基礎(chǔ)工程試卷A答案

1、廣州大學(xué)2010-2011學(xué)年第2學(xué)期考試卷課程基礎(chǔ)工程考試形式(閉卷，考試)一、概念解釋(共 20分，每小題5分)1 .淺基礎(chǔ)通常把埋置深度不大(小于或相當(dāng)于基礎(chǔ)底面寬度，一般認(rèn)為小于5m)的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)。2 .摩擦型樁基礎(chǔ)摩擦型樁是指樁頂豎向荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，但樁側(cè)阻力分擔(dān)荷載較多的樁；由摩擦 型樁組成的基礎(chǔ)稱為摩擦型樁樁基礎(chǔ)。3 .溫克爾地基模型溫克爾土耳其模型由捷克工程師E.溫克爾(Winkler)于1867提出，其假設(shè)地基任意一點(diǎn)所受的壓力強(qiáng)度p與該點(diǎn)的地基沉降量 s成正比即p=ks,式中比例系數(shù) k為基床反力系數(shù)(或簡稱基床系數(shù))，其單位為 3kN/m。4 .上部

2、結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的共同作用是指上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基相互接觸組成一個相互作用的完整體系，三者連接部位應(yīng)同時滿足靜力平 衡、變形協(xié)調(diào)與位移連續(xù)條件，其相互作用與三者之間的相對剛度有關(guān)，基礎(chǔ)的撓曲特征、基底反力及截 面內(nèi)力分布是三者共同作用的結(jié)果。二、簡答題(共20分，每小題10分)1 .樁基礎(chǔ)設(shè)計的主要內(nèi)容？(按設(shè)計步驟寫出)(1) 必要的資料準(zhǔn)備：如建筑物的類型及其規(guī)模、巖土工程勘察報告、施工機(jī)具和技術(shù)條件等；(2) 選定樁型、截面和樁長的選擇并確定單樁豎向及水平承載力；(3) 樁平面布置：指樁數(shù)確定及平面上的布置；(4) 承載力驗算：單樁承載力驗算、樁基軟弱下臥層承載力驗算、樁基沉降驗算、樁基

3、負(fù)摩阻力驗算等(5) 承臺設(shè)計：包括承臺尺寸、厚度和構(gòu)造設(shè)計，應(yīng)滿足抗沖切、抗彎、抗剪、抗裂等要求；(6) 樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計及樁的質(zhì)量檢驗；(7) 繪制施工圖。2 .地基與基礎(chǔ)的震害有那些？地基的震害主要有：飽和砂土和粉土的振動液化、地震滑坡和地裂、土的震陷等；由此造成地基強(qiáng)度不足三、某基坑深8m,基坑采用排樁+單道內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)形式支護(hù)，設(shè)計資料如圖所示。試用等值梁法計算:1.墻前土壓力分布與墻后土壓力分布（需繪圖示意）;（墻前墻后分別采用郎肯被動土壓力和郎肯主動土壓力計算模式）（5分）2.沿墻走向每M墻長范圍所受到的支撐力大?。?分）。（共10分）0kPa2m6m48kPaEa:二300丁18k

4、N/mu =1附；0kPaEdEp砂土3=18kN/m= 30°(hd u)(Kp Ka)解：1.設(shè)u為 擋墻前后土壓力疊加為零點(diǎn)，則由1uKp=8+u）Kau= 1m因此土壓力強(qiáng)度分布z=0m ca=0kPaz=8m g=pKa= 18X 8X tan 2(45 ° -38/2)=48kPaz=9m c=0kPaz=8+hd 聲卬- a=hd-u) (Kp- Ka)如圖所示。2.采用等值梁法計算，假設(shè)支撐間距為 確定正負(fù)彎矩反彎點(diǎn)：凈土壓力為零點(diǎn)。1m取上段分析如圖:% H =0得'、M A =011R QB=Ea 48 8 - 48 1 = 192 24 = 2

5、16kPa_2_1QB 7 =192 ( 8 -2) 24 (6)解得 R=102.9kN/m四、某建筑基礎(chǔ)基底壓力設(shè)計值為155kPa,天然地基承載力特征值為60kPa。鑒于地基承載力不足，現(xiàn)擬采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基。已知復(fù)合地基面積置換率為0.2,水泥土攪拌樁直徑為 500mm,攪拌樁單樁5 / 5豎向承載力特征值為 120kNo試經(jīng)計算判斷該復(fù)合地基是否滿足承載力要求？（樁間土承載力折減系數(shù)取 0.8) (10 分)0.8 (1 -0.2) 60 =160.7kPa 155kPa解： f =mRa. |.:'(1 _m) f =02 120 m A (i m)fsk 0.2 二

6、 0.5 0.5p4該復(fù)合地基滿足承載力要求。五、已知天然地基上某矩形底面淺基礎(chǔ)基礎(chǔ)埋深為2m,由地表向下土層分布為：埋深 0.0m2.0m為雜填土，重度為17.5kN/m3;埋深2.0m30.0m為粘土，重度為18.5kN/m3,天然孔隙比為0.80,液性指數(shù)為0.60, 經(jīng)載荷實(shí)驗確定的地基承載力特征值為125kPa。按荷載效應(yīng)規(guī)范組合，上部結(jié)構(gòu)傳至地表的豎向軸心荷載為660kN,力矩為60kN.m,水平荷載為15kN ,試確定基礎(chǔ)底面積尺寸（不考慮地基變形）。（10分）解：假設(shè)b<3m,由天然孔隙比為 0.80,液性指數(shù)為0.60查表得y b=0.3邛=1.6,故fa - fakb

7、 (b -3) d m(d -0.5) =125 0 1.6 17.5 (2 - 0.5) = 167.0kPapk =FkGkA660 20 2 1blbe167,得 lb , 5.20m2,考慮偏心放大(1.11.4) lb = 5.72 7.28m2,取l b = 3m 2m（僅供參考）故基礎(chǔ)底面取Pkmax Fk Gk Mk pkmin A W660 20 2 3 2 60 15 2 .180kpa3 232 2/6120Pkmax ：二 1.2 fa = 200.4kPa, Pkmin01Mb =3m父2m滿足承載力要求。六、已知某框架結(jié)構(gòu)柱截面尺寸為600mm x 400mm,柱下

8、采用天然地基上矩形底面鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級為 C20,基礎(chǔ)底面尺寸為 3m X2m,基礎(chǔ)等厚，厚度為 550mm,底部鋼筋混凝土保護(hù)層厚度為50mm,基礎(chǔ)埋深為2m。按荷載效應(yīng)基本組合，上部結(jié)構(gòu)傳至地表的豎向軸心荷載為900kN ,力矩為120kN.m ,水平荷載為30kNo實(shí)驗算底板厚度是否滿足抗沖切承載力要求。（10分）解：h0 =h _50 =550 50 =500mm = 0.5m, Php=1.0FM90012030 2pjmax =2 =210kPajminAW2 332/6Ai =3-0.6- 0.5 2 -IL 2!.52=，31m2F1 = a pjmax

9、=1.31 210 =275.1kNbt =0.4m, bb =0.4+0.5+0.5 =1.4m, bm = (bt +bb)/2 = 0.9m0.7 -hp ftbmh0 -0.7 1.0 1100 0.9 0.5 =346.5kNF1滿足抗沖切承載力要求。圖略。七、某豎向受荷樁，樁長為 10m,樁身截面尺寸為 400mm x 400mm,彈性模量為2.6X104MPa?，F(xiàn)樁頂作20kN/m2）,樁端處沉降值為 6mm,試用有500kN的豎向何載，若樁土間的摩擦力分布沿深度不變（均為 計算：1 .樁身軸力沿深度分布；2 .樁頂?shù)某两抵?。?0分）zz解：1. Nz =Q _ °

10、up zdz = Q _up . 0 dz =500 -0.4 4 20 zz=0m, Nz=500kNz=10m, Nz=500-0.4X4X 20X 10=180kN 樁身軸力隨深度線性減小。2.樁頂沉降=樁端沉降+樁身壓縮，故110110樁頂沉降=6+ N zdz=6+ zT (500 - 32z)dz =6.82mmApEp 00.42 2.6 104 0p p八、某實(shí)驗樓采用柱下獨(dú)立承臺鋼筋混凝土預(yù)制樁基礎(chǔ)，按荷載效應(yīng)基本組合，上部結(jié)構(gòu)傳至地表的的豎 向力為2700kN ,力矩為420kN.m ,水平力為60kN。現(xiàn)有設(shè)計方案如下：基礎(chǔ)布置如圖所示，承臺埋深1.70m,承臺厚度900

11、mm，承臺底鋼筋混凝土保護(hù)層厚度為50mm,承臺配筋選用 HRB335級，平行于y軸布置14根直徑12mm鋼筋，平行于x軸布置14根直徑16mm鋼筋。實(shí)驗算該設(shè)計中兩個方向的配筋方案是否滿足設(shè)計要求。（柱600mm x 600mm0分）解：n=5根NiF . MXinXj22700420 60 1.7 1254 12= 540 _ 130.5670.5409.5kNMx c Niyi =2 540 (0.5 -0.3) =216kN mM =216 1060.9fyh0 - 0.9 300 (900 -50)941mm2<1583mm2（14 根 直 徑12mm)My=" Nixi =2 670.5 (1 - 0.3) =938.7kN - mAs 0.9fyh0938.7 1060.9 300 (900 - 50)= 4090mm2>2814mm2 (14 根直徑 16mm)y方向滿足，x方向不滿足(n=4 根F Mxi2700420 60 1.7 1Ni -22n、xj244 12805.5= 675-130.5 = kN544.5Mx =% Niy =2 675 (0.5 -0.3) =270kN mM270 10622As 至=1176