基础工程B

二、主观题

21. 某原状土样测得土的密度ρ＝1.9g/cm3，土粒比重GS=2.65，土的含水率w＝20.0％。求 孔隙比、孔隙率、饱和度、干密度、饱和密度、有效重度？ 答：

22. 某土样内摩擦角

，黏聚力

问：（）作单轴压力试验时，垂直压力加到多大土样将被剪破？ （）液压为将被剪破？ 答：

的三轴压力试验时，垂直压力加到多大（三轴试验的垂直压力包括液压）土样

23. 图示浅埋基础的底面尺寸为4ｍ×3ｍ，作用在基础上的主要荷载为：竖向力Ｎ=3.5×103kN，弯矩M=1.5×102kNm，持力层的容许承载力[?]=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？

答：

24. 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 50 （提示：

）

细 砂 65 中砂 80

答：

25. 什么是库仑抗剪强度定律?简述莫尔库仑强度准则?

答：库仑抗剪强度定律：库仑认为土的抗剪强度由两部分组成，一部分是滑动面上的黏聚力，另一部分是土的摩擦阻力，用式子表示即为S=C+OtanΨ,在各种复杂应力状态作用下，摩尔库仑强度准则认为，一点的应力状态，在通过这点的各个面上的应力状态组合达到这点的抗剪强度，即发生破坏。

26. 何谓软弱下卧层？简述软卧下卧层验算的要点。

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+PCZ≤FZ,PZ为软弱下卧层顶面的附加压力设计值：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改后的地基承载力设计值。

27. 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

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，群桩中单桩承载力小于单桩承载力。 28. 产生负摩阻力的情况及原因主要有哪些？

答：1、位于柱周欠固结的软粘土或新填土在重力作用下产生固结。2、大雨积堆载使柱周土层压击下沉。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，致使有效应力增加面积沉降。4、自重湿陷性黄土渗水后产生湿陷。5、打桩时使已设置的邻桩抬升等。 29. 桩基础的设计步骤有哪些？

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，惊喜单桩设计6、承台设计7、绘制桩基施工图。

30. 已知某土样重G＝0.9kN，其中土粒重Gs＝0.7kN，水重Gw＝0.2kN，土样体积V=0.051m3，其中土粒体积Vs＝0.028m3，水的体积Vw＝0.023m3，试求孔隙比e、孔隙率n、含水量w、饱和重度γsat，干重度γd、土粒相对密度ds。 31. 设土样厚3cm，在100~200kPa压力段内的压缩系数a1-2=2.2×10-4m2/kN，当压力为100kPa时，e=0.6。求：（a）土样的无侧向膨胀变形模量Es； （b）土样压力由100kPa加到200kPa时，土样的压缩量S。

32. 图示浅埋基础，已知主要荷载的合力为Ｎ=5.0×103kN，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。

答：

二、主观题

21. 名词解释:无粘性土的相对密度

22. 名词解释:有效应力原理

答：有效应力原理是土力学有别于其它固体力学的重要标志，在土的强度、变形等方面应用，主要内容包括以下两点1、饱和土体内一点处的总应力等于有效应力之和，2、土的强度及变形取决于土中的有效应力，而不是总应力。

23. 名词解释:渗透固结

答：土在受到外荷载作用时，孔隙水从孔隙中排除，同时土体中的孔隙水压减小，有效应力增大，土体发生变形，这一过程称为渗透固结 24. 名词解释:中性点

答：桩截面沉降量与桩周土层沉降相等之点，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。 25. 名词解释:持力层

答：基础底面所在的土层称为持力层，它直接承受基础传来的荷载，是地基的主要受力层。 26. 名词解释:软弱下卧层

答：地基由多层土组成时，持力层以下存在容许承载力小于持力层容许承载力的土层时，这样的土层叫做软弱下卧层。

27. 名词解释:刚性角

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a,称为刚性角。 28. 名词解释:端承桩

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，此类桩称为端承装。 29. 名词解释：桩的水平临界荷载。 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称为桩的水平临界荷载HCR

30. 名词解释:负摩阻力

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。

31. 土的变形特性是否能满足弹性力学的主要假定？用弹性力学公式计算土体应力的前提是什么？

答：在应力水平不变的情况下，地基受到荷载作用所产生的沉降可近似地当作弹性变形和量来反映，而在实际中，土并非弹性介质。随着土中应力水平的变化，

为常

在计算地基变形

时，必须考虑土的这些特点。用弹性力学公式计算土体应力的前提是土为弹性介质，并且规定

为常量。

32. 什么是自重应力和附加应力？对地基基础的沉降有何影响?

答：在未修建建筑物前，由土体本身自重引起的应力称为土的自重应力，建筑物修建后载在地基中增加的压力称为附压应力。自重应力不会引起基础的沉降，而附加应力则是主要因素。 二、主观题

21. 什么叫做地基的软弱下卧层，对基础工程有什么影响？

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。 22. 什么是中性点。

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，即负摩擦力与正摩擦力交界点，无任何摩阻力。 23. 桩基础的设计步骤有哪些？

答：1、收集设计资料，包括建筑类型、规模、使用要求、结构体系及荷载情况，建筑物地的岩土工程勘察报告等2、选择桩型，并确定桩的断面形状及尺寸、桩端持力层及桩长等基本参数和承台埋深3、确定单桩承载力，包括竖向抗压，抗拨及水平承载力等。4、确定群桩的桩数及布桩，并按面桩及建筑平面及场地条件确定承台类型及尺寸。5、桩基承载力与变形验算，包括竖向及水平承载力，沉降或水平位移等，对有软弱下卧层的桩基，尚验算软弱下卧层的承载力。6、桩基中各桩受力与结构设计，包括各桩桩顶荷载分析，内力分析以及桩身结构构造设计等。7、承台结构设计，包括承台的抗弯、抗剪、抗冲及抗裂等强度设计及结构构造等，桩基础设计需满足上述两种极限状态的要求，如在上述设计步骤中出现不满足这些要求时，应修改设计参数甚至方案，直至全部满足各项要求方可结束设计工作。 24.

天然含水量

有一块体积为 的原状土样，重

、干重度

、饱和重度

、浮重度

、孔隙比

及饱和度

，烘干后重。已知土粒比重（相对密度）。求土的天然重度、

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