1、建筑地基与基础复习题思考题:1 土由哪几部分组成?土中三相比例的变化对土的性质有什么影响?2 何谓土的颗粒级配?何谓级配良好?何谓级配不良?3 无粘性土最主要的物理状态指标是什么?4 粘性土的物理状态指标是什么?何谓液限?何谓塑限?它们与天然含水量是否有关?5 何谓塑性指数?其大小与土颗粒粗细有何关系?6 何谓液性指数?如何应用其大小来评价土的工程性质?7何谓基底压力、地基反力及基底附加压力?8 何为土的压缩性?引起土压缩的原因是什么?9 土的压缩性指标有哪些?怎样利用土的压缩性指标判别土的压缩性质?10何谓土的抗剪强度?同一种土的抗剪强度是不是一个定值?11土的抗剪强度由哪两部分组成?什么是
2、土的抗剪强度指标?12影响土的抗剪强度的因素有哪些?13地基变形分哪三个阶段?各阶段有何特点?14临塑荷载、临界荷载及极限荷载三者有什么关系?15什么是地基承载力特征值?怎样确定?地基承载力特征值与土的抗剪强度指标有何关系?16何谓土压力?土压力有哪几种?如何确定土压力类型?并比较其数值大小?17朗肯土压力理论及库伦土压力理论的适用范围?二者在计算方法上有何异同点?18什么是基础埋置深度?确定基础埋深时应考虑哪些因素?19挡土墙后的排水构造有哪几种?20建筑工程把地基土分为哪几类?21重力式挡土墙按墙背倾斜形式分为哪几类?22 桩可以分为哪几种类型?端承桩和摩擦桩的受力情况有什么不同?本地区的
3、桩通常属于哪几类?23何为单桩竖向承载力?确定单桩竖向承载力的方法有哪几种?24地基处理的目的是什么?常用的地基处理方法有哪些?其适用范围如何?综合练习题:1 某工程地质剖面及各层土的重度如图 228 所示,其中水的重度 9.8kN/m ,试w3求:(1) A、 B、 C 三点的自重应力及其应力分布图形;(2)地下水位下降 4m 后所产生附加应力、并画出相应的分布图形。答案:(1)72,108.8,168.8;(2)39.22某建筑场地天然地面以下第一层为粉质粘土,厚 5m, ,318.0/KNm,w=35%;第二层为粘土层 , ,w=34%。地.7sG 319.0/KNm275sG下水位在地
4、下 3m 处。请计算 2m、4m、6m 各深度处的土中竖向自重应力并画出相应的分布图形。 ( )答案: 21836czkPa3某建筑场地天然地面以下第一层为粉质粘土,厚 6m, ,318.0/KNm,w=35%;第二层为粘土层 , ,w=34%。地2.7sG 319.0/KNm275sG下水位在地下 3m 处。请计算 2m、4m、8m 各深度处的土中竖向自重应力并画出相应的分布图形。 ( )答案: 21836czkPa()sGw411(4)62.ncihkPa612183(5)(5)79.nci411(4)62.ncihkPa()sGw4 已知某柱下基础底面积为 m ,上部结构传至基础顶面处的
5、竖向力5.24bl=1200kN,基础埋深 d =1.5m,建筑场地土质条件:地面下第一层为 1m 厚杂填土,其重KF度 =16kN/m3,第二层为 4.5m 厚粘土,重度 =18kN/m3。试求基底压力和基底附加压力 答案: 150, 125Kp05 某偏心受压柱下基础如图 229 所示。在地面设计标高处作用偏心荷载 =650kN,KF偏心距 0.3m,基础埋深 d =1.4m,基底尺寸 lb= 43m2。试求:(1)基底压力及其e分布图形;(2)如果 不变, 65KN.m,基底压力有何变化?KFKM答案:(1) 115, 49.3;(2) 92, 72.3maxkpminpmaxkpmin
6、K6某教学楼筏形基础如图 2-30 所示,已知基底附加压力 180kpa,试用角点法求基0p础底面 1,2 两点其深度 Z = 6 m 处的附加应力。答案:42.3;42.27已知某柱下基础底面积为 m ,上部结构传至基础顶面处的竖向力43lb2=1200kN,基础埋深 d =1.5m,建筑场地土质条件:地面下第一层为 1m 厚杂KF填土,其重度 =16kN/m3,第二层为 4.5m 厚粘土,重度 =18kN/m3。试求基底 压力和基底附加压力。答案:12041.530kGPkPaA3168.6.7/nimzNmd812183(6)(86)97.ncihkPa0 1306.751kczkmPd
7、kPa8 已知矩形基础底面尺寸 b=4m, l=10m,作用在基础底面中心的荷载 N=400kN, M=240kNm(偏心方向在短边上),求基底压力最大值与最小值。答案: 19.00kPa、1.00kPa9已知某柱下基础底面积为 m ,上部结构传至基础顶面处的竖向42.5lb力 =1200kN,基础埋深 d =1.5m,建筑场地土质条件:地面下第一层为 1m 厚KF杂填土,其重度 =16kN/m3,第二层为 4.5m 厚粘土,重度 =18kN/m3。试求基 底压力和基底附加压力。答案:0 1506.7512kczkmPdkPa10某砂土进行剪切试验,测得 =30。如土样受到主应力 1=400K
8、N/m2 , 3=100KN/m2,问土样能否破坏?答案:当最大主应力 1=400KN/m2 时,如果土体处于极限平衡状态,根据极限平衡条件,其最大与最小主应力间关系: 3 极 =133.3KN/m2 3 实 =100KN/m2,说明土样破坏。11某土样进行三轴剪切试验,剪切破坏时,测得 =600 kPa, =100 kPa,剪切破坏13面与水平面夹角为 600,求:(1)土的 c、 值;(2)计算剪切破坏面上的正应力和剪应力。答案:86.6 kPa,30 0,225 kPa,216.5 kPa12某条形基础下地基土中一点的应力为: =250 kPa, =100 kPa, =40 kPa。已z
9、xzx知地基土为砂土, ,问该点是否发生剪切破坏?若 、 不变, 增至 60 03zkPa,则该点是否发生剪切破坏?221 /3.1)45tan()45(tan mKNc 极12042.510kGPkPaA3168/nimzNmd答案:未破坏,破坏13某地基土进行剪切试验,测得 =30,c=10kPa。如土样受到主应力 1=400KN/m2 , 3=100KN/m2,问土样能否破坏?【解】:当最大主应力 1=400KN/m2 时,如果土体处于极限平衡状态,根据极限平衡条件,其最大与最小主应力间关系: 2213 /8.12)45tan(2)45(tan mKNc极 3 极 =121.8KN/m2
10、 3 实 =100KN/m2,说明土样破坏。14已知某土的抗剪强度指标为 c=15kPa, 。若 =100 kPa,求:(1)达到极限053平衡状态时的大主应力 ;(2)极限平衡面与大主应力面的夹角;(3)当 =300 1 1kPa,试判断该点所处应力状态。答案:293.59 kPa,57.5 0,破坏15某挡土墙高为 5m,墙背垂直光滑,墙后填土水平, c=0,试:(1)计算主动土压力强度及总土压力 Ea;(2)绘主动土压力强度分布图。答案:根据已知条件,应用朗肯土压力理论(1)主动土压力系数:Ka1=tan(45- 1/2)=0.49Ka2=tan(45- 2 /2)=0.33(2)如图,
11、求各特征点的主动土压力强度: a1=0 a2 上 = 1z1 Ka1-2C1 aK=172.50.49=20.825KPa a2 下 = 1z1 Ka2-2C2 aK=172.50.33=14.03KPa a3=( 1z1 + 2z2)Ka 2-2C2 a=(172.5+182.5)0.33=28.9KPa(3)总土压力Ea= 12322aazz下上 =79.6KN/m(4)主动土压力分布如图示16有一挡土墙高度 5m,墙背垂直光滑、墙后填土重度 18KN/m3,内摩擦角h20,粘聚力 10kpa,如果在填土表面作用均布荷载 5kN/m ,试求主动土压力c q2及作用点,并画出土压力分布图形。
12、aE答案:66,1.23m 1=17KN/m3 1=20 2=18KN/m3 2=30123 a1 a2上 a2 下 a3q=5KN/m210c 3粘 性 土 h817某挡土墙高 6m,墙背垂直,填土与墙背摩擦角 20,墙背倾斜角 10,填土表面倾斜角 10,填土重度 18.5KN/m3, 30,试求主动土压力 。 aE答案:156.1某挡土墙高为 5m,墙背垂直、光滑,墙后为砂土且水平,=30,=17KN/m 3。试:(1)计算挡土墙后主动土压力强度及总压力 E;(2)绘压力强度分布图。答案:根据已知条件,应用朗肯土压力理论:(1) (1) 主动土压力系数:Ka=tan(45- /2)=0.
13、33(2)如图,各特征点的主动土压力强度: a1=0 a2=z 1 Ka1=1720.33=11.22KPa a3=( z2 +z 1)Ka=(19-10 ) 3+1720.33=20.13KPa 3 = z2=103=30 KPa(3)总土压力E= 21232321aazz=103.24KN/m(4)主动土压力分布如图示18挡土墙高 4.5m,墙背垂直、光滑,墙后土体表面水平,土体重度 18.5kNm 3, c=10kPa, 25,求主动土压力沿墙高的分布及主动土压力合力的大小和作用点位置。答案: Z 0=1.7m,墙底 a=21kPa,合力 Ea=29.4kN/m19挡土墙高 5m,墙背竖
14、直,光滑,墙后填土面水平,填土重度 19kN/m3,c=10kPa,内摩擦角 =30,求墙后主动土压力分布和主动土压力的合力。答案: 合力为 32kN/m20某挡土墙高 4.0m,墙背竖直、光滑。墙后填土表面水平。墙后填土为砂土,填土中的地下水位位于离墙顶 2.0m 处。砂土的重度 =18.0kN/m 3,饱和重度 sat=21.0kNm 3,内摩擦角 =36。求挡土墙的静止土压力 E0、主动土压力 EEa和水压力 Ew。答案: 52.0kN/m;33.8kNm; 20.0kN/m21某钢筋混凝土独立柱基础,所受荷载如图示。试设计基础底面尺寸。( d=1.1、 b=0.0)答案:(1)地基承载
15、力修正: (0.5)akdmf20.91KP(2)按轴心受压确定基底面积: 0 250.652.91FkAmfdaG(3)考虑偏心受压,将基底面积扩大 30%,则:-0.200.00F=500KNV=20KNM=90KN*m=19KN/m 3fak=200KN/m2 =17KN/m3 sat=19KN/m31 a1 323 a2 a3A=1.3A0=3.44,取 l=2b,则:b=1.3m l=2.6m(4)验算: 90210MKNm608.1kGFAdKN.8eFmaxin 6(1)kGepAlPkmax=254.6 KPa1.2fa=265.08 KPaPk=179.9 KPafa=220
16、.9 KPa基底尺寸设计取:b=1.3m l=2.6m22某六层建筑物柱截面尺寸为 400mm400mm,已知上部结构传至柱顶的荷载效应标准组合值为 640kN, 80kNm,基础埋深 d1.2m,持力层为粉质黏土,重度 =18 kFkMkN/ m ,孔隙比 e=0.85,承载力特征值 =160kPa,试确定基础底面尺寸。3 akf(本题取基础扩大面积 10,长短边之比为 1.5:1)23已知某五层砖混结构宿舍楼的外墙厚 370mm,上部结构传至基础顶面的竖向荷载标准组合值为 178kN/m,基础埋深为 1.8m,室内外高差为 0.3m,已知土层分布为:第一层,杂填土,厚 0.4m, =16.
17、8 kN/ m ;第二层土,粉质粘土,厚 3.4m, =19.1 kN/ m3,承载3 力特征值 =129kPa ;第三层,淤泥质粉质粘土,厚 1.7m, =17.6 kN/ m3;第四层土,af淤泥,厚 2.1m, =16.6 kN/ m3,承载力特征值 =50kPa ;地下水位位于地面下 1.3mazf处,试确定基础底面尺寸答案:b2m24某住宅楼砖墙承重,底层墙厚 240mm,相应与荷载效应基本组合时作用在基础顶面上254.6KPa105.4 KPa符合要求的荷载为 235 kN/m,基础埋深 1.0m,基础材料 C20 混凝土, 1.1N/mm 2,HPB235 钢筋,tf210 N/
18、mm 2,试设计该墙下钢筋混凝土条形基础。yf答案:基础底板最大剪力 V=103.4 kN, 最大弯矩 M=45.5 kNm25已知某厂房墙厚 240mm,墙下采用钢筋混凝土条形基础,相应与荷载效应基本组合时作用在基础顶面上的竖向荷载为 265 kN/m,弯矩为 10.6 KNm,基础底面宽度为 2m,基础埋深 1.5m,试设计该基础。 答案:基础底板最大剪力 125.5 kN,最大弯矩 62.3 kNm26某钢筋混凝土独立柱基础,所受荷载如图示。试设计基础底面尺寸。( d=1.1 , b=0.0)答案:(1)进行地基承载力修正: (0.5)akdmf16.8.80(10.5)97.2KPa(
19、2)按轴心受压确定基底面积: 2480.70197.25FkAmfdaG(3)考虑偏心受压,将基底面积扩大 20%,则:A=1.2A0=3.4,取 l=2b,初拟尺寸:b=1.4m l=2.6m(4)验算: 60MKNm, 48021.6.589.2FKN.12eFF=480KNM=60KN*m粉质粘土 =18.6KN/m 3fak=180KN/m2填土 =16.5KN/m 3200KPa123.8 KPamaxin 6(1)kFGepAlPkmax=200 KPa1.2fa=236.64 KPaPk=161.9 KPafa=197.2 KPa基底尺寸设计取:b=1.4m l=2.6m符合要求