基础工程习题答案(好多啊)

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《基础工程》习题集

前 言.......................................................................................................................... 1

第二章 浅基础设计基本原理 ..................................................................................... 3

一、单项选择题 ................................................................................................. 3 二、多项选择题 ................................................................................................. 5 三、简答题 ........................................................................................................ 6 四、计算题 ........................................................................................................ 7 五、计算选择案例题 .......................................................................................... 8 本章参考答案................................................................................................... 10 第三章 浅基础结构设计 .......................................................................................... 14

一、单选.......................................................................................................... 14 二、多选.......................................................................................................... 16 三、简答.......................................................................................................... 17 四、计算题 ...................................................................................................... 17 五、计算选择案例题 ........................................................................................ 19 本章参考答案................................................................................................... 20 第四章 桩基础 ........................................................................................................ 27

一、单选.......................................................................................................... 27 二、多选.......................................................................................................... 28 三、简答.......................................................................................................... 30 四、计算.......................................................................................................... 30 五、计算选择案例............................................................................................ 31 本章参考答案................................................................................................... 36 第五章 特殊土地基 ................................................................................................. 39

一、单选.......................................................................................................... 39 二、简答.......................................................................................................... 40 三、计算.......................................................................................................... 40 本章参考答案................................................................................................... 40

第二章 浅基础设计基本原理

一、单项选择题

1、根据 《 建筑地基基础设计规范 》 的规定,计算地基承载力设计值时必须用内摩擦角的什么值来查表求承载力系数 ?

A设计值 B 标准值 C 平均值

2、砌体承重结构的地基允许变形值是由下列哪个值来控制的 ?

A 沉降量 B 沉降差 C 局部倾斜 3、 在进行浅基础内力计算时,应采用下述何种基底压力 ?

A 基底净反力 B 基底总压力 C 基底附加压力 4、 当建筑物长度较大时,,或建筑物荷载有较大差异时,设置沉降缝,其原理是 ?

A 减少地基沉降的措施 B 一种施工措施 C 减轻不均匀沉降的建筑措施 5、 下列何种结构对地基的不均匀沉降最敏感 ?

A 框架结构 B 排架结构 C 筒体结构 6、 框架结构的地基允许变形值由下列何种性质的值控制 ?

A 平均沉降 B 沉降差 C局部倾斜

7、 高耸结构物的地基允许变形值除了要控制绝对沉降量外,还要由下列何种性质控

制 ?

A 平均沉降 B沉降差 C倾斜

8、 当基底压力比较大、地基土比较软弱而基础的埋置深度又受限制时,不能采用 ?

A 筏板基础 B 刚性基础 C扩展式基础

9、 沉降计算时所采用的基底压力与地基承载力计算时所采用的基底压力的主要差别是 ?

A 荷载效应组合不同及荷载性质(设计值或标准值)不同 B 荷载性质不同及基底压力性质不同(总应力或附加应力) C 荷载效应、荷载性质及基底压力性质都不同 10、 防止不均匀沉降的措施中,设置圈梁是属于 A 建筑措施 B 结构措施 C 施工措施 11、 刚性基础通常是指

A 箱形基础 B 钢筋混凝土基础 C 无筋扩展基础 12、 砖石条形基础是属于哪一类基础 ?

A 刚性基础 B 柔性基础 C 轻型基础 13、 沉降缝与伸缩缝的区别在于

A 伸缩缝比沉降缝宽 B 伸缩缝不能填实 C 沉降缝必须从基础处断开 14、 补偿基础是通过改变下列哪一个值来减小建筑物的沉降的 ?

A 基底的总压力 B 基底的附加压力 C 基底的自重压力 15、 对于上部结构为框架结构的箱形基础进行内力分析时,应按下述何种情况来计算 ? A 局部弯曲 B 整体弯曲 C 同时考虑局部弯曲和整体弯曲 16、 全补偿基础地基中不产生附加应力,因此,地基中 .

A 不会产生沉降 B 也会产生沉绛 C 会产生很大沉降

17、按照建筑《地基基础设计规范》规定,需作地基承载力验算的建筑物的范围是 。

A 所有甲级 B 所有甲级及部分乙级 C 所有甲级、乙级及部分丙级 D 所有甲级、乙级及丙级 18、浅埋基础设计时,属于正常使用极限状态验算的是 。

A 持力层承载力 B 地基变形 C 软弱下卧层承载力 D 地基稳定性

19、下列基础中, 通过过梁将上部荷载传给基础。

A 墙下独立基础 B 柱下条形基础 C 柱下独立基础 D 墙下条形基础

20、受偏心荷载作用的浅埋基础,当 时,持力层承载力满足要求。

A pkmax?1.2fa B pk?fa和pkmax?1.2fa C pk?fa或pkmax?1.2fa D pk?1.2fa或pkmax?fa 21、公式fa?Mb?b?Md?md?Mcck中,承载力系数由 确定。

A ck B ?k C ck和?k D ck及b

22、墙下钢筋混凝土条形基础的高度由 确定。

A 刚性角 B 扩散角 C 抗剪强度验算 D 抗冲切破坏强度验算

23、持力层下有软弱下卧层,为减小由上部结构传至软弱下卧层表面的竖向应力,应 。

A 加大基础埋深,减小基础底面积 B 减小基础埋深,加大基础底面积 C 加大基础埋深,加大基础底面积 D 减小基础埋深,减小基础底面积

24、某箱形基础,上部结构和基础自重传至基底的压力P=130kPa,若地基土的天然重度为γ=18.5kN/m3,地下水位在在地表下10m处,当基础埋置在多大深度时,基底附加压力正好为零 。

A d=5.68m B d=7.03m C d=8.03m D d=6.03m

25、计算基础沉降,对于砌体承重结构,单层排架结构,柱基、框架结构,高层建筑应依次控制其 。

①倾斜;②局部倾斜;③沉降量;④沉降差

A ①③④② B ①④③②

C ②③④① D ④③②①

26、对于四层框架结构,地基表层土存在4m厚的“硬壳层”,其下卧层上的承载力明显低于“硬壳层”承载力。下列基础形式中较为合适的是 。

A 混凝土柱下独立基础; B 钢筋混凝土柱下独立基础;

C 灰士基础; D 砖基础。

27、考虑地基的不均匀沉降对建筑物的危害,在结构设计时可以采取的措施有 。

①设置沉降缝;②设置圈梁;③调整某些设计标高;④减轻建筑物自重;⑤控制长高比;⑥采用非敏感性结构;⑦减小基底附加压力

A ①②④⑥⑦ B ②③④⑦ C ①②③⑥⑦ D ②④⑥⑦

28、下面有关建筑物基础埋置深度选择的叙述正确的是 。

A当地基中存在承压水时,可不考虑其对基础埋置深度的影响;

B靠近原有建筑物基础修建的新建筑物,其基础埋置深度宜小于原有建筑物基础埋深; C当存在地下水时,基础应尽量埋在水位以下;

D如果在基础影响范围内有管道或坑沟等地下设施时,基础应放在它们的上面。 29、在地基持力层承载力验算中,基础底面深处的荷载取下列哪个值进行计算 。 A.基底压力p B.基底深度处的土自重应力σc C. A+B D. A-B

30、对于p~s曲线上存在明显初始直线段的载荷试验,所确定的地基承载力特征值 。 A. 一定是小于比例界限值; B. 一定是等于比例界限值; C. 一定是大于比例界限值; D. 上述三种说服都不对。

二、多项选择题

1、以下哪些基础形式属浅基础?

A沉井基础 B扩展基础 C地下连续墙 D地下条形基础 E箱形基础

2、下列浅基础的定义哪些是正确的?

A.做在天然地基上、埋置深度小于5m的一般基础; B.在计算中基础的侧面摩阻力不必考虑的基础;

C.基础下没有基桩或地基未经人工加固的,与埋深无关的基础;

D.只需经过挖槽、排水等普通施工程序建造的、一般埋深小于基础宽度的基础; E.埋深虽超过5m,但小于基础宽度的大尺寸的基础。 3、下列基础中哪些属于浅基础?

A.柱下单独基础; B.沉井扩底墩基础;C.墙下条形基础;D.箱形基础; E.地下室筏板基础;F.人工挖孔墩基础;G.交叉梁基础; H.壳体基础。 4、下列哪些建筑不属于丙类建筑物?

A.大面积的多层地下建筑; B.高度100m及以下的烟囱; C.对原有工程影响较大的新建建筑物;D.一般工业建筑; E.次要的轻型建筑;F.场地和地基条件复杂的一般建筑物; G.30 层以上的高层建筑; H.高为5 层住宅。

5、地基基础设计时,国家规范对所采用的荷载效应最不利组合有明确的规定。问何时采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合?

A.计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时; B.按单桩承载力确定桩数时;

C.确定基础和桩台高度、支挡结构截面时。 D.按地基承载力确定基础底面积及埋深时;

F.计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时; E.计算地基变形时。

6、下列哪些值是地基土工程特性指标的代表值?

A. 极限值; B.标准值;C.基本值;D.设计值;E.特征值;F.平均值。 7、下列哪几条是减少建筑物沉降和不均匀沉降的有效措施? A.在适当的部位设置沉降缝;

B.调整各部分的荷载分布、基础宽度或埋置深度;

C.采用覆土少、自重轻的基础型式或采用轻质材料作回填土; D.加大建筑物的层高和柱网尺寸; E.设置地下室和半地下室。

8、某砖混结构,高4层,纵墙条形基础下遇到局部暗沟,沟宽2m,沟深1.5m,问下列哪些方法是合适的处理方法? A.在暗沟处设置沉降缝;

B.用换土的方法将暗沟中的淤泥清除干净并回填至基础底面; C.暗沟部位的墙身采用轻质材料;

D.用基础梁跨越暗沟,将荷载传到暗沟两侧的基础上。

9、列确定基础埋置深度所必须考虑的条件中,指出错误的论述: A. 在任何条件下,基础埋置深度都不应小于0.5m; B. 基础的埋置深度必须大于当地地基土的设计冻深;

C. 岩石地基上的高层建筑的基础埋置深度必须满足大于1/15 建筑物高度以满足抗滑稳定性的要求;

D. 确定基础的埋置深度时应考虑作用在地基上的荷载大小和性质。 10、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)的规定,指出下列情况中何种情况不需验算沉降:

A. 5层住宅,场地填方高度为2m,持力层承载力 ; B. 6层住宅,场地无填方,持力层承载力 ; C. 在软弱地基上,建造两栋长高比均为3.5的5层相邻建筑物,持力层 ;基础净距为2.5m; D. 烟囱高度为35m,持力层承载力 。

11、从下列论述中,指出表述现行《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)规定的地基承载力深宽修正方法的正确概念:

A. 对于软土,深度和宽度对地基承载力的影响都可以忽略;

B. 深宽修正时,对于基础埋置深度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致; C. 深宽修正时,对于基础宽度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致; D. 深宽修正时,对于土的重度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致。 12、为解决新建建筑物与已有的相邻建筑物距离过近,且基础埋深又深于相邻建筑物基础埋深的问题,可以采取下列哪项措施:

A. 增大建筑物之间的距离; B. 增大新建建筑物基础埋深; C. 在基坑开挖时采取可靠的支护措施; D. 采用无埋式筏板基础。

13、按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)的规定选取地基承载力深宽修正系数时,指出那些因素能影响地基承载力深宽修正系数的取值: A. 土的类别;B. 土的重度;C. 土的孔隙比;D. 土的液性指数。

三、简答题

1、地基基础设计应满足哪些原则?

2、基础设计时,合理分析方法与常规分析方法的主要区别是什么? 3、什么叫基础的“架越作用”?其影响因素是什么? 4、考虑上部结构刚度的影响,将建筑结构分几类? 5、简述无筋扩展基础(刚性基础)的特点。 6、什么是地基、基础?什么叫天然地基?

7、验算建筑物沉降是否在容许范围内,为什么首先要区分变形特征?

8、当拟建相邻建筑物之间轻(低)重(高)悬殊时,应采取怎样的施工顺序?为什么? 9、设计刚性基础时,地基承载力越大,刚性角是越大还是越小?为什么? 10、天然地基上浅基础有哪些类型? 11、什么叫地基土的冻胀性?冻胀对建筑物有什么危害?地基土冻胀性分类所考虑的因素是什么?确定基础埋深则,是否必须把基础底面放到冰冻深度之下? 12、基础平均压力、基底平均附加压力、基底平均净反力在基础工程设计中各用在什么情况? 13、地下水位变化对浅基础工程有何影响? 14、什么是地基承载力特征值? 15、什么是地基土的标准冻深?

16、试述刚性基础和柔性基础的区别。

17、何谓基础的埋置深度?影响基础埋深的因素有哪些? 18、何谓补偿基础?

19、确定地基承载力的方法有哪些?

20、何谓软弱下卧层?试述验算软弱下卧层强度的要点。

21、什么情况下需进行地基变形验算?变形控制特征有哪些? 22、何谓上部结构与地基基础的共同作用?

23、由于地基不均匀变形引起的建筑物裂缝有什么规律? 24、减轻建筑物不均匀沉降危害的措施有哪些?

四、计算题

1、如图所示的柱下单独基础处于??17.5kN/m的均匀的中砂中,地基承载力

fa?250kPa。已知基础的埋深为2m,基底为2m×4m的矩形,作用在柱基上的荷载(至设计地面)如图中所示,试验算地基承载力(并计算偏心矩e)。

3

四、计算题

1、钢筋混凝土扩展基础的埋深、底面尺寸、所受荷载等同题1,高0.5m,底面钢筋中心距混凝土底表面的距离为35mm,柱的截面尺寸为0.5m×0.5m,试计算抗冲切破坏验算中的

Fl。(要求画出计算简图)。

2、扩展基础的底面尺寸为2m×1.2m,柱的截面尺寸为0.5m?0.5m,中心荷载(地面处)为500kN,有效高度为0.465mm,混凝土的抗拉强度为1.1MPa,试验算基础的抗冲切破坏

F?0.7?hpftamh0??1.0强度(提示:l,取hp)。(要求画出计算简图)。

3、某砌体承重结构,底层墙厚490mm,在荷载效应的标准组合下,传至?0.00标高(室内地面)的竖向荷载Fk?310kN/m,室外地面标高为-0.30m,建设地点的标准冻深1.5m,场地条件如下:天然地面下4.5m厚粘土层下为30m厚中密稍湿状态的中砂,粘土层的e?3?0.733,

??19kN/m,w?28%,wL?39%,wP?18%,?k?18,Ck?22kPa,中砂层的??18kN/m,?k?30,试设计该基础。

?补充条件和要求如下:

1)设计成刚性条形基础; 2)材料用C15混凝土;

3)基础底面低于标准冻深线;

4)选择地基持力层,确定基础底面宽度并检算地基承载力;

5)确定基础各部分尺寸使之满足基础刚性角的要求并绘制剖面草图(砖墙不设置大放脚)。

计算中涉及到的系数如下表:

内摩擦角标准值?k 18° 30°

Mb 0.43 1.90 Md 2.72 5.59 Mc 5.31 7.95 4、拟建7层建筑物,上部为框架结构,柱的平面布置及柱荷载如下图。地质条件简单为:

0~1.5M填土层;其下为深厚的承载力fk=180kpa的土层,试合理选用建筑物的基础形式。

5、有一柱下独立基础,柱的截面尺寸为400mm?600mm,荷载效应的标准组合下,传至?0.00标高(室内地面)的竖向荷载Fk?2400kN,Mk?210kN?m,水平力Vk?180kN(与M同方向),室外地面标高为-0.15m,试设计该基础。

补充条件如下:

取基础底面标高为-1.5m,底面尺寸为2.5m×3.5m,基础的长边和柱的长边平行且与弯矩的作用方向一致,材料用C20混凝土和I级钢筋,垫层用C10混凝土,厚度100mm。 要求:1)设计成钢筋混凝土扩展基础; 2)确定基础的高度和配筋(可以用简化公式); 3)确定基础各部分尺寸并绘制剖面草图。 提示:将荷载的标准组合改为荷载的基本组合。 1200 kN150 kN-m7m6m6m7m6、图示地基梁的横截面为矩形,已知b=1.0m,h=0.6m,E=2.0?107kPa,k=20MN/m3,荷载已示于图中,求梁在a、c点处的弯矩。 7、十字交叉梁基础,某中柱节点承受荷载P?2000kN,一个方向基础宽度bx?1.5m,抗弯44刚度EIx?750MPa?m,另一个方向基础宽度by?1.2m,抗弯刚度EIy?500MPa?m,基床系数k?4.5MN调整。) /m3,试计算两个方向分别承受的荷载Px,Py。(要求:只进行初步分配,不做五、计算选择案例题

1、矩形基础底面积为4m×3m,在基底长边方向作用着偏心荷载1200kN。当最小基底压力pmin等于零时,最大基底压力pmax最接近下列哪个数值?

A. 120 kN m ; B. 150 kN m;

C. 170 kN m; D. 200 kN m。

2、某构筑物基础4×3m,埋深2m,基础顶面作用有偏心荷载Fk=700kN,其偏心距eF=1.3,基底边缘最大压力pmax最接近下列哪个数值?

A.203.2kPa; B.212.1kPa; C.213.2kPa; D.217.4kPa.

3、条形基础宽2m,基底埋深1.50m,地下水位在地面以下1.50m,基础底面的设计荷载为350KN/m,地基土分布:第一层土厚度为3米,天然重度γ=20.0kN/m3,压缩模量Es=12MPa;

3

第二层为软弱下卧层,其厚度为5米,天然重度γ=18.0kN/m,压缩模量Es=4MPa;扩散到软弱下卧层顶面的附加压力pz最接近于下列哪一个数值?

A. 78kPa; B. 89kPa;

C. 109kPa; D. 143kPa。

4、有一条形基础,埋深2m,基底以下5m和7m处的附加应力分别为65kPa和43kPa。若地下水位在地表下1m处,土的饱和重度为γsat=18.0kN/m3,该应力范围内的压缩模量Es=1.8MPa,则基底下5m~7m深度范围土层的压缩量最接近于下列哪一个数值? A. 10cm; B. 8cm;

C. 6cm; D. 4cm。

5、某条形基础上部结构荷重为F=160kN/m,经修正后地基承载力设计值为f=100kPa,基础埋深为d=1m,条形基础最小宽度最接近于下列哪一个数值?

A. 1.0m; B. 1.5m; C. 2.0m; D. 2.5m。 6、拟设计独立基础埋深为2.0m。若地基承载力设计值为f=226kPa。上部结构荷重N=1600kN,M=400kN-m,基底处Q=50kN。则经济合理的基底尺寸最接近于下列哪一个数值?

A. 3.8m×4.6m; B. 3.6m×3.2m;

C. 2.4m×3.2m; D. 2.8m×2.6m。

7、某厂房采用钢筋混凝土条形基础,墙厚240mm。上部结构传至基础顶部的轴心荷载N=360kN?m,弯矩M=25.0kN?m/m。条形基础底面宽度b已由地基承载力条件确定为1.8m,则经济合理的基础高度最接近于下列哪一个数值?

A. 280mm; B. 380mmm;

C. 480mm; D. 580mm。

本章参考答案

一、单选

1A;2C;3A;4C;5C;6C;7D;8C;9C;10B;11C;12B;13B;14C;15C;16B;17C;18B;19B;20D;21B;22A;23A;24C;25B;26B;27A;28C;29B;30D;31C;32A。 二、多选 1、B、D、F 2、B、D

3、A、C、E、F 4、B、C 5、A、B、C 三、简答 1、答

地基反力分布应根据基础形式和地基条件等确定。主要有直线分布法和弹性地基梁法,对墙下条形基础和柱下独立基础,地基反力通常采用直线分布;对柱下条形基础和筏板基础等,当持力层土质均匀、上部结构刚度较好、各柱距相差不大、柱荷载分布较均匀时,地基反力可认为符合直线分布,基础梁的内力可按直线分布法计算;当不满足上述条件时,宜按弹性地基梁法计算。 2、答

根据浅基础的建造材料不同,其结构设计的内容也不同。由砖、石、素混凝土等材料建造的刚性基础,在进行设计时,采用控制基础宽高比的方法使基础主要承受压应力,并保证基础内产生的拉应力和剪应力都不超过材料强度的设计值。由混凝土材料建造的扩展基础,截面设计的内容主要包括基础底面尺寸、截面高度和截面配筋等。 3、答

刚性基础的高度由基础的高宽比确定;墙下条形基础的高度由混凝土的抗剪切条件确定。而柱下条形基础的截面高度由馄凝土的抗冲切和抗弯条件确定。 4、答

倒梁法是将基础梁视作倒置的多跨连续梁,以地基净反力及柱角处的弯矩当作基础梁上的荷载,用弯矩系数法来计算其内力,然后通过逐次调整支座反力与柱子的作用力的差值来消除这种不平衡力,再用弯矩分配法或弯矩系数法计算调整荷载引起的内力和支座反力,并重复计算不平衡力,直至其小于计算容许的最小值,将逐次计算的结果叠加即为最终的内力计算结果。倒梁法适用于上部结构刚度很大、各柱之间沉降差异很小的情况。 5、答

无限长梁与有限长梁的区分由柔性指数确定,当基础梁的柔性指数大于或等于二时为无限长梁;当柔性指数在π/4到π之间时为有限长梁。

文克勒地基上无限长梁和有限长梁的内力是先假定地基每单位面积上所受的压力与其相应的沉降量成正比,而地基是由许多互不联系的弹簧所组成,某点的地基沉降仅由该点上作用的荷载所产生,再通过求解弹性地基梁的挠曲微分方程得出计算内力值。 6、答

( l )将梁以若干节点分成等长度的若干个梁单元,每个节点有挠度和转角两个自由度,相应的节点力为剪力和弯矩;设各子域的地基反力为均匀分布,则可得每个单元上的地基反力的合力,并将其以集中反力的形式作用于节点上。(2)建立联系节点力与节点位移的单元刚度矩阵;(3)建立梁单元节点力与结点位移之间的关系;(4)把所有的单元刚度矩阵根据对号人座的方法集合成梁的整体刚度矩阵,将单元列向量集合成总荷载列向量,将单元节点位移集合成位移列向量,建立梁的整体平衡方程; (5)引人基床系数假定,并考虑地基沉降与基础挠度之间的位移连续性条件,将单元节点处地基沉降集合成沉降列向量;(6)求解整体平衡方程,可得任意截面处的挠度和转角,从而可计算出相应的弯矩和剪力分布。 7、答

地基反力的直线分布假定和视柱端为铰支座假定与实际不符.柱轴向力计算没有考虑建筑物

(包括基础)的整体刚度以及地基的可压缩性。 8、答

十字交叉基础的突出特点是它在两个方向上都由连续梁来承担柱荷载,工程设计中是按变形协调原则将柱的竖向荷载沿两个方向进行分配或按刚度分配原则进行分配,力矩荷载不再分配,仍由作用方向上的梁承受。然后,将它们分为相互独立的条形基础,按柱下条形基础的内力计算方法分别计算内力。 9、答

地基基础设计的一般步骤如下:(1)充分掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘察资料。(2)综合考虑选择基础类型和平面布置方案;(3)确定地基持力层和基础埋深,(4)确定地基承载力特征值;(5)按地基承载力特征值确定基础底面尺寸(持力层和下卧层承载力验算) , (6)进行必要的地基稳定性和变形特征验算;(7)进行基础的结构设计。 10、答

常用的地基计算模型有三种:文克勒地基模型、弹性半空间地基模型、分层地基模型。(1)文克勒地基模型原理:假定地基上任一点所受的压力强度 p 仅与该点的地基沉降 S 成正比,而与其他点上的压力无关。 P=ks(k为基床系数)。(2)弹性半空间地基模型原理:以均质弹性半空间的应力或位移解答为基础,用于分层总和法的地基模型。(3)分层地基模型原理:即我国规范中用以计算地基沉降的分层总和法,地基沉降等于压缩层范围内各计算分层在完全侧限条件下的压缩量之和。 四、计算

1.解:基础高度h=500mm,其有效高度为h0=500-35=465mm。 基底净反力

pjmax?minFA?MW?16004?2?2001/6?2?42?200?37.5?237.5162.5kPa

基础的b?4.0m,at?bc?0.5m,l?2m

ab?at?2h0?0.5?2?0.465?1.43?l?2m 由于ab?at?2h0?l,所以

Al?(?(b2?bc2??h0)l?(l2?at2?h0)2224.00.522Fl?pjmaxAl?237.5?2.489?591.1kN?0.465)?2?(?0.52?0.465)?2.489m22

200050050040002、解:基础高度h=500mm,其有效高度为h0=0.465mm。

pj?FA?5002?1.2?208.3kPa

基底净反力

基础的b?2.0m,at?bc?0.5m,l?1.2m

D. 长径比l/d越大,桩土相对刚度越小。 13. 有上覆土层的嵌岩桩,受竖向荷载作用时,关于桩身周围土能发挥的侧阻力大小说法正确的是:

A. 持力层越硬,桩土相对刚度越大; B. 持力层越硬,桩土相对刚度越小; C. 持力层越软,桩土相对刚度越大; D. 持力层越软,桩土相对刚度越小。 14. 群桩效应越强,意味着: 。

A. 群桩效率系ε数、沉降比δ越大; B. 群桩效率系数ε、沉降比δ越大;

C. 群桩效率系数ε越大、沉降比δ越小; D. 群桩效率系数ε越小、沉降比δ越大。 15. 计算桩基沉降时,荷载应采用:

A. 基本组合; B. 基本组合和地震作用效应组合; C. 长期效应组合; D. 标准组合和地震作用效应组合。 16. 人工挖孔桩的孔径不得小于:

A. 0.8 m; B. 1.0 m; C. 1.2 m; D. 1.5 m。 17. 沉井基础混凝土达到设计强度的 时才能拆模板。

A. 60%; B. 70% ; C. 80% ; D. 90%。

18. 假定某工程,经单桩竖向静载荷试验得三根试桩的单桩竖向极限承载力分别为830kN、865kN、880 kN,根据《建筑地基基础设计规范》的规定,所采用的单桩竖向承载力特征值R,应最接近下列何项数值?

A. 515kN; B. 429kN; C. 498kN; D. 618kN。 19. 桩产生负摩阻力时,中性点的位置具有的以下特性: A. 桩端持力层越硬,截面刚度越大,中性点位置越低; B. 桩端持力层越硬,截面刚度越大,中性点位置越高; C. 桩端持力层越硬,截面刚度越小,中性点位置越低; D. 桩端持力层越软,截面刚度越大,中性点位置越低。

20. 某二节预制桩,如果低应变动测表明为连续完整桩,通常可以说明以下问题: A. 抗压承载力能满足设计要求; B. 抗拔承载力能满足设计要求; C. 桩身抗压强度能满足设计要求; D. 桩身抗拔强度能满足设计要求。

二、多选

1、对于以下哪些建筑物的桩基应进行沉降验算? A.地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基; B.摩擦型桩基;

C.桩端以下存在软弱土层的设计等级为丙级的建筑物桩基; D.体形复杂、荷载不均匀的设计等级为丙级的建筑物桩基; E.体形复杂、荷载不均匀的设计等级为乙级的建筑物桩基; F.桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基; G.端承型桩基。

2、柱下桩基独立承台在验算抗剪强度时应对哪几个斜截面进行计算? A.柱边到基础边的联线形成的斜截面; B.柱边到桩边的联线形成的斜截面;

C.变阶处到基础边的联线形成的斜截面; D.变阶处到桩边的联线形成的斜截面; E.柱边到变阶处的联线形成的斜截面。

3、等效作用分层总和法就是考虑了等代实体基础法在计算上的简捷性与实用性,又考虑了群桩桩上共同作用特征的一种沉降计算方法。下列哪几条是这个方法的假定? A.地基内的应力分布采用各向同性均质线形变形体理论;

B.等效作用的实体基础周边的摩擦力是均匀分布的; C.等效作用的荷载面在桩端平面处;

D.等效作用的荷载面在桩端以上三分之一的桩长平面处; E.等效面积为桩承台投影面积;

F.桩自重产生的附加压力小而略去不计;

G.桩自重产生的附加压力应扣除浮力的影响; H.等效面积为桩外侧包围的承台投影面积。

4、为避免或减小沉桩挤土效应和对邻近建筑物、地下管线等的影响,施打大面积密集桩群时,下列哪些辅助措施是不可以采取的?

A.设置塑料排水板或袋装砂井,以消除部分超孔隙水压力;

B.预钻孔,孔径应比桩径(或方桩对角线)大50~100mm,以减少挤土效应; C.设置隔离板桩或地下连续墙;

D.打桩时由远离建筑物、地下管线一侧向建筑物、地下管线推进; E.限制打桩速率;

F.增加施工机具,加快打桩进度。

5、桩产生负摩阻力时,下列说法中正确的时() A.桩距越大,下拉荷载可能越大

B.桩身轴力、桩身沉降沿深度逐步衰减

C.单桩极限承载力由桩周土总侧阻力和桩端阻力所组成

D.采用涂层法措施后,可使桩身负摩阻力、沉降减小,但中性点深度变大 6、桩端全断面(直径为d)进入持力层的深度,下列说法正确有: A. 对于粉土至少不小于2d; B. 对于碎石至少不小于2d;

C. 当存在软弱下卧层时,桩基以下硬持力层厚度不宜小于2d; D. 当存在软弱下卧层时,桩基以下硬持力层厚度不宜小于4d。

7、对于低承台桩基础,下列哪些情况可考虑承台底土的分担荷载作用: A. 桥墩桩基础; B. 砂土中的挤土摩擦群桩; C. 非挤土摩擦群桩; D. 软土中的挤土摩擦群桩。

8、打桩顺序应按下列规定执行:

A. 对于密集桩群,为减小对周围环境的挤土效应,自四周向中间施打; B. 当一侧有毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打; C. 根据基础的设计标高,宜先深后浅;

D. 根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。

9、下列方法可用于对单桩竖向承载力进行判定的是:

A. 静载试桩法; B. 低应变试桩法; C. 高应变试桩法; D. 钻芯法。

三、简答

1、桩侧极限摩阻力和桩端极限摩阻力均随深度线性增加,此说法是否正确? 2、单桩受荷过程中,桩端阻力与桩侧阻力同时发挥作用,此说法是否正确? 3、说明单桩静载试验曲线的形式。

4、什么是高承台桩?什么是低承台桩?各自的适用条件是什么? 5、单桩的破坏模式有几种?

6、轴向荷载作用下的竖直单桩,按荷载传递方式不同,可分为几类? 7、什么是桩侧负摩阻力?其产生条件是什么?

8、什么是桩侧阻的时效性?说明粘性土和砂土的时效有何差异,为什么? 9、桩身中性点深度的影响因素是什么?

10、决定单桩竖向承载力的因素是什么?

11、在什么情况下会出现承台底面脱地情况? 12、什么是复合桩基?

四、计算

1、某承台下设置了6根边长为300mm的实心混凝土预制桩,桩长12m(从承台底面算起),桩周土上部10m为淤泥质土,qsia=12kpa,淤泥质土下为很厚的硬塑粘性土,qsia=43kpa,qpa=2000kpa。试计算单桩竖向承载力特征值。

2、某4桩承台埋深1m,桩中心矩1.6m,承台边长为2.5m,作用在承台顶面的荷载标准值为Fk=2000KN,Mk=200KNm。若单桩竖向承载力特征值Ra=550KN,验算单桩承载力是否满足要求。

3、有一建筑物的地质剖面如图所示。相应于荷载效应标准组合时作用于柱底的荷载为:P=2040kN,M(长边方向)=320kN·m,T=56kN。根据择优比较选择了钢筋混凝土打入桩基础。采用300mm×300mm的预制钢筋混凝土方桩。根据地质条件,确定第四层硬塑黏土为桩尖持力层。桩尖进入持力层1.55m。桩数n=5根,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取85mm。建筑场地地层条件:

1)粉质黏土层:IL=0.6,取qsk=60kPa;

2)饱和软黏土层:因e=1.10,属于淤泥质土,取qsk=26kPa;

3)硬塑黏土层:IL=0.25,取qsk=80kPa,端土极限承载力标准值2500kPa。 要求:⑴进行群桩中单桩的竖向承载力验算。

⑵若不考虑承台效应,沿平行于x轴方向应均匀布置截面积约为多少的HRB335级钢筋(fy=300N/mm2)?

五、计算选择案例

1、沿海某软土地基拟建一幢六层住宅楼,天然地基土承载力特征值为65kPa,采用搅拌桩处理。根据地层分布情况,设计桩长9m,桩径0.5m,正方形布桩,桩距1.2m。依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002),这种布桩形式复合地基承载力特征值最接近于下列那一个数值?

(注:桩周土的平均摩擦力qs=12kPa,桩端天然地基土承载力特征值p=75kPa,桩端天然地基土的承载力折减系数取0.5,桩间土承载力折减系数?取0.87,水泥搅拌桩试块的无侧

q限抗压强度平均值取1.5MPa,强度折减系数取0.3)

A. 175kPa; B. 110kPa; C. 90kPa; D. 145kPa。

2、某钻孔灌注桩,桩身直径d=1000mm,扩底直径D=1400m,扩底高度1.0m,桩长12.5m。桩侧土层分布情况如下:0~6.0m粘土层,桩极限侧阻力标准值qsk=35kPa;6.0~10.7m粉土

层,qsk=45kPa;10.7m以下是中砂层qsk=65kPa,qpk=4900kPa,则单桩承载力设计值为:

A. 4480kN; B. 6540kN; C. 7150kN; D. 7740 kN。 3、某工程中采用直径为700mm的钢管桩,壁厚10mm,桩端带隔板开口桩,n=2,桩长26.5m,承台埋深1.5m。土层分布情况为:0~3.0m填土,桩侧极限侧阻力标准值qsk=15kPa;3.0~8.5m粘土层,qsk=45kPa;8.5~25.0m粉土层,qsk=70kPa;25.0~30.0m中砂,qsk=80kPa;qpk=6000kPa,则此钢管桩的竖向极限承载力为:

A. 6580kN; B. 4510kN; C. 5050 kN; D. 5510KN。

2

4、已知某预制桩,截面为300×300mm,桩顶位于地面下1.0m,桩长12.5m,土层分布情

33

况如下:0~1.0m填土,γ=17KN/m,1.0~4.0m粉质粘土,γ=19kN/m,4.0~10.0m淤泥质粘土,γ=18.2kN/m3,10.0-12.0m粘土,γ=18.5kN/m3,以下为砾石。当地下水位由-0.5m下降至-6.0m后,桩身所受的总负摩阻力为: (注:桩周土负摩阻力系数?n:粉质粘土取0.3,淤泥质粘土取0.2,粘土取0.3)

A. 219.0kN; B. 296.4kN; C. 262.8 kN; D. 247.0KN。

5、某钻孔灌注桩,直径d=1000mm,扩底直径D=1400m,扩底高度1.0m,桩长12.5m。桩侧土层分布情况如下:0-6.0m粘土层,桩极限侧阻力标准值qsk=40kPa;6.0~10.7m粉土层,qsk=44kPa;中砂层qsk=55kPa,qpk=5500kPa。抗拔系数,对于粘性土、粉土取λ=0.7,对于砂土取λ=0.5。由此单桩抗拔极限承载力为:

A. 1417kN; B. 1314kN; C. 1407kN; D. 1324kN。

6、某建筑物,建筑桩基安全等级为二级,场地地层的土性如下表,柱下桩基础采用9根预制桩(3?3布置),截面积0.4?0.4m2,桩间距2.0m,桩长22m,承台面积4.8?4.8m2,承台埋深2.0m,假设传至承台底面长期效应组合的平均压力P=421kPa。计算沉降压缩层厚度为9.6m,桩基沉降计算经验系数?=1.5,桩基承载力满足规范要求。用等效作用实体深基础法计算桩基的最终沉降量s为: 。

A. 12 mm; B. 46 mm; C. 55mm; D. 151 mm。

场地地层条件及主要土层物理力学指标

土层层 序 名称 1 填土 粉质粘土 淤3 泥质粘土 4 5 粘土 粉砂 粉6 层底深度/m 厚度/m 含水量 孔天然重度 隙比 e 塑性指数 Ip 粘聚力、内摩擦角(固快) c/kPa ?/? 压缩模量 桩极限侧阻力标准值 ?(%) ?0(kN/m) 3Es/MPa Qsik/kPa 1.20 1.20 18.0 2 2.00 0.80 31.7 18.0 0.92 18.3 23.0 17.0 12.00 10.00 46.6 17.0 1.34 20.3 13.0 8.5 28 22.70 10.70 28.80 6.10 38 30 18.0 19.0 1.08 19.7 0.78 18.0 5.0 14.0 29.0 4.50 15.00 55 100 质35.30 粘土 粉40.00 砂 6.50 34.0 18.5 0.95 16.2 15.0 22.0 6.00 7 4.70 27 20.0 0.70 2.0 34.5 30.00 注:地下水位离地表为0.5m 7、某预制桩,桩截面0.6m×0.6m,桩周土层分布0~1.2 m粉质粘土,水平抗力系数的比例

44

系数m约为5.0MN/m;1.2~2.8m粉细砂,m约为10MN/m;2.8~6m软塑状粘土,m约为4.5MN/m4;则m值的计算值应取为: MN/m4。

A. 6.1; B. 6.5; C. 7.4; D. 8.0。

8、某灌注桩,桩径0.8m,桩入土深度L=28m,桩身配筋12Φ16,混凝土强度等级C30,桩周土水平抗力系数m=14 MN/m4,桩顶竖向力设计值N=2584kN,则其单桩水平承载力设计值接近: kN。(已知:C30混凝土弹性模量为3.0×104N/mm2,抗拉强度设计值kN/m4,钢筋弹性模量为2.0×105N/mm2。)

A. 220; B. 232; C. 246; D. 259。

9、某联合桩基础如下图所示,柱1的轴力N1=3500kN,柱2的轴力N2=2000kN。试求:柱荷载产生的最大桩顶反力最接近下列哪个数值?

ft?1430

A. 500kN; B. 600 kN; C. 700 kN; D. 800 kN。

10、某一级预制桩基础,群桩持力层下面有淤泥质粘土软弱下卧层,桩截面尺寸0.3?0.3m2,

2

C30混凝土,桩长15m,承台尺寸2.6?2.6m,承台底面埋深2.0m,土层分布与桩位布置如下图,承台上作用竖向轴力设计值F=5000kN,弯矩设计值M=400kN?m,水平力设计值H=50kN;粘土,qsik=36kPa ,粉土,qsik=64kPa,地下水位位于承台底面;桩端至软弱层顶面距离

t=3.0m。试计算作用于软弱下卧层顶面的总压力?Z为:

A. 192kPa; B. 211kPa; C. 223kPa; D. 373kPa。

MFH填土????N/m32.0m粘土??????N/m3 qsik=36kPa 粉土????N/m3Es=9MPaqsik=64kPa?淤泥质粘土g=18.5N/m3Es=1.8MPafak=60kPa0.31.00.31.02.6m1.00.3

11、某一级建筑预制桩基础,截面尺寸0.4?0.4m,C30混凝土,桩长16m,承台尺寸3.2?3.2m2,底面埋深2.0m,土层分布和桩位布置如下图所示。承台上作用竖向轴力设计值F=6500kN,弯矩设计值M=700kN?m,水平力设计值H=80kN,假设承台底1/2承台宽度深度范围(?5m)内地基土极限阻力标准值qck=250kPa。粘土,qsik=36kPa;粉土,qsik=64kPa,qpk=2100kPa。

2

0.31.02.6m1.5m13.5m1.5m试求当承台底土阻力群桩效应系数?c为0.3时,复合基桩竖向承载力设计值R为:

A. 1450kN; B. 750kN; C. 860kN; D. 910kN。

MFH填土????N/m32.0m粘土??????N/m3Il=1.0,e=0.85fak=100kPa粉土????N/m3e=0.75y0.41.22.5m13.5m1.5m1.23.2m1.20.4x3.2m0.40.41.2图3-1

12、如图所示的桩基础,作用在桩基上(至承台底面)的竖向力F+G=25000KN,偏心距

e?0.8m,则桩6的顶端压力值为 kN。

A. 2662 B. 2891 C. 3210 D. 3588

1.2m2.4m1.2m72.1m643e=0.8m2.4m2.4m2.4m1.2m16.6m22.1m81.2m512m

13、如图所示的桩基础,作用在桩基上(至承台底面)的竖向偏心力F+G=25000kN,所产生的弯矩为12000kNm,则桩1所受的最大压力为 kN。 A. 2861.6 B. 3000.0 C. 3625.0 D. 3806.1

1.2m2.4m1.2m92.1m72.4m2.4m2.4m1.2m5316.6m2.1m1.2m1086e412m2

本章参考答案

一、单选

1C;2 D;3C;4A;5A;6D;7A;8A;9C;10C;11C;12A;13C;14D;15C; 16A;17B;18B;19A;20C。 二、多选

1、A.、B.、E.、F. 2、B.、D.

3、A.、C.、E.、F. 4、B.、D.、F. 5、A、D 6、A、D 7、B、C 8、B、C、D 9、A、C 三、简答 1 答

否。在一定深度范围内,桩的侧阻和端阻随深度线形增加.深度达到某一临界时不再增加,侧阻与端阻的临界深度之比可变动于0.3-1.0之间,这叫做侧阻和端阻的深度效应。 2 答

否。单桩受荷过程中,桩端阻力发挥滞后于桩侧阻力,且其充分发挥所需的桩底位移值比桩侧摩阻力到达极限所需的桩身截面位移值大得多。 3 答

单桩静载试验曲线有陡降和缓变两类形式。当桩底持力层不坚实,桩径不大,破坏时桩端刺入持力层的桩,荷载一沉降试验曲线为陡降型,有明显的破坏特征点,据之可确定单桩极限承载力,对桩底为非密实砂类土或粉土,清孔不净残留虚土,桩底面积大,桩底塑性区随荷载增长逐渐扩展的桩,荷载一沉降试验曲线为缓变型,无明显特征点,极限承载力根据建筑物所能承受的最大沉降确定。 4 答

桩基础由桩和承台两部分组成。当桩承台底面位于地基中时,称低承台桩基;当桩承台底面高出土面以上时,称高承台桩基。低承台桩基常用于一般的房屋建筑物中,高承台桩基常用于港口、码头、海洋工程及桥梁工程中。 5 答

单桩破坏模式有五种;桩身材料屈服(压曲);持力层整体剪切破坏;刺人剪切破坏;沿桩身侧面纯剪切破坏;在上拔力作用下沿桩身侧面纯剪切破坏。 6 答

(1)端承型桩:

端承桩:桩顶极限荷载大部分由桩端阻力承担,桩侧阻力忽略不计。

摩擦端承桩:桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担,但桩端阻力分担荷载较大。 (2)摩擦型桩:

摩擦桩:桩顶极限荷载大部分由桩侧阻力承担,桩端阻力忽略不计。

端承摩擦桩:桩顶极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担,但桩侧阻力分担荷载较大。 7 答

(1)在土层相对于桩侧向下位移时,产生于桩侧的向下的摩阻力称为负摩阻力。(2)产生条件:位于桩周欠固结的软粘土或新填土在重力作用下产生固结;大面积堆载使桩周土层压密;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,引起大面积沉降;自重湿陷性黄土浸水后产生湿陷;打桩时,使已设置的邻桩抬起。 8 答

桩的侧阻大小与搁置时间有关,并非固定不变,即为侧阻的时效性。(2)粘性土在打桩时,由于结构扰动和孔隙水压力升高,将使桩间土强度降低;打桩停止后.经过一段时间,随着孔隙水压力的逐渐消散,土体不断固结,再加上触变作用使土的结构得到恢复,使桩周附近土的强度回复甚至超过土的原有强度。即在粘性土中,打桩过程对侧阻的影响是先降低后提高。在砂土中打桩,主要使桩周土挤密,侧阻提高;打桩停止后,靠近桩表面的土的挤密效应会由于应力调整而部分丧失,故侧阻先增加,后降低。 9 答

中性点深度与桩周土的压缩性和变形条件以及桩和持力层的刚度等因素有关,例如:桩尖沉降越小,中性点深度越大,当桩尖沉降等于零时,则中性点深度等于桩长.故对于支承在岩层上的端承桩,负摩擦力可分布于全桩身。 10 答

决定单桩竖向承载力的因素:(1)桩身的材料强度;(2)地层的支承力;二者取小值。一般,桩的承载力主要由后者决定.材料强度往往不能充分利用,只有端承桩、超长桩及桩身质量有缺陷的桩,才能由桩身材料强度来控制桩的承载力。 11 答

(1)承受经常出现的动力作用,如铁路桥梁的桩基.(2)承台下存在可能产生负摩擦力土层,如湿陷性黄土、欠固结土、新填土、高灵敏度软土及可液化土等;或由于降水地基土固结而与承台脱开;(3)在饱和软土中沉人密集桩群,引起超静孔隙水压力和土体隆起,随着时间推移,桩间土逐渐固结下沉而与承台脱离。 12 答

摩擦型群桩基础承台底面贴地,通过承台底面反力分担部分桩基荷载,使承台兼有浅基础作用,称为复合桩基。 四、计算题

Ra?qpaAp?up?qsiali?2000?0.3?4?0.3??12?10?43?2?21、解:2、解:Qkmax??427.2KN

?2000?20?2.5?2.5?142jQk?Fk?Gkn??531.3KN?Ra?550KN(可以)

Fk?GknMkxmax?x?531.3?200?0.84?0.82?593.8KN?1.2Ra?660KN(可以)2、解:⑴单桩竖向承载力特征值

up=0.3*4=1.20m,Ap=0.3*0.3=0.09m Ra?qpaAp?up?qsiali?2500?0.09?1.20?60?2?26?4.4?80?1.55??225?358.4?583.4KN

⑵单桩桩顶最大荷载

单桩所受的平均竖向作用力:

QF?Gkn?2040?20?1.8?1.6?2.6k?k5?438KN?Ra?583.4KN单桩最大受力:

QFk?GkMyxmaxkmax?n?n?x2ii?1?438??320?56?1.0??1.04?1.02?438?94?532KN?1.2Ra?700KN符合要求⑶承台受弯计算

相应于荷载效应基本组合时作用在柱底的荷载设计值:[4分] F=1.35Fk=1.35*2040=2754KN M=1.35MK=1.35*320=432KNm T=1.35TK=1.35*56=75.6KN N=F/n=2754/5=550.8KN

Nmin?N??M?Th?xmaxmax?x2i?550.8??432?75.6?1.0??1.04?1.02?550.8?126.9??677.7KN??423.9KN承台受弯计算:

My??Nixi?2?677.7?0.7?948.8KN?mAMy9f?948.8?106s?0.yh00.9?300?915?3840mm2五、计算选择案例

1B; 2D; 3D; 4C; 5D; 6B; 7C; 8D; 9D; 10B; 11C;12A;13B。

第五章 特殊土地基

一、单选

1、我国黄土主要分布在哪些地区 ? A 云南、四川、贵州、广西、鄂西、湘西

B 西北内陆地区,如青海、甘肃、宁夏、陕西、山西、河北等 C 东南沿海,如天津、连云港、上海、宁波、温州、福州等 2、我国红土主要分布在哪些地区 ? A云南、四川、贵州、广西、鄂西、湘西

B西北内陆地区,如青海、甘肃、宁夏、陕西、山西、河北等 C 东南沿海,如天津、连云港、上海、宁波、温州、福州等 3、黄土的成因特征主要是 。

A水流搬运沉积 B风力搬运堆积 C 岩层表面残积 4、黄土最主要的工程特征是 。

A高压缩性 B高孔隙比 C 湿陷性 5、黄土的湿陷性系数是指 。

A由浸水引起的试样湿陷性变形量与试样开始高度之比

B由浸水引起的试样湿陷性变形量与试样湿陷前的高度之比

C 由浸水引起的试样的湿陷性变形量加上压缩变形量与试样开始高度之比 6、黄土地基湿陷程度是根据下述何种指标进行评价 ? A湿陷性系数和总湿陷量

B湿陷性系数和计算自重湿陷量 C 总湿陷量和计算自重湿陷量

7、红粘土、黄土和软土具有高孔隙比的特征,试问红土的工程性质具有哪些特点 ? A具有湿陷性、高压缩性、强度低 B具有湿陷性、低压缩性、强度高 C 无湿陷量、低压缩性、力学性能好

8、红粘土的工程特性主要表现在以下几个方面 。

A高塑性和低孔隙比、土层的不均匀性、土体结构的裂隙性 B高塑性和高压缩性、结构裂隙性和湿陷性、土层不均匀性 C 高塑性和高孔隙比、土层的不均匀性、土体结构的裂隙性

9、红粘土的湿度状态指标除惯用的液性指数外,还采用所谓含水比来划分土的状态,所谓含水比,是指 。

A天然含水率与塑限之比 B天然含水率与液性指数之比 C 天然含水率与塑性指数之比 10、膨胀土的膨胀量和膨胀力与土中矿物成分的含量有密切关系,下列哪类矿物成分对含水率影响大 ?

A蒙脱石 B伊利石 C 高岭石

11、膨胀地基土易于遭受损坏的大都为埋置深度较浅的低层建筑物,因此.建筑物的基础最好采用下述哪种基础较好 ?

A片筏基础 B条形基础 C 墩式基础 12、对盐渍土地基的评价,主要是根据以下几方面特性作出的 。

A含盐成分、含盐量和抗压强度 B溶陷性、盐胀性和腐蚀性 C 含盐成分、抗剪强度和塑性指数

13、试分析当冻结时间相同时,下列何种组合情况下,地基土冻害最严重 ?

① 粘土 ② 砂土 ③ 粉土 ④ 无水源补给 ⑤ 有水源补给

A ① ④ B ② ⑤ C ③ ⑤

14、膨胀土的膨胀,冻土的冻胀和盐渍土的盐胀,这三种现象中,哪一种现象与土体中粘土矿物成分和含水率关系最密切 ?

A膨胀土的膨胀 B冻土的冻胀 C 盐溃土的盐胀 15、湿陷、溶陷、融陷,其中哪一种现象是黄土地基的特征 ?

A溶陷 B湿陷 C 融陷

二、简答

1、试述特殊土的工程特性与成土环境的关系。

2、试述我国黄土的地域分布及成土环境对黄土工程特性的影响。 3、何谓湿陷性黄土、自重湿陷性黄土与非自重湿陷性黄土? 4、黄土湿陷性指标是如何测定的?湿陷性的评价标准如何? 5、试述黄土地基处理的原理以及各种处理方法的适用范围。 6、红土具有明显的大孔隙,为什么红土不具有湿陷性? 7、膨胀土有哪些指标?

8、试述膨胀土的胀缩机理。 9、简述地基土盐溃化的机理。 10、简述冻土地基的冻胀机理。

11、何谓区域性特殊土?我国主要的区域性特殊土有哪些?

三、计算

1、山西地区某建筑物场地,工程勘察时每1m取一土样,测得各土样的自重湿陷性系数指标δzs和湿陷性系数δs。如表所示,试判定场地的湿陷类型和地基的湿陷等级。 取土深度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (m) δzs δs 0.04* 0.014* 0.02 0.045 0.038 0.017 0.05 0.01* 0.02 0.015 0.04 0.002* 0.052 0.027 0.056 0.048 0.040 0.036 0.025 0.012* 备注 打*者为δzs或δs<0.015,属非湿陷性土层 2、对某膨胀土样进行自由膨胀率试验,已知土样原始体积为10ml ,膨胀稳定后测得土样体积为 15.6ml,试求此土的自由膨胀率。

本章参考答案

一、单选

1B;2A ;3 B;4 C;5 A;6 C;7 C;8 C;9 B;10A ;11C;12B;13C;14 A;15B 二、简答 1、答

我国特殊性土主要有软土、黄土、红土、膨胀土沉积,湖泊沉积地下水位高,由水流搬运沉积而成、盐渍土和冻土。软土主要在滨海、三角洲其工程特性为强度低,压缩性高,渗透性小。

黄土在干旱,半干旱气候环境下(降雨量少,蒸发量大,年降雨量小于500mm ),由风搬运沉积而成,湿陷性是它的工程特性。红土是在碳酸盐岩系北纬 33°以南,温暖湿润气候下形成,以残积坡为主,它的工程特性表现为不均匀性,结构性裂隙发育。膨胀土的成土环境为温暖湿润、雨量充沛、年降雨量700一1700mm ,其工程特性是膨胀和收缩特性。

盐渍土多分布于荒漠半荒漠地区,年降雨量小于100mm ,蒸发量高达 3000mm 以上的内陆地区,沿海受海水浸渍或海退影响,具有盐胀性、溶陷性和腐蚀性。冻土在高纬度寒冷地区形成。冻胀性和融陷性是其工程特性。 2、答

我国黄土广泛分布于北纬34°~35°之间,面积达60万km2的干旱和半干旱区内,其中以黄土高原的黄土分布最为集中,沉积最为典型;黄土的成因特征土要是以风力搬运堆积为主,从西北黄土高原到华北山西、河南一带,黄土的厚度逐渐变薄,湿陷性逐渐降低。 3、答

湿陷性黄土是浸水后在外荷载或自重的作用下发生下沉现象的黄土。湿陷性黄土又可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两类。自重湿陷性黄土是指土层浸水后在土层自重作用下也能发生湿陷的黄土,非自重湿陷性黄土是指土层浸水后在外荷载作用下发生湿陷的黄土。 4、答

如果进行不同垂直压力下浸水的压缩试验,就可以得到如图所示各变形系数与压力之间的关系。测定湿陷性系数有单线法和双线法之分,上述方法称为单线法。采用双线法时,应在同一取上点的同一深度处取两个试样,一个在天然湿度下分级加荷,另一个在天然湿度下加第一级荷重,下沉稳定后浸水湿陷,待湿陷稳定后再分级加荷.分别测定这两个试样在各级荷载下下沉稳定后的试样高度并计算湿陷系数,然后绘制相应的曲线,见图所示。

黄土的湿陷性是根据湿陷性系数大小作出评价的。湿陷性系数的压力 p 应与地基中黄土实际受到的压力相当,或取可能发生最大湿陷量时的压力。根据我国《湿陷性黄土地区建筑规范》规定,该压力自基础底面算起,10m内的土层应采用200kPa。10m 以下的土层应采用300kPa 。在这个压力下,当δwp< 0 . 015 时,一般定为非湿陷性黄土;当δwp ≥0.015 时,一般定为湿陷性黄土,按湿陷性系数可进一步把湿陷性黄土分为三类,当δwp<0.03 时,为弱湿陷性黄土;当δwp=0.03~0.07时,为中等湿陷性黄土;当δwp>0.07 时,为强湿陷性黄土。 5、答

湿陷性黄土地基处理的原理,主要是破坏湿陷性黄上的大孔结构,以便全部或部分消除地基的湿陷性。目前对于湿陷性黄土常用的地基处理方法有垫层法、夯实法、挤密法、桩基、预浸水法、单液硅化或碱液加固法等。垫层法适用于地下水位以上局部或整片处理,处理厚度在1-3m 。夯实法主要用于Sr < 60 %的湿陷性土,根据夯实方法不同可以处理1-6m 厚度范围内的土,挤密法多用于地下水位以上局部或整片处理,处理厚度为5-15m ;桩基用在基础荷载大,有可靠持力层的情况,处理厚度不限;预浸水法适用于湿陷程度很严重的自重湿陷性黄土,可消除地面下6m 以内深部土的湿陷性,上部尚需采用垫层法处理.单液硅化或碱液加固法一般用于加固地下水位以上的已有建筑物地基,一般处理深度在10m以内,如用单液硅法处理深度可达20m 。 6、答

红土由于团粒结构在形成过程中造成总的孔隙体积大,与黄土的不同在于单个孔隙体积很小,粘粒间胶结力强且非亲水性,故红粘土无湿陷性。 7答

膨胀土是一种吸水膨胀、失水收缩,具有较大胀缩变形能力,且变形往复性的高塑性粘土。它的特征指标如下:天然含水率接近塑限,饱和度一般均大于85%;天然孔隙比在0.5-0.8之间.塑性指数大于17,多数在22-35之间,液性指数小,在天然状态下呈坚硬或硬塑状态.粘粒含量高,小于0.002mm 的超过 20%.自由膨胀率一般大于40%,最高的大于70%;缩限一般大于12 %;土的压缩性小,多属于低压缩性土;c,ψ浸水前后相差大,尤其是c值,浸水后下降5%以上。 8、答

膨胀土的矿物成分主要是蒙脱土和伊里石,它具有很强的亲水性.吸水时,体积剧烈膨胀,失水时,体积明显收缩,自由膨胀率大于 40 %。 9、答

当土体中易溶盐含量超过0.3%时,这种土就称为盐渍土。盐渍土的成因主要取决于盐源、迁移和积聚这三个方面,盐源:盐渍上中盐的主要来源是由于岩石在风化过程中分离出少量的盐;海水侵入、倒灌等渗入土中的盐;工业废水或含盐废弃物中使土体盐含量增高的盐。盐的迁移和积聚:主要靠风力或水流完成,在沙漠干早地区,大风常将含盐的土粒或盐的晶体吹落到远处,积聚起来,使盐重新分布。水流是盐类迁移和重新分布的主要因素。地表水和地下水在流动过程中把所溶解的盐分带到低洼处,有时形成大的盐湖。在含盐量(矿化度)很高的水流经过的地区,如遇到干旱的气候环境,由于强烈蒸发,盐类析出并积聚在土体中形成盐渍土。在滨海地区,地下水中的盐分,通过毛细作用,将下部的盐输送到地表,由于地表的蒸发作用,将盐分析出,形成盐渍土。有些地区长期大量开采地下水,农田灌溉不当,也会造成盐分积聚。 10、答

土体产生冻胀的主要因素是水分、土质和负温度,即土中含有足够的水分、水结晶成冰后能导致土颗粒发生位移、有能够使水变成冰的负温度。水分由下部土体向冻结锋面迁移,使土在冻结面上形成了冰夹层和冰透镜体,导致冻层膨胀。 11、答

特殊工程性质的土体叫作特殊土。各种天然形成的特殊土的地理分布存在一定的规律,表现为一定的区域性,称为区域性特殊土。

我国主要的区域性特殊土有湿陷性黄土、软土、膨胀土、红粘土、多年冻土等。 三、计算 1、解:

(1)场地湿陷类型判别 计算自重湿陷量

?zs?0.5??0.02?0.017?0.05?0.02?0.015?0.047??1000?71.0mm?70mm故该场地应判定为自重湿陷性黄土场地。 (2)地基湿陷性等级判别

n

计算黄土地基的总湿陷量△s,根据

?183.5mm?s????i?1sihi,取β=β0,则

?s?0.5??0.045?0.038?0.052?0.027?0.056?0.048?0.040?0.036?0.025??1000查湿陷性黄土地基的湿陷等级表,可判定为Ⅱ级(中等)。 2、解:

土的自由膨胀率为

?ef?

Vw?V0V0?15.6?1010?0.56

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