基础工程2009年期末考试标准答案2

2009～2010学年第一学期《基础工程》期末试卷答案（土木06级-岩土方向）班级学号姓名成绩一选择题（每题2.5分）（注：每题请选择一个最合适的答案）1.下列有关地基模型的说法不正确的是（D）（A）文克勒地基模型假定地基任一点所受的压力强度只与该点的地基变形成正比。(B)按文克勒地基模型，地基变形只发生在基底范围内，而基底以外没有地基变形，该模型忽略了地基中的剪应力。(C)虽然文克勒地基模型与实际情况不符，但一般当基础位于无粘性土上时，地基又比较柔软、且受有局部集中荷载时，采用该模型还是比较恰当的。(D)文克勒地基模型、弹性半空间地基模型、分层地基模型为线弹性地基模型，而邓肯-张模型为非弹性地基模型。2.下列有关浅基础的说法，何项不正确？（A）（A）刚性基础通常由砖、块石、毛石、素混凝土等材料建成，石灰三合土和灰土基础不是刚性基础。（B）刚性基础材料有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度不高，固设计时采用控制基础宽高比的方法使基础主要承受压应力，保证基础内拉应力和剪应力不超过材料强度设计值。（C）当基础埋置深度不大（一般浅于5m），可以用比较简便的方法来建造的可以称为浅基础。（D）浅基础的埋置深度一般指基础底面到天然地面的距离。3.有关墙下条形基础设计，下列说法正确的是：（B）（A）确定基础底面尺寸和计算基础沉降时，不应考虑设计地面以下基础及其上覆盖土的重力。(B)确定基础底面尺寸和计算基础沉降时，应考虑设计地面以下基础及其上覆盖土的重力。(C)进行基础截面设计（基础高度的确定、基础底板配筋中），应考虑设计地面以下基础及其上覆盖土的重力。(D)以上说法均不正确。4.在对柱下独立基础进行设计计算时，应进行的验算有（D）（A）地基承载力验算及基础沉降计算。（B）基础截面的纵、横向抗弯验算。（C）基础截面的抗冲切验算。（D）以上内容都应进行。5.下列计算柱下条形基础的内力方法中，不属于弹性地基梁法的是（C）（A）基床系数法（B）半无限弹性体法（C）倒梁法（D）有限单元法6.柱下条形基础设计时，一般条形基础的两端可向边柱外延伸，延伸长度一般为边跨跨距的25％——30％，下列有关此做法说法不正确的是（A）（A）这样做主要是地基承载力不够，以扩大底面积。（B）主要是使基底几何形心与荷载合力作用点尽量一致。（C）当荷载不对称时，两端伸出长度可不相等，以利于减小不均匀沉降。7.下列不属于桩型选择应考虑因素的是（D）（A）环境条件（B）结构荷载条件（C）地质、施工条件及经济条件（D）上部结构类型8.有关沉井基础的设计计算，下列说法错误的是（B）（A）当沉井基础埋置深度在最大冲刷线以下较浅仅数米时，可不考虑基础侧面土的横向抗力影响。（B）当沉井基础埋置深度较大时，在验算地基应力、变形及稳定性时不考虑基础侧面土体弹性抗力影响。（C）沉井基础无论埋深大小，均需进行下沉系数、下沉稳定系数及抗浮安全系数的验算。（D）沉井基础结构的设计验算还应包括刃脚、井壁及封底混凝土的厚度计算。9.下列有关刚性桩和弹性桩的说法何项不正确：（D）（A）刚性桩一般指入土深度ah≤2.5的桩，长径比较小或周围土较松软。（B）柔性桩一般指入土深度ah2.5的桩，长径比较大或周围土较坚实。（C）刚性桩受横向力的作用，桩身挠曲变形不明显，如同刚体一样绕桩轴某点转动，基桩横向设计承载力可能由桩侧土的强度和稳定性决定，如沉井基础。（D）柔性桩在水平力作用下其最大侧向位移一般不在桩顶。10.下列有关基坑围护的说法中错误的是(该题c项少打一字悬臂“桩”墙故选A，C项均正确)（A）设计重力式水泥土挡墙时应进行绕坑底的抗倾覆验算。（B）支护结构是指基坑围护工程中采用的围护墙体（包括防渗帷幕）及内支撑系统（或土层锚杆）等的总称。(C)悬臂桩墙式挡土结构墙身刚度小，故内力变形均较大。(D)土钉支护是由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成的。二问答题（每题10分）1.简述天然地基上浅基础的设计的主要内容?(10分)答1.选择基础的材料、类型和平面布置；2.选择基础的埋置深度；3.确定地基承载力；4.确定基础尺寸；5.进行地基变形与稳定性验算；6.进行基础结构设计；7.绘制基础施工图，提出施工说明。2.如何区分无限长梁和有限长梁？文克勒地基模型上有限长梁的内力是如何求得的？(10分)答：无限长梁和有限长梁是根据地基梁柔性指数L的大小进行划分的，当L时，为无限长梁；L4/时，为有限长梁。（4分）对于有限长梁的内力可按如下方法求得：①把有限长梁Ⅰ延长为无限长梁Ⅱ，查表计算无限长梁Ⅱ上相应于Ⅰ梁两端A和B截面由于外荷载引起的内力Qa、Ma及Qb、Mb；②因实际上梁Ⅰ两端为自由界面，故可在A、B两端外侧加一对虚拟荷载MA、PA及MB、PB，使得该附加荷载在无限长梁Ⅱ上A、B截面处产生的内力为－Qa、－Ma及－Qb、－Mb。如此，梁Ⅰ和梁Ⅱ的AB段可近似等价。按此条件列出方程可求得虚拟荷载MA、PA及MB、PB。③按叠加原理计算在已知荷载和虚拟荷载共同作用下梁Ⅱ上AB段各点的内力，即为有限长梁Ⅰ的解。（2*3=6分）3.什么是补偿基础？答：为了减小拟建建筑物的沉降量，除了采用地基处理和桩基础等措施外，补偿基础也是一种很好的基础形式。（2分）它假设建筑物沉降与建筑物基底附加应力成正比，因此理论上当建筑物基底附加应力为零时，建筑物沉降也为零。基底附加压力0p如下：00cNppdA当建筑物设计一旦确定，基础底部总压力p相应确定。只要通过增加埋深就可以减少基底附加压力。（5分）当0NdA时，基础底面附加压力为零，即建筑物重力等于基坑挖去土体的总重，称为全补偿基础；(2分)若0/NAd称为部分补偿基础，二者通称为补偿基础。（2分）补偿基础通常作为具有地下室的箱型基础和筏板基础，由于地下室存在，基础具有大量空间，可避免大量回填。（1分4.什么叫群桩效应？请说明单桩承载力与群桩一根中的承载力有什么不同？答：群桩在竖向荷载作用下，由于承台、桩、土之间相互影响和共同作用，群桩承载力将不等于各单桩承载力之和，群桩的沉降也明显地超过单桩，这种现象称为群桩效应。（5分）由于承台、桩、土之间相互影响和共同作用，使得桩侧阻力和桩端阻力受到干扰，群桩中任一根桩的工作形状都不同于孤立的单桩。一般情况下，对于粘性土中的摩擦桩，群桩中单桩承载力较孤立的单桩承载力明显下降；对于砂土中的摩擦桩，由于挤土效应，群桩中单桩承载力较孤立的单桩承载力有可能增加；对端承型桩，承台、桩、土之间相互影响较小，群桩中单桩承载力与孤立的单桩承载力相近。规范中引入桩侧阻群桩效应系数、桩端阻群桩效应系数、桩侧阻端阻综合群桩效应系数及承台底土群桩效应系数来反应各影响因素对群桩中单桩承载力的影响。（5分）5进行重力式水泥土挡土墙设计需进行哪些基本验算？答：重力式水泥土挡土墙所需进行的验算有：①绕墙趾的抗倾覆验算。②沿围护墙底面的抗滑验算。③为防止坑内出现流砂现象，应进行抗渗验算。④整体圆弧滑动稳定验算。⑤水泥土挡土墙本身结构强度验算。（每要点2分）6.什么是桩的负摩阻力？产生负摩阻力的原因有哪些？答：当桩周土体因某种原因突然发生下沉，其沉降速率大于桩沉降时，桩侧土就相对于桩做向下运动，而使得土对桩的摩阻力向下，称为负摩阻力。2分产生原因：（4条即得8分）(1)桩基础附近地面有大面积堆载，引起地面沉降，对桩产生负摩阻力；(2)土层中抽取地下水或其它原因引起地下水位下降，使得土层产生自重固结下沉；(3)桩穿过欠固结土层进入硬持力层，土层产生自重固结下沉；(4)桩数密集，群桩打桩，使得周围产生了大的超孔隙水压力，打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉。(5)黄土、冻土中，因黄土湿陷，冻土融化引起地面下沉。7.沉井基础下沉困难时，可采取哪些措施？答：应采取尽量降低井壁侧面摩阻力措施来克服困难。1分（1）将沉井井壁设计为阶梯型；3分（2）在井壁埋设高压射水管组，利用高压水流冲松井壁附近的土，且水流沿着井壁上升润滑井壁，使得阻力减小；3分（3）预先埋设管道，采用壁外喷射高压空气或触变泥浆。3分8.什么是基础埋深？影响基础埋深的因素有那些？答：基础的埋深指基础地面到天然地面的垂直距离。(2分)埋深确定的原则是能浅埋尽量浅埋，但还要考虑以下影响因素：①建筑物的用途类型及荷载大小。②工程地质和水文地质条件。③相邻建筑物基础埋深的影响。④地基土冻胀和融陷的影响。⑤补偿基础。（答出四点可得8分）三计算题（15分）某墙下钢筋混凝土条形基础，轴向力设计值N＝200KN/m，埋深d＝1m，墙宽240mm，修正后的地基承载力特征值fa＝100KN/m2，基础中保护层厚度取40mm，底板高度取h＝350mm，有效高度h0＝300mm，混凝土强度等级C20，fc＝6.9N/mm2，钢筋HP235级，fy＝210N/mm2，试设计此基础。（注：可能用到公式：截面抗剪承载力V1＝0.7ftho，V1＝0.07fcb’ho，2maxmin6bMANpj，截面抗弯承载力M1＝0.9Asfyho）解：基础宽度bmhfNba5.2120100200（3分）地基净反力2/805.2/200mKNpj计算截面取到墙边。该截面最大剪力为mhbb13.1224.025.2221KNlbpVj4.9013.11801（3分）截面抗剪承载力为KNKNNhbfVc4.901451014530010009.607.007.030'（3分）截面最大弯矩为mKNjbpMj08.5113.11802121221（3分）受力钢筋面积为209003002109.0510800009.0mmhfMAys（3分）选配Ø14@160钢筋，配筋面积962mm2。