基礎(chǔ)工程學(xué)復(fù)習(xí)題及一答案詳解

1、基礎(chǔ)工程學(xué)復(fù)習(xí)題及詳解第一章至第二章一、判定下列說法是否正確，將V>x符號填入括號內(nèi)。1當(dāng)淺層地基土的承載力及變形不能滿足上部結(jié)構(gòu)荷載及變形要求時(shí)，采用樁基礎(chǔ)是有效的方法之一。（V2由長徑比（l/d）較大的樁組成的樁基礎(chǔ)，承載力較易滿足荷載要求，但沉降值不易滿足建筑 地基的變形允許值。（x ）3采用樁基礎(chǔ)的高聳建（構(gòu)）筑物，其整體傾斜值易滿足建筑地基的變形要求。（V ）二、名詞解釋1地基一一受到建筑物荷載影響的那一部分土層（相當(dāng)于壓縮層范圍內(nèi)的土層）或巖層稱為地 基。2. 基礎(chǔ)一一建（構(gòu)）筑的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)，一般情況下，基礎(chǔ)往往位于室外地面標(biāo)高以下， 它承受著上部結(jié)構(gòu)的荷載，且將荷載傳

2、遞到地基土中。三、問答1. 天然地基上的淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容是什么？ 在進(jìn)行天然地基上的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮地基及基礎(chǔ)兩方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容。設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟： 為了適應(yīng)地基強(qiáng)度， 而且要使地基的變形及穩(wěn)定性符合設(shè)計(jì)要求， 天然地 基設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括： 確定基礎(chǔ)埋深及地基承載力特征值， 確定基礎(chǔ)底面尺寸， 并對地基變形 及穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。 為了保證基礎(chǔ)自身的強(qiáng)度及穩(wěn)定性， 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包括確定基礎(chǔ)類型及材料， 對 基礎(chǔ)內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，從而確定基礎(chǔ)豎直剖面尺寸，并進(jìn)行配筋計(jì)算等。2. 淺基礎(chǔ)按受力性能分類，各類基礎(chǔ)包括哪幾種？ 淺基礎(chǔ)按受力性能分為剛性基礎(chǔ)（無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)）及柔性基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)如：磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、

3、毛石混凝土基礎(chǔ)、 灰土基礎(chǔ)、 三合土基礎(chǔ)及素混凝土基礎(chǔ)等。 柔性基礎(chǔ)指鋼筋混凝土基礎(chǔ)。3. 如何根據(jù)靜載荷試驗(yàn)成果確定地基承載力特征值？采用o.25m2、0.50m2或1.0m2的方形載荷板對地基土進(jìn)行載荷試驗(yàn)，當(dāng)荷載壓力-沉降（p-s）曲線有明顯比例界限（曲線由近直線變?yōu)榍€的拐點(diǎn)）時(shí)，取該比例界限對應(yīng)的荷載為地 基承載力特征值；當(dāng)曲線的比例界限不明顯，但能判定極限荷載（曲線陡降前的拐點(diǎn)），且該極限荷載小于對應(yīng)比例界限荷載值的 2 倍時(shí)， 取極限荷載的一半為地基承載力特征值； 當(dāng)不能用上 述二種方法確定時(shí)，當(dāng)壓板面積為0.250.5m2,可取承壓板沉降值與承壓板寬度之比s/b=0.010.0

4、15 所對應(yīng)的荷載為地基承載力特征值，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。確定某土層承載力時(shí)， 參加統(tǒng)計(jì)的試驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于 3點(diǎn)，當(dāng)各試驗(yàn)實(shí)測值的極差不超過平均 值的 30%時(shí)，取平均值作為該土層的地基承載力特征值f ak。4. 將淺基礎(chǔ)按構(gòu)造及形式分類 可分為墻下條形基礎(chǔ)（剛性及柔性） 、獨(dú)立基礎(chǔ)（剛性及柔性）及連續(xù)基礎(chǔ)，連續(xù)基礎(chǔ)中包 括柱下條形基礎(chǔ)、十字交叉基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。5基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的基本原則基底壓力應(yīng)不大于修正后的地基承載力特征值; 地基變形值應(yīng)不大于建筑物的地基變形允許值; 水平荷載作用時(shí)應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求。4.確定基礎(chǔ)埋深時(shí)，應(yīng)考慮哪幾方面因素？(1) 依建筑物的使用要求、荷載

5、大小及性質(zhì)選擇埋深(2) 依建筑場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件選擇埋深(3) 考慮地基土凍脹和融陷的影響確定埋深(4) 考慮對已有建筑物基礎(chǔ)的影響確定埋深(5) 考慮地下水及地表水對基礎(chǔ)埋深的影響四、計(jì)算題1. 教材p26【例題2】某辦公樓外墻基礎(chǔ)埋深2m室內(nèi)外地面標(biāo)高差 0.45m ,上部結(jié)構(gòu)荷載值 Fk=240kN/m,持力層3為粉質(zhì)粘土，重度=18kN/m , e=0.8, I l=0.833 , fak=190kPa,試求基礎(chǔ)寬度。見教材圖2-2(例2附圖) 解：1)求修正后的地基承載力特征值fa設(shè)基礎(chǔ)寬b<3m, d>0.5m,.只進(jìn)行深度修正，按表2-7及式(2 7)f a

6、=190 + 1.6 X 1 8 X (2-0.5)=233.2kPa2) 確定HH=2 + 0.45 X 1/2=2.23m3) 求基礎(chǔ)寬度取1m長墻段作計(jì)算單元，按式 (2 16)=1.27m取 b=1.30m按此試算結(jié)果，驗(yàn)算是否滿足式(2 8)要求：pk=(Fk+G)/b =229kPa, pk<fa,滿足要求。注意：當(dāng)?shù)酌娣e確定后，對矩形基礎(chǔ)，最終應(yīng)確定基礎(chǔ)長度I及寬度b,對中心受壓基礎(chǔ)，一般l/b取用11.5為宜。2. 某建筑的承重墻采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，墻體厚度360mm基礎(chǔ)頂面荷載設(shè)計(jì)值 F=300kN/m,基礎(chǔ)底面寬度b=1.5m,地基土承載力滿足荷載要求。 設(shè)基礎(chǔ)混

7、凝土強(qiáng)度等級為 C20, ft =1.1N/mnf, 采用I級鋼筋，fy =210N/mm，基底鋪設(shè)墊層，試確定該條形基礎(chǔ)底板的厚度及配筋。解： 求基底凈反力Pj:(第6題圖)pj = F/ b = 300 /1.5 =200 (kPa)求控制截面剪力 V:由式(2-31 ):V= pj (1.5 - 0.36) / 2 =200X 0. 57 =114 (kN/m)求基礎(chǔ)底板控制截面處有效高度ho底板厚度h：按式(2-32)計(jì)算，3hc> V/ (700 X ft) = 114 X 10/ 7001.1 = 148 (mm)360I ZA千口*一尸區(qū)壬二6250p.墊層1500 

8、9;| I 5 I B ' r |'12110因基底鋪設(shè)墊層，則 h=148 + 45 =193(mm),為滿足構(gòu)造要求，底板厚度不應(yīng)小于200mm即底板厚度取 h = 200mm 貝U ho = 200 - 45 = 155(mm)。 計(jì)算基礎(chǔ)底板彎矩，配置底板受力筋及分布筋:2 2由式(2-33 ) M= pj (b-a) / 8 =200 x (1.5-0.36)/ 8 = 32.49 (kN m)62受力筋截面總面積：As= M (0.9 h°fy) = 32.49 x 10/ (0.9 x 155 x 210) = 1109 (mm )選用12的I級鋼筋，每

9、延米條基鋼筋根數(shù)n = 1109/ (根)。取根。即條形基礎(chǔ)縱向每延米布設(shè)橫向受力筋(垂至于條基走向)根(兩側(cè)邊緣的鋼筋留足保護(hù)層,鋼筋均勻布置)分布筋選用250受力筋及分布筋間距均滿足構(gòu)造要求。3. 一上部結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)值 F=700kN的柱基，柱截面350 x 350mm相當(dāng)于室內(nèi)地面的基礎(chǔ)埋深 1.8m , fa=180kPa,基礎(chǔ)擬采用I級鋼筋，混凝土強(qiáng)度等級為C25,基底鋪設(shè)墊層100mm試設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。見教材圖2-23 。解：1)計(jì)算基礎(chǔ)底面積F2A4.86m2f a - ；' H2)計(jì)算基礎(chǔ)底板厚度 h基底凈反力pj=F/A=144.6kPa基礎(chǔ)底邊長l=b=、A =2.2m混

10、凝土為 C25 時(shí)，ft=1.27N/mm2由式(2 39)求得 ho>0.27m。依以上計(jì)算結(jié)果 b=2.2m, bc+2ho=0.93m，屬 b>bc +2h。情況, 即可能產(chǎn)生的沖切錐底在基礎(chǔ)底面內(nèi)。采用式h0時(shí)，當(dāng)截面高度影響系數(shù)1hp= 1,(2-37)或(2 39)計(jì)算合理。在按式(2 37)求算可將該不等式簡化成式(2 48)，以方便計(jì)算，即h。二丄玉(2-48)22上式中：c/bUPUbc)(2-49)當(dāng)柱截面及基礎(chǔ)底面均為正方形時(shí)因基底鋪設(shè)墊層，則基礎(chǔ)底板厚3)配筋計(jì)算：按式(2 40)、1 0.7Pj(b-bc)(b bc) c 二1 0.7Pjh=b+45=3

11、15mm 取 350m,則(2 41)(2-50)ho=305mm1 j6M I=(l -ac) (2b bc) =97.95kN m=97.95x 10 N mm24AsIM一 =1699mm 2 ( I級筋，fy=210N/mm)0.9h° fy1699鋼筋選用0 12,則鋼筋根數(shù)為1699 =15根，采用16根鋼筋，且基礎(chǔ)四邊留足保護(hù)層,兀d2 /4鋼筋均布即可。因?yàn)橹孛婕暗装寰鶠檎叫危逝浣顬?2 140,雙向配置，見圖2-23。4. 教材p39【例題4】某辦公樓外墻厚 360mm 上部結(jié)構(gòu)荷載值 Fk = 88kN/m，修正后的地基承載力特征值fa= 90kPa。從室內(nèi)

12、設(shè)計(jì)地面算起，基礎(chǔ)埋深1.55m，室外地面低于室內(nèi)地面0.45m，擬采用灰土基礎(chǔ)，試設(shè)計(jì)該外墻基礎(chǔ)的幾何尺寸，見教材圖2-11。解：(1)求基礎(chǔ)寬b，按式(2 16)Fkfa - H880.459° 一20 (山一 £)二 1.38 m取 b=1.40m(2) 求墻基大放腳下灰土基礎(chǔ)允許懸挑長度:按表2-15 , pk= 89kPa, b2/H° =1/1.25，設(shè)基礎(chǔ)為兩步灰土基礎(chǔ)(即分兩次鋪土，每次夯實(shí)至15°mm厚)，即厚度 300mm得b2 =300/1.25=240mm(3) 求大放腳臺階級數(shù)：采用兩皮一收(砌兩層磚后，其上的一層磚往內(nèi)收)及一

13、皮 一收(砌一層磚往內(nèi)收一層)相間做法，每收一次，兩側(cè)各收1/4磚長，則臺階數(shù)為：n >(-a _b2)丄 4672 2 60取n=5,即五級臺階。5. 教材【例題5】設(shè)計(jì)某教學(xué)樓外墻鋼筋混凝土基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的荷載設(shè)計(jì)值F=240kN/m，修正后的地基承載力特征值 fa=155kPa;混凝土強(qiáng)度等級為 C20,鋼筋為I級，基底標(biāo)高-1.75m，基底墊 層厚100mm見教材圖2-17。解：(1)求基礎(chǔ)寬度：b F 1930mm，取b=2.0mfa - ；'H(2)確定底板厚度：基底凈反力p = F/b = 120kPa1I I截面設(shè)計(jì)剪力：V= p： (b - a )=

14、 98.4kN2底板有效高度按式(2 32)，混凝土為C20時(shí)，ft=1.1N/mm2ho = V/ 700ft = 128mm按式(2 32)中有關(guān)要求，因設(shè)有墊層，底板厚h = h 0+45 =173mm,為滿足構(gòu)造要求,取 h=200mm 實(shí)際 ho = 155mm1= 8pj(b-a)受力筋截面積，按式(3)底板配筋計(jì)算，I I截面彎矩按式(2 33)2 6-.=40.34kN m =40.34 X 10 N - mm(2 34)計(jì)算，采用I級鋼筋，fy=210N/mm2As = M0.9 ho fy = 1377mm條基縱向每米長度內(nèi)可選9© 14鋼筋：As = 153.9

15、 X 9 = 1385mm2均布即可?；A(chǔ)工程學(xué)A (專)作業(yè)二答案第三章一、問答題1. 簡述剛性基礎(chǔ)的特點(diǎn)及適用條件 一一基礎(chǔ)自身的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于其抗拉、抗剪強(qiáng)度，能承受較大的豎向荷載，但不能承受因撓曲變形而產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。由于基礎(chǔ)的抗拉、抗彎曲強(qiáng)度較低，當(dāng)上部荷載分布不均或地基土層強(qiáng)度不均時(shí)，一旦 產(chǎn)生沉降不均時(shí)，剛性基礎(chǔ)易斷裂，且剛性基礎(chǔ)受剛性角的限制，其截面尺寸宜窄不宜寬，并應(yīng) 有足夠的埋深。因此，當(dāng)上部荷載不大且分布均勻、地基土為承載力較高的均質(zhì)地基時(shí)，適宜采 用剛性基礎(chǔ)。2. 簡述柔性基礎(chǔ)的特點(diǎn)一一對無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)而言，鋼筋混凝土基礎(chǔ)屬柔性基礎(chǔ)。它不僅具有一定的抗壓強(qiáng)度，能承受

16、上部結(jié)構(gòu)的豎向荷載， 且具有一定的抗拉、 抗彎曲強(qiáng)度，能承受撓曲變形及其所產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪 應(yīng)力，因而能抵抗一定的不均勻沉降。柔性基礎(chǔ)不受剛性角的限制，可采用寬截面淺埋深的形式。例如，當(dāng)?shù)鼗休d力較低時(shí)， 可加大基礎(chǔ)寬度以減小基底單位面積荷載，使上部結(jié)構(gòu)荷載與地基承載力相適應(yīng)。3. 上部結(jié)構(gòu)剛度（絕對剛性和絕對柔性結(jié)構(gòu)）對基礎(chǔ)受力的影響當(dāng)上部結(jié)構(gòu)接近絕對剛性（如剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)）時(shí)，基礎(chǔ)的整體彎曲不明顯，而 基礎(chǔ)的局部彎曲必須考慮，見教材圖1- 6;當(dāng)上部結(jié)構(gòu)接近絕對柔性（如排架結(jié)構(gòu)、層數(shù)較少長度較大的框架結(jié)構(gòu)）時(shí)，基礎(chǔ)的整體彎曲及局部彎曲都應(yīng)考慮。4. 基礎(chǔ)剛度（絕對柔性和絕對剛性基礎(chǔ)）

17、對基底反力分布的影響基礎(chǔ)剛度接近絕對柔性時(shí)，基底反力與基礎(chǔ)頂面荷載（均勻分布或非均勻分布）的分布 形態(tài)一致，且大小相等、方向相反，見教材圖1-7;當(dāng)基礎(chǔ)剛度接近絕對剛性時(shí)，基底反力與基礎(chǔ)頂面荷載大小相等方向相反，但反力與基礎(chǔ)頂面荷載的分布形態(tài)不一致，當(dāng)基底土性較好 時(shí)，反力往往呈鞍形分布，見教材圖1- 8。5. 確定地基承載力的常用方法有哪幾種?按理論公式確定地基承載力：（1）按土力學(xué)中的太沙基公式（2-3、2-4 ）、漢森公式（2-5 ）計(jì)算出地基極限承載力 pu,將 地基極限承載力pu除以安全系數(shù) K（ K=23）可得地基承載力允許值，相當(dāng)于修正后的地基 承載力特征值fa,艮卩Pu/ K

18、= fa。（2）按規(guī)范公式（2-6 ）計(jì)算地基承載力特征值fa。按原位測試法確定地基承載力特征值：參考教材p23及規(guī)范有關(guān)條文。地基承載力特征值的修正：按載荷試驗(yàn)或其它原位測試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，只有在基礎(chǔ)寬度bw3m基礎(chǔ)埋深dw0.5m的條件下方可適用。當(dāng) b>3m d>0.5m時(shí)，應(yīng)對特征值fak進(jìn)行寬度及深 度修正，除巖石地基外，修正后的地基承載力特征值按下式求得：fa= fak + bb-3d n（d- 0.5）（ 2-7 ）三、計(jì)算題 31墻下條形基礎(chǔ)每延米荷載H=180kN/m，基礎(chǔ)埋深d=1.1m，地基承載力特征值 fak=144.5kPa，3： 7

19、灰 土大放腳200 60X6380IIMII墻體寬380mm采用厚450mm勺灰土基礎(chǔ)，試確定基礎(chǔ) 面寬度b，驗(yàn)算基底壓力，確定墻體大放腳底寬 （大 腳共6層臺階）。解： 求修正后的地基承載力特征值fa。（修正系數(shù)d=1.1，地基土平均重度 丫 m=18kN/m3）6設(shè)基礎(chǔ)寬bv 3m,由式（2-7 ）6fa = f ak + d m （ d-0.5）6b=144.5 + 1.1 X 18 (1.1 - 0.5)= 156.38(kPa)3求灰土基礎(chǔ)底面寬度 bo (基礎(chǔ)及填土的平均重度-=20kN/m )按式（2-16 ） bk一fa -YH為便于施工，取 b =1.5m。按式（2-13），

20、180156.38 20 1.1= 1.34(m)（第1題圖）基底壓力 pk = ( Fk + G) / b = (180 + 20 X 1.5 X 1.1) /1.5= 142 (kPa) PkV fa ,滿足式(2-8)要求。求墻體大放腳底寬 bzo如圖所示，墻體大放腳設(shè) 6級臺階，臺階總高度為（120+60） X 3 = 540mm按表2-15中磚基礎(chǔ)臺階寬咼比允許值為1/1.5。即（b -38°）/540 =1/1.5b =（54°38°） 2=1100（mm）221.522. 某建筑物的樁基礎(chǔ)采用直徑600mm長15m的泥漿護(hù)壁鉆孔樁，承臺底面以下各土層

21、厚度、摩阻力及端阻力如下：粉質(zhì)粘土，厚度3.0m，極限摩阻力qsk = 50kPa，粘土，厚度10.0m,極限摩阻力qsk = 75kPa，粉質(zhì)粘土夾細(xì)砂，厚度大于6m,極限摩阻力qsk= 80kPa，極限端阻力qpk= 700kPa,求單樁極限承載力Q及基樁承載力設(shè)計(jì)值R，若由3樁組成樁基礎(chǔ)，求3樁基礎(chǔ)承載力設(shè)計(jì)值 R。（樁側(cè)及樁端阻抗力分項(xiàng)系數(shù)丫 s=y p=1.67 ）解：由教材式（5-13 ）,單樁極限承載力 Qk為Qik Qk + CpkQk = n X 0.6（50 X 3 + 75X 10 + 80X 2） = 1997.04 （kN）Qk= 700X n X 0.6 2/4 =

22、 197.82 （ kN）Qk= 1997.04 + 197.82 = 2194.86 （ kN）由教材式（5-20 ）,基樁承載力設(shè)計(jì)值為R= ( Qk/ Y s) + ( Qk/ Y p)=(1997.04/1.67 ) + ( 197.82/1.67 )=2194.86/1.67 = 1314 ( kN)3樁基礎(chǔ)承載力設(shè)計(jì)值R為：Ps= 3R= 3 X 1314= 3924 (kN)基礎(chǔ)工程學(xué)A （專）作業(yè)三答案第四章一、名詞解釋1 單樁豎向極限承載力單樁在豎向荷載作用下到達(dá)破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時(shí)所對應(yīng)的最大荷載即為單樁豎向極限承載力。通常樁的破壞是由地基土強(qiáng)度破壞造成的

23、，只有在樁側(cè)土及樁端土能提供的承載力超過樁身強(qiáng)度所能承受的荷載時(shí)，才會出現(xiàn)由樁身材料強(qiáng)度破壞而引起的樁的破壞。2基樁一一工程中，將群樁基礎(chǔ)中的單樁稱為基樁。3 復(fù)合基樁一一多數(shù)情況下，樁頂承臺下地基土也分擔(dān)一部分荷載，將承臺底地基土也承擔(dān)荷載（即包含承臺底土阻力）的基樁稱為復(fù)合基樁。4.復(fù)合樁基一一由樁和承臺底地基土共同承擔(dān)荷載的樁基統(tǒng)稱為復(fù)合樁基。工程中絕大多數(shù)樁基礎(chǔ)均屬復(fù)合樁基 （當(dāng)不應(yīng)考慮承臺底土反力時(shí)及樁承臺與地基土脫開時(shí)除外 ） 。5群樁效應(yīng) 群樁基礎(chǔ)受豎向荷載后，由于承臺、樁、土的相互作用使各基樁側(cè)阻力、 樁端阻力、 沉降等性狀發(fā)生變化而與單樁明顯不同，群樁承載力往往不等于各單樁承

24、載力之 和，工程中稱這一特征為群樁效應(yīng)?？梢?，群樁效應(yīng)只是摩擦型群樁才具有的特征。 4二、判斷題1采用打入法施工的樁均屬擠土樁。（X ）2受荷載的樁即使樁端持力層較堅(jiān)硬，但樁側(cè)摩阻力先發(fā)揮，待摩阻力發(fā)揮較充分時(shí)，樁端阻力才開始發(fā)揮。（V ）3處于均質(zhì)土層中的樁，樁側(cè)摩阻力需在地表以下一定深度處才能達(dá)到最大值。（V ）4樁體所處的樁周土與樁端土的性狀一致時(shí)，可認(rèn)為該樁屬純摩擦樁。（ V ）5當(dāng)樁側(cè)摩阻力達(dá)極限值時(shí)，樁端阻力仍有較大余量。（V ）6對長徑比（l/d）很大的樁進(jìn)行擴(kuò)底，可使單樁的承載力明顯提高。（X）7.樁基承載力僅僅指地基土對樁的支承力。（X ）&端承型群樁不必考慮群樁效應(yīng)

25、。（V ） 9樁端進(jìn)入持力層的深度以接近臨界深度為好，若因施工或技術(shù)條件的限制不能接近臨界深度時(shí)，也應(yīng)使進(jìn)入持力層的最小深度得到保證。（V ）10. 端承型群樁中的單樁屬于基樁；樁數(shù)為3根，承臺底土較堅(jiān)硬的摩擦型群樁中的單樁也應(yīng)按基樁考慮。（ V ）11. 樁數(shù)為15根共三排，承臺底土較堅(jiān)硬的摩擦型群樁中的單樁屬復(fù)合基樁。4 （ V ）12 樁數(shù)為3根的摩擦型群樁，群樁承載力為各樁承載力之和。（V ）13 樁數(shù)為24根共兩排的摩擦型群樁，群樁承載力為各樁承載力之和。（V ）14 樁數(shù)為24根共三排的端承型群樁，群樁承載力為各樁承載力之和。（V ）15 .樁數(shù)為24根共三排的摩擦型群樁，群樁承載

26、力為各樁承載力之和。（X ）16某6層住宅樓采用樁基礎(chǔ)， 樁側(cè)及樁端各土層厚度及性狀分布較均勻，對該建筑的樁基礎(chǔ)必須進(jìn)行沉降驗(yàn)算。（ X ）17 .某10層框架結(jié)構(gòu)采用樁基礎(chǔ)（樁徑$ 800,樁長15m）,承臺下地基土分別為：可塑粘土（厚6m）,淤泥質(zhì)粘土（厚 3m）,可塑粉質(zhì)粘土（厚度大于10m），對該建筑的樁基礎(chǔ)必須進(jìn)行沉降驗(yàn)算。（ X ）18. 對直徑$ 800的鉆孔樁，當(dāng)鋼筋籠主筋為15$ 20的H級筋，該樁的水平承載力可取單樁水平靜載試驗(yàn)的臨界荷載作為水平承載力設(shè)計(jì)值。（ X ）19. 對直徑$ 800的鉆孔樁，其鋼筋籠主筋為15$ 20的H級筋，可取單樁水平靜載試驗(yàn)時(shí)地面處樁水平位

27、移為10mm所對應(yīng)的荷載作為水平承載力設(shè)計(jì)值。（V ） 三、問答題1 樁、土體系的荷載傳遞規(guī)律一一（ 1）樁端土與樁周土的剛度比Eb/Es 的比值越大,由樁端傳遞給土層的荷載越多。例如：E7Es=1, L/d =25時(shí)，即均勻土層中的中長樁，樁端阻力占總荷載僅5尬右，接近純摩擦樁；當(dāng)呂/Es=100, L/d =25時(shí)，其端阻力占總荷載約 60%即屬端承樁，此時(shí)樁身下段側(cè)阻力的發(fā)揮值已 相應(yīng)降低；當(dāng) 呂/Es再增大，則對端阻力分擔(dān)荷載比影響不大。（2）樁、土的剛度比Ep/Es （ 即樁身相對剛度 ）愈大,樁端阻力所分擔(dān)的荷載比例也愈大,側(cè)阻力發(fā)揮值也相應(yīng)增大；對于EVEsW 10的中長樁（L/

28、d沁25）,其樁端阻力接近于零。例如，砂樁、碎石樁、灰土樁等樁身相對剛度均不大，其樁端阻力很小，所以在設(shè)計(jì)時(shí)需按復(fù)合地基工作 原理考慮。（3）擴(kuò)大端直徑與樁身直徑比 D/d 愈大，樁端阻力分擔(dān)的荷載比例也愈大。（4）樁的長徑比 L/d 對荷載傳遞的影響也較大。在均勻土層中的鋼筋混凝土樁，其荷載傳遞性狀主要受L/d的影響。例如，L/d > 100時(shí)，由于樁側(cè)表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過樁底截面積，荷載全 部由樁身側(cè)面?zhèn)鬟f，此時(shí)，樁底土再硬，樁的剛度再大或者樁端直徑再粗，都不會對荷載傳遞產(chǎn) 生任何影響?？梢?， L/d 很大的樁都屬摩擦樁或純摩擦樁，即 L/d 很大時(shí)無需采用擴(kuò)底樁。2. 按成樁方法對樁進(jìn)行

29、分類 （1 ）預(yù)制樁：如鋼筋混凝土預(yù)制實(shí)心樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁、鋼樁等，通常所稱的預(yù)制 樁指預(yù)制實(shí)心樁。（2）灌注樁：如鉆孔樁、挖孔樁、沉管樁、夯擴(kuò)樁等。3. 按施工時(shí)樁的擠土作用對樁進(jìn)行分類 擠土樁：如鋼筋混凝土預(yù)制樁（實(shí)心）、沉管樁、夯擴(kuò)樁；部分?jǐn)D土樁：如開口鋼管樁及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁、沖擊成孔灌注樁； 非擠土樁：如挖孔樁及各種鉆孔樁。4. 按擠土作用對常見的灌注樁進(jìn)行分類非擠土灌注樁1 ）干作業(yè)成孔灌注樁螺旋鉆孔灌注樁；人工挖孔灌注樁。2）漿護(hù)壁成孔灌注樁 潛水鉆成孔灌注樁；回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁；鉆孔擴(kuò)底灌注樁。 部分?jǐn)D土灌注樁 沖擊成孔灌注樁；鉆孔壓漿樁。擠土灌注樁沉管灌注樁；夯擴(kuò)灌

30、注樁。5群樁基礎(chǔ)承載力的確定原則 工程中對端承樁基， 樁數(shù)少于 9 根的摩擦樁基及條形基礎(chǔ)下的樁不超過兩排的樁基， 將各基 樁或復(fù)合基樁豎向承載力的總和作為群樁基礎(chǔ)的承載力。 不屬以上情況的群樁基礎(chǔ) （如非端承型 樁基中， 矩形承臺的樁數(shù)大于等于 9 根時(shí)， 或條形承臺中樁超過兩排時(shí)） 則不能按簡單疊加法求 算群樁基礎(chǔ)承載力。此時(shí)常用等代墩基法或?qū)嶓w深基礎(chǔ)法確定群樁基礎(chǔ)的承載力 6什么情況下應(yīng)驗(yàn)算樁基的沉降 按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 要求： 對地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為甲級的建筑物樁基； 對體形復(fù)雜、荷載不均勻或樁端以下存在軟弱土層的設(shè)計(jì)等級為乙級的建筑物樁基，以及摩擦型樁基， 均應(yīng)進(jìn)行沉降驗(yàn)算。對嵌巖

31、樁、設(shè)計(jì)等級為丙級的樁基、吊車工作級別A5及A5以下的單層工業(yè)廠房樁基（樁端 下為密實(shí)土層） ，可不進(jìn)行沉降驗(yàn)算。當(dāng)有可靠地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)， 對地質(zhì)條件不復(fù)雜、 荷載均勻、 對沉降無特殊要求的端承型樁基也可不進(jìn)行沉降驗(yàn)算。四、計(jì)算題2 墻下條形灰土基礎(chǔ)受中心荷載Fk=230kN/m,基礎(chǔ)埋深d =1.5m，地基承載力特征值fak =160kPa,墻體寬度 380mm灰土基礎(chǔ)厚度 H)= 450mm試確定灰土基礎(chǔ)底面寬度b及墻體大放腳臺階數(shù)。解：求修正后的地基承載力特征值fa。(修正系數(shù)d =1.5，地基土平均重度n=18kN/m3)設(shè)基礎(chǔ)寬度bv 3m,f a = f ak +d m (d - 0.

32、5)=160 + 1.5 X 18 (1.5 - 0.5) = 187(kPa)(第 5 題圖)求灰土基礎(chǔ)底面寬度 bo按式(2-16 )b> 230 / (187 - 20X 1.5)=1.46 (m) 取 b =1.50m。計(jì)算灰土基礎(chǔ)底面的平均壓力Pk，確定基礎(chǔ)懸挑段允許寬度b2o由式(2-13 ) Pk = (230 + 20 X 1.5 X 1.5)/1.5 = 183.33 (kPa)按 pk=183.33kPa，查表 2-15 得 b2 / H)= 1/1.5 , b= 450 / 1.5 = 300(mm)求墻體大放腳臺階級數(shù)n。(設(shè)臺階每級每邊收 60mmn = ( b

33、 - 380 - 2b2) / (60 X 2) = (1500 - 380 - 2 X 300)/120 = 4.33(級)，取 5 級臺階即可?；A(chǔ)工程學(xué)A (專)作業(yè)四答案第八章至第九章一、名詞解釋1 均質(zhì)地基 一一土層分布較均勻的地基稱為均質(zhì)地基。其地基土層可能是單一的，也可能由多 層土組成，當(dāng)由多層土組成時(shí)，各土層的坡度一般小于10%其中，軟土層坡度一般小于5%地基土也可能夾有薄層透鏡體。2.特殊性土地基一一主要包括濕陷性黃土地基、膨脹土地基、軟土地基及凍土地基。二、問答1 說明膨脹土地基的變形特點(diǎn)及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則一一膨脹土的粘粒成分主要由親水礦物(如蒙脫石、水云母等)組成，吸水

34、膨脹、失水收縮或反復(fù)脹縮是膨脹土地基的變形特點(diǎn)。由于地基土的密度、天然含水量不同，加上氣候、覆蓋條件的差 異，其變形可能是上升型變形，也可能是下降型變形，或者二者皆有。對膨脹變形為主的地基，用增加基底壓力、防止水滲入地基的措施最可靠，而對含水量較高的膨脹土地基， 采用增加基底壓力的方法不能采用，應(yīng)以減少蒸發(fā)，防止地基土收縮下沉為出發(fā)點(diǎn)才是正確的。2.如何區(qū)分多年凍土及季節(jié)性凍土，并說明地基土產(chǎn)生凍脹的原因及其危害。凍土分為多年凍土(連續(xù)3年以上保持凍結(jié)狀態(tài))及季節(jié)性凍土(每年凍融交替一次)兩大類，在我國北方及高海拔地區(qū)應(yīng)考慮地基土的凍脹問題。當(dāng)?shù)販亟抵?C以下，土中上部所含重力水及毛細(xì)水先后凍

35、結(jié)時(shí)，土體中的結(jié)合水不一定凍結(jié)(如土顆粒的外層結(jié)合水在 -1 C左右才凍結(jié)，內(nèi)層結(jié)合水-10 C以下才凍結(jié))，它會從水膜較厚 處向水膜薄處移動(dòng)， 當(dāng)土體中既存在結(jié)合水又有毛細(xì)水不斷補(bǔ)給時(shí)， 土中水分會從土體下部向凍 結(jié)峰面聚集（稱為水分遷移）而凍結(jié)，使上部土層的含水量增大，在凍結(jié)面上形成冰夾層及冰透 鏡體。可見水分遷移并再凍結(jié)是引起地基土凍脹的主要原因。土中水結(jié)冰膠結(jié)土粒形成凍土的過程中， 地基土強(qiáng)度大增， 壓縮性降低。 當(dāng)基礎(chǔ)埋深處于地 基土凍深范圍內(nèi)時(shí)， 在基礎(chǔ)的側(cè)面及底面分別產(chǎn)生切向凍脹力及法向凍脹力， 若基礎(chǔ)上的荷載及 基礎(chǔ)自重不足以平衡切向及法向凍脹力時(shí)，基礎(chǔ)會被抬起；當(dāng)?shù)販厣?c

36、以上，土體因冰融化使強(qiáng)度大幅度降低，壓縮性大增，地基產(chǎn)生融陷。由于地基土層厚度及性狀分布不均、各處凍深 發(fā)展不均衡、 以及受房屋采暖的影響等， 地基土的凍融變化會引起基礎(chǔ)抬升或沉陷， 造成建筑物 墻體開裂而破壞。3. 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要型式放坡開挖及簡易圍護(hù)結(jié)構(gòu)；懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)；內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)；拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)；重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)；土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)。三、計(jì)算題1. 非重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞形式及對應(yīng)的計(jì)算內(nèi)容強(qiáng)度破壞：（見圖 6-4 a， b， c）拉錨破壞或支撐壓曲當(dāng)邊坡上地面增加大量荷載， 或者實(shí)際土壓力遠(yuǎn)大于計(jì)算土壓力而造成拉桿斷裂， 或者因錨 固段失效，腰梁 （圍檁） 破壞等，都會引起拉錨破壞；

37、若內(nèi)支撐斷面過小則會引起支撐壓曲失穩(wěn)。 為防止出現(xiàn)以上情況， 需對錨桿承受的拉力或支撐承受的荷載進(jìn)行計(jì)算，以確定拉桿和錨固體的長度、直徑和強(qiáng)度，以及支撐的截面和強(qiáng)度。支護(hù)墻底部移動(dòng) 當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)底部入土深度不夠， 或者是由于超挖， 水的沖刷等原因都可能產(chǎn)生墻底向坑內(nèi)移 動(dòng)，所以需正確計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度。支護(hù)墻面變形過大或彎曲破壞若支護(hù)墻的橫截面過小， 或者實(shí)際土壓力大于計(jì)算土壓力， 墻后意外增加大量地面荷載， 或 挖土超過深度等原因，都可能引起這種破壞。因此，需正確計(jì)算墻面承受的最大彎矩值，并按最 大彎矩驗(yàn)算墻截面尺寸。當(dāng)墻平面變形過大時(shí)，會引起墻后地面的過大沉降，也會給鄰近的建（ 構(gòu)）筑物

38、、道路、管線等設(shè)施造成損害， 在建（構(gòu)） 筑物及公共設(shè)施密集的地區(qū)進(jìn)行深基坑開挖支護(hù)時(shí)，控制支護(hù)墻的平面變形尤為重要，按最大彎矩驗(yàn)算墻截面尺寸也是必不可少的。穩(wěn)定性破壞 ：（見圖 6-4 d ， e， f ）。墻后土體整體滑動(dòng)失穩(wěn)軟粘土邊坡可能沿圓弧滑動(dòng)面滑動(dòng)， 若拉錨的長度不夠時(shí)， 支護(hù)結(jié)構(gòu)會隨土體整體失穩(wěn)， 因 此需對整體穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算?；拥撞柯∑鹪陲柡蛙浾惩羺^(qū)進(jìn)行深基坑開挖， 由于坑內(nèi)大量挖土卸載， 坑底土可能在墻后土重及地面荷 載作用下產(chǎn)生隆起現(xiàn)象。 對深度較大的基坑應(yīng)驗(yàn)算坑底土是否可能隆起， 必要時(shí)還要對坑底土進(jìn) 行加固處理。管涌在砂性土地區(qū)進(jìn)行深基坑開挖時(shí)， 若地下水位較高， 挖

39、土后因水頭差產(chǎn)生較大的動(dòng)水壓力， 此時(shí)，地下水會繞過支護(hù)結(jié)構(gòu)底部并隨同砂土一起涌入基坑內(nèi)，會使基坑內(nèi)地基土遭破壞且影響施工, 情況嚴(yán)重時(shí)會造成墻外土體沉降使鄰近建(構(gòu))筑物受損。2. 北方某城市近郊的一采暖建筑采用方形基礎(chǔ)，對應(yīng)于永久荷載的基礎(chǔ)底面平均壓力標(biāo)準(zhǔn)值Pk =144.5kPa，該地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深 Z0 =2.0m，地基土為粉土，凍前天然含水量w =24%凍結(jié)期間地下水位距凍結(jié)面的距離hw=1.6m，地基土平均凍脹率，試確定該建筑物基礎(chǔ)的最小埋深dmin。解： 確定地基土凍脹性類別。由粉土地基 w = 24%hw = 1.6m，查表2 -，判定地基土為 凍脹土。 確定對凍深的影響系數(shù)。查表

40、 2-2 得 zs = 1.2 , 查表 2-3 得 zw = 0.90 , 查表 2-4 得 ze = 0.95 計(jì)算地基土的設(shè)計(jì)凍深乙。由式(2-2) Zd = Z0 zs zw - ze = 2.0 X 1.2 X 0.9 X 0.95 = 2.05(m)確定基底允許殘留的凍土層最大厚度hmaxo確定表2-5所對應(yīng)的基底平均壓力：p = 144.5 X 0.9=130(kPa)，查表2-5得hmax=0.7m。計(jì)算基礎(chǔ)最小埋深 dmin。由式(2-1 ) dmin = Zd- hmax=2.05 0.70=1.35(m)基礎(chǔ)最小埋深不應(yīng)小于1.35mo3. 教材p76【習(xí)題1】答案略。4. 單錨淺埋(下端鉸支)板樁計(jì)算實(shí)例一一 教材p286習(xí)題2mo_7=hXO-EO1_-d砂土=19.0kN/m3©=32°c=0(題2附圖)某基坑開挖深度h=7.0m ,坑內(nèi)支撐T距坑頂d=1.0m，支 總長為11.5m，土性指標(biāo)見圖。(1) 支護(hù)樁底端按鉸支考慮，求支護(hù)樁安全系數(shù)K ;(2) 安全系數(shù)不變，求水平向每延米坑壁內(nèi)所需內(nèi)支撐力T1.0 ,當(dāng)內(nèi)撐水平間距 a=1.4m，求單根支撐軸力 T.4 ；(3) 設(shè)最大彎矩位于坑底面以上，距坑頂為x，求間距 a=1.4m范圍內(nèi)的x及MU值。解：(1)主動(dòng)土