一、单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。) 二、填空题1. 地基基础设计计算地基沉降时,传至基础底面上的荷载效应应取正常使用极限状态下荷载效应的______。
准永久组合
[解析] 本题主要考查的知识点为荷载取值的规定。
[要点透析] 计算地基沉降时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合计算,且不应计入风荷载和地震作用。
2. 为了防止人来车往造成基础损伤,基础顶面至少低于设计地面______m。
0.1
[解析] 本题主要考查的知识点为基础埋置深度的选择。
[要点透析] 基础应埋置于地表以下,其埋深不宜小于0.5m(岩石地基除外),基础顸面一般应至少低于设计地面0.1m。
3. 地基承载力特征值修正公式是f
a=f
ak+η
bγ(b-3)+η
dγ
m(d-0.5)。其中γ
m是______,γ是基底以下土的重度。
基础底面以上土的加权平均重度
[解析] 本题主要考查的知识点为地基承载力特征值对基础宽度和埋深的修正计算。
[要点透析] 地基承载力特征值对基础宽度和埋深的修正计算:当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)。其中,fa指修正后的地基承载力特征值;fak指地基承载力特征值;ηb、ηd指基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;γ指基础底面以下土的重度,地下水位以下取有效重度;b指基础底面宽度,当基底宽度小于3m时按3m考虑(砂土),大于6m时按6m考虑;d指基础埋置深度;γm指基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取有效重度。
4. 采用较大的基础底面积减小基底附加压力,可以减小建筑物的______。
沉降量
[解析] 本题主要考查的知识点为减少地基不均匀沉降的措施。
[要点透析] 减少地基不均匀沉降的结构措施,包括减轻结构自重,设置圈梁,减小或调整基础底面的附加应办,设置连系梁。采用联合基础或连续粱基础,使用能适应不均匀沉降的结构等。其中采用较大的基础底面积,减小基底附加压力,一般可以减小沉降量。
5. 减少不均匀沉降的措施有______、结构措施和施工措施。
建筑措施
[解析] 本题主要考查的知识点为减少不均匀沉降的措施。
[要点透析] 减少不均匀沉降的措施有建筑措施、结构措施和施工措施。
6. 当桩周产生负摩阻力时,桩相对于地基土的位移______(向上、向下)。
向上
[解析] 本题主要考查的知识点为桩侧负摩阻力的概念。
[要点透析] 桩土之间相对位移的方向,对于荷栽传递的影响很大。当土层相对于桩侧向下位移,即桩相对于地基土的位移向上时,产生于桩侧的向下的摩阻力称为负摩阻力。
7. 摩擦桩基中,如果群桩中的各桩受力与单桩相同,那么群桩的沉降量______(大于、小于)单桩;如果群桩的沉降量与单桩相同,那么群桩中的各桩受力小于单桩。
大于
[解析] 本题主要考查的知识点为摩擦型群桩效应。
[要点透析] 当摩擦型单桩与群桩沉降量相同的条件下,群桩中每根桩的平均承载力常小于单桩承载力。当群桩中的各桩受力与单桩相同,那么群桩的沉降量大于单桩。
8. 地基沉降按其特征分为______、沉降差、倾斜和局部倾斜四种。
沉降量
[解析] 本题主要考查的知识点为地基沉降的分类。
[要点透析] 地基沉降按其特征分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜四种。
9. 在振动作用下,饱和砂土,特别是松散或稍密的细粉砂可能会完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性,这种现象称为______。
砂土的振动液化
[解析] 本题主要考查的知识点为砂土振动液化的概念。
[要点透析] 砂土的振动液化是指在周期性的振动荷载作用下,砂土中的孔隙水压力逐渐累积,甚至可以抵消有效压力,使土粒处于悬浮状态,土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性的现象。
10. 对于饱和粘性土来说,土的______问题是十分重要的。
物理力学性质指标
[解析] 本题主要考查的知识点为软土的特性。
[要点透析] 软土的特性:(1)压缩性较高,其压缩系数a1—2在0.5~1.5MPa-1之间,有些高达4.5MPa-1,且其压缩性往往还随着液限的增大而增加。(2)强度比较低,不排水剪切强度一般小于20kPa,其大小与土层的排水固结条件有着密切的关系。(3)透水性差,其渗透系数一般在i×(10-7~10-5)mm/s(i=1,2,…,9)之间。(4)具有显著的结构性。(5)流变性比较明显,在不变的剪应力作用下,将连续产生缓慢盼剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减。因此对于软土来说,土的物理力学性质指标问题是十分重要的。
五、计算题1. 在一粘性土层上做了四个载荷试验,整理得地基承载力特征值的实测值分别为230kPa、250kPa、260kPa、280kPa,试求该粘性土层的地基承载力特征值。
解:实测值的平均值为
(230+250+260+280)/4=255(kPa)
极差为280-230=50(kPa)
因为
,所以该粘性载力特征值为255kPa。
2. 某条形基础,基础宽度b=4.0m,埋深d=2.0m,基础底面以上土的加权平均重度等于基底以下土的重度,即γ
m=γ=18.5kN/m
3,粘聚力标准值C
k=15kPa,内摩擦角标准值φ
k=20°,试按土的抗剪强度指标确定地基的极限承载力,如果安全系数k=2.5,求地基承载力设计值。
解:按土的抗剪强度指标计算地基承载力特征值的公式f
a=M
bγb+M
dγ
md+M
cc
k 由内摩擦角φ
k=20°,查表得M
b=0.51,M
d=3.06,M
c=5.66
所以地基承载力特征值
f
a=M
bγb+M
dγ
md+M
cc
k =0.51×18.5×4.0+3.06×18.5×2.0+5.66×15
=235.86(kPa)
地基承载力设计值
3. 某粘性土(持力层)的内摩擦角标准值φ
k=20°,粘聚力标准值c
k=12kPa,基础底宽b=1.8m,埋深d=1.2m,基底以上土的加权平均重度γ
m=18.3kN/m
3,基底以下土的重度γ=19.0kN/m
3,有效重度γ'=10kN/m
3,试按下列两种情况分别确定地基承载力特征值f
a:
(1)基底以下无地下水;
(2)基底下0.1m处为地下水位。
解:(1)按土的抗剪强度指标计算地基承载力特征值的公式为
fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck
由内摩擦角φk=20°,查表得Mb=0.51,Md=3.06,Mc=5.66
所以地基承载力特征值
fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck
=0.51×19×1.8+3.06×18.3×1.2+5.66×12
=152.56(kPa)
(2)由于地下水位离基底很近,故基底下土的重度取有效重度,所以此时地基承载力特征值
fa=Mbγ'b+Mdγmd+Mcck
=0.51×10×1.8+3.06×18.3×1.2+5.66×12
=144.30(kPa)
4. 已知某承重墙作用在条形基础顶面的轴心荷载标准值F
k=180kN/m,基础埋深d=0.5m,地基承载力特征值f
a=176kPa,试确定条形基础的最小底面宽度。
解:地基底面宽度为
5. 某柱下单独基础底面尺寸为1.4m×2.1m,埋深0.5m,柱传来的轴心荷载设计值F=480kN,弯矩设计值M=35kN·m。地基土表层为粘土,厚度0.6m,重度γ=18kN/m
3,其下为淤泥层,重度γ'=17kN/m
3,地基承载力标准值为72kPa。若在基础下做厚度为1m的砂垫层,要求其承载力标准值为170kPa。试验算基础底面尺寸是否满足要求。垫层压力扩散角取30°。
解:(1)垫层承载力验算
f=1.1f
k=1.1×170=187(kPa)
=173.3(kPa)<f(满足要求)
=207.3(kPa)<1.2f
=224.4kPa(满足要求)
=139.3(kPa)>0(满足要求)
(2)软弱下卧层承载力验算
f
az=f
k+η
dγ'(d+z-0.5)
=72+1.1×17×(0.5+1-0.5)
=90.7(kPa)
σ
cz=18×0.6=10.8(kPa)
=58.1(kPa)
σ
cz+σ
z=10.8+58.1=68.9<f
az(满足要求)
6. 某承台下设置了3根桩径为480mm的沉管灌注桩,桩长18m(从承台底面算起)。桩周土上部13m为淤泥q
s1a=9kPa;淤泥层下为5m厚的硬塑粘土层,q
s2a=70kPa,q
pa=4500kPa。试确定该桩的竖向极限承载力特征值。
解:该桩的竖向极限承载力特征值为
R
a=q
paA
p+u
p∑q
sial
i 13+70×5)
=1517.75(kN)
7. 某承台埋深1m,承台下6根桩的布桩情况如图所示,柱底在地面处的荷载设计值为:竖向荷载F=3600kN,弯矩M
0=300kN·m,水平荷载H=200kN(M
0与H的作用方向均为平行于承台长边从左向右作用)。试求各复合基桩竖向力设计值。
解:第2、5号桩受轴心荷载作用,所以其竖向力设计值为
=640(kN)
第1、3、4、6号桩受偏心荷载作用,所以其竖向力设计值为
=556.7(kN)