2016年郑州大学远程教育基础工程作业及答案

2016郑州大学现代远程教育基础工程课程考核要求

说明：本课程考核形式为提交作业，完成后请保存为WORD 2003格式的文档，登陆学习平台提交，并检查和确认提交成功（能够下载，并且内容无误即为提交成功）。

一． 作业要求

1.本作业包括单项选择题、判断题、简答题和计算题。其中前三类题可直接解答外，计算题可在白纸上手写解答并扫描后插入本作业相应的试题后面。然后上传即可。

二． 作业内容

【一】单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分）

1.【C 】根据地基承载力确定基础底面积时，传至基础底面的荷载效应 A．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 B．承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数取1.0 C．正常使用极限状态下荷载效应的标准组合

D．正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，但不计风荷载和地震荷载

2.【 A 】对软弱下卧层的承载力特征值进行修正时 A．仅需作深度修正 B．仅需作宽度修正

C．需作深度和深度修正 D．仅当基础宽度大于3米时才作宽度修正 3.【A 】将上部结构的荷载传递至地基的结构或构件，称为 A. 基础 B. 地基 C.上部结构 D. 复合地基

4.【C 】载荷试验测定的地基土压力变形曲线的线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值是比例界线值。该值称为

1

A. 地基承载力极限值 B. 临塑荷载 C.地基承载力特征值 D. 总荷载 5.【 C 】按地基承载力确定基础底面尺寸时，在确定了荷载后，所采用的抗力为

A. 地基承载力的最小值 B. 地基承载力的最大值 C. 地基承载力特征值 D. 地基承载力极限值 6.【 B 】下列基础，属于扩展基础的是

A．柱下条形基础 B．墙下条形基础 C．筏型基础 D．箱型基础 7.【 B 】根据构造要求，钢筋混凝土独立基础底板受力钢筋直径 A．不宜小于8mm，间距不宜大于200mm B．不宜小于10mm，间距宜在100~200mm之间 C．不宜大于12mm，间距间距不宜大于200mm D．不宜小于12mm，间距宜在100~200mm之间

8.【 B 】按正常使用极限状态验算桩基沉降时，应采用荷载为 A．短期效应组合 B．荷载效应准永久组合

C．长期效应组合且计入地震作用 D．作用效应的基本组合 9.【 D 】以下基础，不属于深基础的

A. 桩基础 B. 沉井基础 C. 地下连续墙 D. 筏型基础 10.【 D 】用换填垫层法处理软土地基，最理想的换填材料是 A. 粘性土 B. 粉土 C. 膨胀土 D. 砂土

【二】判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分。正确的选“A”，错误的选

“B”。）

1.【 × 】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，应计入风荷载。

2.【× 】对于设有地下室的独立基础，对地基承载力进行深宽修正时，埋

2

深d应从室外地面标高算起。

3.【× 】建筑体型的合理组合、设置沉降缝等措施，可以增大地基的承载力，因而能减轻建筑物的不均匀沉降。

4.【 × 】矩形独立基础的配筋计算，仅需对其长边方向进行计算，因为长边受弯矩较大。

5.【 √ 】扩展基础截面尺寸除了满足台阶宽高比的要求外，尚需进行内力计算和截面强度计算。

6.【× 】柱下条形基础采用倒梁法计算基础内力时，仅考虑基础梁的局部弯曲而忽略沿全长的整体弯曲。

7.【 √ 】确定基础梁的宽度时，应考虑满足地基承载力的基本要求。 8.【 × 】单桩竖向承载力有时取决于桩本身的材料强度。

9.【 × 】若建筑场地土层中具有大块孤石，采用沉管灌注桩比较合适。 10.【× 】从本质上说，水泥土搅拌桩复合地基的受力特点与计算，与桩基础基本相同。

【三】简答题：（本大题共5小题，每小题6分，共30分） 1. 地基承载力特征值深宽修正时，基础埋深如何确定？

【答】地基承载力特征值深宽修正时，基础埋深一般从室外地面标高算起。在填方地区，可自填土地面标高算起。对于由地下室，采用箱基或筏基，自室外地面标高算起；采用独立基础或条形基础，应从室内地面标高算起。

2. 按照地基基础设计规范，柱下条形基础地基反力直线分布的条件是什么？

【答】在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好、荷载分布比较均匀，且条形基础的截面高度不小于1/6柱距时，基底反力可以按直线分布考虑。

3. 何谓群桩效应？何谓承台效应？

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【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。 考虑承台效应，即由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础，称为复合桩基。

4. 何谓桩基变刚度调平设计？其目的是什么?

【答】考虑上部结构形式、荷载和地层分布以及相互作用效应，通过调整桩径、桩长、桩距等改变基桩支承刚度分布，以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法称为桩基变刚度调平设计。

其目的旨在减小差异变形、降低承台内力和上部结构次内力，以节约资源，提高建筑物使用寿命，确保正常使用功能。

5. 换土垫层法的原理是什么？如何确定垫层的厚度和宽度？

【答】①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；②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。

【四】计算题：（本大题共4小题，共40分）

1. 地基土层自上而下为①杂填土，厚度1.0m，重度??18.0kN/m3；②粘性土，很厚，孔隙比和液性指数均小于0.85,饱和重度?sat?19.0kN/m3，地基承载力特征值fak = 135 kPa，其深、宽修正系数分别为?b?0.3，?d?1.6。地下水位在地表下1m处。一方形基础底面尺寸3.2m?3.2m，埋深2.5m。试计算基础底面下修正后的地基承载力特征值。（5分）

【解】 计算埋深d=2.5m范围内土的加权平均重度。由于最上面1m为杂填土，位于地下水位面以上，采用天然重度。其下1.5m范围内为粘性土，处于地下水位面以下，采用有效重度????sat??w?19.0?10.0?9.0kN/m3。 埋深范围内土的加权平均重度为：

4

?m?1.0?18.0?1.5?9.0?12.6kN/m3

2.5基础宽度b=3.2m。修正后的地基承载力特征值为：

fa?fak??b?(b?3)??d?m(d?0.5)?135?0.3?9.0?(3.2?3)?1.6?12.6?(2.5?0.5)?175.86kPa

2. 一独立基础底面尺寸为2.4 m×1.6m，埋深1.15m。作用在基础顶面荷载效应基本组合值为：竖向力F=950kN，弯矩M=108kN.m（沿长边方向的弯矩）。试计算基础边缘的最大基底压力和基底净反力。（5分） 【解】

① 荷载标准组合值为 Fk?950108?703.7kN，Mk??80kN?m 1.351.35Gk?2.4?1.6?1.15?20?88.32kN

80?0.101m

703.7?88.32703.7?88.326?0.101pkmax??(1?)?214.9kPa

2.4?1.62.4108?0.114m ② 偏心距 e0?950703.76?0.114pjmax??(1?)?235.5kPa

2.4?1.62.4偏心距 ek?3. 如图所示的基础尺寸为3 m×3.6m。地下水位与基础底面平齐。试验算持

5

力层的承载力是否满足要求。（15分）

Fk=850kNMk=252.4kN.m?1=16kN/m31.5m填土地下水位面??=19.2kN/m?sat=20kN/m333.6m?b=0.3?d=1.6fak=85kPa

【解】①持力层承载力修正。因基础短边宽度b=3m，按3m计算。

?m?16?1.5?(20?10)?0.7?14.09kN/m3

1.5?0.7fa?fak??b?(b?3)??d?m(d?0.5)?155?1.6?14.09?(2.2?0.5)?193.3kPa

②基础与回填土总重量 Gk?(20?1.5?10?0.7)?3.6?3.0?399.6kN 偏心距ek?pk?pkmaxMk252.4l3.6??0.202m???0.6m

Fk?Gk850?399.666Fk?Gk850?399.6??115.7kPa?fa?193.3kPa 满足 A3.6?3.06e6?0.202?pk(1?k)?115.7?(1?)?154.6kPa?1.2fa?1.2?193.3?232kPa

l3.6满足

所以，持力层满足要求。

4. 已知一钢筋混凝土柱截面尺寸为300mm×300mm，相应于荷载效应标准组合时作用在基础顶面的轴心荷载Fk?400kN，已确定该柱下锥形独立基础的底面尺寸为1.7m×1.7m，埋深为1m，采用C20混凝土，ft=1.10N/mm2，HPB235级钢筋，fy=210N/mm2。拟取基础高度h=400mm，柱边有效高度为h0=355mm，底板双向配筋11?10（As=863.5mm2）。其下垫层采用C10混凝土，厚100mm。试验算基础高度是否满足要求。（15分）

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0.7m【解】基底净反力设计值

pj?F540??186.9kPabb1.7?1.7

考虑沿柱边的冲切破坏，基础有效高度h0=355mm，l?b?1.7m

冲切破坏锥面的上边长：at?0.3m，at?2h0?0.3?2?0.355?1.01m??b?1.7m 冲切破坏锥面的下边长：ab?at?2h0?1.01m

am?at?ab0.3?1.01??0.655m22

a1?1.7?0.3?0.7m2

计算截面距最大净反力基础边缘的距离

11Al?l(a1?h0)?(l?ab)2?1.7?(0.7?0.355)??(1.7?1.01)2?0.467m244 Fl?Alpj?0.467?186.9?87.28kN

，另外ft=1.10N/mm2

，满足。

由于基础高度h=400mm，

?hp?1.00.7?hpftamh0?0.7?1.0?(1.10?103)?0.655?0.355?179.0kN?Fl?87.28kN

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