2014基础工程A卷正式[2011级答案

广州大学2013-2014 学年第二学期考试卷
课程基础工程考试形式（闭卷，考试）
学号
一、填空题（每空2分，共20分）：
1. 基础是指建筑物最底下的构件或部分结构，其功能是将上部结构所承担的荷载传递到支撑它们的岩土层上。

2. 持力层以下，若存在承载力明显低于持力层的土层，称为软弱下卧层。

3. 地基变形引起基础沉降可以分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜四类。

4. 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，加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。

5.地基处理的堆载预压法就是在拟建造建筑物的地基上，预先施加荷载（一般为堆土、堆土等），使地基产生相应的压缩固结，然后将这些荷载卸除再进行建筑物的施工。

6. 膨胀土是一种很重要的地区性特殊土类，其应是土中粘粒成分主要由亲水性款矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。

7.一般在地震过程中，当横波或面波波到达时，地表面的振动最为强烈。

8.需要进行处理的地基土主要包括淤泥和淤泥质土、松砂、冲填土、杂填土、泥炭土等（注：至少填入4种）。

9.基础与地基共同作用除了满足静力平衡条件外，还必须满足变形协调条件。

10.摩擦桩是指在极限承载力状态下，桩顶荷载基本由桩侧阻力承受，端阻力一般
超过荷载的10%。

二、 分析论述题：（共3道，每题10分，共30分）： 1. 减轻建筑物不均匀沉降的结构措施有哪些？
答：减轻建筑物的自重；减小或调整基底附加压力；增强基础刚度；采用对不均匀沉降不敏感的结构；设置圏梁。

2. 淤泥和淤泥质土的特点是什么？
答：高压缩性；抗剪强度低；渗透系数小；具有明显的流变性与触变性。

3. 如何用等值梁法计算支点力、桩墙插入坑底深度？（需配图示意） 答：
反弯点：零土压力点，图中B 点，用剪力Q B 代替。

上段：
支点A 的弯矩为零，即M 0A =∑ 确定Q B ， 合力为零，即H=0∑ 确定R A ； 下段：
G 点弯矩为零确定BG ，即M 0B =∑；桩墙插入坑底深度为BG+u
也可按教科书答。

三、 某柱下方形底面钢筋混凝土独立基础，底面埋深1.5m ，上部结构传至基础上的竖向荷载标准值为480kN ，无偏心作用。

地层条件为：地表至地表下1.5m 范围内为填土，重度17kN/m 3；地表下1.5m 以下为粘土，重度18.5 kN/m 3，f ak =130kPa （承载力修正系数ηb =0.0 ，ηd =1.0）。

试设计基础底面尺寸（即??⨯=⨯b l ）。

（本题10分）
解：305a ak b d m f f (b )(d .)=+ηγ-+ηγ-=130+1.0⨯(1.5-0.5)⨯17=147kPa
a G F A f d γ=- =2480
4.1147-20 1.5
m ≈⨯ 取A =4.2=2⨯2.1m 2
四、某建筑物墙厚370mm ，墙下采用钢筋混凝土条形基础，基础埋深1.5m ，基础宽2m ，上部结构传至基础上的竖向荷载标准值为：F k =200kN/m ，M k =16kN.m 。

试计算基础横向配筋的弯矩设计值（假设按计算配筋）（注：基本组合分项系数取1.35）。

（本题10分） 解：
max
jmin F M p A W =±=21.3520016 1.35121126
⨯⨯±
⨯⨯⨯ =135±32.4=167.4102.6 kPa 假设截面取在墙侧，则
jb p =64.8
102.6++0.2
⨯（1370/2）
=141.0 kPa M = ()()()()()141.111-0.37/21-0.37/2/2167.4141.0/211-0.37/21-0.37/2/3⨯⨯⨯+-⨯⨯⨯ =46.8+4.4=51.2kN.m
五、某柱下方形底面独立承台（等厚）桩基础，承台底埋深1.5m 。

上部结构柱传至基础上的竖向荷载标准值为：F k ＝2500kN ，无偏心作用。

现拟采用350mm ×350mm 的预制桩，桩长10m ，桩中心距为桩截面边长的4倍，经过试桩得到单桩承载力特征值为690kN 。

不考虑群桩效应和承台底土的承载作用。

试：1. 初步确定桩数；
2. 确定承台尺寸（要求画出示意图）。

（本题共10分） 解：1.F G n R += =2500 2.1 2.1 1.520
690
F G R ++⨯⨯⨯= =3.81根，取4根桩 2. 承台边长=4⨯350+2⨯350=2100，取A=2100mm ⨯2100mm ，图略
六、某柱尺寸为400mm ×600mm ，柱下采用矩形底面独立承台（等厚）6桩基础，承台底埋深1.5m ，桩截面为a ×a =300mm ×300mm ，相邻桩中心距为4 a ，边桩中心距承台边距离1a 。

上部结构传至基础上的竖向荷载标准值为：F k ＝3500kN ，M y k ＝3500kN （y 为承台短边方向）。

假设按计算配筋，试计算两个方向配筋的弯矩设计值。

（注：基本组合分项系数取1.35）（本题共10分） 解： 1.353500
787.56F Q n ⨯=
== kN max
22
1.35 1.3560 1.2787.5804.44 1.2yk i
M F Q n x ⨯⨯=+=+=⨯∑ kN ()3787.50.60.2945x i i M N x ==⨯⨯-=∑ kN.m ()2804.4 1.20.31448y i i M N y ==⨯⨯-=∑ kN.m
七、在均匀砂层中开挖基坑深h =4m ，采用悬臂式板桩墙护壁，砂的天然重度γ =18kN/m 3，内摩擦角ϕ =30°，地表超载取15kPa 。

土压力计算模式：墙前按被动土压力计算，墙后按主动土压力计算。

试计算板桩墙需要进入坑底的深度（安全系数取 1.0）。

（本题10分）
解：土压力分布：
z=0m 230=15tan 4552a a qK kPa σ⎛⎫
=⨯-= ⎪⎝
⎭
z=4m ()()230+=15184tan 45292a a q z K kPa σγ⎛⎫
=+⨯⨯-= ⎪⎝⎭
零土压力点深度
由()+4+=a p q u K uK γγ⎡⎤⎣⎦得：()22303015184+tan 458tan 4522u u ⎛⎫⎛⎫+⨯⨯-=⨯⨯+⎡⎤ ⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭ u=0.6m
板桩底土压力（设零土压力至板桩底距离为t ）：()p a K K t σγ=-=48t
()11
295468/2
a E kN m =+⨯⨯=
距桩底作用点距离：
()()11542+0.6+29542+0.6+2368t t ⎛⎫
⨯⨯+-⨯⨯⨯⨯ ⎪
⎝⎭ =112.8+6868
t =1.66+t
21
290.68.7/2
a E kN m =⨯⨯=
距桩底作用点距离：2
0.60.43
t t +⨯=+
21
48242
p E t t t =⨯⨯=
桩端弯矩为零，故：()()121.660.43
p a a t
E E t E t ⨯=⨯++⨯+
得：3
876.7116.40t t --=
解得t ≈ 3.7m ，入土深度为3.7+0.6=4.3m。