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2014-2015学年第一学期期末《基础工程》大作业一、填空（每空1分，共15分）1.减少建筑物不均匀沉降的结构措施包括减轻建筑物自重、设置圈梁和钢筋混凝土构造柱、减小或调整基低附加应力、设置连系梁、采用联合基础或连续基础。2.季节性冻土地基的设计冻深影响因素有土的冻胀性、土的类别、周围环境等。3.桩基础按承台位置可分为高桩承台桩基础和低桩承台桩基础两种。4.地基基础极限状态分为承载力极限状态和正常使用极限状态。5.桩按设置效应通常可分为挤土桩、部分挤土桩及非挤土桩三种。二、名词解释（每词3分，共15分）1.承载能力极限状态；2.群桩效应；3.正常使用极限状态；4.桩端阻的深度效应；5.桩的负摩阻力答：1、承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变形的极限状态。2、群桩效应：在高层建筑基础设计时不能不考虑的就是群桩效应，群桩效应就是指群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，承载力往往不等于各单桩承载力之和这一现象。3、正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。4、桩端阻的深度效应：桩的承载力(主要是桩端承载力)随着入土深度，特别是进入持力层的深度而变化，这种特性称之为深度效应。5、桩的负摩阻力：就是当桩身穿越软弱土层支承在坚硬土层上，当软弱土层因某种原因发生地面沉降时，桩周围土体相对桩身产生向下位移，这样使桩身承受向下作用的摩擦力，软弱土层的土体通过作用在桩侧的向下的摩擦力而悬挂在桩身上;这部分作用于桩身的向下摩擦力，称为负摩阻力。三、简答题（每题6分，共30分）1.采用什么方法确定单桩承载力？答：按桩身材料强度和土对桩的支承力综合确定，按土对桩的支承力确定是单桩承载力的方法有：静载荷试验、静力学公式等。2.影响桩荷载传递的主要因素有哪些？答：其主要特点有：（一）水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对。3.刚性基础有哪些主要特点？答：刚性基础具有一定的抗压强度，但抗拉强度和抗剪强度低，不能承受弯矩。4.何谓中性点？有什么特点？答：桩桩土之间不产生相对位移的截面位置，称为中性点。中性点以上桩身受负摩阻力，以下受正摩阻力。5.地基处理方法有哪些？答：①垫层法②排水固结法③深层水泥搅拌法④高压喷射注浆法⑤强夯法⑥振冲法2014-2015学年第一学期期末《基础工程》大作业四、绘图说明排水固结法由哪几个系统构成？各起什么作用？为何要联合使用？（20分）答：排水固结法，其基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性，尤其是上海地区多夹砂薄层的特点，也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土，在一定条件下，采用电渗排水井点也是合理而有效的。加压系统是指对地基施加的荷载布置。排水系统与加压系统总是联合使用的。如果只设置排水系统，不施加固结压力，土中的孔隙水没有压差，不会发生渗透固结，强度不会提高。如果只施加固结压力，不设置排水体，孔隙水就很难排出来，地基土的固结沉降就需要较长的时间。因此，要保证排水固结法的加固效果，从施工角度考虑，主要做好以下三个环节：铺设水平垫层、设置竖向排水体和施加固结压力。排水固结法一般适用于饱和软黏土、吹填土、松散粉土、新近沉积土、有机质土及泥炭土地基。五、计算题（20分）某厂房设计框架结构独立基础。地基土分3层：表层人工填土，天然重度γ1=17.2kN/m3，层厚0.8m；第2层为粉土，重度γ2=17.7kN/m3，层厚1.2m；第3层为黏土，孔隙比e=0.85，2014-2015学年第一学期期末《基础工程》大作业液性指数IL=0.6，重度γ3=18.0kN/m3，层厚8.6m。基础埋深d=2.0m，位于第3层黏土顶面。上部荷载F=1600kN，M=400kN·m，水平荷载Q=50kN。（假定ψf=1.0）设计柱基底面尺寸。答：1）中心荷载作用基底面积计算同前，A1＝8.74m2。（2）考虑偏心荷载不利影响A加大基础底面积20％A＝1.2A1＝1.2*8.74＝10.48m2，取3.0*3.6＝10.8m2，基础宽度不大于3m。B计算基础及台阶上的土自重：G＝d*A*?G＝2*10.8*20＝432knC计算基底抵抗矩：W＝l*b2/6＝3.0*3.62/6＝6.48m3D计算基底边缘最大与最小应力：（5）验算基底应力：(pmax+pmin)/2=(259.1+117.1)/2=188.1kpafa=223kpa，安全。pmax＝259.1kpa1.2fa=1.2*223=267.6kpa，满足要求。