基礎(chǔ)工程試卷試題-交通工程A卷標(biāo)答

1、基礎(chǔ)工程考試卷（開卷） （A卷）-標(biāo)答20092010學(xué)年度第一學(xué)期 一、 通過推導(dǎo)說明剛性角與哪些因素有關(guān)？（8分）【解】以墻下條形基礎(chǔ)為例，如圖所示，危險截面a-a的彎矩為最大應(yīng)力為令，則有（為剛性角。）所以剛性角與基底壓力及基礎(chǔ)的材料有關(guān)。二、 寫出用“m”法計算樁身截面內(nèi)力和位移時樁的撓曲微分方程，說明該方程用級數(shù)求解的思路（包括待定常數(shù)的確定）；“m”值與哪些因素有關(guān)？（8分）【解】樁的撓曲微分方程為： （1）其中該方程的求解思路如下：設(shè)，代入式（1），整理得 （2）方程（2）取有限項得 （3）由于上式對任意的都成立，因此有：（） （4）由此可以推得方程（1）的級數(shù)解中只有四個待定系

2、數(shù)是獨(dú)立的。該四個待定系數(shù)由四個邊界條件確定。與“m”值有關(guān)的因素有：地基土的類別和狀態(tài)；樁的剛度；樁徑、樁長；荷載情況等。三、 在進(jìn)行底節(jié)沉井的豎向撓曲驗算時，支承點(diǎn)如何選擇，為什么？（8分）【解】當(dāng)沉井為排水下沉?xí)r，由于能比較清楚地觀察到井底的情況，因此可以很好地控制支點(diǎn)的位置，驗算時將支點(diǎn)放在最有利的位置（使正負(fù)最大彎矩相等）；當(dāng)沉井為不排水下沉?xí)r，則不能很好掌控井底的情況，因此驗算時將質(zhì)點(diǎn)放在最不利的位置（使最大彎矩達(dá)到最大值）。四、 基礎(chǔ)工程的設(shè)計內(nèi)容是什么，需要進(jìn)行哪些計算或驗算（8分）【解】 基礎(chǔ)工程的設(shè)計包括基礎(chǔ)設(shè)計和地基設(shè)計兩大部分。基礎(chǔ)設(shè)計包括基礎(chǔ)形式的選擇，基礎(chǔ)埋置深度及

3、基礎(chǔ)底面積大小、基礎(chǔ)內(nèi)力和斷面計算等。如果地下部分是多層的結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)設(shè)計還包括地下結(jié)構(gòu)的計算。地基設(shè)計包括地基土的承載力確定、地基變形計算、地基穩(wěn)定性計算等。五、 什么是負(fù)摩阻力，什么是中性點(diǎn)試對教材中中性點(diǎn)及負(fù)摩阻力強(qiáng)度的確定方法作出評價。（8分）【解】當(dāng)樁周土體因某種原因發(fā)生下沉，其沉降速率大于樁的下沉?xí)r，則樁周土相對于樁作向下位移，而使土對樁產(chǎn)生向下作用的摩阻力，此即負(fù)摩阻力。正、負(fù)摩阻力變換處的位置為中性點(diǎn)。中性點(diǎn)的確定方法一般有兩種，一種是試算法，第二種是經(jīng)驗估算法。試算法是先假設(shè)中性點(diǎn)位置，計算出所產(chǎn)生的負(fù)摩阻力，然后將它加到樁上荷載中，計算樁的彈性壓縮，并以分層總和法分別計算樁周

4、土層及樁底土層的壓縮變形，繪出樁側(cè)土層的下沉曲線和樁身的位移曲線，兩曲線交點(diǎn)即為計算中性點(diǎn)位置，并與假設(shè)的中性點(diǎn)位置比較是否一致。若不一致，則重新試算。試算法存在以下問題：1）需要用到負(fù)摩阻力強(qiáng)度，而負(fù)摩阻力強(qiáng)度是與樁土之間的相對位移等諸多因素有關(guān)，因而事先并不能確定，亦即負(fù)摩阻力與樁土間的相對位移存在耦合現(xiàn)象；2）樁周土層的壓縮變形的計算方法與實際情況存在較大差距。準(zhǔn)確的計算方法應(yīng)考慮樁土間的共同作用。經(jīng)驗估算法則是根據(jù)試驗結(jié)果分析給出的參考值。教材中負(fù)摩阻力強(qiáng)度基本上取的是處于極限狀態(tài)的土體抗剪強(qiáng)度。正如前面所述，負(fù)摩阻力強(qiáng)度是與樁土之間的相對位移等諸多因素有關(guān)的，教材中的確定負(fù)摩阻力強(qiáng)度的方法應(yīng)該是一種偏于保守的方法。六、 某剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)（砼C20）3m（縱橋向）9m，頂面設(shè)在地面下0.1m，基礎(chǔ)埋深1.1m,作用于基礎(chǔ)頂面荷載（短期效應(yīng)組合）：軸心垂直力N=5500kN，彎矩M=200kNm，水平力H=90kN，地基土為流塑粘性土，IL=1.0，e=0.7，驗算地基承載力。若地基承載力不夠需對地基進(jìn)行處理，處理后的地基承載力至少應(yīng)達(dá)到多少（不要求提供地基處理方案）。（20分）【解】（1）基底壓力