基础工程习题及答案
基础工程教材习题解答
第2章 习题解答教材习题2-9 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310/k F kN 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0.73e =，319/kN m γ=，28%w =，39%L w =，18%P w =，22k C kPa =，18k ϕ=，中砂层的318/kN m γ=，30k ϕ=，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）。
公式（2-9）涉及到的系数如下表：内摩擦角标准值ϕkM b M d M c 18° 30°解：按解题步骤求解。
1）选择C15素混凝土为基础的材料，立面形式待定；2）地基为两层，考虑荷载不大，故初步取地基持力层为粉质粘土，暂定基础的埋置深度为1.5m （不高于标准冻深，室外地面以下1.2m ）；3）计算基础底面积并决定其尺寸由于题目未给出f ak ，故应用公式（2-9）并预估基础宽度为1.5m ，有a b d m c k0.4319 1.5 2.7219 1.2 5.3122191.09kPa f M b M d M c γγ=++=⨯⨯+⨯⨯+⨯=由于是条形基础，故由公式（2-18）得到： k a 3101.86m191.0920 1.2G F b f d γ≥==--⨯取b =1.85m ，再代入（2-9）式计算，得a b d m c k0.4319 1.85 2.7219 1.2 5.3122193.95kPa f M b M d M c γγ=++=⨯⨯+⨯⨯+⨯=再代入（2-18），得：k a 3101.82m193.9520 1.2G F b f d γ≥==--⨯故取基础宽度b =1.85m 可行。
基础工程(清华大学出版社)第二章课后习题答案
（1）地区的标准冻结深度为0Z =1.8m（2）按式2-30求设计冻结深度，即d Z =0Z zs ψzw ψze ψ查表2-11求zs ψ第一层土：p I =L ω-P ω=8<10 且d>0.075mm 占土重10%<50% ，为粉土，zs ψ=1.20 第二层土：d>0.5mm 占40%<50%，d>0.25mm 占55%>50%，为中砂，zs ψ=1.30 查表2-12求zw ψ第一层土： 按表2-10查粉土，19%<ω=20%<22%，底面距地下水位0.8m<1.5m ，冻胀等级为Ⅲ级 冻胀类别为冻胀 zw ψ=0.90第二层土：按表2-10查中砂，地下水位离标准冻结面距离为0.2m<0.5m 冻胀等级为Ⅳ级 冻胀类别为强冻胀 zw ψ=0.85查表2-13求ze ψ城市人口为30万，按城市的近郊取值 ze ψ=0.95（注意表格下面的注释） 按第一层土计算：d1Z =1.8*1.2*0.90*0.95=1.85m按第二层土计算：d2Z =1.8*1.3*0.85*0.95=1.89m表明：冻结深度进入了第二层土内，故残留冻土层主要存在于第二层土。
可近似取冻深最大的土层，即第二层土的冻深1.89m 来作为场地冻深。
如果考虑两层土对冻深的影响，可通过折算来计算实际的场地冻深。
折算冻结深度：'d Z =1.2 +（1.85 - 1.2）*1.891.85=1.864m （3）求基础最小埋深按照正方形单独基础，基底平均压力为120a kp ，强冻胀、采暖条件，查表2-14得允许残留冻土层厚度max h =0.675m由式2-31求得基础的最小埋置深度min d =d Z -max h =1.89-0.675=1.215m或者：最小埋置深度min d ='d Z -max h =1.864-0.675=1.189m综合可取min d =1.2m 。
基础工程习题答案
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 。
基础工程第二版习题答案
基础工程第二版习题答案在基础工程的第二版习题中，通常会包含对工程力学、材料力学、结构力学等基础科学知识的习题解答。
这些习题答案对于理解和掌握工程基础理论至关重要。
以下是一些可能的习题答案示例，但请注意，这些内容是虚构的，实际的习题答案应以教材和课程内容为准。
习题1：简述材料力学中的弹性模量、剪切模量和泊松比的定义，并解释它们在工程中的意义。
答案：弹性模量（E）是指材料在弹性范围内，应力与应变比值的物理量。
它反映了材料抵抗形变的能力。
剪切模量（G）是材料在剪切应力作用下，剪切应力与剪切应变的比值，它描述了材料抵抗剪切变形的能力。
泊松比（ν）是材料在受到轴向拉伸或压缩时，横向应变与轴向应变的比值。
在工程中，这些参数对于预测材料在受力时的变形行为至关重要，它们是设计结构时必须考虑的关键参数。
习题2：说明在结构力学中，如何确定一个简单梁的弯曲应力。
答案：确定简单梁的弯曲应力通常需要应用梁的弯曲理论。
首先，需要计算梁的弯矩（M），然后根据梁的截面特性（如惯性矩I）和材料的弹性模量（E），使用以下公式计算最大弯曲应力（σ）：\[ \sigma = \frac{M \cdot c}{I} \]其中，c是梁截面的中性轴到最远纤维的距离。
这个公式允许我们计算在给定载荷下梁的弯曲应力，从而评估梁的承载能力。
习题3：描述如何计算一个悬臂梁在自由端承受集中载荷时的位移。
答案：悬臂梁在自由端承受集中载荷时的位移可以通过应用悬臂梁的位移公式来计算。
位移（δ）的计算公式为：\[ \delta = \frac{P \cdot L^3}{3 \cdot E \cdot I} \]其中，P是集中载荷的大小，L是悬臂梁的长度，E是材料的弹性模量，I是梁的惯性矩。
这个公式提供了在特定载荷和材料属性下，悬臂梁端部位移的计算方法。
习题4：讨论在工程中，为何需要考虑材料的疲劳寿命。
答案：在工程中，材料的疲劳寿命是评估结构在重复载荷作用下，能够安全工作多长时间的重要指标。
铸造工程基础习题及答案
铸造工程基础习题及答案一、砂型铸造部分 (一)填空及名词解释1(设置冒口、冷铁和铸肋的主要目的是(防止缩孔、缩松、裂纹和变形等铸造缺陷)。
(stripping time):指从混砂结束开始，在芯盒内制的砂芯(或未脱2(脱模时间模的砂型)硬化到能满意地将砂芯从芯盒中取出(或脱模)，而不致发生砂芯(或砂型)变形所需的时间间隔。
3。
补贴:为实现顺序凝固或加强补缩效果，在靠近冒口的铸件壁厚上补加的倾斜的金属块。
4( 水玻璃是各种硅酸盐的统称。
在铸造上常用的有钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃，分别为(硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂)的水溶液，其化学式分别为(NaO。
2mSiO 。
nHO、KO。
mSiO。
nHO、LiOmSiO2。
nHO)。
22222 225(流动性:型砂在外力或自重作用下，沿模样与砂粒之间相对移动的能力称为流动性。
6(气硬冷芯盒法(vapor cold box process):将混好的双组份树脂砂填入芯盒，然后在室温下通过吹气硬化制成砂芯的方法。
7.型、芯砂:将原砂或再生砂+粘结剂+其它附加物等所混制成的混合物为型砂或芯砂(其中将其用于铸型者被称为型砂,用于制砂芯者称为芯砂)。
8(可使用时间(bench life，working time):指自硬树脂砂(其它化学粘结剂也相同)混砂后能够制出合格砂芯的那一段时间。
9。
冷铁:为增加铸件局部冷却速度，在型腔内部及工作表面安放的金属块。
10(热芯盒法(hot-box process):用液态热固性树脂粘结剂和催化剂配制成的芯砂，吹射入加热到一定温度的芯盒内(180-250C)，贴近芯盒表面的砂芯受热，其粘结剂在很短时间即可缩聚而硬化而制成砂芯的方法。
(二)问答题1. 铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件用的湿型砂各具有什么特点, 答题要点:由于铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件的合金特性和浇注温度不同，因此它们用的湿型砂不宜一样。
铸铁件的合金熔点较高(略低于铸钢)，浇注温度一般在1200?一1400?左右，因此对湿型砂耐火度的要求可比铸钢件低。
清华大学版基础工程课后习题答案
题2 - 41（1）地区的标准冻结深度为0Z =1.8m（2）按式2-33求设计冻结深度，即d Z =0Z zs ψzw ψze ψ查表2-11求zs ψ第一层土：p I =L ω-P ω=8<10 且d>0.075mm 占土重10%<50% ，为粉土，zs ψ=1.20 第二层土：d>0.25mm 占55%>50% d>0.5mm 占40%<50%，为中砂，zs ψ=1.30 查表2-12求zw ψ第一层土： ω=20% 底层距地下水位0.8m<1.5m 冻胀等级为Ⅲ级 冻胀类别为冻胀zw ψ=0.90第二层土：地下水位离标准冻结深度为0.2m<0.5m 冻胀等级为Ⅳ级 冻胀类别为强冻胀 zw ψ=0.85查表2-13求ze ψ城市人口为30万，按城市的近郊取值 ze ψ=0.95 按第二层土计算：d Z =1.8*1.3*0.85*0.95=1.89m折算冻结深度：'d Z =1.2 +（1.85 - 1.2）*1.891.85=1.864m 折算冻结深度进入第二层土内，故残留冻土层主要存在于第二层土。
（3）求基础最小埋深按照正方形单独基础，基底平均压力为120a kp ，强冻胀，冰冻等条件，查表2-14得允许残留冻土层厚度max H =0.38m由式2-34求得基础的最小埋置深度min d =d Z -max H =1.864-0.38=1.484m题2 – 42（1）埋置深度d=0.8m ，持力层为粉质粘土规范建议的地基承载力公式为 a f =b M γb+ d M m γd+c M k ck φ=24° 查表2-16得b M =0.80 d M =3.87 c M =6.45γ=2ρg=1.89*9.8=18.53KN m m γ=1ρg=1.8*9.8=17.643KN m 则a f =0.8*18.5*2.5+3.87*17.64*0.8+6.45*20=220.6a kp （2）埋置深度d=2.4m ，持力层为细砂，此时b<3m 取b=3mk φ=30°，查表2-16得 b M =1.9 d M =5.59 c M =7.95γ=3ρg=1.94*9.8=193KN m m γ=0.8*17.64 1.6*18.52.4+=18.23KN m则a f =1.9*19*3+5.59*18.2*2.4+7.95*0=352.5a kp题2 – 43土层一：由k φ=16°查表2-16得b M =0.36 d M =2.43 c M =5.00γ=18.5-9.8=8.73KN m m γ=0a f =b M γb+ d M m γd+c M k c =0.36*8.7*3+0+5*15=84.4a kp 土层二：cr P =()1203252213222.73++=a kp uP =()14554444334443++=a kp 因为 u P <cr P ∴ak f =12u P =222a kpL I =pL p ωωωω--=0.923>0.85 由表2-15得b η=0 d η=1.0 m γ=18.5-9.8=8.73KN m γ=19.6-9.8=9.83KN ma f =ak f +b ηγ（b-3）+d ηm γ(d-0.5)=222+0+1.0*8.7*(2-0.5)=235.05a kp土层三：由k φ=22°查表2-16得b M =0.61 d M =3.44 c M =6.04γ=20-9.8=10.23KN m m γ=(18.59.8)*2(19.69.8)*29.254-+-=3KN m则a f =0.61*10.2*3+3.44*9.25*4+6.04*10=206.35a kp 土层四：由k φ=32°查表2-16得b M =2.6 d M =6.35 c M =8.55γ=20.1-9.8=10.33KN mm γ=（18.5-9.8+19.6-9.8+20-9.8）/3=9.573KN m则a f =2.6*10.3*3+6.35*9.57*6+8.55*0=445a kp 若采用第二层为持力层，由a f =235.05a kp 则1A =a Ff d -=2500023.25m 235.0520*210*2=-+ 因为桥墩平面尺寸6m*2m, 取基础尺寸为8m*3m 验算基底压力G=γdA=(20-10)*2*8*3=480Kn500480228.338*3k a F G P kp A ++===<a f =235.05a kp 满足承载力要求 基础材料采用C15混凝土，基底平均压力200<k P <300, 由表2-8知，台阶宽高比为1：1.25tan α=11.25t b h =⇒ α=38.66o 基础高度h=0861.2522*0.8t b b b h m tg tg αα--====按长边及刚性角确定基础的尺寸如下图（单位：mm, h>900mm, 做成三层台阶）：题2 – 44（1）求基地压力：18820*1*1.2*1p 176.7/1.2*1F G kPa m A ++=== （2）基底至淤泥质粘土顶面的距离z 为1.8m.由z/b=1.8/1.2=1.5>0.5 s1s215==35E E α=查表2-17得压力扩散角θ=23°3sat w 3m b d d m 2tg =1.22*1.8*tg23=2.73m d =2.8m =-=16.59.8=6.7k /m 0.8*17.7+-==11.9k /m 2.8-y =0y =1.0y *( d 0.5)901*11.9*(d z ak b b z N N f f +'=+θ+︒'γ'γγ-γ=+γ'-=+下卧层埋深为下卧层土的浮容重为 （19.49.8）*2下卧层以上土的加权平均容重为查表215得，，（淤泥层）cz z z z cz 2.80.5)117.4=17.7*0.82*=()2*17.7*0.80.2*9.616.081.2*=70.651.22*1.8*tg23p p =33.3670.65=104co co d kPa P kPa b p p b z tg p kPakPakPa f -=+-=+θ=+==+︒++<下卧层顶面处的自重应力：（19.4-9.8）33.36下卧层顶面处的附加压力:p （17.67-16.08）所以p 验算：117.4z kPa +=经验算，第三层软弱土层的承载力满足要求。
土力学与基础工程习题及答案
1 、在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是( )A．均匀的B．折线的C．曲线的D．直线的2、在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是( )A．附加应力的变化B．总应力的变化C．有效应力的变化D．自重应力的变化3．在土中对土颗粒产生浮力作用的是( )A．强结合水B．弱结合水C．毛细水D．重力水4、原状土试样的无侧限抗压强度与重塑土样的无侧限抗压强度之比称为土的( ) 。
A．液化指标B．强度提高系数C．固结系数D．灵敏度5、刚性基础台阶允许宽高比的大小除了与基础材料及其强度等级有关外，还与 ( ) 。
A．基底压力有关B．地基土的压缩模量有关C．基础的底面尺寸有关D．持力层的承载力有关6、在荷载分布范围内,地基中附加应力随深度愈向下( ) .A、始终不变B、愈大C、愈小D、而无法确定7、土体中一点的最危（wei）险破坏面为( )度.A 、45B 、45+ψ/2C 、60D 、908、普通在密砂和坚硬的黏土中最有可能发生地基破坏模式是( ) 。
A、整体剪切破坏模式B、局部剪切破坏模式C、冲切剪切破坏模式D、延性破坏模式9、某场地人为地被挖走了 5 米，则该场地为( )土。
A、正常固结土B、超固结土C、软固结土D、欠固结土10、基础下垫层的厚度普通为( )㎜。
A 、150B 、200C 、100D 、5011、衡量土的颗粒级配是否良好,常用(A、不均匀系数B、含水量)指标判定。
C、标贯击数D、内磨擦角12、中心荷载作用的条形基础底面下地基土中最易发生塑性破坏的部位是( )。
A、中间部位B、边缘部位C、距边缘1/4 基础宽度的部位D、距边缘1/3 基础宽度的部位13、下列因素中，与无粘性土的土坡稳定性相关的因素是( )。
A、滑动圆弧的圆心位置B、滑动圆弧的半径C、土坡的坡高D、土坡的坡角14、钢筋砼柱下条形基础的肋梁高度不可太小，普通宜为柱距的( )A 、1/10~1/8 B、1/8~1/4 C、1/4~1/3 D、1/3~1/215、有两个不同的基础，其基础总压力相等, 问在同一深度，哪个基础产生的附加应力大( ) . A．宽度小的基础产生的附加应力大B．宽度小的基础产生的附加应力小C．宽度大的基础产生的附加应力大D．两个基础产生的附加应力相等16、重力式挡土墙的顶宽不宜小于() .A 、800mmB 、1000mmC 、200mmD 、500mm17、土体普通只考虑其()。
基础工程试题与答案
※<习题一>什么是地基？什么是基础？它们是如何相互作用的？5※<习题二>简述上部结构刚度对基础设计的影响？5※<习题三>某场地地基土三个载荷试验点获得的试验结果分别是：223kPa、286kPa、252kPa，试确定该层土的地基承载力特征值？5※<习题四>在进行基础设计时，由习题三确定的地基承载力特征值还需要进行深宽修正吗？为什么？5※<习题五>试由地基土的强度条件推导中心荷载下确定基础底面尺寸的计算公式。
5※<习题六>某多层住宅墙基，相应于荷载效应基本组合时传至基础顶部的轴心荷载F＝180kN/m，埋深 1.1m，地基为粉质粘土，由载荷试验确定的地基土的承载力为218kPa。
地面以下砖台厚380mm，基础用砖砌体，试确定所需基础宽度和高度，并绘出基础剖面图。
5※<习题七>在截面为600mm×800mm的单层厂房柱下设置矩形钢筋混凝土扩展基础。
设计地面标高为±0.000，相应于荷载效应基本组合和标准组合时传至－1.000m标高处的柱竖向力F=680kN，力矩M=240kN·m，水平力FH=60kN(其对基底的力矩与M 同向)。
地基从地面至－1.800m为疏松杂填土， =16.2kN/m3，其下为深达－10.700m的细砂，其标准贯入试验锤击数N=2l。
如取基础埋深 =2m，基础底面长宽比为l.5，试确定基础埋深、基底尺寸并设计基础截面和配筋(自选材料)5※<习题八>某建筑物采用框架结构，柱截面尺寸600mm×600mm，其刚度相对较大，柱网布置如下图。
相应于荷载效应基本组合时传至基础顶面的柱荷载，中柱为820kN，边柱为780 kN，地基土相对均匀，从地面至设计地面下8.9m均为粘土层，其下为密实卵石层。
若基础置于设计地面标高下2.4m处，经载荷试验获得该土层的承载力特征值为228kPa，该土层的物理指标： =18.5kN/m3， =0.82，液性指数=0.78。
基础工程复习题及答案
基础工程复习题及答案基础工程是土木工程专业中非常重要的一门课程，它涉及到工程结构的稳定性、地基承载力、土压力计算等方面。
以下是一些基础工程的复习题及答案，供同学们参考和复习。
题目1：什么是基础工程？它的重要性体现在哪些方面？答案：基础工程是指在建筑物或结构物的下部，为保证其稳定性和安全性而进行的工程活动。
它的重要性体现在：1. 确保结构物的稳定性，防止因地基不均匀沉降导致结构损坏。
2. 合理分配荷载，减少地基的不均匀沉降。
3. 根据地质条件选择合适的基础形式，提高工程的经济性和安全性。
题目2：简述地基承载力的概念及其影响因素。
答案：地基承载力是指地基土在不产生剪切破坏的条件下，能够安全承受的最大压力。
影响地基承载力的因素主要包括：1. 土的物理性质，如土的类型、密实度、含水量等。
2. 土的力学性质，如土的内摩擦角和黏聚力。
3. 地基的应力历史和应力状态。
4. 地下水位的高低。
题目3：什么是土压力？请简述土压力的分类及其计算方法。
答案：土压力是指土体对结构物（如挡土墙、基础等）施加的压力。
土压力可分为主动土压力、被动土压力和静止土压力。
计算方法如下：1. 主动土压力：当土体试图离开结构物时，土体对结构物的压力较小，可通过库仑土压力公式计算。
2. 被动土压力：当土体被结构物推挤时，土体对结构物的压力较大，同样可通过库仑土压力公式计算，但取值相反。
3. 静止土压力：土体在自然状态下对结构物的压力，可通过土压力系数和土的单位重量计算。
题目4：什么是桩基础？桩基础有哪些类型？答案：桩基础是一种深基础形式，通过将荷载传递到较深的土层或岩石上，以提高基础的承载力和稳定性。
桩基础的类型主要包括：1. 预制桩：预先制作好的桩，通过打桩机打入土中。
2. 灌注桩：在土中钻孔后，灌注混凝土形成的桩。
3. 钢管桩：使用钢管作为桩体，具有较高的承载力和良好的防腐性能。
4. 钢筋混凝土桩：在混凝土中加入钢筋，提高桩的抗弯性能。
(完整版)基础工程课后习题答案[2]
2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为：（1）中砂，厚2.0m ，潜水面在地表以下1m 处，饱和重度错误!未找到引用源。
；（2）粘土隔离层，厚2.0m ，重度错误!未找到引用源。
；（3）粗砂，含承压水，承压水位高出地表2.0m （取错误!未找到引用源。
）。
问地基开挖深达 1m 时，坑底有无隆起的危险？ 若基础埋深错误!未找到引用源。
，施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外，还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行？ 【解】 （1）地基开挖深1m 时 持力层为中砂层 承压含水层顶面以上土的总覆盖压力：20×1＋19×2=58kPa 承压含水层顶部净水压力：10×（2+2+2）=60kPa 因为 58<60 故坑底有隆起的危险！ （2）基础埋深为1.5m 时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力：20×0.5＋19×2=48kPa ≥承压含水层顶部净水压力=10×错误!未找到引用源。
得： 错误!未找到引用源。
≤4.8m ； 故，还应将承压水位降低 6-4.8=1.2m 。
2-2 某条形基础底宽 b=1.8m ，埋深 d=1.2m ，地基土为粘土，内摩擦角标准值 错误!未找到引用源。
=20°，粘聚力标准值 错误!未找到引用源。
=12kPa ，地下水位与基底平齐，土的有效重度 错误!未找到引用源。
，基底以上土的重度错误!未找到引用源。
试确定地基承载力特征值 a f 。
【解】 根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由错误!未找到引用源。
=20°查表2-3，得错误!未找到引用源。
因基底与地下水位平齐，故错误!未找到引用源。
取有效重度错误!未找到引用源。
,故：地基承载力特征值kPac Md M b M f kc md b a 29.1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=γγ2-3 某基础宽度为2m ，埋深为1m 。
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答案一一、问答1．说明膨胀土地基的变形特点及设计时应遵循的原则——膨胀土的粘粒成分主要由亲水矿物(如蒙脱石、水云母等)组成，吸水膨胀、失水收缩或反复胀缩是膨胀土地基的变形特点。
由于地基土的密度、天然含水量不同，加上气候、覆盖条件的差异，其变形可能是上升型变形，也可能是下降型变形，或者二者皆有。
对膨胀变形为主的地基，用增加基底压力、防止水渗入地基的措施最可靠，而对含水量较高的膨胀土地基，采用增加基底压力的方法不能采用，应以减少蒸发，防止地基土收缩下沉为出发点才是正确的。
2．如何区分多年冻土及季节性冻土，并说明地基土产生冻胀的原因及其危害。
冻土分为多年冻土（连续3年以上保持冻结状态）及季节性冻土（每年冻融交替一次）两大类，在我国北方及高海拔地区应考虑地基土的冻胀问题。
当地温降至0℃以下，土中上部所含重力水及毛细水先后冻结时，土体中的结合水不一定冻结（如土颗粒的外层结合水在-1℃左右才冻结，内层结合水-10℃以下才冻结），它会从水膜较厚处向水膜薄处移动，当土体中既存在结合水又有毛细水不断补给时，土中水分会从土体下部向冻结峰面聚集（称为水分迁移）而冻结，使上部土层的含水量增大，在冻结面上形成冰夹层及冰透镜体。
可见水分迁移并再冻结是引起地基土冻胀的主要原因。
土中水结冰胶结土粒形成冻土的过程中，地基土强度大增，压缩性降低。
当基础埋深处于地基土冻深范围内时，在基础的侧面及底面分别产生切向冻胀力及法向冻胀力，若基础上的荷载及基础自重不足以平衡切向及法向冻胀力时，基础会被抬起；当地温升至0℃以上，土体因冰融化使强度大幅度降低，压缩性大增，地基产生融陷。
由于地基土层厚度及性状分布不均、各处冻深发展不均衡、以及受房屋采暖的影响等，地基土的冻融变化会引起基础抬升或沉陷，造成建筑物墙体开裂而破坏。
3．浅基础按受力性能分类，各类基础包括哪几种？——浅基础按受力性能分为刚性基础（无筋扩展基础）及柔性基础。
刚性基础如：砖基础、毛石基础、毛石混凝土基础、灰土基础、三合土基础及素混凝土基础等。
柔性基础指钢筋混凝土基础。
4．确定基础埋深时，应考虑哪几方面因素？(1)依建筑物的使用要求、荷载大小及性质选择埋深(2)依建筑场地工程地质及水文地质条件选择埋深(3)考虑地基土冻胀和融陷的影响确定埋深(4)考虑对已有建筑物基础的影响确定埋深(5)考虑地下水及地表水对基础埋深的影响5．说明建筑地基主要变形特征的形式，不同结构基础分别对应何种地基变形特征？地基变形的特征(指对各类建构筑物不利的地基沉降变形形式)可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜等等。
如：砌体承重结构对应的地基变形特征为局部倾斜；工业与民用建筑相邻柱基，对应的地基变形特征为沉降差；单层排架结构柱基、高耸结构基础，对应的地基变形特征为沉降量；多层和高层建筑、高耸结构基础，对应的地基变形特征为倾斜。
6．什么情况下应对地基进行变形验算？对设计等级为甲级、乙级及表2-10以外的丙级建筑物均应按地基变形设计——对地基进行变形验算，且变形值不超过允许值。
对表2-10所列范围内的建筑物，如有下列情况之一时，仍应作变形验算：（1）地基承载力特征值小于130kpa，且体形复杂的建筑；（2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；（3）软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；(4) 相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；(5) 地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。
7．在什么情况下适合用倒梁法计算柱下条基的内力？在什么具体条件下适合采用倒梁法中的静力平衡法、连续梁系数法及经验系数法进行柱下条基的内力计算？在地基土性状较均匀、上部结构刚度较好、柱间距不太大且均匀、荷载分布较均匀(如相邻柱荷载不超过20%)、基础的刚度也较大(如肋梁高不小于1/6柱距)的情况下，因地基土变形时反力重分布是趋于均匀的，可用倒梁法计算基础梁内力。
当柱距较小，即使柱荷载和间距不同，基础梁较短，上部结构和基础的刚度较大，且地基土性状较均匀时，可认为基础是绝对刚性的，在荷载作用下不产生相对变形，此时可近似地用静力平衡法计算条基的内力。
当上部结构刚度较好、柱距近似相等、内柱荷载相同、地基土质均匀、且基础的绝对及相对沉降量较小时，可将柱下条基假设为以柱脚作为固定铰支座，以线性分布的基底净反力为荷载，近似地按连续梁弯矩系数计算柱下条基的内力。
当多跨基础梁为等跨或近似等跨时(跨度相差不大于1/10)，各柱荷载相差不大(边柱除外)，柱距较小，荷载合力重心与梁纵向形心重合时，可近似地按经验系数法，即直接用弯矩及剪力系数（各系数见表2-20、2-21中表达式）求算基础梁内力。
8．柱下十字交叉基础的适用条件当柱网下地基土的强度或柱荷载在柱列的两个方向分布很不均匀时，若沿柱列的一个方向设置成单向条形基础，地基承载力及变形值往往不易满足上部结构的要求，此时，可沿柱列的两个方向设置成条形基础，形成十字交叉基础。
由于基础底面积进一步扩大，基础的刚度增加，这对减小基底附加压力及基础不均匀沉降是有利的。
此类基础是具有较大抗弯刚度的高次超静定体系，对地基的不均匀变形有较好的调节作用，所以，是工业与民用建筑中广泛采用的基础形式。
9. 群桩效应——群桩基础受竖向荷载后，由于承台、桩、土的相互作用使各基桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，群桩承载力往往不等于各单桩承载力之和，工程中称这一特征为群桩效应。
可见，群桩效应只是摩擦型群桩才具有的特征。
10. 桩、土体系的荷载传递规律——（1）桩端土与桩周土的刚度比E b /E s 的比值越大，由桩端传递给土层的荷载越多。
例如：E b /E s =1，L/d =25时，即均匀土层中的中长桩，桩端阻力占总荷载仅5%左右，接近纯摩擦桩；当E b /E s =100，L/d =25时，其端阻力占总荷载约60%，即属端承桩，此时桩身下段侧阻力的发挥值已相应降低；当E b /E s 再增大，则对端阻力分担荷载比影响不大。
（2）桩、土的刚度比E p /E s (即桩身相对刚度)愈大，桩端阻力所分担的荷载比例也愈大，侧阻力发挥值也相应增大；对于E p /E s ≤10的中长桩(L/d ≈25)，其桩端阻力接近于零。
例如，砂桩、碎石桩、灰土桩等桩身相对刚度均不大，其桩端阻力很小，所以在设计时需按复合地基工作原理考虑。
（3）扩大端直径与桩身直径比D/d 愈大，桩端阻力分担的荷载比例也愈大。
（4）桩的长径比L/d 对荷载传递的影响也较大。
在均匀土层中的钢筋混凝土桩，其荷载传递性状主要受L/d 的影响。
例如，L/d ≥100时，由于桩侧表面积远远超过桩底截面积，荷载全部由桩身侧面传递，此时，桩底土再硬，桩的刚度再大或者桩端直径再粗，都不会对荷载传递产生任何影响。
可见，L/d 很大的桩都属摩擦桩或纯摩擦桩，即L/d 很大时无需采用扩底桩。
二、计算题1．教材p26【例题2】某办公楼外墙基础埋深2m ，室内外地面标高差0.45m ，上部结构荷载值F k =240kN/m ，持力层为粉质粘土，重度γ =18kN/m 3，e =0.8，I L =0.833，f ak =190kPa ，试求基础宽度。
见教材图2-2(例2附图)解：1)求修正后的地基承载力特征值f a设基础宽b <3m,∵d >0.5m ，∴只进行深度修正，按表2-7及式(2—7)f a =190 + 1.6×１８×(2-0.5)=233.2kPa2)确定HH =2 + 0.45×1/2=2.23m3)求基础宽度取1m 长墙段作计算单元，按式(2—16)Hf F b ⋅-≥γa k ＝1.27m 取b=1.30m 2值f ak（修正系数ηd =1.1，地基土平均重度γm =18kN/m 3）设基础宽b ＜3m ，由式（2-7）f a = f ak ＋ηd γm (d -0.5) = 144.5＋1.1×18 (1.1 - 0.5)= 156.38（kPa ）⑵ 求灰土基础底面宽度b 。
（基础及填土的平均重度γ=20kN/m 3）按式（2-16）)m (34.11.12038.156180a k =⨯-=-≥H f F b γ 为便于施工，取b =1.5m 。
按式（2-13）， （第2题图）基底压力p k = (F k + G k ) / b = (180 + 20×1.5×1.1) /1.5= 142 (kPa)p k ＜f a ，满足式（2-8）要求。
⑶ 求墙体大放脚底宽b ＇。
如图所示，墙体大放脚设6级台阶，台阶总高度为 (120+60)×3 = 540mm 按表2-15中砖基础台阶宽高比允许值为1/1.5。
即 )mm (11002)23805.1540(5.1/1540/)23802(=⨯+='=-'b b3．教材p46【例题6】一上部结构荷载设计值F =700kN 的柱基，柱截面350×350mm ，相当于室内地面的基础埋深 1.8m ，f a =180kPa ，基础拟采用Ⅰ级钢筋，混凝土强度等级为C25，基底铺设垫层100mm ，试设计基础。
见教材图2-23。
解：1)计算基础底面积=-=Hf F A γa 4.86m 2 基础底边长l=b=A =2.2m 2)计算基础底板厚度h基底净反力p j =F/A=144.6kPa 混凝土为C25时，f t =1.27N/mm 2由式(2—39)求得h 0≥0.27m 。
依以上计算结果b=2.2m ，b c +2h 0=0.93m ，属b>b ｃ+2h 0情况，即可能产生的冲切锥底在基础底面内。
采用式(2-37)或(2—39)计算合理。
在按式(2—37)求算h 0时，当截面高度影响系数hp β＝1，可将该不等式简化成式(2—48)，以方便计算，即22c 2c 0b cb h -+= (2-48) 上式中：jp f b b a l b c t2c c 7.01)()(2+---= (2-49) 当柱截面及基础底面均为正方形时 j p f b b b b c t c c 7.01))((++-=(2-50) 因基底铺设垫层，则基础底板厚h=h 0+45=315mm ，取350m ，则h 0=305mm 。
3)配筋计算：按式(2—40)、(2—41))2()(24c 2c b b a l p M j +-＝Ⅰ=97.95kN ·m=97.95×106N ·mmy090f h .M A s ⅠⅠ==1699ｍｍ2 (Ⅰ级筋，f y =210N/mm 2) 钢筋选用φ12，则钢筋根数为416992/d π=15根，采用16根钢筋，且基础四边留足保护层，钢筋均布即可。