基础工程试题4--答案

2003.1—2003.7学年第二学期，课程：，考试时间：120分钟，考试方式：开卷

一、 选择题：（每题选一个最优答案：64’=24分）

1．摩擦桩群桩承载力之所以不等于单桩承载力之和，根本原因在于： a、桩群中，桩尖平面处应力图形叠加；

2．为什么要将基础区分为刚性基础和弹性基础，是为了

c、 选择计算方法, 简化设计计算过程；

3．某桥墩用于支承跨度为16m+24m的不等跨曲线梁，该墩的墩顶容许侧向水平位移为： c、106mm

4．在按土阻力确定河流中桥墩摩擦桩的承载力时, 土层的计算范围是指

a、 局部冲刷线至桩底的深度；

5．已知沉井自重为10000kN, 沉井高度及入土深度均为12m, 沉井底面己掏空, 外侧摩阻力呈倒三角形分

布, 不计浮力时, 沉井井壁的最大拉力为: d、 2500Kn；

6．计算沉降所用的荷载为：

c、恒载；

二、 简答题（45’=20分, 第2小题和第5小题任选一题） 1．简述文克勒地基上有限长梁的叠加法的计算过程？ 答: 有限长梁截面的内力和变形的求解可按下述步骤进行：

(1) 将有限长粱延伸成无限长梁，求荷载在无限长梁与原梁两端对应的A和B处引起的内力

Ma,Va,Mb,Vb；

(2) 对原梁无限延伸而得的无限长梁，在与原梁两端对应的A和B处分别施加附加力MA,PA,MB,PB； (3) 对原梁无限延伸而得的无限长梁，在与原梁两端对应的A和B处分别施加附加力MA,PA,MB,PB；

,Va,Mb,Vb； 求附加力MA,PA,MB,PB在无限长梁与原梁两端对应的A和B处引起的内力Ma(4) 根据原梁两端对应的A和B处的边界条件建立方程组，联立求解附加力MA,PA,MB,PB； (5) 用叠加法按无限长梁计算原荷载和边界条件力共同在AB段引起的内力和变形，所得结果即为原来的有限长粱的解答。

2．简述在基坑支护设计中土钉墙的设计过程？ 答：

① 土压力计算;

② 土钉竖向、水平方向间距和土钉尺寸确定; ③ 土钉内部稳定性检算； ④ 土钉外部稳定性检算；

3．上部结构、基础、地基共同作用相互影响的实质内容是什么？为什么说解决基础与地基接触面反力计算是共同作用理论关键性问题？

答：上部结构、基础、地基共同作用相互影响的实质内容是荷载传递关系。基础与地基接触面反力计算解决了基础与地基共同作用问题，从而就可以解决上部结构与基础共同作用问题。

4．什么叫文克尔地基，与弹性半无限空间地基有何区别，它们各自适用于哪几种地基－基础条件？

答： 文克尔地基用相互独立的一系列弹簧来模拟地基，认为地基表面上任一点处的压力P与该点的竖向变形S成正比。与弹性半无限空间地基相比没有考虑计算点以外荷载对计算点变形的影响。文克尔地基适合于

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抗剪强度较低的软土地基、或地基压缩层较薄的地基。

5．简述砂桩和砂井在功能上的区别？

答： 砂桩的作用主要是挤密和排水，而砂井主要是排水。 三、(20分) 已知承重墙每延米中心荷载(至设计地面)为188kN，刚性基础埋置深度d＝1.0m，基础宽度1.2m，地基土层如第三题图所示，试验算第③层软弱土层的承载力是否满足要求?

第三题图

解: 基底平均净应力： p01880.817.70.219.4138.7kPa （6分） 1.2 淤泥质粘土顶面应力：hzqhzp0k0.817.72.019.4138.70.4

108.4kPa （7分）

淤泥质粘土承载力设计值：fhz901.118.9(2.80.5)137.9kPa

fhzhz(可以) （7分）

四、(16分) 如第四题图所示，某环形刚性承台下桩基平面图的1/4，如取对称轴为坐标轴，荷载偏心方向为x轴，竖向荷载偏心距e，竖向荷载NG对y轴的力矩(NG)e，半径为ri的同心圆圆周上的桩数

ni。

① 试导出基桩荷载公式？ [提示] 利用对称性，② 图中桩基的基桩总数

x2iyi2。

ni60，设竖FG12MN，其偏心距e＝0.8m；分别处于半径

r12.5m，r23.5m，r14.5m的同心圆圆周上的基桩数目n112，n220，n328，

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求最大和最小的基桩荷载Nmax及Nmin？

第四题图

解：① 桩顶应力 iMxiNG 2nAiniAixiMxiNG 桩截面积Ai相同 (5分) 2nnixi桩顶应力 NiiAi又因

nxiii2ixi2yi2

2inrr2(xi2yi2)xi2yi22xi22nixi2

所以 Ni2MxiNG (5分) 2nniri② Nmaxmin2MxiNG120002120000.84.5 2222n60122.5203.5284.5niri8640020097.4887

Nmax200minNmax297.4kN,Nmin102.3kN (6分)

五、（20分）如第五题图所示，某挖孔灌注桩，直径1.0m，混凝土护壁厚15cm，试求该桩的轴向受压承载力设计值？

解：按建规确定桩的轴向容许承载力设计值

[P]Puk/2(Usiqskilsipqpkap)/2

2其中 U1.304.084

s1s21.0s30.80.37871.300.8p0.3787

1.302ap0.6521.327m2qpk2200~3200kPa

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第五题图

qs134~48kPa轴向容许承载力设计值:

qs276~86kPaqs370~79kPa

[P]max[4.08(346.076110.3787702)0.378722001.327]/2

2231.9552.82784.7kN

[P]min[4.084(486.086110.3787792)0.378732001.327]/2

2642.0804.13446.1kN

轴向容许承载力设计值:

[P]2784.7~3446.1kN

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