地基与基础课后答案.doc

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1、1、在某土层中，用体积为72的环刀取样。经测定，土样质量129.1g，烘干质量121.5g，土粒相对密度。试求。（取，取10）解：由题意可知：72，129.1g，=121.5g，。故有：土样总重=129.1=1.291 N；土颗粒重1.215 N；土中水重 N。 ，代入和的值，求得； 所以，； ； ； ； 。 三相图：2、某完全饱和粘性土含水量为40%，土粒相对密度为2.7，求、。（取，取10）解：由题意知土体饱和度，故有。令土体体积。由可得： （1）由可得： （2）联解（1）、（2）式可得：。所以：；。三相图：3、某基础底面尺寸为，基础埋深，在设计地面标高处作用偏心荷载700KN，偏心距（长

2、边方向）0.6，试计算基底压力，绘出基底压力分布图。解：由题意，。而。故基底压力分布图(注:还有另一种可能，即偏心荷载作用在右边，略)：4、某建筑物地基的地质资料如图所示，试计算各层交界处的竖向自重应力。解：粘土层底； 地下水位线处； 淤泥质粘土层底； 细砂层底； 粉土层底。5、某土样进行三轴剪切试验。剪切破坏时，测得，剪切破坏面与水平面夹角为60，求土的、值。解：由题意，而，故。 将、代入极限平衡方程：或可解得。 6、（由于规范规定不同，本题只适用于建筑工程技术专业，道路桥梁工程技术专业不适用）某综合住宅楼底层柱截面尺寸为300mm400mm，已知柱传至室内设计标高处的荷载地基土为粉质粘土，

3、承载力修正系数，基础埋深，试确定基础底面尺寸。解：（1）、在进行地基承载力特征值修正时，基础宽度时按3取值，则。现假设，进行地基承载力特征值的修正： 。 （2）、按中心受压初步估算基底面积： 。 考虑偏心荷载的影响，将底面积增大20%，则。取长短边之比，得，故。 （3）、验算。，基底边缘最大压力 满足要求，故取，取合适。7、某粘性土的含水率=39%，液限=47.9%，=25.4%塑限试求：计算该土的塑性指数；计算该土的液性指数；确定该土的名称；按液性指数确定土的状态。解: 、 、 、由于，故该粘性土为粘土。、，该土处于可塑状态。8、某轴心受压基础底面尺寸，基础顶面作用，基础埋深，已知地质剖面第

4、一层为杂填土，厚，以下为粘土，试计算基底压力和基底附加压力。解： 基底压力 基底处土的自重应力 基底附加压力9、某工程地基钻孔取样，进行室内压缩试验，试样初始高度为，在作用下，测得压缩量，在作用下的压缩量为。已知土样的初始孔隙比，试计算，并评价土的压缩性。 解：在作用下的孔隙比；在作用下的孔隙比，因此，为高压缩性土。10、某轴心受压基础的底面尺寸为。基础顶面作用集中荷载，基础埋深，基础底面以上均为粘土，重度为。求基底压力和基底附加压力。解：由题意可求得； 基底压力； 基底处土的自重应力； 基底附加应力。五、案例分析题 1、背景资料 对某建筑工程场地的土样进行塑液限试验，测得土样的，。题目（1）

5、：土的界限含水量与其天然含水量有何关系？题目（2）：确定该土的种类并说明理由。题目（3）：该种土的颗粒组成有何特点？有何工程性质？答：（1）、土的界限含水量（塑限、液限）与其天然含水量无关，而是取决于其颗粒组成和搭配情况。（2）、该土为粘土，因为其。（3）、土中粘粒含量太多。该土液限大于50%，属于高液限土，且塑性指数（26）较大，具有高塑性，此种土往往毛细水上升高度较大，吸水后容易膨胀，承载力低。不能直接用作路基填料，也不可直接用作基础的持力层。2、背景资料 2009年6月27日清晨，上海市闵行区“莲花河畔景苑”一座在建13层住宅楼发生整体倒塌，桩基被整齐折断，造成一名工人死亡。经上海市城乡

6、建设与交通委员会组织专家组调查，该楼房采用PHC管桩基础，桩基和楼体结构设计均符合规范要求。楼房左侧进行了地下车库基坑的开挖，开挖深度4.6m，右侧在短期内堆积了10m高的土方。题目（1）：哪些情况下适用桩基础？题目（2）：试分析该楼房倒塌的原因。答：（1）、荷载较大，地基上部土层软弱，采用浅基础或人工地基在技术经济上不合理时；河床冲刷较大，河道不稳定，或冲刷深度不易正确计算时；地基计算沉降过大，或建筑物对不均匀沉降敏感时；需要增强抗震、抗液化能力时；施工水位或地下水位较高时。（2）、房屋倾倒的主要原因是，在短期内一侧堆土过高，最高处达10米左右，增加了地基中的水平自重应力；与此同时，另一侧的

7、地下车库基坑正在开挖，开挖深度4.6米，大楼两侧的压力差使土体产生水平位移，过大的水平力超过了桩基的抗侧能力。3、背景资料 某桥梁主墩基础采用钻孔灌注桩（泥浆护壁），地质依次为2m砾石、以下为软土。主要施工过程如下：平整场地、桩位放样、埋设护筒，采用正循环工艺成孔，成孔后立即吊装钢筋笼并固定好，对导管接头进行了抗拉试验，试验合格后，安装导管，导管底口距孔底30cm，混凝土坍落度180mm。施工单位考虑到灌注时间较长，经甲方同意，在混凝土中加入了缓凝剂。首批混凝土灌注后导管埋深为1.2m，随后的灌注连续均匀地进行。当灌注到23m时，发现导管埋管，施工人员采取了强制提升的方法。灌注到30m时，发生

8、赌管现象，施工人员采用型钢插入法疏通。灌注完成，养生后检测发现断桩。题目（1）：护筒的作用是什么？泥浆的作用是什么？对泥浆有何要求？ 题目（2）：何为正循环工艺？题目（3）：指出施工过程中的错误之处。题目（4）：断桩可能发生在何处？为什么？答：（1）、护筒的作用是固定钻孔位置，开始时对钻头起导向作用；保护孔口，防止坍塌；隔离孔内外表层水。泥浆的作用是护壁、清渣。泥浆应有较高的稠度和比重，以提高护壁和清渣能力。（2）、泥浆循环分为正循环工艺和反循环工艺。正循环工艺的主要流程为：将制备好的泥浆用泥浆泵从泥浆池抽送至钻头，泥浆从钻头喷入孔内，然后夹带钻渣流入沉淀池，经沉淀后又进入泥浆池，再泵送至钻头

9、，如此循环。（3）、钻孔完毕后未进行清孔就吊装钢筋笼；未对导管进行闭水试验；是否加入缓凝剂应经过监理工程师批准，而不是甲方；灌注过程中强制提升导管。（4）、23m处。因为强制提升导管可能导致泥砂和水进入混凝土中。4、背景资料 某上跨乡村道路的两跨简支梁小桥，其桥墩采用天然地基上的浅基础，使用明挖法施工，地质依次为3m粘土，以下为碎石土。地下水位线离地面2.7m。题目（1）：写出天然地基上浅基础的施工顺序。题目（2）：写出两种基坑支护方法： 、 。题目（3）：针对地质情况，提出你认为可行的基坑排水方法，并写出该排水工程施工中的注意事项。答：（1）、基础定位放样、基坑开挖与支护、基坑排水、基底检验

10、与处理、砌筑或浇注基础、基坑回填。（2）、钢板桩支护、喷射砼支护等等。（3）、根据地质情况，地层上方为3m厚粘土，不容易发生流砂，可采用集水坑排水法（又能称为表面直接排水）。地下水渗流严重时，应逐层开挖，逐层排水，集水坑应设置在基础范围以外。5、背景资料 泥岩是一种由泥及粘土固化而成的沉积岩，其成分与构造和页岩相似但较不易碎，是一种层理或页理不明显的粘土岩。其质地松软，固结程度较页岩弱，重结晶不明显，遇水易软化（泥化）、崩解，抗风化能力极差，浸水后强度明显降低。 GZ40线云南盐津段有一全强风化泥岩高边坡，坡高60m，坡角52，经过稳定性数值分析，该边坡的稳定安全系数为1.09。设计防护方案为

11、喷射砼防护，结果喷射砼施工完毕数周后，降了一场暴雨，边坡发生了轻微滑动，而砼面隆起严重。题目（1）、边坡滑动与否受岩土体的哪个强度控制？该强度由哪两项指标构成？为什么暴雨后容易发生滑坡？题目（2）、请写出至少三种边坡加固的方法。题目（3）、请分析该边坡的实际情况，说出一种你认为可行的防护、加固方案。答：（1）、抗剪强度；内摩擦角、粘聚力；雨后坡体中的含水量增加，抗剪强度指标会降低，而且岩土体中的水压力会增大。（2）、抗滑挡土墙、抗滑桩、预应力锚索板桩墙、锚杆加固等等。（3）、分析表明，该边坡的稳定安全系数偏低。该边坡属于高边坡，坡角较陡，且岩体风化严重，抗剪强度降低明显，加之泥岩本身的性质对工

12、程很不利，故不能只进行简单的防护。可在坡面防护的基础上用预应力锚索板桩墙加固（亦可提出其它合理方案）。6、背景资料 CFG桩在上世纪80年代由中国建筑科学研究院研制成功，1992年通过了建设部的鉴定，1994年被列为全国重点推广项目。CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土和在自重下已固结的素填土等地基，对淤泥质土尚无可大面积推广的经验。碎石桩是一种以碎石为主要材料制成的散体复合地基加固桩，1937年由德国首创，1977年引入我国。碎石桩适用于处理松散砂土、粉土和粘性土地基。CFG桩实质是将碎石桩改造成高粘结强度桩，桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。题目（1）、CFG桩的主要材料是什么？为什么在

13、我国进行重点推广？题目（2）、试比较CFG桩和碎石桩在加固地基时的特点。题目（3）、碎石桩的施工工艺主要有 和 两种，和CFG桩相比，其最大的优势在于 和 。 答：（1）、CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，制桩材料是碎石、石屑、砂、粉煤灰、水泥和水。我国是水泥生产大国，也是粉煤灰排放大国，推广使用CFG桩有利于环保节能，促进经济良性发展。（2）、碎石桩承担的荷载占总荷载的15%30%；有效桩长较小，约为桩径的610倍；复合地基承载力提高幅度较小，一般为0.51倍；减小地基变形的幅度也较小。CFG桩承担的荷载占总荷载的40%75%；桩越长，承载力越高；承载力提高有较大的可调性，可提高4倍以上；减小地基变形的幅度较大。（3）、振冲法，干振法；工期短、造价低。