基础工程试卷A答案.doc

广州大学2010—2011学年第2学期考试卷
课程基础工程考试形式(闭卷，考试）
一、 概念解释（共20分，每小题5分）
1.浅基础
通常把埋置深度不大（小于或相当于基础底面宽度，一般认为小于5m）的基础称为浅基础.
2。摩擦型桩基础
摩擦型桩是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但桩侧阻力分担荷载较多的桩；由摩擦型桩组成的基础称为摩擦型桩桩基础。
3. 温克尔地基模型
温克尔土耳其模型由捷克工程师E. 温克尔（Winkler)于1867提出,其假设地基任意一点所受的压力强度p与该点的地基沉降量s成正比即p=ks，式中比例系数k为基床反力系数(或简称基床系数），其单位为kN/m3.
4。上部结构、基础、地基的共同作用
是指上部结构、基础与地基相互接触组成一个相互作用的完整体系,三者连接部位应同时满足静力平衡、变形协调与位移连续条件，其相互作用与三者之间的相对刚度有关,基础的挠曲特征、基底反力及截面内力分布是三者共同作用的结果。
二、 简答题(共20分，每小题10分）
1.桩基础设计的主要内容?（按设计步骤写出）
（1） 必要的资料准备:如建筑物的类型及其规模、岩土工程勘察报告、施工机具和技术条件等;
（2） 选定桩型、截面和桩长的选择并确定单桩竖向及水平承载力；
（3） 桩平面布置：指桩数确定及平面上的布置；
（4） 承载力验算:单桩承载力验算、桩基软弱下卧层承载力验算、桩基沉降验算、桩基负摩阻力验算等
（5） 承台设计：包括承台尺寸、厚度和构造设计，应满足抗冲切、抗弯、抗剪、抗裂等要求；
（6） 桩身结构设计及桩的质量检验；
（7） 绘制施工图。
2。 地基与基础的震害有那些?
地基的震害主要有：饱和砂土和粉土的振动液化、地震滑坡和地裂、土的震陷等;由此造成地基强度不足
三、某基坑深8m,基坑采用排桩+单道内支撑的结构形式支护，设计资料如图所示。试用等值梁法计算：
1。墙前土压力分布与墙后土压力分布（需绘图示意)；（墙前墙后分别采用郎肯被动土压力和郎肯主动土压力计算模式)（5分）
2。沿墙走向每M墙长范围所受到的支撑力大小（5分）。（共10分）

解：1. 设u为 挡墙前后土压力叠加为零点，则由γuKp=γ（8+u）Ka
u=1m
因此土压力强度分布
z=0mσa=0kPa
z=8mσa=γzKa=18×8×tan2（45°—38°/2)=48kPa
z=9mσ=0kPa
z=8+hdσ=σp-σa =γ（hd—u) (Kp-Ka)
如图所示。
2.采用等值梁法计算，假设支撑间距为1m
确定正负弯矩反弯点：净土压力为零点。取上段分析如图：
由 得
解得R=102.9kN/m
四、某建筑基础基底压力设计值为155kPa,天然地基承载力特征值为60kPa。鉴于地基承载力不足，现拟采用水泥土搅拌桩复合地基。已知复合地基面积置换率为0.2，水泥土搅拌桩直径为500mm，搅拌桩单桩竖向承载力特征值为120kN.试经计算判断该复合地基是否满足承载力要求?(桩间土承载力折减系数取0。8)(10分)
解：
该复合地基满足承载力要求。
五、已知天然地基上某矩形底面浅基础基础埋深为2m，由地表向下土层分布为：埋深0。0m~2.0m为杂填土，重度为17.5kN/m3；埋深2。0m～30。0m为粘土，重度为18。5kN/m3,天然孔隙比为0。80，液性指数为0。60，经载荷实验确定的地基承载力特征值为125kPa.按荷载效应规范组合，上部结构传至地表的竖向轴心荷载为660kN，力矩为60kN。m,水平荷载为15kN，试确定基础底面积尺寸（不考虑地基变形）.（10分)
解：假设b<3m,由天然孔隙比为0.80，液性指数为0。60查表得ηb=0。3 ηd=1.6，故
故基础底面取满足承载力要求.
六、已知某框架结构柱截面尺寸为600mm×400mm，柱下采用天然地基上矩形底面钢筋混凝土独立基础,基础混凝土强度等级为C20，基础底面尺寸为3m×2m,基础等厚，厚度为550mm,底部钢筋混凝土保护层厚度为50mm，基础埋深为2m。按荷载效应基本组合，上部结构传至地表的竖向轴心荷载为900kN，力矩为120kN。m，水平荷载为30kN.实验算底板厚度是否满足抗冲切承载力要求。（10分）
解：
满足抗冲切承载力要求。图略。
七、某竖向受荷桩,桩长为10m，桩身截面尺寸为400mm×400mm，弹性模量为2.6×104MPa。现桩顶作用有500kN的竖向荷载，若桩土间的摩擦力分布沿深度不变(均为20kN/m2)，桩端处沉降值为6mm,试计算：
1.桩身轴力沿深度分布；
2。桩顶的沉降值。（10分）
解:1。
z=0m， Nz=500kN
z=10m,Nz=500—0.4×4×20×10=180kN
桩身轴力随深度线性减小。
2。桩顶沉降=桩端沉降+桩身压缩，故
桩顶沉降=6+=6+=6。82mm
八、某实验楼采用柱下独立承台钢筋混凝土预制桩基础,按荷载效应基本组合，上部结构传至地表的的竖向力为2700kN，力矩为420kN。m，水平力为60kN。现有设计方案如下:基础布置如图所示，承台埋深1。70m，承台厚度900mm，承台底钢筋混凝土保护层厚度为50mm,承台配筋选用HRB335级，平行于y轴布置14根直径12mm钢筋,平行于x轴布置14根直径16mm钢筋。实验算该设计中两个方向的配筋方案是否满足设计要求.(柱600mm×600mm10分）
解：n=5根
=216kN·m
941mm2<1583mm2 （14根直径12mm）=938。7kN·m
4090mm2〉2814mm2 （14根直径16mm)
y方向满足,x方向不满足
（n=4根
=270kN·m
1176mm2<1583mm2 (14根直径12mm）=1127.7kN·m
4914mm2〉2814mm2 （14根直径16mm)
y方向满足，x方向不满足）
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