2第二章 天然地基上浅基础的设计复习题
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第二章天然地基上浅基础的设计1.选择地基基础类型时,主要考虑两方面的因素:①建筑物性质②地基的工程地质和水文地质情况。
2.天然地基:地基内是良好的土层或者上部有较厚的良好的土层时,一般将基础直接做在天然土层上的地基。
3.人工地基:加固上部土层,提高土层的承载能力,再把基础做在这种经过人工加固后的土层上。
这种地基就叫人工地基。
4.桩基础:在地基中打桩,把建筑物支撑在桩台上,建筑物的荷载由桩传到地基深处较为密实的土层。
这种基础叫做桩基础。
5.深基础:埋置深度大于5m或大于基础宽度,且把基础直接做在地基深处承载力较高的土层上。
这种基础叫做深基础。
6.浅基础:埋置深度小于5m的一般基础以及埋置深度虽超过5m,但小于基础宽度的大尺寸基础,不必考虑侧面摩擦力的基础。
7.浅基础的分类:①单独基础或称独立基础:柱的一般情况下的基础②条形基础:墙下基础通常是连续设置成长条形,称为条形基础③筏形基础和箱形基础:当柱子或墙传来的荷载较大,但地基土较软弱,用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力的要求时,或者地下水位常年在地下室的地坪以上,为了防止地下水渗入室内,往往需要把整个房屋底面做成一片连续的钢筋混凝土板,作为房屋的基础,称为筏形基础。
为了增加基础板的刚度,以减小不均匀沉降,高层建筑物往往把地下室的地板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙连在一起构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形结构,称为箱形基础④壳形基础8.刚性基础或称为无筋扩展基础:由砖、砌石、素混凝土、灰土和三合土等材料做成满足刚性角要求的基础。
9.扩展基础:当基础的高度不能满足刚性角要求时,可以做成钢筋混凝土基础,用钢筋承受基础底部的拉应力,以保证基础不发生断裂的基础10.基础的埋置深度:设计地面到基础底面的垂直距离。
基础埋置深度不宜浅于0.5m,基础顶面应低于设计地面100mm以上。
11.影响基础埋置深度的主要因素有三方面:①建筑物地用途、结构类型和荷载性质与大小②地基的地质和水文地质条件③寒冷地区土的冻胀性和地基的冻结深度12.土冻结后,水分转移含水量增加,体积膨胀,这种现象称为土的冻胀现象。
基础工程复习整理2013年9月南京岩土说明基础工程作为一门土建类综合专业课,对将来后续课程的学习起到了铺垫作用。
为清华大学基础工程(第二版)周景星课后习题。
目录说明 (2)目录 (3)第一章地基勘察 (5)1.1要点提要 (5)1.2重要习题 (5)第二章天然地基上浅基础的设计 (7)2.1要点提要 (7)2.2重要习题 (7)第三章柱下条形基础、筏形基础和箱形基础 (9)3.1要点提要 (9)3.2重要习题 (9)第四章桩基础与深基础 (11)4.1要点提要 (11)4.2重要习题 (11)第五章地基处理 (13)5.1要点提要 (13)5.2重要习题 (13)第六章基坑开挖与降水 (16)6.1要点提要 (16)6.2重要习题 (16)第七章特殊土地基 (18)7.1要点提要 (18)7.2重要习题 (18)第八章地基抗震分析与设计 (20)8.1要点提要 (20)1.2重要习题 (20)第一章 地基勘察1.1要点提要勘察在书中是无法学清楚的,必须在实践中学习。
才会有真正体会与感悟。
真正勘察设计大师都是在实践中锻炼出来的,而不是在办公室看书、画图可以搞定的。
1.2重要习题1-1什么叫场地?什么叫地基?什么叫基础?1-2地基勘探主要该完成什么工作?1-3从勘察工作的角度,建筑场地分成几类?相应勘探点的距离多大? 1-4何谓一般性勘探点和控制勘探点?相应勘探点的深度如何确定? 1-5什么叫做地球物理勘探?通常采用的有哪些方法?1-6坑槽探的主要优点是什么?适用于什么条件?1-7钻探的主要内容之一是取原状土样?什么叫原状土样?1-8标准灌入试验(SPT )常用测定砂土的密实程度,试说明用以确定砂土密实程度的标准。
1-9地基中,砂层的相对密实度r D 是否能由标准贯入锤击数5.63N 唯一确定?还与那些因素有关?1-10地基中碎石土的密实度如何分类?1-11何谓静力触探?单桥探头和双桥探头有什么特点?能测得什么指标? 1-12地基土如何分类?分成哪些种类?1-13岩石按坚硬程度分成哪几类?1-14岩石按完整程度分成哪几类?1-15粉土密实度如何分类?1-16粘性土用什么指标定义其状态?分成几种状态?1-17人工填土分为哪几类?各有什么特点?1-18土是一种很不均匀的材料,试验结果离散性很大,如何整理试验结果提供有代表性的试验指标?1-19现场载荷试验是一项很重要的原为试验,他能提供哪些主要的结果? 1-20什么叫临塑荷载cr p 和极限荷载u p ?如何用以确定地基的承载力?1-21如果从现场载荷试验测得的p-s 曲线难以确定cr p 和u p ,如何从现场荷载试验的结果确定地基承载力?1-22何谓旁压试验?旁压器为什么要分成量测室与辅助室?1-23旁压试验测得的地基土的变形模量与现场荷载试验测得的变形模量有什么不同?在什么情况下才可以等同?1-24何谓十字板试验?他常用以测定什么土的抗剪强度?为什么说测得的抗剪强度时不排水强度?1-25试总结各种土工原位测试方法测得的特征指标、工程应用及所适用的土类。
天然地基上浅基础的设计例题一、地基承载力计算【例题3-1】某粘土地基上的基础尺寸及埋深如例图3-1所示,试按强二、地基承载力验算(基底尺寸确定)【例题3-2】试确定例图3-2所示某框架柱下基础底面积尺寸。
212~5.90.22075.2241600)4.1~1.1()4.1~1.1(75.22475.24200)5.02(5.160.1200)5.0(m d f F A kPad f f G a k m d ak a =⨯-⨯=-==+=-⨯⨯+=-+=γγη由于力矩较大,底面尺寸可取大些,取b=3.0m ,l =4.0m 。
(2)计算基底压力kPa W M P P kPad bl F P k k k G k k 8.358.3106/4321208603.1733.1732204316002minmax =⨯⨯+±=±==⨯+⨯=+=γ(3)验算持力层承载力不满足KPaKPa f KPa P KPaf KPa P a k a k 8.2698.2242.12.18.3108.2243.173max =⨯=>==<=(4)重新调整基底尺寸,再验算,取=l 4.5mkPa f kPa P P kPa f KPa P a k k a k 2.2692.11.2676.1085.1586/5.4321208608.2245.1582205.4316002max =<=+=⨯⨯++==<=⨯+⨯=则所以 取b=3.0m ,l =4.5m ,满足要求。
对带壁柱的条形基础底面尺寸的确定,取壁柱间距离l 作为计算单元长度(图3-16)。
通常壁柱基础宽度和条形基础宽度一样,均为b ;壁柱基【例题3-3】 某仓库带壁柱的墙基础底面尺寸如例图3-3所示,作用于基底形心处的总竖向荷载kN G F kk 420=+,总力矩m kN M k ⋅=30,持力层土修正后的承载力特征值kPa f a 120=,试复核承载力是否满足要求。
1、天然地基上的基础设计必须满足是么基本要求?答:强度要求、变形要求、稳定性要求及上部结构其它要求。
具体为:通过基础作用在地基上的压力不能超过地基承载力,以防止地基发生强度破坏;保证地基及基础的变形值不超过建筑物的允许值,以免影响建筑物的正常使用;地基及基础整体稳定性应有足够保证;基础本身强度、刚度、耐久性等应满足上部结构的要求。
2、简述天然地基上浅基础设计的内容和步骤。
答:(1)仔细研究并充分掌握拟建场区的工程地质条件和地质勘查资料,结合上部结构相关设计资料,在充分了解当地建筑经验、施工条件、先进技术的推广应用等有关情况的基础上,选择合适的基础材料、类型和平面布置方案;(2)选择地基承载力和确定基础埋置深度;(3)确定持力层的地基承载力;(4)根据地基承载力,初步确定基础底面尺寸,若存在软弱下卧层,尚应验算软弱下卧层的承载力;(5)进行必要的地基变形和稳定性验算;(6)对需要抗震验算的建筑物,应进行地基基础的抗震验算;(7)进行基础结构设计并满足相关构造要求,以保证基础具有足够的强度、刚度和耐久性;(8)绘制基础施工图,并付必要的技术说明。
3、确定基础埋深需考虑哪些因素?答:(1)建筑物的用途,有无地下室、设备基础和地下设施,基础的形式和构造;(2)作用在地基上荷载的大小和性质;(3)工程地质和水文条件;(4)相邻建筑物的基础埋深;(5)地基土冻胀和融陷的影响。
4、确定基础承载力的常用方法有哪几种?答:(1)按载荷试验确定;(2)按规范法确定;(3)按土的抗剪强度指标,用理论公式确定。
5、基础底面尺寸如何确定?为何要进行软弱下卧层承载力验算?答:(1)按地基持力层承载力计算基础底面尺寸。
(2)地基软弱下卧层承载力验算;(3)按允许沉降差调整基础底面尺寸;(4)地基变形计算;(5)地基稳定性验算。
6、为什么地基承载力特征值必须根据基础的实际宽度和埋深进行修正?答:宽度修正:实际工程中基础宽度和承压板宽度是不同的,而基础宽度越大,则地基的承载力也越大,故须对实验结果经行宽度修正。
第二章浅基础设计基本原理一、单项选择题1、根据《建筑地基基础设计规范》的规定,计算地基承载力设计值时必须用内摩擦角的什么值来查表求承载力系数B?A设计值 B 标准值 C 平均值2、砌体承重结构的地基允许变形值是由下列哪个值来控制的C?A 沉降量B 沉降差C 局部倾斜3、在进行浅基础内力计算时,应采用下述何种基底压力A?A 基底净反力B 基底总压力C 基底附加压力4、当建筑物长度较大时,,或建筑物荷载有较大差异时,设置沉降缝,其原理是C?A 减少地基沉降的措施B 一种施工措施C 减轻不均匀沉降的建筑措施5、下列何种结构对地基的不均匀沉降最敏感A?A 框架结构B 排架结构C 筒体结构6、框架结构的地基允许变形值由下列何种性质的值控制B?A 平均沉降B 沉降差C局部倾斜7、高耸结构物的地基允许变形值除了要控制绝对沉降量外,还要由下列何种性质控制C?A 平均沉降B沉降差C倾斜8、当基底压力比较大、地基土比较软弱而基础的埋置深度又受限制时,不能采用B?A 筏板基础B 刚性基础C扩展式基础9、沉降计算时所采用的基底压力与地基承载力计算时所采用的基底压力的主要差别是C?A 荷载效应组合不同及荷载性质(设计值或标准值)不同B 荷载性质不同及基底压力性质不同(总应力或附加应力)C 荷载效应、荷载性质及基底压力性质都不同10、防止不均匀沉降的措施中,设置圈梁是属于BA 建筑措施B 结构措施C 施工措施11、刚性基础通常是指CA 箱形基础B 钢筋混凝土基础C 无筋扩展基础12、砖石条形基础是属于哪一类基础A?A 刚性基础B 柔性基础C 轻型基础13、沉降缝与伸缩缝的区别在于CA 伸缩缝比沉降缝宽B 伸缩缝不能填实C 沉降缝必须从基础处断开14、补偿基础是通过改变下列哪一个值来减小建筑物的沉降的B?A 基底的总压力B 基底的附加压力C 基底的自重压力15、对于上部结构为框架结构的箱形基础进行内力分析时,应按下述何种情况来计算C?A 局部弯曲B 整体弯曲C 同时考虑局部弯曲和整体弯曲16、全补偿基础地基中不产生附加应力,因此,地基中B。
第二章天然地基上浅基础的设计复习题答案
2.1单选题
1.浅基础埋置深度不超过( A )
A、5m;
B、>5m;
C、<5m;
D、≠5m;
2. 深基础埋置深度超过( A )
A、5m;
B、>5m;
C、<5m;
D、≠5m;
3. 当Z>O或R>S时,结构处于( B );
A、失效状态;
B、可靠状态;
C、极限状态;
D、平衡状态。
4.可靠指标β( B )失效概率P f越低,可靠度越高
A、越大;
B、越小;
C、=0;
D、>0。
5.建筑结构荷载可分(B )
A、永久荷载、静荷载、偶然荷载;
B、永久荷载、可变荷载、偶然荷载;
C、临时荷载、可变荷载、偶然荷载;
D、永久荷载、不变荷载、偶然荷载。
6. 石块基础的厚度不宜小于( B )
A、100mm;
B、150mm;
C、200mm;
D、250mm;
7.一般的钢筋混凝土基础,混凝土的强度等级应不低于( B )。
A、C15;
B、C20;
C、C25;
D、C30;
8. 宁夏银川标准冻结深度为( B )
A、1.0m ;
B、1.03m ;
C、1.2m ;
D、1.5m ;
9. 地基计算主要有三项内容为( B )
A、承载力验算、地基变形验算、地基裂缝性验算;
B、承载力验算、地基变形验算、地基稳定性验算;
C、承载力验算、地基长度验算、地基稳定性验算;
B、承载力验算、地基宽度验算、地基稳定性验算。
10. 扩展基础破坏形式( B )
A、弯切破坏、弯曲破坏;
B、冲切破坏、弯曲破坏;
C、冲切破坏、拉曲破坏;D拉出破坏、弯曲破坏;
11. 在进行浅基础内力计算时,应采用下述何种基底压力。
( A )
A 、基底净反力
B 、基底总压力 C、基底附加压力
12. 当建筑物长度较大时,,或建筑物荷载有较大差异时,设置沉降缝,其原理是( C )
A、减少地基沉降的措施;B 、一种施工措施;C、减轻不均匀沉降的建筑措施。
13. 高耸结构物的地基允许变形值除了要控制绝对沉降量外,还要由下列何种性质控制。
( C)
A、平均沉降;
B、沉降差;
C、倾斜;
14. 当基底压力比较大、地基土比较软弱而基础的埋置深度又受限制时,不能采用( B )。
A、筏板基础;
B、刚性基础;
C、扩展式基础。
15. 防止不均匀沉降的措施中,设置圈梁是属于( B )
A 、建筑措施; B、结构措施; C、施工措施;
16. 刚性基础通常是指( C )
A、箱形基础; B 、钢筋混凝土基础; C、无筋扩展基础。
17. 砖石条形基础是属于哪一类基础( A )
A、刚性基础; B 、柔性基础; C、轻型基础。
18.考虑地基的不均匀沉降对建筑物的危害,在结构设计时可以采取的措施有( D )。
①设置沉降缝;②设置圈梁;③调整某些设计标高;④减轻建筑物自重;⑤控制长高比;
⑥采用非敏感性结构;⑦减小基底附加压力
A 、①②④⑥⑦;B、②③④⑦;C、①②③⑥⑦; D ②④⑥⑦。
2.2判断题
1. 在工程中的荷载和抗力都是定量不是随机变量。
(错)
2. 当Z<O或R<S时,抗力大于荷载效应,结构处于失效状态;(对)
3. 影响荷载效应和结构抗力的因素很多,且各个因素都有不确定性,都是一些随机变量。
(对)
4.基底荷载组合按按正常使用极限状态下的准永久组合,不计入风载与地震作用。
(对)
5. 由砖、砌石、素混凝土、灰土和三合土等材料做成满足刚性角要求的基础称为无筋扩
展基础或刚性基础。
(对)
6.砖砌基础的砖和砂浆的标号,不管是潮湿程度和地区的寒冷程度采用同样要求。
(错)
7. 当基础的高度不能满足刚性角要求时,可以做成钢筋混凝土基础,用钢筋承受基础底
部的拉应力,以保证基础不发生断裂,称为扩展基础。
(对)
8.对于一般的钢筋混凝土基础,混凝土的强度等级应不低于C20。
(对)
9.选择基础埋置深度,实质上也就是选择合适的地基持力层。
(对)
10. 一般地表土层可作为持力层来保证持力层稳定。
(错)
11.地基计算内容有①承载力验算②地基变形验算③地基稳定性验算(对)
12. 在地基极限状态设计中,变形验算是最主要的验算。
(对)
13.地基失稳破坏的形式有两种:一种是沿基底产生表层滑动;另一种是深层整体滑动
破坏。
(对)
14. 无筋扩展基础可以按构造要求设计而不必进行强度验算。
(错)
15.防潮层:可以是掺有防水剂的1:5水泥砂浆,厚40~45mm;也可以铺设沥青油毡。
(错)1:3;20-30
16.砌石基础台阶形的砌石基础每台阶至少有两层砌石,所以每个台阶的高度要不小于
500mm。
(错)300
17. 锥形基础的边缘高度通常不小于200mm,坡度i≤1:3台阶的宽高比不大于2.5,每
台阶高度通常为300~500mm。
(对)
18.减轻建筑物地基不均匀沉降危害的措施总体原则是从建筑设计、结构措施、施工措
施三方面综合考虑。
(对)
19.圈梁宽度可同墙厚,高度不小于120mm,混凝土的强度等级不低于C15,纵向钢筋宜
不小于4φ 8,钢箍间距不大于300mm,可兼作过梁。
(对)
2.3问答题
1.地基基础设计应满足哪些原则?
4.设计刚性基础时,地基承载力越大,刚性角是越大还是越小?为什么?
答;设计刚性基础时,地基承载力越大,刚性角是越小,因为地基承载力大,则基底反力大,所以减小基底尺寸,可减小内力,防止开裂,故刚性角小。
5.天然地基上浅基础有哪些类型?答;浅基础可分为扩展基础和连续基础两大类,按其构造分类有单独基础,条形基础、柱下十字形基础、片筏基础、箱形基础以及锚拉基础等
6.什么是地基承载力特征值?
答地基承载力特征值是指由载荷试验确定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形
所对应的压力值,其最大值为比例界限值。
7.什么是地基土的标准冻深?
答,地表平坦、裸露、城市之外的空旷场地中,不少于10年实测最大冻深的平均值,就是
标准冻深。
冻深是冬季时自地平面以下冻结的深度。
8.试述刚性基础和柔性基础的区别。
答刚性基础指用砖、石、灰土、混凝土等抗压强度大而抗弯、抗剪强度小的材料做基础(受
刚性角的限制)。
用于地基承载力较好、压缩性较小的中小形民用建筑. 刚性角:基础放
宽的引线与墙体垂直线之间的夹角。
柔性基础指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋
混凝土材料做基础(不受刚性角的限制)。
用于地基承载力较差、上部荷载较大、设有地下
室且基础埋深较大的建筑. 大放角:砖基础的逐步放阶形式称为大放角。
(如下图)作用:
增加基础底面的宽度,使上部荷载能均匀的传到地基上。
2.4计算题
1.某基础宽度为2m,埋深为1m。
地基土为中砂,其重度为18kN/m³,f ak=286kpa,试确定
f。
地基承载力特征值
a
2.某条形基础底宽 b=1.8m,埋深 d=1.2m,地基土为粘土,内摩擦角标准值错误!未找到
引用源。
=20°,粘聚力标准值错误!未找到引用源。
=12kPa,地下水位与基底平齐,土
的有效重度错误!未找到引用源。
,基底以上土的重度错误!未找到引用源。
试确定地
f。
基承载力特征值
a
3. 一钢筋混凝土内柱截面尺寸为300mm ×300mm ,作用在基础顶面的轴心荷载kN F k 400=。
自地表起的土层情况为:素填土,松散,厚度 1.0m ,3
4.16m kN =γ;细砂,厚度2.6m ,318m kN =γ,320m kN sat =γ,标准贯入试验锤击数N =10;粘土,硬塑,厚度较大。
地下水位在地表下1.6m 处。
试确定扩展基础的底面尺寸。