基礎(chǔ)工程A試卷答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1、塔里木大學(xué)試卷答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)工程A（開卷）考試班級(jí)：土木工程16-1、2、3、5命題組（教師）：楊保存20142015學(xué)年第一學(xué)期適用層次：漢本一、判斷題。本大題共5小題，每小題2分，共10分。V2.V3.V4.V5.V二、不定項(xiàng)選擇題，錯(cuò)選不得分。本大題共5小題，每小題2分，共10分。1.B、2.D、3.A、4.ABCD、5.ABC.三、簡(jiǎn)答題。本大題共5小題，每小題6分，共30分。1、答：（1）、筏型基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算分：不考慮共同作用、考慮基礎(chǔ)-地基共同作用、考慮上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-地基共同作用三種情況分類計(jì)算；（2分）（2）不考慮基礎(chǔ)-地基共同作用，基底反力按直線分布的筏型基礎(chǔ)的內(nèi)力計(jì)算方法

2、可采用條帶法、倒梁法的計(jì)算方法（可展開敘述計(jì)算方法）（2分）；（3）適用條件：條帶法（上部結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)筏板較厚相對(duì)于地基可視為剛性板，其在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時(shí)應(yīng)考慮筏板承擔(dān)整體彎曲變形產(chǎn)生的內(nèi)力；）倒梁法（上部結(jié)構(gòu)剛度較大而筏板剛度較小，其整體彎曲產(chǎn)生的內(nèi)力大部分由上部結(jié)構(gòu)承擔(dān)，筏板則主要承擔(dān)局部彎曲變形之內(nèi)力）（2分）。2、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：溫克爾地基模型特點(diǎn)（1分）、模型適用條件（1分）；彈性半空間地基模型特點(diǎn)（1分）、模型適用條件（1分）；有限壓縮層地基模型特點(diǎn)（1分）、模型適用條件（1分）。3、軟弱土地基加固處理方法分為置換法、擠密法、膠結(jié)法、加筋法四類（2分）；分別回答其加固機(jī)理（4分）。

3、4、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)分為：噴錨支護(hù)、排樁支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、勁性水泥土攪拌墻支護(hù)（2分）；分別說明其工程適用條件（4分）。5、濕陷性黃土地基的工程特性（1分）、對(duì)建筑物的危害（1分）、工程處理措施（1分）；膨脹土地基的工程特性（1分）、對(duì)建筑物的危害（1分）、工程處理措施（1分）。四、計(jì)算題。（本大題共3小題，第1題12分，第2題16分，第3題22分，共計(jì)50分）1、已知按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合承重墻每1m中心荷載（至設(shè)計(jì)地面）為190kN,柔性擴(kuò)展基礎(chǔ)埋置深度d=1.0m,基礎(chǔ)寬度1.2m,地基土層分布與物理力學(xué)參數(shù)如圖所示，試驗(yàn)算地基下臥層第層軟弱土層的承載力是否滿足要求？（注：鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)按

4、承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),荷載組合形式采用基本組合，其設(shè)計(jì)值為標(biāo)準(zhǔn)組合作用荷載乘以永久荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，永久荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取1.35）（12分）解：（1）持力層承載力驗(yàn)算y=l7.7kN/m莊1.阮口地下水位r-i粉土4血_丄y=l9.4kN/ln3/ak=380k?as=15MPa淤泥質(zhì)粘土的土12%密實(shí)7=16.5kN/m2*膽I-90kPaEa=5MPa查表得nb=0，nd=1.0,faz=fak+ndYm(d-0.5)=180+1.0X(17.7X0.8+(19.4-9.8)X0.2)/1.0X(1.0-0.5)=188.04kPa求基地壓力Fk+Gk=190+20X1.0X1.2X1.0

5、=214kN2141.2,1.0178.3kPa0.5,a=Es1/Es2=15/5=3，查表得0=23，tan0=0.424。軟弱下臥層頂面處的自重應(yīng)力pcz=17.7X0.8+(1949.8)X2.0=33.4kPa條形基礎(chǔ)下，軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力lb叮+2ztan6)=1.0,1.2x(178.3-(17.7,0.8+9.6,0.2)=194.664（2分）=71.4kPa軟弱下臥層頂面處土的加權(quán)平均重度丫mp334cz=11.9kN/m3z+z2.812（3分）(1.2+2x1.8x0.424=2.7264則下臥層承載力特征值查表得nb=0,nd=1.0,（4分）faz=fak+

6、ndYm(d-0.5)=90+1.0X11.9X(2.8-0.5)=117.4kPa軟弱下臥層承載力驗(yàn)算pcz+pz=33.4+71.4=104.8kPafaz=117.4(承載力滿足)2、基礎(chǔ)梁置于文克爾地基上，如下圖所示。該梁長(zhǎng)L=40m,梁底寬b=4.1m,高h(yuǎn)=1.15m,梁截面I=0.12m4,采用C20等級(jí)混凝土，考慮到梁施工與受彎時(shí)可能出現(xiàn)一些微小裂縫，取Ec=2.1X107kN/m2，地基基床系數(shù)k=2X103kN/m3。梁上承受的柱荷載：兩邊跨的端荷載F=F7=1200kN,中間各跨的柱荷載為F2=F3=F4=F5=F6=1800kN?，F(xiàn)如該梁僅在跨中作用有柱荷載F4=180

7、0kN時(shí)，求基礎(chǔ)梁的內(nèi)力。（16分）解:已知地基抗力系數(shù)（基床系數(shù)）k=2X103kN/m3，則作用于單位長(zhǎng)度條形基礎(chǔ)底面的地基反力系數(shù)k=kb=2X103X4.1=8.2X103kN/m2s（2）求基礎(chǔ)梁性質(zhì)4El82004x2.1x107x0.120.114當(dāng)梁僅在跨中作用有柱荷載F4=1800kN時(shí)，距離兩端梁長(zhǎng)20m，則,1=0.114x20=2.28兀，按有限長(zhǎng)梁進(jìn)行計(jì)算。（3）求解內(nèi)力將梁在集中荷載F4作用下的梁兩端無限延伸按照無限長(zhǎng)梁內(nèi)力計(jì)算公式M=FC4,xV=FD2xF在F4作用點(diǎn)處系數(shù)C=D=1，則M=4,CF=4,=1800=3947kNm4x0.114V=FD2x=F=

8、900kN2F則梁左端M=FCa4,:V=-FDA2-900 x（-0.06650）=59.85kN則梁右端M=M=Ba4,Cx=4：0T14x（-014488）-571.8kNm2Dx=900 x（-0.6650）-59.85kN則位于兩端至梁中任意位置的內(nèi)力可以按照公式M=C、V=卩D、C=e-心cos,x-sin,x）、4,x2xxD=e-Mcos九x，以不同部位梁的柔度指數(shù),x查表x3-6可以獲得地基梁的內(nèi)力和內(nèi)力曲線圖。在F4作用點(diǎn)梁兩端處系數(shù)查表3-6,當(dāng),1=0.114x20=2.28時(shí)，得，C=-0.14488,D=-0.06650,=4Imx（-014488）-571.8kN

9、m人工填土5C30Iy=l9kN/m53、柱下獨(dú)立樁基礎(chǔ)的承臺(tái)埋深2.5m,底面積4mX4m,混凝土為C30。柱斷面尺寸為1.0mXl.Om。采用4根水下鉆孔灌注樁，直徑d=800mm，布置如下圖所示。相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合為Fk=6070kN，Mk=410kN.m,（永久荷載效應(yīng)控制）。（22分）（1）計(jì)算單樁豎向承載力特征值Ra；y=l9kN/m5*下水-王5地下水（2）驗(yàn)算樁基中的單樁承載力；4.0（3）計(jì)算承臺(tái)的最大彎矩；粉質(zhì)粘土-=24kPa=（4）進(jìn)行樁的沖切驗(yàn)算；（5）進(jìn)行角樁沖切驗(yàn)算；密實(shí)細(xì)砂ac?ia=35tPa寸中密礫石h?M=60kPa才pi=100VkPaE深厚粉質(zhì)粘土

10、層=25MFa（6）若正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合為F=6200kN（按中心荷載計(jì)算），用實(shí)體深基礎(chǔ)法計(jì)算基礎(chǔ)中點(diǎn)的沉降。解：（1）計(jì)算單樁豎向承載力特征值（2分）RqA,u工qh=1000Kpax0.5024,2.512x（24x10,35x4,60 x2）=1758.4KNapappsiaii1（2）驗(yàn)算單樁承載力（3分）單樁平均豎向力Q=Fk+Gk=6070+800=1717.5KNRa滿足承載力Kn4偏心荷載下單樁最大豎向力QFk+Gk+yyXi1717.5KN+410 x1.2=1717.5+85.4=1802.945需做沖切驗(yàn)算根據(jù)公式4-46a計(jì)算F，F(xiàn)，8194.5K

11、NF2P(b+a)+P(h+a)卩fh，2x1.83(1+0.3)+1.83(1+0.3)x0.97x1430 x1.15，15179.5KNloxcoyoycoxhpt0滿足抗沖切要求。角樁沖切驗(yàn)算(4分)根據(jù)公式4-47a,沖切力Nl必須不大于抗沖切力，即滿足N沖切力Nl=Nmax=2187KN，滿足要求。(6)實(shí)體深基礎(chǔ)法計(jì)算基礎(chǔ)中點(diǎn)的沉降(5分)對(duì)成層地基，樁基的沉降量頭s亠竺匸產(chǎn)*式中如-沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，應(yīng)根據(jù)地區(qū)樁基沉降觀測(cè)資料及經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)確定；在不具備條件時(shí)”可按表5-17選用表5-18為上海地區(qū)不計(jì)側(cè)面剪應(yīng)力擴(kuò)散作用的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（上海市標(biāo)準(zhǔn)，1989）覘假想實(shí)體深基礎(chǔ)底面處的附加基底壓