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基础工程(工民建及造价)第1次作业主观题11. 图示浅埋基础的底面尺寸为43，作用在基础上的主要荷载为：竖向力=3.5103kN，弯矩M=1.5102kNm，持力层的容许承载力s=420kPa。试计算： （1）基底最大及最小压应力各为多少？能否满足承载力要求？ （2）其偏心距是否满足 的要求？ （3）最大压应力达到容许承载力时对应的弯距为对少？参考答案： 解： （1） （3分）,（2分） 代入后，解得： 满足要求 （1分）（1分） （2） 满足要求 （2分） （3） （3分） 12.何谓软弱下卧层？简述软卧下卧层验算的要点。参考答案： 答：如果地基持力层下面存在有承载力更低的软弱土，称为软弱下卧层。当应力超过软弱下卧层的承载力后，基础会因软弱下卧层的破坏而产生过大沉降，从而影响到建筑物的使用。 对软弱下卧层进行强度验算，要求作用在下卧层顶面的全部压力不超过下卧层的承载力，即： pz+pczfz, pz为软弱下卧层顶面处的附加压力设计值； pcz为软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值； fz为软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力设计值。 13.名词解释: 刚性角 参考答案： 答：无筋扩展基础台阶最大容许伸出的宽度与高度的比值所对应的角度，称为刚性角。 基础工程(工民建及造价)第2次作业主观题7.名词解释:持力层 参考答案： 答：基础底面所在的地层称为持力层，它直接承受基础传来的荷载，是地基的主要受力层。 8.名词解释:软弱下卧层 参考答案： 答：在持力层以下且强度明显低于持力层的土层称为软弱下卧层。 9. 什么叫做地基的软弱下卧层，对基础工程有什么影响？ 参考答案： 答：如果地基持力层下面存在有承载力更低的软弱土，称为软弱下卧层。当应力超过软弱下卧层的承载力后，基础会因软弱下卧层的破坏而产生过大沉降，从而影响到建筑物的使用。 10.某外墙下条形基础底面宽度b=1.5m，基础底面标高为1.5m，室内地面标高为0.000，室外地面标高为0.6m，土的重度为 ，墙体作用在基础顶面的竖向荷载F=230KN/m，试求基底压力p 。参考答案： 解：对于条形基础，取单位长度l=1m，h=-0.6-（-1.5）=0.9m 将相关数据代入上式得：11. 图示浅埋基础的底面尺寸为6.57，作用在基础上的荷载如图中所示（其中竖向力为主要荷载，水平力为附加荷载）。持力层为砂粘土，其容许承载力s=240kPa。试检算地基承载力、偏心距、倾覆稳定性是否满足要求。 （提示：要求倾覆安全系数K01.5）参考答案： 解：（2分）（1） （2分），（2分） 代入后，解得： 满足要求 （2分）（2）满足要求 （2分）（3） 满足要求 （2分） 12. 土的变形模量与压缩模量的关系？ 参考答案： 答：变形模量E0压缩模量ES虽都是竖向应力与竖向应变的比值，但概念上有所区别：E0是在现场测试获得，是靠基底正下方土柱周围的土体起到一定的侧限作用；而ES是通过室内压缩试验方法得，是土体在完全侧限条件下的压缩，与其他弹性材料的弹性模量不同，具有相当部分不可恢复的残余变形。理论上E0与ES是可以互相换算的。 13.确定浅埋基础的最小埋深时主要应考虑那些因素？如何确定基础的埋深？ 参考答案： 答：.确定最小埋深： （1）无冲刷时，为保证持力层稳定，埋深应大于一定深度。 （2）有冲刷时，基底应在局部冲刷线以下一定深度。 （3）在寒冷地区，应考虑到土的冻胀性的影响。 .确定埋深： （1）满足最小埋深的要求。 （2）选择埋深浅、性质好的土层作为持力层。 （3）综合技术、经济、施工等方面因素，选出最佳方案。 14. 某土层中地下水位在地表下1.0 m，第一层为粉质粘土，厚2m，天然容重18.6kN/m3，饱和容重18.8kN/m3；第二层为砂质粘土，厚3m，天然容重18.1kN/m3，饱和容重18.4kN/m3；计算土中自重应力并绘出分布图。（水的容重为10 kN/m3）参考答案： 解：第1层： a点：z=0 m， b点：z=1 m， c点：z=2 m，第2层： d点：z=5 m，据此可画出土层中的自重应力cz分布15. 图示浅埋基础的底面尺寸为43，作用在基础上的主要荷载为：竖向力=3.5103kN，弯矩M=1.5102kNm，持力层的容许承载力s=420kPa。试计算： （1）基底最大及最小压应力各为多少？能否满足承载力要求？ （2）其偏心距是否满足 的要求？ （3）最大压应力达到容许承载力时对应的弯距为对少？参考答案： 解：（1） （3分） （2分） 代入后，解得： 满足要求 （1分）（1分） （2） 满足要求 （2分）（3） （3分） 16.名词解释：土的压缩模量参考答案： 土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的竖向应变的比值，称为土的压缩模量。 17.名词解释：地基持力层参考答案：与基础直接接触的那个土层，它直接承受基础传来的荷载，是地基的主要受力层。18.地基与基础的概念是什么？什么叫天然地基浅基础？有哪几种类型？选择基础类型需考虑哪些重要的因素？参考答案： 答：房屋建筑在室外地面标高以下承受上部结构荷载，并将其传递至地层的结构称为基础。 凡基础建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称为天然地基。一般基础埋深较浅，小于基础最小宽度，可采用较简单的施工方法施工的基础称为浅基础。建造于天然地基上的浅基础称为天然地基浅基础。 天然地基浅基础按受力与变形特点分类，可分为刚性基础和柔性基础。选择基础类型需考虑的重要因素有：上部结构荷载的大小、土质情况、上部结构形式、经济因素等。 基础工程(工民建及造价)第3次作业四、主观题(共4道小题)9. 直径为1.2m的人工挖孔桩穿过砂粘土、细砂进入深厚的密实中砂层，各土层的桩周极限摩阻力如下表所列（单位：kPa），桩底中砂的容许承载力取为1230kPa，试按土阻力确定单桩轴向容许承载力。砂粘土 细 砂 中砂 50 65 80 （提示： ）参考答案： 解： （2分） （2分） （3分） （3分） （2分） 10. 名词解释:中性点 参考答案： 答：桩截面沉降量与桩周土层沉降量相等之点，桩与桩周土相对位移为零，称为中性点，即负摩阻力与正摩阻力交界点，无任何摩阻力。 11. 名词解释:端承桩 参考答案： 答：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力可忽略不计,此类桩称为端承桩。 12.名词解释:负摩阻力 参考答案： 答：当土层的向下变形超过竖向桩的向下变形时，土体给与桩体一个向下的摩擦力，常与桩顶荷载的方向一致。而与正常情况下的摩擦力方向相反，故称为负摩擦力。 基础工程(工民建及造价)第4次作业四、主观题(共7道小题)2.单桩承载力和群桩中一根桩的承载力是否相同？并说明其理由。参考答案： 答：不同，一般群桩中一根桩的承载力小于单桩承载力。 造成这种现象的原因即所谓群桩效应。群桩中每根桩的承载力由桩端阻力与桩周摩擦力共同承担，但因桩的间距小，桩间摩擦力无法充分发挥作用；同时，在桩端产生应力叠加。因此，群桩中单桩承载力常小于单桩承载力。 3.产生负摩阻力的情况及原因主要有哪些？参考答案： 答：（1）位于桩周欠固结的软粘土或新填土在重力作用下产生固结； （2）大面积堆载使桩周土层压密下沉； （3）在正常固结或弱超固结的软粘土地区，由于地下水位全面降低，致使有效应力增加，因而引起大面积沉降； （4）自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷； （5）打桩时使已设置的邻桩抬升等。4.桩基础的设计步骤有哪些？参考答案： 答：桩基础设计可按下列步骤进行： (1)确定桩的类型和几何尺寸，初步选择承台底面标高； (2)确定单桩竖向承载力特征位； (3)确定桩的数量及其在平面的布置； (4)单桩受力验算，必要时验算校基沉降； (5)计算桩基中各桩的荷载，进行单桩设计； (6)承台设计； (7)绘制桩基施工图。 5. 图示浅埋基础，已知主要荷载的合力为=5.0103kN，对应的偏心距e=0.3m。持力层的容许承载力为420kPa，现已确定其中一边的长度为4.0m （1）试计算为满足承载力的要求，另一边所需的最小尺寸。 （2）确定相应的基底最大、最小压应力。参考答案： 解：由题，应有 （1） （2分） （3分） （2）（5分）6.名词解释:桩的水平临界荷载Hcr 参考答案： 答：钢筋混凝土桩在承受逐渐增大的水平推力，当受拉区混凝土开裂并退出工作时所对应的水平荷载，称为桩的水平临界荷载。 7. 什么是中性点 参考答案： 答：桩截面沉降量与桩周土层沉降量相等之点，桩与桩周土相对位移为零，称为中性点，即负摩阻力与正摩阻力交界点，无任何摩阻力。 8. 桩产生负摩擦力的条件是什么？在哪些情况需考虑桩的负摩擦作用？ 参考答案： 答：所谓负摩阻力是指桩周围土层由于某种原因而产生超过桩身沉降量的下沉时，作用于桩身向下的摩阻力。 在下列情况需考虑桩的负摩擦作用：1、桩穿过欠压密的软粘土或新填土，而支承于坚硬土层时; 2、在桩周围地面有大面积堆载或超填土时； 3、由于抽取地下水或桩周地下水位下降，使桩周土下沉时； 4、挤土桩群施工结束后，孔隙水消散，隆起的或扰动的土体逐渐固结下沉时； 5、自重湿陷性黄土浸水下沉或冻土融化下沉时。
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