地基与基础课后答案.docx

1、在某土层中，用体积为72cm3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ds=2.7试求w、K妇、Y'、匕g取10N/kg,九取10KN/m3）解：由题意可知：V=72cm3,m=129.1g,mis=121.5g,ds=2.7故有：土样总重W=mg=129.1k10'x10=1.291N;土颗粒重Ws=msg=121.5^1'=<10=1.215N；土中水重Ww=W-Ws=1.291-1.215=0.076nds==2.7,代入Ws和：'w的值，求得Vs=4.5x10"5m3；Vsw二Vv=V—Vs=72X10*—4.5X10^=2.7X10里m3；Ww0.076所以，w100%6.26%-Ws1.215W_1.291V一72103=17.93KN/m；Ws1.215■=V7210'3=16.88KN/m；satWsVvw1.2152.710^10103V一7210*3=20.63KN/m；'=sat一w=20.63—10=10.63KN/m3satw三相图:体积重力2、某完全饱和粘性土含水量为40%土粒相对密度为2.7，求e、览g取10N/kg,九取10KN/m3）解：由题意知土体饱和度S「=1,故有Vv=Vw。

令土体体积V=1m3由w=—=40%可得:Ws3Vw1010=40%Ws由ds=2.7可得:Ws3=2.7(1-Vw)10103(2)联解(1)、(2)式可得：Vw=0.519m3,Ws=12.975KN所以：e』—=°.519=1.08.VsVs1-Vw1-0.519'九=性=12.975=12.975KN/m3V1三相图:体积重力3、某基础底面尺寸为4mx2m，基础埋深1.5m，在设计地面标高处作用偏心荷载700KN,偏心距（长边方向）0.6m，试计算基底压力，绘出基底压力分布图解：由题意，I=4m,b=2m,d=1.5m,Fk=700KN,e=0.6m而Gk=GAd=20241.5=240KN故P^maxKminFkGk竺7°0240(1.空)=223.25辱bll24411.75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）:L=4n4、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7=18.13心"3ECdnVInEE/由15A1Vn=18,62心「/〃『ELT)R.1i#17^二19.01从「’j疽ELDri解：粘土层底bcz1=匕七=18.13X2=36.26KPa；cz地下水位线处bcz2=bcz1+16.66^1=36.26+16.66=52.92KPa；淤泥质粘土层底eg=七216.661(17.15-10)(3-1)=67.22KPa；细砂层底ocz4=；cz3(18.62-10)1.5=80.15KPa；粉土层底ucz5=ucz4+(19.01—10)^3.5=111.685KPa。

5、某土样进行三轴剪切试验剪切破坏时，测得皿=500KPa,s=100KPa,剪切破坏面与水平面夹角为60°,求土的c、平值解：由题息，a”=60而ot=45十一，故中=30°1=500KPa、3=100KPa、中=30◎代入极限平衡方程：2,\\.O1=o3tan(45+—)+2ctan(45+—)或222.\一.\3一；"〔tan(45——)一2ctan(45——)22可解得c=57.7KPa6、(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Fk=780KN,,k'Mr=110KN-m,地基土为粉质粘土，y=18KN/m3,fak=165KPa,承载力修正系数nb=0.3,nd=1.6,基础埋深d=1.3m，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b<3m时按3m取值，则fa=fak十%Y(b-3)+气九9-0.5)=fak+气九但—0.5)现假设be3m,进行地基承载力特征值的修正:fa=fakdm(d-0.5)=1651.618(1.3-0.5)=188.04KPa。

2)、按中心受压初步估算基底面积:Fk780A0fa-Gd188-201.32=4.8m考虑偏心荷载的影响，将底面积A增大20%则A=4.8X1.2=5.76m2取长短边之比I/b=2,得b=VAT2=1.70m，故I=3.4m3)、验算Gk—Adq3.41.71.3=150.28KNMke=FkGk110I0.12=0.57m780150.286基底边缘最大压力RmaxFkGk6ekk(1-)=l5.76780150.2860.12(1)=195.7：：：1.2fa=225.65KPa3.4aPkmin=127.31KPa,Pk=161.5：：：fa=188.04KPa满足要求，故l取3.4m,b取1.7m合适7、某粘性土的含水率切=39%，液限切l=47.9%,©P=25.4%塑限试求：①计算该土的塑性指数；②计算该土的液性指数；③确定该土的名称；④按液性指数确定土的状态解：①、IP=・，L_・，P=47.9-25.4=22.5；jp39-25.4IL=P==0.60422.5③、由于Ip》17,故该粘性土为粘土0.25<|L苴0.75，该土处于可塑状态8、某轴心受压基础底面尺寸l=b=2m，基础顶面作用Fk=500KN，基础埋深d=2m,已知地质剖面第一层为杂填土，厚0.5m,匕=16.8KN/m3,以下为粘土,七=18.5KN/m3，试计算基底压力和基底附加压力。

解：Gk=%Ad#20222=160KN基底压力PkFkGk500160—kk==165KPa基底处土的自重应力；：「cz=16.80.518.5(2-0.5)=36.15KPa基底附加压力P0=Pk-二以=165-36.15=128.85KPah°=20mm，在p〔=100KPa作用下，测得9、某工程地基钻孔取样，进行室内压缩试验，试样初始高度为压缩量s1=1.2mm,在p2=200KPa作用下的压缩量为s2=0.65mm已知土样的初始孔隙比e0=1.4，试计算a〔^,并评价土的压缩性Si解：在p1=100KPa作用下的孔隙比e1=e0—^(l+eo)=1.4—12(1+1.4)=1.256；S11.2房，0.65在P2=200KPa作用下的孔隙比e2=e一土二2(1+e)=1.4—(1+1.4)=1.178,因此,h20e1-e21.256-1.178」」t涌^=——==0.78MPa》0.5MPa,为高压缩性土P2-P1200-10010、某轴心受压基础的底面尺寸为I=3m,b=2m基础顶面作用集中荷载FK=600KN,基础埋深d=2.5m，基础底面以上均为粘土，重度为y=18KN/m3。

求基底压力和基底附加压力基底压力pk=fkGkA600300=150KPa解：由题意可求得Gk=YGAd=20x3x2x2.5=300KN；基底处土的自重应力CTcz=丫d=18^2.5=45KPa；基底附加应力p0=:pk=150-45=105KPa0kcz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（0l=53%,coP=25%题目（1）：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Ip=53—25=28》173）、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I~I堆积土题目（1）：哪些情况下适用桩基础?地下车库基坑深度日题目（2）:试分析该楼房倒塌的原因最高处1.0米答：（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，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、基底检验与处理、砌筑或浇注基础、基坑回填2）、钢板桩支护、喷射磔支护等等3）、根据地质情况，地层上方为3m厚粘土，不容易发生。