广州大学08-09基础工程考试试卷(A卷)答案

《基础工程》考试卷A第1页共5页1.解释概念（每题4分，共20分）：（1）基础:指建筑物底部与地基接触的承重构件,由砖石、混凝土或钢筋混凝土等建筑材料建造，其作用是把上部结构荷载扩散，减小应力强度传给地基。（2）持力层：是指与基础相接触，直接承受建筑物荷载的地层。（3）复合地基：指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固体由基体和增强体两部分组成，并由此两部分共同承担上部荷载的地基。（4）桩的负摩阻力：当桩侧土的沉降大于桩的沉降，即土相对于桩向下移动时，产生土对桩向下的摩阻力称为桩的负摩阻力。（5）膨胀土：是指黏粒成分主要由亲水性矿物组成，并具有显著的吸水膨胀和失水收缩变形特性的黏性土。2.软土的物理力学性质主要有哪些特点？其变形规律通常有哪些？（10分）答：软土的物理力学性质的特点有：天然含水量高；天然孔隙比大；压缩系数大；抗剪强度低；渗透系数小；灵敏度高，触变性显著;流变特性显著。变形规律：沉降量大；沉降速率大；沉降稳定历史长。3.按地基加固原理，地基处理方法分为哪几类？其原理是什么？（10分）答：按地基加固原理，地基处理方法分为置换；排水固结；灌入固化物；振密、挤密；加筋；冷热处理。其处理的原理分别为：置换：采用抗剪强度较高、压缩模量较大的材料置换天然地基中部分或全部软弱土，形成双层地基或复合地基，从而提高承载力、减小沉降。排水固结：让地基土体在一定的预压荷载作用下排水固结，促使土体孔隙比减小，抗剪强度提高，从而提高承载力、减小工后沉降。灌入固化物:向地基土体中灌入固化物，通过固化物与土体之间产生一系列的物理化学作用，在地基中形成复合土体，从而提高承载力、减小沉降。振密、挤密：采用振动或挤密的方法使地基土体密实，从而提高地基承载力和减小沉降。加筋：在地基中设置强度高、模量大的筋材，如土工格栅、土工织物等，从而提高地基承载力和减小沉降。冷热处理：通过冻结或焙烧、加热的方法处理地基土体以改变土体物理力学性质，从而提高地基承载力和减小沉降。4.某柱下独立钢筋混凝土矩形底面（l/b=1.5）等厚基础，基础埋深1.5m，上部结构传至基础顶面（地表处，标高为±0.0m）的荷载标准组合值：竖向为600kN，力矩为60kN·m。柱子尺寸为400mm×600mm。在勘探深度范围内，从地表向下有两层土层：①杂填土：0.0～－1.5m，重度18kN/m3；②粘土：－1.5m以下，重度18.5kN/m3，fak＝112kPa，ηb＝0，ηd＝1.0。试确定基础底面的最小尺寸。（10分）解：设基础宽度b3m，则持力层的地基承载力修正如下：《基础工程》考试卷A第2页共5页kPadbffmdbaka130)5.05.1(180.101125.03按中心受荷确定基底面积：2065.120130600mdfFAgak考虑到偏心荷载适当放大基底面积206.61.1mAA取A7.26m2由l/b=1.5得：mbml2.23.3；kPafkPaAGFpa1306.1123.32.25.13.32.220600kPafkPaWMAGFpa1562.16.1273.32.26606.1122maxmbml2.23.3；满足承载力要求。5.某柱下独立钢筋混凝土等厚基础（混凝土强度等级为C20），底面尺寸为l×b=2.0m×2.0m，基础埋深1.5m，基础高度为h=540mm，底板钢筋保护层厚度为40mm，上部结构传至基础顶面（地表处，标高为±0.0m）的基本组合值：竖向为400kN，水平为0kN，力矩为0kN·m。柱子尺寸为500mm×500mm。试经过验算判断抗冲切承载力是否满足要求？（10分）解:地基净反力：kPaAFpkj1000.22.2400基础的有效高度为mmh500405400冲切力：kNApFjl75.435.0)5.02(21)5.12(211001混凝土抗冲切能力：kNhbfmt3855.021.50.511007.07.0007.0hbfFmtl抗冲切承载力满足要求。6.某框架结构柱，截面尺寸为500mm×500mm。柱下采用独立承台（等厚）桩基础（二级建筑桩基），承台底埋深1.5m，承台厚度850mm，桩顶深入承台100mm，承台底配筋至桩顶距离为50mm。上部结构传至地表处荷载标准组合值：竖向为F＝3600kN，力矩为M＝200kN·m。现拟采用桩径为a×a＝400mm×400mm的预制方桩（桩中心间距为3a），桩入土长10m，桩与上层土接触厚度为4m，qs1a＝25kPa；桩进入下层土，桩土接触厚度为6m，qs2a＝50kPa，桩端：qpa＝2250kPa。不考虑承台底土的作用。试：（1）确定单桩承载力特征值（设计值）；《基础工程》考试卷A第3页共5页（2）初选桩数和承台尺寸（要求画出示意图）。（20分）解：（1）单桩承载力特征值（设计值）kNlquAqRisiapppaa10005062544.04.022502）＝（４（2）初选桩数和承台尺寸根1.410005.1222036001.1aRGFn，取n=4根则承台尺寸为2000mm×2000mm，图略kNRkNxMxnGFQkNRkNnGFQaja12002.1107335.0435.0200930100093045.12220360022maxmax桩数满足要求。7.某基坑开挖深度为6m。土层为砂土，重度为20kN/m3，内摩擦角为30o，坑顶地面无超载。拟采用悬臂式排桩支护，现采用简化极限平衡法（Blum法）进行设计计算。试通过计算：（1）画出土压力分布示意图；（2）确定桩墙的最小长度。（20分）31)23045(tan2ak；3)23045(tan2pk零土压力点：paukkuh解得mu75.0坑底处主动土压力强度kPazkaa4031620mkNEa/1351512075.0402164021238021ttkktEapp对桩底弯矩为０得：0aappbEbE即338075.0321575.0361202ttt解得t=4.65m《基础工程》考试卷A第4页共5页桩墙的最小长度为ttuhl2.175.62.1=12.33m《基础工程》考试用工具表C20混凝土：ft=1.1N/mm2＝1100kPaHPB235级钢筋：fy=210N/mm20aapp2maxmax2max0020029.00612.12.1)2/45tan(2)2/45(tan)2/45tan(2)2/45(tanhfMAbEbEyQMxQMAdGRGFnlblWWMAGFpAGFplquAqRRQxMxnGFQRnGFQfpfpczpczpysiijyiijxGaisiapppaaaijiiaaapa为偏心方向边）（07.0hbfFmtl