《高等基礎(chǔ)工程學(xué)》考試試卷及完成要.doc

20142015學(xué)年第 一 學(xué)期考試試卷高等基礎(chǔ)工程學(xué) 姓名 學(xué)號 工作單位 上課時間：2014年11月 地點：四川省成都市題號一二三四五六七成績核分人簽字得分1、 簡述基于Mindlin解的彈性理論法求樁基沉降的方法和步驟，其計算值比實測值偏大還是偏?。浚?5分）答：方法：在樁中，樁頂荷載通過樁側(cè)和樁頂傳遞到土中，樁間土和樁頂以下土體中的附加應(yīng)力采用彈性理論Mindlin解來計算。單樁在荷載作用下沉降由兩部分組成：樁身軸力產(chǎn)生的樁身彈性壓縮引起的樁頂沉降；樁端以下土層壓縮引起的樁頂沉降。只要確定樁身軸力分布和計算土中附加應(yīng)力，上述兩部分沉降均可計算。計算步驟：一.計算樁端阻力和樁側(cè)阻力；二.計算樁端阻力和樁側(cè)阻力在土中產(chǎn)生的附加應(yīng)力；三.按分層總和法計算沉降量。計算值比實測值偏大。2、 簡述確定單樁豎向抗壓承載力有哪些方法，并請簡單評價。（15分）答：確定單樁豎向抗壓承載力是：按照樁身結(jié)構(gòu)強度確定承載力；按地基對樁體的支持力確定。具體方法：現(xiàn)場靜載荷實驗法、經(jīng)驗公式法、極限平衡理論法、靜力觸探法、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗法、打樁公式。 采用現(xiàn)場靜載荷實驗法確定單樁豎向抗壓承載力直觀可靠，但費力、費時，通常只在大型、重要工程或地質(zhì)較復(fù)雜的樁基工程中進行試驗。采用經(jīng)驗公式法確定單樁豎向抗壓承載力是一種簡化計算方法。3、簡述預(yù)制樁與灌注樁作為豎向受荷樁的差異與優(yōu)缺點。（15分）答：預(yù)制樁：是工廠加工好再運輸?shù)浆F(xiàn)場打的樁。優(yōu)點：可按設(shè)計要求在地面良好條件下制作，樁體質(zhì)量高，可大量工廠化生產(chǎn)，加快施工進度。缺點：預(yù)制樁截面面積有限（一般是500600mm），樁長也有限，所以承載能力不會很高。 灌注樁：是在施工現(xiàn)場樁位處先成樁孔，然后在孔內(nèi)設(shè)臵鋼筋籠等加勁材、灌注混凝土而形成的樁。優(yōu)點：灌注樁無需像預(yù)制樁那樣的制作、運輸及設(shè)樁過程，因而比較經(jīng)濟。缺點：施工技術(shù)較復(fù)雜成樁質(zhì)量控制比較困難。4、 簡述彈性抗力法計算基坑支護結(jié)構(gòu)的基本原理、計算簡圖，并指出其優(yōu)缺點。（15分）答：基本原理：彈性抗力法是將支護結(jié)構(gòu)劃分為桿系有限元，利用彈性地基梁的分析方法進行內(nèi)力和位移計算。計算簡圖：優(yōu)點：與傳統(tǒng)方法相比，彈性抗力法有效的利用了有限元 和計算機等手段，為支護結(jié)構(gòu)各項參數(shù)的選取和 優(yōu)化提供了極大的方便。 彈性抗力法考慮了更多的因素，如基坑分步開挖， 支護結(jié)構(gòu)的剛度、土體的分層土性指標(biāo)、地下水的作用、拉錨處可能存在的板樁變位等，并能夠求出支護結(jié)構(gòu)的位移和轉(zhuǎn)角，還可以對施工中可 能出現(xiàn)的各種不利情況進行了預(yù)測分析。缺點：它作出的開挖面上方的土壓力是主動土壓力且恒定不變的假設(shè)與實際情況是有差別的，它也沒有充分考慮多層錨桿體系施工過程中錨桿或支撐內(nèi)力的變化以及周圍環(huán)境對基坑的影響等。5、簡述樁墻式支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算內(nèi)容。（15分）答：圍護墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形計算；整體滑動穩(wěn)定性驗算；基坑底部土體的抗隆起穩(wěn)定性驗算；圍護墻底部土體的抗?jié)B流或抗管涌穩(wěn)定性驗算；基坑底部土的抗承壓水頭的穩(wěn)定性驗算；支撐或錨碇與圍檁體系的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性計算；支撐豎向立柱的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性計算；支護結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面強度和節(jié)點構(gòu)造設(shè)計與計算；基坑外地表變形和土體移動的驗算；圍護墻結(jié)構(gòu)兼作工程主體結(jié)構(gòu)時，按照主體結(jié)構(gòu)設(shè)計所遵循的規(guī)范，驗算長期荷載作用時的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形等。6.簡述7種地基處理方法，并闡明其適用性。（15分） 答：換填墊層法：以砂石、素土、灰土和礦渣等強度較高的材料，臵換地基表層軟弱土，提高持力層 的承載力，擴散應(yīng)力，減少沉降量。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘 等的淺層處理預(yù)壓法在地基中增設(shè)豎向排水體，加速地基的固 結(jié)和強度增長，提高地基的穩(wěn)定性；加速 沉降發(fā)展，使基礎(chǔ)沉降提前完成。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和沖填土等 飽和粘性土地基強夯法和強 夯臵換法利用強夯的夯擊能，在地基中產(chǎn)生強烈的 沖擊能和動應(yīng)力，迫使土動力固結(jié)密實。適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土、 粘性土、濕陷性黃土、雜填土等地基振沖法采用專門的技術(shù)措施，以砂、碎石等臵換 軟弱土地基中部分軟弱土，與未處理部分 土組成復(fù)合地基，從而提高地基承載力， 減少沉降量。適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素 填土和雜填土等地基。不加填料振沖加 密適用于處理粉粒含量不大于10%的中 砂、粗砂地基。砂石樁法：通過振動成樁或錘擊成樁，減少松散砂土 的孔隙比，或在粘性土中形成樁土復(fù)合地 基，從而提高地基承載力，減少沉降量， 或部分消除土的液化性。適用于擠密松散砂土、素填土和雜填土 等地基 水泥粉煤灰碎石樁法：采用振動沉管成孔時對樁間土具有擠密作用。適用于粘性土、粉土、黃土、砂土、素填土 等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。夯實水泥土樁法：采用各種成孔機械成孔，向孔中填入水泥與 土混合料夯實形成樁體，構(gòu)成樁土復(fù)合地基。 采用沉管和沖擊成孔時對樁間土有擠密作用。適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、 雜填土、黏性土等地基。處理深度不超過10m的情況。7、簡述剛性樁復(fù)合地基中褥墊層的作用。（10分）答：在樁頂與基礎(chǔ)之間設(shè)置褥墊層，荷載經(jīng)基礎(chǔ)由褥墊層分配給樁與土，褥墊層對樁土荷載具有很好的分配作用。褥墊層在復(fù)合地基中起到了保證樁土共同承擔(dān)荷載及增大基底摩擦的作用；適當(dāng)?shù)娜靿|層厚度和模量，可使樁、樁間土具有合理的荷載分擔(dān)比，從而減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中，提高復(fù)合地基的承載能力。答題要求:1、 打印題目頁，作為試卷的首頁。請寫明姓名、學(xué)號、單位名稱。2、 答題紙請采用A4白紙，手寫答案，嚴(yán)禁打印答案。3、 請獨立完成試卷，嚴(yán)禁抄襲。4、 12月13日交答卷。換填墊層法：以砂石、素土、灰土和礦渣等強度較高的 材料，臵換地基表層軟弱土，提高持力層 的承載力，擴散應(yīng)力，減少沉降量。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃 土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘 等的淺層處理預(yù)壓法在地基中增設(shè)豎向排水體，加速地基的固 結(jié)和強度增長，提高地基的穩(wěn)定性；加速 沉降發(fā)展，使基礎(chǔ)沉降提前完成。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和沖填土等 飽和粘性土地基強夯法和強 夯臵換法利用強夯的夯擊能，在地基中產(chǎn)生強烈的 沖擊能和動應(yīng)力，迫使土動力固結(jié)密實。適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土、 粘性土、濕陷性黃土、雜填土等地基振沖法采用專門的技術(shù)措施，以砂、碎石等臵換 軟弱土地基中部分軟弱土，與未處理部分 土組成復(fù)合地基，從而提高地基承載力， 減少沉降量。適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素 填土和雜填土等地基。不加填料振沖加 密適用于處理粉粒含量不大于10%的中 砂、粗砂地基。砂石樁法：通過振動成樁或錘擊成樁，減少松散砂土 的孔隙比，或在粘性土中形成樁土復(fù)合地 基，從而提高地基承載力，減少沉降量， 或部分消除土的液化性。適用于擠密松散砂土、素填土和雜填土 等地基 水泥粉煤灰碎石樁法：采用振動沉管成孔時對樁間土具有擠密作用。適用于粘