faz= 85 1.0 10.8 (5-0.5) = 133.6kPa3.62.6(149.6-27)-|||-Pz (12ztanR(b22ztanR (3.623tan (23)^circ )(2.623tan (23)^circ )-|||-lb(Pk-cd ) 3.62.6(149.6-27)软弱下卧层顶面处的附加应力验算pczpz=54 36.27 = 90.27kPa(::faz,满足)2)如图所示,某建筑物采用矩形承台下的桩基础,已知室外设计地面的标高为-0.30 m,承台地面位于室外设计地面下1.5 m,作用在土0.00标高处的竖向 荷载设计值F=8668.8 kN,距承台地面1.0m处的水平荷载设计值H= 108kN,弯矩设计值My=800kN•m,采用钢筋混凝土预制方桩,桩数6根,单 桩竖向承载力特征值Ra= 1150kPa试验算桩基中各桩承载力。答:计算荷载标准组合值Fk=F/1.35=6421.3kN,Myk=My/1.35=592.6kNm,Hk=H/1.35=80.0kN________________6答:刚性基础的基底压力非线性分布;工程中简化为线性分布3)目前计算地基中附加应力的假定是什么?这些假定是否合理?答:目前计算地基中附加应力的假定是把地基土视为均匀、各向同性的半无 限空间弹性体;这些假定与实际有出入,但当基底压力不大时,可满足工程要 求。4)简述饱和土的有效应力原理。在饱和土一维固结过程中,土的有效应力和孔 隙水压力是如何变化的?答:饱和土的有效应力原理是总应力等于有效应力和孔隙水压力;影响土变形和强度的是有效应力5)土的压缩性常用指标有哪些?指标间有什么关系?答:压缩系数、压缩指数、压缩模量、体积压缩系数、等(3)模块三:1)简述库仑公式。对一定的土类,其抗剪强度指标是否为一定值?为什么?答:库仑公式f二,对一定的土类,其抗剪强度指标不是定值,因 为它和剪切面上的正应力有关2)?在通常情况下,剪切破坏面与大主应力面之间的夹角是多少?答:土体中首先发生剪切破坏的平面不是剪应力最大的平面;剪切破坏面与 大主应力面之间的夹角是45°+©/23) 地基的剪切破坏有哪些形式?发生整体剪切破坏时p-s曲线的特征如何? 答:地基的剪切破坏有整体剪切破坏,局部剪切破坏和冲切破坏;发生整体剪切破坏时p-s曲线分为三段:线性变形段、曲线段、陡降段。4)试比较基础宽度和埋深对临塑荷载、界限荷载、地基极限承载力的影响。答:内摩擦角大于0时,增大基础宽度,临塑荷载不变,界限荷载和地基极 限承载力都增大;增大埋深时,三者都增大。5)土压力有哪几种?影响土压力的最重要因素是什么?试论述朗肯土压力理论 的基本假定。答:土压力有主动土压力、静止土压力和被动土压力;(4)模块四:1)在详细勘察阶段,勘探孔的深度如何控制?答:详勘的勘探深度自基础底面算起, 且勘探孔深度应能控制地基主要受力 层。当地基的宽度不大于5m勘探孔的深度对条基不应小于3.0b(b为基础宽 度),单独柱基不应小于1.5b,但不应小于5m对高层建筑和需进行变形验算 的地基,控制性勘探孔深度应超过地基沉降计算深度;高层建筑的一般性勘探 孔应达到基底下(0.5~1.0)b,并深入稳定分布的地层。对仅有地下室的建筑或 高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔 深度应满足抗拔承载力评价的要求。当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应 适当增加控制性勘探孔的深度。如遇基岩或厚层碎石土等稳定土层时,勘探孔 深度应根据情况进行调整。2)常用的勘探方法有哪几种?答:常用的勘探方法有钻探、掘探(井探、槽探和洞探)和地球物理勘探。触探往往与钻探等其他勘察方法配合使用。3)勘察报告中常用的图表有哪些?答:勘探点平面布置图,工程地质柱状图,工程地质剖面图,综合地质柱状 图,土工试验成果汇总表(5)模块五:1)《建筑地基基础设计规范》GB50007规定,地基基础设计时,所采用的荷载效应应按哪些规定执行?答:按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。 相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值;计算地基变形时, 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, 不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值;计算挡土墙土 压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载 效应的基本组合,但其分项系数均为1.0;在确定基础或桩台高度、支挡结构截 面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的 荷载效应组合和相应的基底反力应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状 态荷载效应标准组合2)确定基础埋深时要考虑哪些因素?答:建筑物的用途和基础构造;荷载大小和性质;相邻建筑物的基础埋深; 工程地质条件和水文地质条件;地基土冻胀性 。3)什么是负摩阻力?简述其产生的条件。答:桩负摩阻力,就是当桩身穿越软弱土层支承在坚硬土层上,当软弱土层因某种 原因发生地面沉降时,桩周围土体相对桩身产生向下位移,这样使桩身承受向下 作用的摩擦力,软弱土层的土体通过作用在桩侧的向下的摩擦力而悬挂在桩身上 这部分作用于桩身的向下摩擦力称为负摩阻力。4)何谓承台效应?什么情况下不能考虑承台效应?答:摩擦型群桩在竖向荷载作用下,由于桩土相对位移,桩间土对承台产生一定竖向抗力,成为桩基竖向承载力的一部分而分担荷载,称之为承台效应。 对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基,以及下列情况时不能 考虑承台效应:①承受经常出现的动力作用,如铁路桥梁桩基;②承台下存在 可能产生负摩阻力的土层,如湿陷性黄土、欠固结土、新填土、高灵敏度软土 以及可液化土,或者由于降低地下水位地基土固结而与承台脱开;③在饱和软 土中沉入密集桩群,弓I起超静孔隙水压力和土体隆起,随着时间推移,桩间土 逐渐固结下沉而与承台脱开等。5)简述摩擦型群桩基础和端承型群桩基础工作特点的异同。答:端承型桩基持力层坚硬,桩顶沉降较小,桩侧摩阻力不易发挥,桩顶荷 载基本上通过桩身直接传到桩端处土层上。而桩端处承压面积很小,各桩端的 压力彼此互不影响或相互影响较小,因此可近似认为端承型群桩基础中的基桩 与单桩相近;群桩的承载力等于各单桩的承载力之和,群桩效应系数(群桩中 各基桩平均极限承载力与单桩极限承载力的比值)n=I。摩擦型桩:当桩数少,桩中心距sa较大时,例如大于6d,桩端平面处各桩 传来的压力互不重叠或重叠不多。此时群桩中基桩的工作性状与单桩的一致, 故群桩的承载力等于各单桩承载力之和;当桩数较多,桩距较小时,例如3~4d,桩端处地基中各桩传来的压力将相互重叠。此时,桩端处压力一般明显大于单 桩,桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要深,这样群桩中基桩的工作状态与单 桩显著不同,群桩承载力不等于各单桩承载力之和,群桩的沉降也明显地超过 单桩。若限制群桩的沉降量与单桩沉降量相同,则群桩中每一根桩的平均承载 力就比单桩时要低,也就是说群桩效应系数n<I。6)换土垫层法的原理是什么?如何确定垫层的厚度和宽度?为什么厚度太薄和太厚都不合适?答:换填垫层法是先将基础底面下一定范围内的软弱土层挖除,再换填其他无侵蚀性、低压缩性和强度大的散体材料,经过分层夯实,作为地基的持力层; 垫层下卧层的承载力确定换填厚度;确定垫层宽度时,除应满足应力扩散条件 外,还应考虑垫层应有足够的宽度及侧面土的强度条件,防止垫层材料向侧边 挤出而增大垫层的竖向变形量;垫层的厚度通常不应大于3m,否则工程量大、不经济、施工难;同样垫层也不应小于0.5m,否则作用不显著、效果差。
faz= 85 1.0 10.8 (5-0.5) = 133.6kPa
软弱下卧层顶面处的附加应力
验算pczpz=54 36.27 = 90.27kPa(::faz,满足)
2)如图所示,某建筑物采用矩形承台下的桩基础,已知室外设计地面的标高为
-0.30 m,承台地面位于室外设计地面下1.5 m,作用在土0.00标高处的竖向 荷载设计值F=8668.8 kN,距承台地面1.0m处的水平荷载设计值H= 108kN,弯矩设计值My=800kN•m,采用钢筋混凝土预制方桩,桩数6根,单 桩竖向承载力特征值Ra= 1150kPa试验算桩基中各桩承载力。
答:计算荷载标准组合值
Fk=F/1.35=6421.3kN,Myk=My/1.35=592.6kNm,Hk=H/1.35=80.0kN
________________
6
答:刚性基础的基底压力非线性分布;工程中简化为线性分布
3)目前计算地基中附加应力的假定是什么?这些假定是否合理?
答:目前计算地基中附加应力的假定是把地基土视为均匀、各向同性的半无 限空间弹性体;这些假定与实际有出入,但当基底压力不大时,可满足工程要 求。
4)简述饱和土的有效应力原理。在饱和土一维固结过程中,土的有效应力和孔 隙水压力是如何变化的?
答:饱和土的有效应力原理是总应力等于有效应力和孔隙水压力;影响土变
形和强度的是有效应力
5)土的压缩性常用指标有哪些?指标间有什么关系?
答:压缩系数、压缩指数、压缩模量、体积压缩系数、等
(3)模块三:
1)简述库仑公式。对一定的土类,其抗剪强度指标是否为一定值?为什么?
答:库仑公式f二,对一定的土类,其抗剪强度指标不是定值,因 为它和剪切面上的正应力有关
2)?在通常情况下,剪切破坏面与大主应力面之间的夹角是多少?
答:土体中首先发生剪切破坏的平面不是剪应力最大的平面;剪切破坏面与 大主应力面之间的夹角是45°+©/2
3) 地基的剪切破坏有哪些形式?发生整体剪切破坏时p-s曲线的特征如何? 答:地基的剪切破坏有整体剪切破坏,局部剪切破坏和冲切破坏;发生整体
剪切破坏时p-s曲线分为三段:线性变形段、曲线段、陡降段。
4)试比较基础宽度和埋深对临塑荷载、界限荷载、地基极限承载力的影响。
答:内摩擦角大于0时,增大基础宽度,临塑荷载不变,界限荷载和地基极 限承载力都增大;增大埋深时,三者都增大。
5)土压力有哪几种?影响土压力的最重要因素是什么?试论述朗肯土压力理论 的基本假定。
答:土压力有主动土压力、静止土压力和被动土压力;
(4)模块四:
1)在详细勘察阶段,勘探孔的深度如何控制?
答:详勘的勘探深度自基础底面算起, 且勘探孔深度应能控制地基主要受力 层。当地基的宽度不大于5m勘探孔的深度对条基不应小于3.0b(b为基础宽 度),单独柱基不应小于1.5b,但不应小于5m对高层建筑和需进行变形验算 的地基,控制性勘探孔深度应超过地基沉降计算深度;高层建筑的一般性勘探 孔应达到基底下(0.5~1.0)b,并深入稳定分布的地层。对仅有地下室的建筑或 高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔 深度应满足抗拔承载力评价的要求。当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应 适当增加控制性勘探孔的深度。如遇基岩或厚层碎石土等稳定土层时,勘探孔 深度应根据情况进行调整。
2)常用的勘探方法有哪几种?
答:常用的勘探方法有钻探、掘探(井探、槽探和洞探)和地球物理勘探。
触探往往与钻探等其他勘察方法配合使用。
3)勘察报告中常用的图表有哪些?
答:勘探点平面布置图,工程地质柱状图,工程地质剖面图,综合地质柱状 图,土工试验成果汇总表
(5)模块五:
1)《建筑地基基础设计规范》GB50007规定,地基基础设计时,所采用的荷载
效应应按哪些规定执行?
答:按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至
基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。 相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值;计算地基变形时, 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, 不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值;计算挡土墙土 压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载 效应的基本组合,但其分项系数均为1.0;在确定基础或桩台高度、支挡结构截 面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时,上部结构传来的 荷载效应组合和相应的基底反力应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组
合,采用相应的分项系数。当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状 态荷载效应标准组合
2)确定基础埋深时要考虑哪些因素?
答:建筑物的用途和基础构造;荷载大小和性质;相邻建筑物的基础埋深; 工程地质条件和水文地质条件;地基土冻胀性 。
3)什么是负摩阻力?简述其产生的条件。
答:桩负摩阻力,就是当桩身穿越软弱土层支承在坚硬土层上,当软弱土层因某种 原因发生地面沉降时,桩周围土体相对桩身产生向下位移,这样使桩身承受向下 作用的摩擦力,软弱土层的土体通过作用在桩侧的向下的摩擦力而悬挂在桩身上 这部分作用于桩身的向下摩擦力称为负摩阻力。
4)何谓承台效应?什么情况下不能考虑承台效应?
答:摩擦型群桩在竖向荷载作用下,由于桩土相对位移,桩间土对承台产生
一定竖向抗力,成为桩基竖向承载力的一部分而分担荷载,称之为承台效应。 对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基,以及下列情况时不能 考虑承台效应:①承受经常出现的动力作用,如铁路桥梁桩基;②承台下存在 可能产生负摩阻力的土层,如湿陷性黄土、欠固结土、新填土、高灵敏度软土 以及可液化土,或者由于降低地下水位地基土固结而与承台脱开;③在饱和软 土中沉入密集桩群,弓I起超静孔隙水压力和土体隆起,随着时间推移,桩间土 逐渐固结下沉而与承台脱开等。
5)简述摩擦型群桩基础和端承型群桩基础工作特点的异同。
答:端承型桩基持力层坚硬,桩顶沉降较小,桩侧摩阻力不易发挥,桩顶荷 载基本上通过桩身直接传到桩端处土层上。而桩端处承压面积很小,各桩端的 压力彼此互不影响或相互影响较小,因此可近似认为端承型群桩基础中的基桩 与单桩相近;群桩的承载力等于各单桩的承载力之和,群桩效应系数(群桩中 各基桩平均极限承载力与单桩极限承载力的比值)n=I。
摩擦型桩:当桩数少,桩中心距sa较大时,例如大于6d,桩端平面处各桩 传来的压力互不重叠或重叠不多。此时群桩中基桩的工作性状与单桩的一致, 故群桩的承载力等于各单桩承载力之和;当桩数较多,桩距较小时,例如3~4d,
桩端处地基中各桩传来的压力将相互重叠。此时,桩端处压力一般明显大于单 桩,桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要深,这样群桩中基桩的工作状态与单 桩显著不同,群桩承载力不等于各单桩承载力之和,群桩的沉降也明显地超过 单桩。若限制群桩的沉降量与单桩沉降量相同,则群桩中每一根桩的平均承载 力就比单桩时要低,也就是说群桩效应系数n<I。
6)换土垫层法的原理是什么?如何确定垫层的厚度和宽度?为什么厚度太薄
和太厚都不合适?
答:换填垫层法是先将基础底面下一定范围内的软弱土层挖除,再换填其他
无侵蚀性、低压缩性和强度大的散体材料,经过分层夯实,作为地基的持力层; 垫层下卧层的承载力确定换填厚度;确定垫层宽度时,除应满足应力扩散条件 外,还应考虑垫层应有足够的宽度及侧面土的强度条件,防止垫层材料向侧边 挤出而增大垫层的竖向变形量;垫层的厚度通常不应大于3m,否则工程量大、
不经济、施工难;同样垫层也不应小于0.5m,否则作用不显著、效果差。
题目解答
答案
6421.3 20 3.2 2.0 (1.5 1.8)/2