广州大学08-09基础工程考试试卷（A卷）答案

1.解释概念（每题4分，共20分）：

（1）基础: 指建筑物底部与地基接触的承重构件,由砖石、混凝土或钢筋混凝土等建筑材料建造，其作用是把上部结构荷载扩散，减小应力强度传给地基。

（2）持力层：是指与基础相接触，直接承受建筑物荷载的地层。

（3）复合地基：指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固体由基体和增强体两部分组成，并由此两部分共同承担上部荷载的地基。

（4）桩的负摩阻力：当桩侧土的沉降大于桩的沉降，即土相对于桩向下移动时，产生土对桩向下的摩阻力称为桩的负摩阻力。

（5）膨胀土：是指黏粒成分主要由亲水性矿物组成，并具有显著的吸水膨胀和失水收缩变形特性的黏性土。

2. 软土的物理力学性质主要有哪些特点？其变形规律通常有哪些？（10分）

答： 软土的物理力学性质的特点有：天然含水量高；天然孔隙比大；压缩系数大；抗剪强度低；渗透系

数小；灵敏度高，触变性显著;流变特性显著。

变形规律：沉降量大；沉降速率大；沉降稳定历史长。

3. 按地基加固原理，地基处理方法分为哪几类？其原理是什么？（10分）

答：按地基加固原理，地基处理方法分为置换；排水固结；灌入固化物；振密、挤密；加筋；冷热处理。

其处理的原理分别为：

置换：采用抗剪强度较高、压缩模量较大的材料置换天然地基中部分或全部软弱土，形成双层地基或复合地基，从而提高承载力、减小沉降。

排水固结：让地基土体在一定的预压荷载作用下排水固结，促使土体孔隙比减小，抗剪强度提高，从而提高承载力、减小工后沉降。

灌入固化物:向地基土体中灌入固化物，通过固化物与土体之间产生一系列的物理化学作用，在地基中形成复合土体，从而提高承载力、减小沉降。

振密、挤密：采用振动或挤密的方法使地基土体密实，从而提高地基承载力和减小沉降。 加筋：在地基中设置强度高、模量大的筋材，如土工格栅、土工织物等，从而提高地基承载力和减小沉降。

冷热处理：通过冻结或焙烧、加热的方法处理地基土体以改变土体物理力学性质，从而提高地基承载力和减小沉降。

4. 某柱下独立钢筋混凝土矩形底面（l/b=1.5）等厚基础，基础埋深1.5m，上部结构传至基础顶面（地表处，标高为±0.0m）的荷载标准组合值：竖向为600kN，力矩为60kN·m。柱子尺寸为400mm×600mm。在勘探深度范围内，从地表向下有两层土层：① 杂填土：0.0～－1.5m，重度18kN/m3；② 粘土：－1.5m以下，重度18.5 kN/m3，fak＝112kPa，ηb＝0，ηd＝1.0。试确定基础底面的最小尺寸。（10分） 解：设基础宽度b<3m，则持力层的地基承载力修正如下：

《基础工程》考试卷A 第1页 共5页

fa?fak??b??b?3???d?m?d?0.5??112?0?1.0?18?(1.5?0.5)?130kPa按中心受荷确定基底面积：

A0?Fk600??6m2

fa??gd130?20?1.5考虑到偏心荷载适当放大基底面积

A?1.1A0?6.6m2

由l/b=1.5得：l取

A?7.26m2

?3.3m；b?2.2m

F?G600?20?2.2?3.3?1.5p???112.6kPa?fa?130kPa

A2.2?3.3F?GM60?6pmax???112.6??127.6kPa?1.2fa?156kPa

AW2.2?3.32l?3.3m；b?2.2m满足承载力要求。

5.某柱下独立钢筋混凝土等厚基础（混凝土强度等级为C20），底面尺寸为l×b=2.0m×2.0m，基础埋深1.5m，基础高度为h = 540mm，底板钢筋保护层厚度为40mm，上部结构传至基础顶面（地表处，标高为±0.0m）的基本组合值：竖向为400kN，水平为0kN，力矩为0kN·m。柱子尺寸为500mm×500mm。试经过验算判断抗冲切承载力是否满足要求？（10分）

解: 地基净反力：

pj?Fk400??100kPa A2.2?2.0基础的有效高度为h0?540?40?500mm

冲切力：Fl1?1??pjA1?100?(2?1.5)?(2?0.5)?0.5??43.75kN

2?2??0.7?1100?0.5?1.5?0.5?385kN2

混凝土抗冲切能力：0.7ftbmh0?Fl?0.7ftbmh0抗冲切承载力满足要求。

6.某框架结构柱，截面尺寸为500mm×500mm。柱下采用独立承台（等厚）桩基础（二级建筑桩基），承台底埋深1.5m，承台厚度850mm，桩顶深入承台100mm，承台底配筋至桩顶距离为50mm。上部结构传至地表处荷载标准组合值：竖向为F＝3600kN，力矩为M＝200kN·m。现拟采用桩径为a×a＝400mm×400mm的预制方桩（桩中心间距为3a），桩入土长10m，桩与上层土接触厚度为4m， qs1a＝25kPa；桩进入下层土，桩土接触厚度为6m，qs2a＝50kPa， 桩端：qpa＝2250kPa。不考虑承台底土的作用。试： （1）确定单桩承载力特征值（设计值）；

《基础工程》考试卷A 第2页 共5页

（2）初选桩数和承台尺寸（要求画出示意图）。（20分） 解：（1）单桩承载力特征值（设计值）

Ra?qpaAp?up?qsiali?2250?0.42?0.4?４?（4?25?6?50）＝1000kN

（2）初选桩数和承台尺寸

n?F?G3600?20?2?2?1.5?1.1??4.1根，取n=4根

Ra1000F?G3600?20?2?2?1.5??930kN?Ra?1000kNn4

F?GMxmax200?0.35???930??1073kN?1.2Ra?1200kN22n4?0.35?xj则承台尺寸为2000mm×2000mm，图略

Q?Qmax桩数满足要求。

7.某基坑开挖深度为6m。土层为砂土，重度为20kN/m3，内摩擦角为30o，坑顶地面无超载。拟采用悬臂式排桩支护，现采用简化极限平衡法（Blum法）进行设计计算。试通过计算： （1）画出土压力分布示意图； （2）确定桩墙的最小长度。（20分）

30?130?2?ka?tan(45?)?；kp?tan(45?)?3

2322?零土压力点：??h?u?ka??ukp解得u?0.75m

??zka?20?6?1?40kPa3

坑底处主动土压力强度?aEa?

11?40?6??40?0.75?120?15?135kN/m 22180?t?kp?ka?t?t2 23Ep?对桩底弯矩为０得：Ep?bp?Ea?ba?0

即

280t?6?120???0.75?t??15??0.75?t2?

333?3?解得t=4.65m

《基础工程》考试卷A 第3页 共5页

桩墙的最小长度为l

?h?u?1.2t?6.75?1.2t=12.33m

《基础工程》考试用工具表

C20混凝土：f t = 1.1N/mm2 ＝1100 kPa HPB235级钢筋：f y = 210N/mm2

pa??ztan2(450??/2)?2c?tan(450??/2)pp??ztan2(450??/2)?2c?tan(450??/2)p?fa pmax?1.2fa Q?F?Gn?RaQF?GMxii?n??x2jQimax?1.2RaRa?qpaAp?up?qsiali p?F?GA pF?GMmax?A?WW?126bl（l为偏心方向边） n?F?GRaG??GAdMx??QijxiMy??QijyiEp?bp?Ea?ba?0AMs?0.9fyh0Fl?0.7ftbmh0

《基础工程》考试卷A

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