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地基基础自学指导书
地基基础练习册答案
习题七
一.填空题
1.以P表示基础底面压力、P0表示基底附加压力，Pn表示基底净反力，试在下面（a）、（b）、（c）三式左边括号内填上相应的压力（P、P0、Pn），并说明（a）、（b）、（c）三式的用处。
（P0）=
（a）
（P）=
（b）
（Pn）=
（C）
式中F----作用在基础上的轴心荷载设计值;
A----基础底面积;
d----基础的埋深；
γG----基础及其上方填土的平均重度；
γ0----基础底面标高以上土层的加权平均重度。
提示：
式（c）可用于计算地基中的附加应力。
2.柱下钢筋混凝土单独基础底板厚度是由（柱短边一侧冲切破坏）条件控制的.
3.对软弱下卧层进行验算的公式中,fz为软弱下卧顶面处经_深度_修正后的地基承载力
4.由于地基不均匀,建筑物荷载差异大或体型复杂等因素引起的地基变形,对于砌体承结构,应由__局部倾斜___控制.
5.对于框架结构和单层排架结构基础的变形量除应满足沉降量要求外,还应由相邻柱基的_沉降差___控制.
6.对于多层或高层建筑和高耸结构基础的变形量除应满足沉降量要求外,还应由__倾斜__控制.
7.刚性基础台阶宽高比的允许值是根据__基础材料__、__基础底面平均压力______等条件提出的.
8.《地基规范》根据冻胀对建筑物的危害程度,将地基土的冻胀性分为__不冻胀__、
_弱冻胀__、__冻胀___和___强冻胀___四类.
二.选择填空题
1.框架结构相邻柱基础沉降差的允许值（[Δ1]）与柱距相同的静定结构相邻柱基础的相应允许值（[Δ2]）的相对大小应是_____B______
A:
（[Δ1]<[Δ2]）;B:
（[Δ1]<[Δ2]）
2.灰土基础是属于___B____基础
A:
柔性;B:
刚性
3.三合土基础不属于____A____基础
A:
柔性;B:
刚性
三.问答题
1.为什么要求刚性基础的台阶的宽高比应满足一定的要求?
详见教材137页。
2.指出公式:
f=fK+ηbγ（b-3）+ηdγ0（d-0.5）中fK、ηb、γ、ηd、γ0的意义.详见教材147页。
3..如何评价无粘性土坡的稳定性?
与坡高是否有关?
评价无粘性土的稳定性主要是看极限坡角是否大于或等于无粘性土的内磨擦角。
与坡高无关。
4.减轻地基不均匀沉降的建筑措施和结构措施有哪些?
一．建筑措施
⑴．建筑体型力求简单；
⑵．设置沉降缝；
⑶．控制相邻建筑物的间距；
⑷．相邻的高耸结构的外墙间隔距离，应根据倾斜允许值计算确定
⑸．调整建筑物的某些标高。
二．结构措施
⑴．减小建筑物的基底压力；
⑵．调整基底压力或附加压力；
⑶．增强建筑物的刚度和强度；
⑷．采用刚度大的基础型式；
⑸．上部结构采用静定体系。
5.天然地基上浅基础的设计包括哪些内容?
（1）充分掌握拟建场地的工程地质条件和地质勘察资料。
（2）在研究地基勘察资料的基础上，结合上部结构的类型，荷载的性质、大小和分布，建筑布置和使用要求以及拟建基础对原则有建筑设施或环境的影响，并了解不地建筑经验、施工条件、材料供应、先进技术的推广应用等其它有关情况，综合考虑选择基础类型和平面布置方案。
（3）确定地基持力层和基础埋置深度。
（4）确定地基陈载力设计值。
（5）按地基承载力确定基础底面尺寸。
（6）进行必要的地基稳定性的特征变形验算；使地基的稳定性得到充分保证，并使地基的沉降不致引起结构损坏、建筑物倾斜与开裂，或影响其正常使用和外观。
（7）进行基础的结构设计。
6.基床系数法的基本假设及条件是什么?
地基上任一点所受的压力强度与该点的地基沉降成正比。
具体见教材171页。
7.倒梁法的基本假设及条件是什么?
基础板与地基土相比为绝对刚性,基础的弯曲挠度不致改变地基压力;地基压田径分布呈直线或平面分布,其重心与作用于板上的荷载合力作用线相重合.
四.计算题
1.某承受中心荷载的柱下独立基础,基础底宽b=1.5m，埋深d=1.6m，地基土为粉土,重度γ=17.8kN/m3，摩擦角标准值φk=22°，e=1.1,Ck=1.2kPa,试确定地基承载力设计值。
_利用公式进行计算。
_
_
_
（答：
fV=121.5kPa）
2.某中砂土的标准贯入试验锤击数（平均值，已修正）N=20，试确定其承载力标准值。
如基础宽度为2.0m，埋深为0.5m，土的重度为γ0=18.0kN/m3，试确定该基础的地基承载力设计值。
（答：
f=fk=286kPa）
3.同上题，但基础埋深改为1.0，试确定该基础的地基承载力设计值。
（答：
ηd=4.4;f=319.6kPa）
4.某粘性土层根据六个试件的土工试验资料，计算得各个试样的孔隙比:
e1`=0.75,e2`=0.76,e3`=0.73,e4`=0.81,e5`=0.76,e6`=0.69和液性指数：
IL1=0.60，IL2=0.65，IL3=0.66，IL4=0.59，IL5=0.61,IL6=0.64，试求该土的承载力基本值、标准值。
如基础埋深1.8m，基础底面以上土的重度γ0=17.1kN/m3,基底宽度b=3.4m，基底以下土的重度γ=17.8kN/m3，试求该基础的地基承载力设计值。
公式详见教材145页。
（答：
f0=231.25kPa，fk=212.75kPa，f=250.46kPa）
5.某中砂土的重度为γ0=18.0kN/m3，地基承载力标准值为fk=280kPa，试设计一方形截面柱的基础，作用在基础顶面的轴心荷载为F=1.05MN，基础埋深为1.0m，试确定方形基础底面边长。
查表7-17。
宽度修正系数为4.4。
f=319.6Kpa求得A=3.505，算出b=1.87
（答：
算得b=1.87m，取b=1.90m）
6.某砖墙厚240mm，墙底标高-0.20m，该标高处轴心荷载设计值为F=150kN/m。
该处土层情况如附图所示，地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没特殊要求，且不必考虑土的冻胀问题。
试设计该基础，材料自选（提示：
本题必须进行软弱下卧层验算）。
根据公式7-15、7-18、和7-20进行计算，结果是基础宽度取1.6m埋深为0.8m。
7.一钢筋混凝土内柱作用在基础顶面的轴心荷载设计值F=400kN，地基土层情况如附图所示，地下水位在标高-1.60m处，细砂层以下为硬塑粘土，试设计该柱基础，材料自选。
计算结果b=1.5ml=2.25m
8.同上题，但基础底面形心处还有弯矩设计值M=45kN-m作用着。
试设计该柱基础，材料自选。
（选作）
9.如图的柱下条形基础,埋深1.5m,地基承载力设计值f=160kPa,试设计该柱基础尺寸,并用例梁法计算该条形基础的内力.
（本题选做）
答:
mA=150kN-m;mB=886kN-m;mC=886kN-m;mD=150kN-m;
mABmax=-455.6kN-m;mBCmax=-464kN-m;mCDmax=-455.6kN-m;
VA左=300kN;VA右=-602.8kN;
VB左=89.72kN;VB右=-900kN;
VC左=900kN;VA右=-897.2kN;
VD左=602.8kN;VD右=-300kN
10.一地下室基坑深4m，坑底以下为粘土层（隔水层），厚度3m,重度为γ=20.0kN/m3，粘土层以下为存在承压水的粗砂层。
问作用于粘土层底面的承压水的压力值超过多少，坑底粘土层才可能被顶破.
（答：
60kPa）
20*3=60
11、某地标准冻深1.8,土质为冻胀性土,采暖系数Ψt=0.85,地基承载力标准值fK=144.16KPa,其他件如图中给出.求墙下条形基础的埋置深度及基础宽度并对软弱卧层进行验算.
地基压力扩散角θ
Es1/Es2
Z=0.25b
Z≥0.5b
3
5
10
6°
10°
20°
23°
25°
30°
要点：
首先确定最小埋深，然后根据公式7-15、7-18、和7-20及表7-20进行计算。
习题八
一．填空题
1.通常,当__软弱__土层很厚,桩端达不到良好地层时,桩基设计应考虑__沉降_问题。
2.桩基础的设计内容有七项,分别是确定桩的类型、截面尺寸和桩长，初步选择承台底面的标高、确定单桩承载力、估算桩数并确定其在平面上的布置、桩基础受力计算、桩身结构设计、承台设计、绘制桩基础施工详图。
3.根据建筑物因桩基损坏所造成的后果的严重性将建筑桩基分为___三__个安全等级。
4.建筑桩基的极限状态分为两类,分别是_承载能力极限状态_和_正常使用极限状态.5.桩基按承载性状分类,可以分为两大类型,分别是_磨擦型_和_端承型__及四个亚类型；分别是__磨擦桩_、_端承磨擦桩_和__端承桩_、_磨擦端承桩__。
6.按设置效应可将桩分为三大类,分别是__非挤土桩_、_少量挤土桩_和_挤土桩_。
7.桩顶受荷后产生的位移是由_桩身弹性压缩_和_桩底土层压缩_之和构成的。
8.单桩承载力主要取决于_地基对桩的支承力_和桩身的_材料强度_。
9.单桩的破坏模式有_曲屈破坏_、_整体剪切破坏_和_刺入破坏___。
二．选择填空题1.按材料强度确定单桩竖向承载力时,混凝土构件稳定系数φ值,对于低承台,考虑土的侧向约束时可取___B___;但对于高承台或穿越很软的土层及可液化的土层时应取___C___。
A:
大于1;B:
等于1;C:
小于1;D:
不确定2.在计算桩的水平承载力时,我国各规范（包括"地基基础"规范）推荐用__C__确定水平抗力系数。
A:
"k"法;B:
"c"法;C:
"m"法;D:
常数法三．判断题1.有较厚的近期回填土（未固结）地区不易采用桩基础的原因是回填土固结时将在桩身周围产生一个负摩阻力。
（x）2.有较厚的近期回填土（即未固结）地区不易采用桩基础的原因是回填土太松软对桩不能起到嵌固作用。
（x）3.端承型群桩基础的群桩效应系数η=1（V）4.根据静荷载试验确定基桩竖向极限承载力标准值时,已经对桩侧阻力和桩端阻力同时考虑了。
（x）5.桥梁工程中的桩基础,不仅要满足桩基的竖向承载力的要求外,还必须对桩基的水平承载力进行验算。
（x）四．问答题1.在什么情况下宜采用桩基础方案?
一般对下列情况可考虑选用桩基方案。
1、地基的上层土质太差而下层土质较好；或地基软硬不均或荷载不均，不能满足上部结构对不均匀变形的要求。
2、地基软弱，采用地基加固措施不合适；或地基土性特殊，如存在可液化土层、自重湿陷性黄土、膨胀土及季节性冻土等。
3、除承受较大垂直荷载外，尚有较大偏心荷载、水平荷载、动力或周期性荷载作用。
4、上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感；或建筑物受到大面积地面超载的影响。
5、地下水位委高，采用其它基础型式施工困难；或位于水中的构筑物基础等。
6、需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。
2.在什么情况下桩基础应进行承载能力极限状态计算?
教材188页
3.在什么情况下桩基础应进行变形验算?
教材188页
4.在什么情况下应考虑桩侧的负摩阻力的作用?
教材195页
五．计算题1.截面边长为400mm的钢筋混凝土实心方桩，打入10m深的淤泥和淤泥质土后，支承在中等风化的硬质岩石上。
已知作用在桩顶的轴心压力为800kN，桩身的弹性模量为3×104N/mm2，试估算该桩的沉降量。
教材209页（答：
1.66mm）2.某场区从天然地面起往下土层分布是：
粉质粘土，厚度l1=3m，含水量w1=30.7%，塑限Wp=18%，液限wL=35%；粉土，厚度l2=6m，孔隙比e=0.9；中密的中砂。
试确定各土层的预制桩桩周土摩阻力标准值和预制桩桩端土（中密的中砂）承载力标准值（按桩入土深度10m考虑）。
根据教材200页表格进行查取某些数据。
粉土修正系数为0.88；中砂取中间值。
（答：
qSik1=40kPa，qSik2=35.3kPa，qS3=64kPa，qpk=5300kPa）3.土层情况同上题，现采用截面边长为350×350的预制桩，承台底面在天然地面以下1.0m，桩端进入中密中砂的深度为1.0m，试确定单桩承载力标准值。
利用公式8.21进行计算。
（答：
Quk=1147.4kN;γS=γp=γsp=1.65;R=695.4kN）4.一矩形截面柱,其边长为bc=450mm,hc=600mm,柱底标高为-0.5mm,该处作用的荷载设计值为:
F=4100KN,M0=214KN-m,H=186KN,拟采用钢筋混凝土预制方桩,bp=400mm,桩长初选15m,承台埋深初取1.4m。
承台下桩侧土层自上而下依次为：
粘土，可塑，厚度1m，qSIK=40kPa，qCK=200kPa，粉质粘土，流塑，厚度12m，qSIK=20kPa，qCK=200kPa，粘土，可塑，qSIK=75kPa，qCK=2500kPa，桩端进入该层2m，建筑桩基安全等级为二级，承台混凝土取C20，配置Ⅱ级钢，试设计该桩基础。
（C20混凝土的轴心抗拉强度设计值ft=1100kPa，抗压强度设计值fC=10000kPa，Ⅱ级钢筋抗拉强度设计值fy=310N/mm2）
计算步骤：
（1）求单桩竖向承载力标准值；
（2）初选桩数及承台尺寸；
（3）计算复合基桩竖向承载力设计值，群桩有侧阻力；
（4）承载力验算；
（5）承台受冲切计算；
（6）抗剪计算；
（7）配筋计算。
5根据在图给出的资料,求A,B,C,D四根桩受的力是多大？
根据公式8.26和8.27进行计算。
四根桩受力分别为：
481.79、350.29、440.7、391.38KN。
习题九
一．填空题
1.软土的压缩系数a1-2一般在_0.5____～__1.5___MPa-1之间？
2.软土具有的工程特性是:
含水量高、孔隙比大；压缩性高；抗剪强度低；渗透性差；具有明显的结构性和流变性。
3.在处理软弱土地基时,机械碾压法适用于_大面积填土和杂填土地基的压实__的土质.
4.在处理软弱土地基时,振动压实法适用于_砂土和由炉灰、炉渣等组成的杂填土的土质.
5.在处理软弱土地基时,重锤夯实法适用于_湿陷性黄土__的土质.
6.在处理软弱土地基时,换土垫层法适用于_适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、膨胀土、素填土、杂填土、季节性冻土地基以及暗沟、暗塘等浅层处理__的情况.
7.在处理软弱土地基时,采用碾压法时,其效果与__压实机械的压实能量__、_土的含水量__因素有关.
8.在处理软弱土地基时,重锺夯实法的影响深度与_锤重_、__锤底直径__、
__落距__及__土质条件__因素有关.
9.在处理软弱土地基时,排水固结预压法适用范围是__处理淤泥___、__淤泥质土___及__其它饱和软粘土__.
二.问答题
1.在处理软弱土地基时,强夯法适用于什么样的土质;而对于什么情况下不得使用强夯法.教材230页。
2.什么是堆载预压法?
其适用范围如何?
教材234页。
3.什么是砂井堆载预压法?
教材234页。
4.砂井堆载预压法的特点和适用范围是什么?
教材234页。
5.什么是真空预压法?
其特点和适用范围如何?
教材235页。
6.什么是挤密法?
挤密法在软弱粘土中是如何性改善土的工程性质的?
教材237页
7.灰土挤密法的特点和适用范围如何?
教材237页。
8.什么是高压喷射注浆法?
其适用范围如何?
教材238、239页。
9.什么是深层搅拌法?
其适用范围如何?
教材239页。
三.计算题:
1.某条形基础上有轴心荷载,荷载及土层情况如图所示.试设计该基础及砂垫层.砂垫层的承载力设计值f=150kPa.
基底宽度b=1.5m砂垫层宽度为3.23m。
2.某柱荷载为轴向力F=770kN,弯距M=100kN-m,地质条件及其他情况如图中所示,粘性土为冻胀性土,采暖系数ψt=0.85,采用中砂作换土垫层,砂垫层的承载力的标准值fk=220kN/m2.试进行独立基础及砂垫层的设计.
计算埋置深度取1.5m。
砂垫层厚度取1米；计算砂垫层承载力；验算粘土层承载力。
3.某海港工程为软粘土地基,Cv=CH=1.5×10-3cm2/s,采用砂井堆载预压法加固,砂井长H=16m,砂井直径dw=30cm间距l=1.5m梅花形布置,求一次加荷2个月时砂井地基的平均固结度.
参见9.59.6公式进行计算，结果是:
Urz=93.8%
4.某松砂地基,地下水位与地表面平,采用砂桩加固，砂桩直径d=0.6m，该地基土的ds=2.7,γsat=19.0kN/m2,emax=0.95,emin=0.6,要求处理后的相对密实度Dr=0.8,求砂桩的间距。
参见9.7、9.8公式进行计算，结果是:
梅花形布置，l=1.64m;正方形布置,l=1.6m。
习题十
一填空题:
1.湿陷性黄土可以分为___自重湿陷性___和____非自重湿陷性________两类.
2.影响黄土湿陷性的因素有__组成物质__、__特殊结构__、__孔隙比_和含水量_.
3.土岩组合地基的工程特性有_下卧基岩表面坡度较大_、__石芽密布并有出露的地基_和__大块孤石地基___.
4.滑坡形成的条件是__地质条件_、__地形有地貌_、_水的作用和其它因素_.
5.我国《抗震规范》适用于抗震设防为____6~9______度地区的工业与民用建筑的.
二.简答题:
1.红粘土地基一般具有什么特征?
教材257页。
2.岩溶对地基稳定性有何影响?
教材256页。
三.计算题:
1.某建筑场地在初勘时4#探井的土工试验资料如附表10-1所示（β0取0.5;β值基底下5m深度内取1.5;5m以下,在非自重湿陷性黄土可不计算,自重湿陷性黄土取β0）试定出该场地的湿陷等级。
附表10-1
取土深度（m）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
δzs
0.017
0.022
0.022
0.022
0.026
0.039
0.043
0.029
0.014
0.012
δs
0.086
0.074
0.077
0.078
0.087
0.094
0.076
0.049
0.012
0.002
备注
δzs或δs<0.015,属非湿陷性土
要点：
据公式10.2进行类别判定；据公式10.3进行等级判定；结果III级严重。
2.某低层砌体承重建筑物，场地土层及物理性质指标如下：
地表下为灰黄色粘土，初勘时已判别1～3m为膨胀土，w=25%，wp=26%，δef=72%，地表坡度12°，建筑物范围内地形高差2.5m，无地下水，试确定该建筑场地类型及土的膨胀潜势的强弱程度（离地表3m以下的土不具有膨胀性）。
（答：
1～3m内土的膨胀潜势中等，坡地场地
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