗剪强度却不高基础的外伸宽度和高度的比值在一定限度内足以避免发生在基础内的拉应力和剪应力超过其材料强度设计值基础几乎不会发生弯曲变形。 柔性基础主要是指钢筋混凝土基础不仅具有较好的抗剪能力而且具有较好的抗弯能力。 14.何谓基础的埋置深度影响基础埋深的因素有哪些 答案:基础的埋置深度是指基础底面到天然地面的垂直距离。影响基础埋深的因素很多主要有建筑物的用途类型及荷载大小性质、工程地质和水文地质、相邻建筑物基础埋深、地基土冻胀和融陷及是否需要补偿等应综合考虑以上因素后加以确定。 15.何谓软弱下卧层试述验算软弱下卧层强度的要点 答案:在持力层以下受力层范围内存在软土层其承载力比持力层承载力小得多该软土层称为软弱下卧层。验算软弱下卧层的强度时要求传递到软弱下卧层顶面处的附加应力和土的自重应力之和不超过软弱下卧层的承载力设计值。 16.变形控制特征有哪些 答案:沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜 17.由于地基不均匀变形引起的建筑物裂缝有什么规律 答案:如果基础的中部沉降大墙体发生正向弯曲裂缝与主拉应力垂直裂缝呈正八字形开展反之两端沉降大墙体反向弯曲则裂缝呈倒八字形。裂缝首先在墙体刚度削弱的窗角发生而窗洞就是裂缝的组成部分。 18.减轻建筑物不均匀沉降危害的措施有哪些 答案:减轻建筑物不均匀沉降危害的措施通常有采用桩基础或其他深基础以减轻?鼗艹两盗慷缘鼗写硪蕴岣叩鼗某性亓脱顾跄吭诮峁购褪胁扇胧咛逅道唇胧饕薪锏奶逍瘟蠹虻銮拷峁沟恼甯斩取柚贸两捣臁胂嗔诮基础保持合适的静距、调整某些设计标高以防止过大的建筑物沉降影响建筑物的使用功能等结构措施主要有设置圈梁选用合适的结构形式减轻建筑物和基础的自重减小或调整基底附加压力加强基础刚度施工措施主要有先建重高建筑、后建轻低建筑的程序建筑物施工前使地基预先沉降注意沉桩、降水对邻近建筑物的影响基坑开挖坑底土的保护。 五、计算题下面3题只选作2题共40分 1、已知某钢筋砼条形基础设计宽度b1.2m埋深d1.0m基顶面承受上部结构传来的荷载f180kn/m。土层分布情况如图1所示其中淤泥层承载力特征值fak75kpa。为使地基承载力满足要求拟采用换填垫层处理初选1.5m厚中砂垫层试验算厚度是否满足要求并设计垫层宽度。已知中砂垫层应力扩散角q3020分 题1.解 垫层底面处土的自重应力 基底压力 垫层底面处的附加应力 地基承载力 查表有 则 验算及宽度设计 垫层厚度满足要求。 垫层宽度 取b3m 即垫层的底宽为3.0m从垫层底部两侧向上、按当地开挖经验得要求坡度延伸至基础底部即得垫层顶宽也可从基础底面处每边加宽300mm得。 2某二级建筑物采用群桩基础。已知作用在柱底即承台顶面的竖向荷载设计值为f2500kn弯矩设计值m500knm水平力设计值为h100kn。拟采用边长为300mm的钢筋砼预制桩其平面布置及有关承台尺寸、地质情况等如图2所示试验算该桩基础是否满足设计要求。可取群桩效应系数hs0.85hp1.50桩基竖向承载力抗力分项系数gsgp1.6520 题2解 基桩的竖向承载力设计值r 经查表得 则 验算 桩顶平均竖向力验算 考虑偏心荷载时桩顶竖向力最大、最小设计值验算 竖向承载力满足要求水平承载力hi100/911.1kpa很小也能满足要求。 3、某预制桩如图所示土体比例系数m10mn/m4桩直径d0.5m桩入土深度h11mei0.67ehieh2.6104mpa。 确定该桩极限承载力标准值8 计算 值在此基础上判断该桩是否弹性桩5 当桩顶作用水平力h300knm100时地面处桩身位移x06.3mm。当桩顶作用水平力h100m500knm时地面处桩身位移x04.3mm。试求当h100knm300knm时地面处桩身位移x0。7 题3解 求基桩的极限承载力标准值quk 查表并内插有 判断桩型 圆桩的形状系数kf0.9 可见 h0.733118.0632.5 所以该桩为弹性桩. 求地面处桩身位移x0 由位移公式: 当 h300knm100knm时有 1 当h100knm500knm时有 2 联立解式1、2得 将已知数据代入得地面处桩身位移x0 五、计算题下面3题只选作2题共40分 1、某工程桩基作用在承台顶面的竖向荷载fk2600kn。方形承台埋深1.5m 边长为2m。预制桩桩径d350mm桩长10m。地基表层为3m厚的杂填土其下为4m厚的可塑粘土第三层为中密中砂、厚度超过8m。求该基桩竖向承载力设计值及此桩基础所需基桩的根数 群桩效应系数hs0.85hp1.50。 题1解 求r 杂填土 可塑粘土 中密中砂 求桩数 n 承台底为杂填土可不考虑承台效应故 。先假设桩数 n3根则 群桩中基桩的竖向承载力设计值为 则 取 验算 2、如图所示某条形基础埋深1m、宽度1.2m地基条件粉土 厚度1m淤泥质土 厚度为10m。上部结构传来荷载fk120kn/m已知砂垫层应力扩散角 。求砂垫层厚度z与宽度b。 题2解 先假设垫层厚z1.0m按下式验算 垫层底面处土的自重应力 垫层底面处土的附加应力 垫层底面处地基承载力设计值 验算 故 垫层厚度 z1.0m 垫层宽度底宽 1、如图所示的柱下单独基础处于 的均匀的中砂中地基承载力 。已知基础的埋深为2m基底为2m4m的矩形作用在柱基上的荷载至设计地面如图中所示试验算地基承载力并计算偏心矩 。 1解 2、如图所示的墙下条形基础处于 的均匀的粉质粘土中地基承载力 。已知基础的埋深为1.5m所受荷载如图中所示。试验算地基承载力并计算偏心矩 。 2、解 3、某建筑物的箱形基础宽8.5m长20m埋深4m土层情况见下表所示由荷载试验确定的粘土持力层承载力特征值fak189kpa已知地下水位线位于地表下2m处。求该粘土持力层深宽修正后的承载力特征值fa 地基土土层分布情况 3、解1先确定计算参数 因箱基宽度b8.5m6.0m故按6m考虑箱基埋深d4m。 由于持力层为粘性土根据建筑地基基础设计规范gb 500072002表5.2.4确定修正系数bd的指标为孔隙比e和液性指数il它们可以根据土层条件分别求得 由于il0.73at2h0于是 两者比较知满足公式的要求且富余不多故所选基础的总高度合适。台阶处的验算从略。 b. 抗弯计算和配筋 对于阶梯形基础控制截面在柱边和阶梯边缘处对柱边 沿长边方向的弯矩 沿短边方向的弯矩 沿长边方向配筋 沿短边方向配筋 沿长边方向选用15f20170mmasi4713mm2沿短边方向选用20f14180mmasi3078mm2。 台阶处的验算从略。注意钢筋的数量和间距应与基础的平面尺寸匹配。 6决定基础的细部尺寸并绘制结构图 基础的高度为800mm为节约材料将其设计为阶梯形取每级的厚度为400mm由此绘出基础的结构草图如下未绘出垫层见下页 6、解由题给条件算得 因为ll1ll20.343134.459p所以是无限长梁。 c点处x6m由公式 根据叠加法求得梁在c点处的弯矩 由对称性得梁在a点处的弯矩为 7、解因为是中柱故两个方向均可视为无限长梁其特征长度为 则 1、某承台下设置了6根边长为300mm的实心混凝土预制桩桩长12m从承台底面算起桩周土上部10m为淤泥质土qsia12kpa淤泥质土下为很厚的硬塑粘性土qsia43kpaqpa2000kpa。试计算单桩竖向承载力特征值。 2、某4桩承台埋深1m桩中心矩1.6m承台边长为2.5m作用在承台顶面的荷载标准值为fk2000knmk200knm。若单桩竖向承载力特征值ra550kn验算单桩