《高等基礎(chǔ)工程學(xué)》考試試卷及完成要.doc

20142015學(xué)年第 一 學(xué)期考試試卷高等基礎(chǔ)工程學(xué) 姓名 學(xué)號(hào) 工作單位 上課時(shí)間：2014年11月 地點(diǎn)：四川省成都市題號(hào)一二三四五六七成績(jī)核分人簽字得分1、 簡(jiǎn)述基于Mindlin解的彈性理論法求樁基沉降的方法和步驟，其計(jì)算值比實(shí)測(cè)值偏大還是偏??？（15分）答：方法：在樁中，樁頂荷載通過樁側(cè)和樁頂傳遞到土中，樁間土和樁頂以下土體中的附加應(yīng)力采用彈性理論Mindlin解來計(jì)算。單樁在荷載作用下沉降由兩部分組成：樁身軸力產(chǎn)生的樁身彈性壓縮引起的樁頂沉降；樁端以下土層壓縮引起的樁頂沉降。只要確定樁身軸力分布和計(jì)算土中附加應(yīng)力，上述兩部分沉降均可計(jì)算。計(jì)算步驟：一.計(jì)算樁端阻力和樁側(cè)阻力；二.計(jì)算樁端阻力和樁側(cè)阻力在土中產(chǎn)生的附加應(yīng)力；三.按分層總和法計(jì)算沉降量。計(jì)算值比實(shí)測(cè)值偏大。2、 簡(jiǎn)述確定單樁豎向抗壓承載力有哪些方法，并請(qǐng)簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)。（15分）答：確定單樁豎向抗壓承載力是：按照樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度確定承載力；按地基對(duì)樁體的支持力確定。具體方法：現(xiàn)場(chǎng)靜載荷實(shí)驗(yàn)法、經(jīng)驗(yàn)公式法、極限平衡理論法、靜力觸探法、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法、打樁公式。 采用現(xiàn)場(chǎng)靜載荷實(shí)驗(yàn)法確定單樁豎向抗壓承載力直觀可靠，但費(fèi)力、費(fèi)時(shí)，通常只在大型、重要工程或地質(zhì)較復(fù)雜的樁基工程中進(jìn)行試驗(yàn)。采用經(jīng)驗(yàn)公式法確定單樁豎向抗壓承載力是一種簡(jiǎn)化計(jì)算方法。3、簡(jiǎn)述預(yù)制樁與灌注樁作為豎向受荷樁的差異與優(yōu)缺點(diǎn)。（15分）答：預(yù)制樁：是工廠加工好再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)打的樁。優(yōu)點(diǎn)：可按設(shè)計(jì)要求在地面良好條件下制作，樁體質(zhì)量高，可大量工廠化生產(chǎn)，加快施工進(jìn)度。缺點(diǎn)：預(yù)制樁截面面積有限（一般是500600mm），樁長(zhǎng)也有限，所以承載能力不會(huì)很高。 灌注樁：是在施工現(xiàn)場(chǎng)樁位處先成樁孔，然后在孔內(nèi)設(shè)臵鋼筋籠等加勁材、灌注混凝土而形成的樁。優(yōu)點(diǎn)：灌注樁無需像預(yù)制樁那樣的制作、運(yùn)輸及設(shè)樁過程，因而比較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：施工技術(shù)較復(fù)雜成樁質(zhì)量控制比較困難。4、 簡(jiǎn)述彈性抗力法計(jì)算基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本原理、計(jì)算簡(jiǎn)圖，并指出其優(yōu)缺點(diǎn)。（15分）答：基本原理：彈性抗力法是將支護(hù)結(jié)構(gòu)劃分為桿系有限元，利用彈性地基梁的分析方法進(jìn)行內(nèi)力和位移計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖：優(yōu)點(diǎn)：與傳統(tǒng)方法相比，彈性抗力法有效的利用了有限元 和計(jì)算機(jī)等手段，為支護(hù)結(jié)構(gòu)各項(xiàng)參數(shù)的選取和 優(yōu)化提供了極大的方便。 彈性抗力法考慮了更多的因素，如基坑分步開挖， 支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度、土體的分層土性指標(biāo)、地下水的作用、拉錨處可能存在的板樁變位等，并能夠求出支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移和轉(zhuǎn)角，還可以對(duì)施工中可 能出現(xiàn)的各種不利情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析。缺點(diǎn)：它作出的開挖面上方的土壓力是主動(dòng)土壓力且恒定不變的假設(shè)與實(shí)際情況是有差別的，它也沒有充分考慮多層錨桿體系施工過程中錨桿或支撐內(nèi)力的變化以及周圍環(huán)境對(duì)基坑的影響等。5、簡(jiǎn)述樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容。（15分）答：圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形計(jì)算；整體滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算；基坑底部土體的抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算；圍護(hù)墻底部土體的抗?jié)B流或抗管涌穩(wěn)定性驗(yàn)算；基坑底部土的抗承壓水頭的穩(wěn)定性驗(yàn)算；支撐或錨碇與圍檁體系的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性計(jì)算；支撐豎向立柱的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性計(jì)算；支護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面強(qiáng)度和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)與計(jì)算；基坑外地表變形和土體移動(dòng)的驗(yàn)算；圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)兼作工程主體結(jié)構(gòu)時(shí)，按照主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所遵循的規(guī)范，驗(yàn)算長(zhǎng)期荷載作用時(shí)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形等。6.簡(jiǎn)述7種地基處理方法，并闡明其適用性。（15分） 答：換填墊層法：以砂石、素土、灰土和礦渣等強(qiáng)度較高的材料，臵換地基表層軟弱土，提高持力層 的承載力，擴(kuò)散應(yīng)力，減少沉降量。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘 等的淺層處理預(yù)壓法在地基中增設(shè)豎向排水體，加速地基的固 結(jié)和強(qiáng)度增長(zhǎng)，提高地基的穩(wěn)定性；加速 沉降發(fā)展，使基礎(chǔ)沉降提前完成。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和沖填土等 飽和粘性土地基強(qiáng)夯法和強(qiáng) 夯臵換法利用強(qiáng)夯的夯擊能，在地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈的 沖擊能和動(dòng)應(yīng)力，迫使土動(dòng)力固結(jié)密實(shí)。適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土、 粘性土、濕陷性黃土、雜填土等地基振沖法采用專門的技術(shù)措施，以砂、碎石等臵換 軟弱土地基中部分軟弱土，與未處理部分 土組成復(fù)合地基，從而提高地基承載力， 減少沉降量。適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素 填土和雜填土等地基。不加填料振沖加 密適用于處理粉粒含量不大于10%的中 砂、粗砂地基。砂石樁法：通過振動(dòng)成樁或錘擊成樁，減少松散砂土 的孔隙比，或在粘性土中形成樁土復(fù)合地 基，從而提高地基承載力，減少沉降量， 或部分消除土的液化性。適用于擠密松散砂土、素填土和雜填土 等地基 水泥粉煤灰碎石樁法：采用振動(dòng)沉管成孔時(shí)對(duì)樁間土具有擠密作用。適用于粘性土、粉土、黃土、砂土、素填土 等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。夯實(shí)水泥土樁法：采用各種成孔機(jī)械成孔，向孔中填入水泥與 土混合料夯實(shí)形成樁體，構(gòu)成樁土復(fù)合地基。 采用沉管和沖擊成孔時(shí)對(duì)樁間土有擠密作用。適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、 雜填土、黏性土等地基。處理深度不超過10m的情況。7、簡(jiǎn)述剛性樁復(fù)合地基中褥墊層的作用。（10分）答：在樁頂與基礎(chǔ)之間設(shè)置褥墊層，荷載經(jīng)基礎(chǔ)由褥墊層分配給樁與土，褥墊層對(duì)樁土荷載具有很好的分配作用。褥墊層在復(fù)合地基中起到了保證樁土共同承擔(dān)荷載及增大基底摩擦的作用；適當(dāng)?shù)娜靿|層厚度和模量，可使樁、樁間土具有合理的荷載分擔(dān)比，從而減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中，提高復(fù)合地基的承載能力。答題要求:1、 打印題目頁(yè)，作為試卷的首頁(yè)。請(qǐng)寫明姓名、學(xué)號(hào)、單位名稱。2、 答題紙請(qǐng)采用A4白紙，手寫答案，嚴(yán)禁打印答案。3、 請(qǐng)獨(dú)立完成試卷，嚴(yán)禁抄襲。4、 12月13日交答卷。換填墊層法：以砂石、素土、灰土和礦渣等強(qiáng)度較高的 材料，臵換地基表層軟弱土，提高持力層 的承載力，擴(kuò)散應(yīng)力，減少沉降量。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃 土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘 等的淺層處理預(yù)壓法在地基中增設(shè)豎向排水體，加速地基的固 結(jié)和強(qiáng)度增長(zhǎng)，提高地基的穩(wěn)定性；加速 沉降發(fā)展，使基礎(chǔ)沉降提前完成。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和沖填土等 飽和粘性土地基強(qiáng)夯法和強(qiáng) 夯臵換法利用強(qiáng)夯的夯擊能，在地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈的 沖擊能和動(dòng)應(yīng)力，迫使土動(dòng)力固結(jié)密實(shí)。適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土、 粘性土、濕陷性黃土、雜填土等地基振沖法采用專門的技術(shù)措施，以砂、碎石等臵換 軟弱土地基中部分軟弱土，與未處理部分 土組成復(fù)合地基，從而提高地基承載力， 減少沉降量。適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素 填土和雜填土等地基。不加填料振沖加 密適用于處理粉粒含量不大于10%的中 砂、粗砂地基。砂石樁法：通過振動(dòng)成樁或錘擊成樁，減少松散砂土 的孔隙比，或在粘性土中形成樁土復(fù)合地 基，從而提高地基承載力，減少沉降量， 或部分消除土的液化性。適用于擠密松散砂土、素填土和雜填土 等地基 水泥粉煤灰碎石樁法：采用振動(dòng)沉管成孔時(shí)對(duì)樁間土具有擠密作用。適用于粘