江苏交通技术学院基础工程期末考试闭卷B卷 一 名词解释(15分) 1 襟边 2 地基系数C 3 单桩承载力 4 沉井 5 湿陷性黄土 二 选择题(15分) 1 埋置深度( )为浅基础。 A 大于5m B 小于5m C 小于10m D 大于10m 2 如果桩基础设计的正确,施工得当,下列说法不正确的是( ) A 承载力高 B 稳定性好 C 沉降量小 D 耗用材料多 3 当基础结构需要进行正常使用极限状态设计时应采用( )。 A 基本组合 B 偶然组合 C 最不利作用组合 D 最有利作用组合 4 一般情况,大,中桥墩,混凝土基础厚度不宜小于( )。 A 1. B 1.5m C 2m D 3m 5 下列不属于沉桩方式种类的是() A 静力压桩 B 爆扩桩 C 打入桩 D 振动下沉桩 三 填空题(20分) 1 在钻孔灌注桩施工中,我国常用的钻具有------------,----------------和----------------三种类型。 2 排水固结法加固软土地基是一种比较成熟,应用广泛的方法,它主要解决------------和------------的问题。 3 单桩在竖向受压荷载的作用下的破坏模式有-----------------,--------------------和-----------------。 4 沉井的设计与计算中,沉井的主要尺寸是--------------和---------------拟定。 四 简答题(30分) 1 基础工程设计计算的基本原则是什么? 2 什么是刚性基础?它具有什么特点? 3 在制备水泥浆的过程中,泥浆在钻孔中的作用是什么? 4 什么是刃脚?它的作用是什么? 5 防止融沉的措施有哪些? 五 论述题(12分) 桩基础与沉井基础施工过程中的优缺点? 六 计算题 (8分) 某桥台基础采用钻孔灌注桩基础设计桩的直径为1m,采用冲抓锥成孔,桩基础穿过各土层厚度为Li=4m,土层约数7层,桩端截面面积为0.36㎡,各土层与桩侧的摩擦阻力标准值为65kPa,又已知桩端处土的承载容许值为1450kPa,,(用规范法桩底截面积按设计直径计算) 试求:钻孔灌注桩容许承载力[Ra].
1. B 1.5m C 2m D 3m 5 下列不属于沉桩方式种类的是() A 静力压桩 B 爆扩桩 C 打入桩 D 振动下沉桩 三 填空题(20分) 1 在钻孔灌注桩施工中,我国常用的钻具有------------,----------------和----------------三种类型。 2 排水固结法加固软土地基是一种比较成熟,应用广泛的方法,它主要解决------------和------------的问题。 3 单桩在竖向受压荷载的作用下的破坏模式有-----------------,--------------------和-----------------。 4 沉井的设计与计算中,沉井的主要尺寸是--------------和---------------拟定。 四 简答题(30分) 1 基础工程设计计算的基本原则是什么? 2 什么是刚性基础?它具有什么特点? 3 在制备水泥浆的过程中,泥浆在钻孔中的作用是什么? 4 什么是刃脚?它的作用是什么? 5 防止融沉的措施有哪些? 五 论述题(12分) 桩基础与沉井基础施工过程中的优缺点? 六 计算题 (8分) 某桥台基础采用钻孔灌注桩基础设计桩的直径为1m,采用冲抓锥成孔,桩基础穿过各土层厚度为Li=4m,土层约数7层,桩端截面面积为
0.36㎡,各土层与桩侧的摩擦阻力标准值为65kPa,又已知桩端处土的承载容许值为1450kPa,,(用规范法桩底截面积按设计直径计算) 试求:钻孔灌注桩容许承载力[Ra].
题目解答
答案
参考答案: 一
1襟边是指自墩,台身底边缘至基顶边缘距离c1
2地基系数C是指表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力。
3单桩承载力是指单桩在竖向荷载作用下,地基土和桩本身的强度和稳定性均能得到保
证变形也在容许范围内,以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载。
4沉井是指一个井筒状结构物,是在井孔内不断除土,井体借自重力克服井壁与土的摩
阻力而不断下沉至设计高程,并经过封底,填芯以后,使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。
5湿陷性黄土是指黄土遇水浸湿后,土的结构迅速破坏,发生显著的湿陷变形,强度随
之下降的黄土。
二
1 C 2 D 3 C 4 A 5 B 三
1 旋转钻,冲击钻和冲抓钻 2 沉降和稳定
3 屈曲破坏,整体剪切破坏和刺入破坏 4 高度和平面尺寸 四 1
第一 基础底面的压应力小于地基承载力的容许值。 第二 地基及基础的变形值小于建筑物要求的变形值。 第三 地基及基础的整体稳定性有足够保证。 第四 基础本身的强度满足要求。 2
当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时,断面不会出现裂缝,基础内不需要配置受力钢筋。这种基础叫刚性基础。 特点:稳定性好,施工简便,能承受较大的作用,缺点是自重大
3
第一 在孔内产生较大的悬浮液压力,可防止坍塌
第二 泥浆向孔外土层渗透,在钻进过程中,由于钻头的活动,孔壁表面形成一层胶泥,
具有护壁作用,同时将内外水流切断,能稳定孔内水位。
第三 泥浆相对密度大,具有浮渣作用,利于钻渣的排出。 4
沉井井壁下端形如刀刃状的称刃脚
作用: 在沉井自重作用下易于切土下沉,同时有支承沉井作用。 5
第一 换填基底土。 第二 选择好施工季节。 第三 选择好基础形式。 第四 注意隔热措施。 五
论述题:主观行强:
桩基础的特点:桩基础是桥梁工程常见的基础形式,是在土质不良地区修建桥梁时,以下部坚实土层或岩层作为持力层的深基础方案。按施工方法的不同,桩基础可分为预制桩和浇筑桩两大类。桩的质量检验有:开挖检查、抽芯法、声波检测法、动测法和静载压桩试验等 扩大基础的特点:扩大基础是将上部荷载通过基础分散至基础底面,使之满足地基承载力和变形的要求。扩大基础包括配筋或不配筋的条形基础和单独基
础。无筋扩大基础常用的有:混凝土基础、片石混凝土基础等。不配筋基础的材料都具
有较好的抗压性,但抗拉、抗剪强度不高,设计时必须保证发生在基础内的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值。钢筋混凝土扩大基础的抗弯和抗剪性能良好,可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载下使用。
沉井基础的特点:当上部荷载较大、基础需要埋置较深时,沉井基础是桥梁墩(台)常用的基础类型之一。沉井基础刚度大,能承受较大的上部荷载。沉井基础有较大的承载面积。沉井可以穿过不同深度覆盖层,将基底放置在承载力较大的土层或岩面上。
采用沉井基础的优点是:它本身刚度大,有较大的横向抗力,抗震性能可靠;所需机具设备简单,施工简便,当一座桥有大量基础时,可全面开工,缩短工期,有利于在大、中桥中使用。按照沉井的形状分类,沉井可分为圆形沉井、矩形沉井、圆端
形沉井。按照沉井的建筑材料分类,沉井可分为无筋混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、
钢沉井、竹筋混凝土沉井。按照沉井的施工法分类,沉井可分为一般沉井、浮式沉井。
最常用的钢筋混凝土沉井一般由刃脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管和探测管、封底混凝土、顶盖等部分组成。
六
解: 先求桩周长 u
u=2*3.14*1/2=3.14m
钻孔灌注桩容许承载力[Ra]
[Ra]=1/2*3.14*65*4*7+0.36*1450=3379.4kN
解析
一、名词解释
- 襟边：考察桥梁基础构造术语，需明确其定义为墩台身底边缘至基顶边缘的距离。
- 地基系数C：涉及土力学参数，核心是单位面积土产生单位变形所需的力。
- 单桩承载力：基础工程关键概念，需强调竖向荷载下地基土和桩的强度、变形双重约束。
- 沉井：深基础类型，要描述其井筒结构、下沉原理及最终功能。
- 湿陷性黄土：特殊土性质，重点是遇水湿陷、强度下降的特性。
二、选择题
- 浅基础埋深：行业常规标准，浅基础埋深小于5m（规范定义）。
- 桩基础特点：桩基础优势是承载力高、稳定性好、沉降小，耗用材料多非正确描述。
- 正常使用极限状态设计：规范要求采用最不利作用组合（区别于承载能力极限状态的基本组合）。
- 桥墩混凝土基础厚度：常规设计经验，大中桥墩基础厚度不宜小于1m（选项A完整内容为1m）。
- 沉桩方式：静力压桩、打入桩、振动下沉桩为常见沉桩方式，爆扩桩属于扩底桩，非沉桩类型。
三、填空题
- 钻孔灌注桩钻具：国内常用三类钻具为旋转钻、冲击钻、冲抓钻。
- 排水固结法目的：加固软土地基主要解决沉降和稳定问题。
- 单桩破坏模式：竖向受压下的三种破坏为屈曲破坏、整体剪切破坏、刺入破坏。
- 沉井主要尺寸：设计中首要拟定高度和平面尺寸。
四、简答题
- 基础工程设计原则：需覆盖地基承载力、变形控制、整体稳定、基础自身强度四大核心。
- 刚性基础定义及特点：定义强调材料容许应力大于弯曲拉应力/剪应力，特点是稳定性好、施工简便、自重较大。
- 泥浆在钻孔中的作用：护壁（防止坍塌）、稳定水位、浮渣排渣三大功能。
- 刃脚定义及作用：刃脚是井壁下端刀刃状结构，作用是切土下沉和支承沉井。
- 防止融沉措施：换填基底土、选择施工季节、优化基础形式、隔热措施四大类。
五、论述题
桩基础与沉井基础优缺点：
- 桩基础：优点是承载力高、适应性强（穿越不良土层）、沉降小；缺点是施工成本高、检测要求高。
- 沉井基础：优点是刚度大、施工简便、工期短；缺点是下沉过程中易倾斜、封底难度大。
六、计算题
钻孔灌注桩容许承载力计算：
- 桩周长：$u = \pi d = 3.14 \times 1 = 3.14 \, \text{m}$
- 侧摩阻力总和：$\frac{1}{2} \times u \times q_{\text{sk}} \times \sum L_i = 0.5 \times 3.14 \times 65 \times (4 \times 7) = 3379.4 \, \text{kN}$（注：原题中“各土层厚度为$L_i=4m$，约7层”，总厚度$4 \times 7 = 28m$）
- 桩端阻力：$A_p \times q_{\text{pa}} = 0.36 \times 1450 = 522 \, \text{kN}$
- 总容许承载力：$[R_a] = 3379.4 + 522 = 3801.4 \, \text{kN}$（原题答案可能简化计算，此处按规范公式修正）