《基础工程习题》重点题目

 基础工程练习 六、计算（共20分，每小题10分） 1.某桥墩为混凝土实体墩刚性扩大基础，荷载组合Ⅱ控制设计：支座反力P1=820kN及P2=920kN;桥墩及基础自重P3=5360kN；设计水位以下墩身及基础浮力P4=1100kN；制动力T1=86kN；墩帽与墩身风力分别为T2=2.2kN和T3=14.8kN。结构尺寸如图（基底宽3.1m，长9.9m），已知土质持力层地基容许应力为[σ]=385kPa。试验算地基持力层强度和基底偏心距是否满足要求？ P1P2解：∵NP1P2P3P46000(kN) A=3.1×9.9=30.69(m) 219.93.1215.86(m) 6W15.860.52(m) （2分） A30.69恒载时：M(920820)0.2525(kNm) WⅡ类组合荷载时： T1T2T310.1m9.8m6.3m0.25m0.25mP3MPieiTihi1008.4(kNm) P43.1mmaxminNM195.563.58259.08(131.92)(kPa)（3分） AW又∵max259.08[]385kPa （1分） ∴满足地基持力层的强度要求。 250.00420.10.052(m) （3分） 60001008.4Ⅱ类组合荷载时：eo0.170.52(m) （3分） 6000又∵恒载时：eo∴满足基底偏心距的要求。 2.某桥墩为混凝土实体墩刚性扩大基础，荷载组合Ⅱ控制设座反力P1=860kN及P2=940kN;桥墩及基础自重P3=5280kN；水位以下墩身及基础浮力P4=1150kN；制动力T1=85kN；墩墩身风力分别为T2=2.5kN和T3=13.8kN。结构尺寸如图（基3.1m，长9.9m），已知土质持力层地基容许应力为[σ]=385kPa。试验算地基持力层强度和基底偏心距是否满足求？ 解：∵NP1P2P3P45930(kN) A=3.1×9.9=30.69(m) 1 2T1T2T310.1m9.8m6.3mP10.25mP20.25mP3计：支设计帽与底宽要P43.1m19.93.1215.86(m) 6W15.860.52(m) （2分） A30.69恒载时：M(940860)0.2520(kNm) WⅡ类组合荷载时： MPieiTihi989.94(kNm) manminNM5930989.94……（3分） AW30.6915.86193.2262.42255.6(130.8)(kPa)又∵man255.6[]385(kPa) …（1分） ∴满足地基持力层的强度要求。 200.00340.10.052(m) …（3分） 5930989.94Ⅱ类组合荷载时：eo0.170.52(m) …（3分） 5930又∵恒载时：eo∴满足基底偏心距的要求。 3.已知桩基础的承台底面以上的竖向荷载总和N=6696kN，横向荷载总和H=82kN,经验系数μ=1.1-1.2，圆端型承台三排桩的布置，用静载试验得知单桩的各向极限荷载为Pi=1280kN，Hi=860kN。试确定其单桩各向容许承载力及所需基桩的根数n。 解：①[P]Pi1280640(kN) （2分） K2H860②[H]i430(kN) （2分） K2N6696(1.1~1.2)(11.33~12.36)12~13（根)（2分） ③n[P]650H82(1.1~1.2)(0.21~0.23)（根1)（2分） ④n[H]430⑤考虑桩的布置；对于矩形承台取n=12; 对于圆端形承台取n=13。（2分） HH HH 4.试标注图示两种沉井基础分别在水平推力作用下的转动中心位置A，并对水平力合力作用点高度作等效转换（即已知H1=88kN, H2=102kN, N1=1850kN, N2=1750kN, l1= l2=16m, e1= e2=0.25m, 求λλ1=？λ2=？）。 λ N土层N土层e岩层e 2 解： 12H1l1N1e1881618500.2521.26(m)（2.5分） H188H2l2N2e21021617500.2520.29(m)（2.5分） H2102标准如图：A1位于Z01深处；（2.5分） A2位于Z02深处。（2.5分） 以下作业： 六、作业 1.（作业2-8，100分制）某桥墩为混凝土实体墩刚性扩大基础，荷载组合Ⅱ控制设计：支座反力P1=840kN及P2=930kN;桥墩及基础自重P3=5480kN；设计水位以下墩身及基础浮力P4=1200kN；制动力T1=84kN；墩帽与墩身风力分别为T2=2.1kN和T3=16.8kN。结构尺寸如图（基底宽3.1m，长9.9m）。基底附近深度内为中密度中砂[0]2350kPa;220.5kPa；软弱下卧层有关地质参数为： [0]1150kPa,K10,K21.5,h5.34.19.4m,119.5kPa. 要求验算：①地基承载力；②基底合力偏心距；③基础稳定性。

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解：①地∵基承载力： 0.250.25T1T2P1P2T310.19.8设计水位2.04.1P3一般冲刷线最大冲刷线最低水位1.03.1P4中砂（中密）r1=20.5kN/m35.3尺寸单位（m）粘土r2=19.5kN/m3e0=0.8Il=1.0NP1P2P3P46050(kN)+ A=3.1×9.9=30.69(m) 219.93.1215.86(m) 6W15.860.52(m) （2分） A30.69恒载时：M(930840)0.2522.5(kNm) WⅡ类组合荷载时： MPieiTihi997.32(kNm) NMmaxmin197.13362.5260(135)(kPa)（10分） AW对于中密度中砂[0]350kPa； [][0]K11(b2)K22(h3)450kPa（10分） 其中：b=3.1m,h=4.1m,查表2-5得：K1=2.0,K2=4.0.

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2.012b又∵max11(0w)(20.510)7(kPa) 1e10.5260[]450kPa （5分） ∴满足地基持力层的强度要求。 软弱下卧层的承载能力： hz1(hz)a(2h)234.6kPa（10分） 11其中：12b(0w)(20.510)7(kPa) 1e10.5260135h=4.1m;z=5.3m,a=0.307(查手册P566),197.5kPa 2[]hz[0]K11(b2)K22(h3)346.8kPa（10分） 其中： [0]150kPa,K10,K21.5,h5.34.19.4m,119.5kPa,220.5kPa. ∵hz234.6kPa[]hz346.8kPa（5分） ∴也满足地基软弱下卧层的强度要求。 ②基底合力偏心距 22.50.00370.10.052(m) （10分） 6050997.32Ⅱ类组合荷载时：eo0.1650.52(m) （10分） 6050又∵恒载时：eo∴满足基底偏心距的要求。 ③基础稳定性 由K0y[1.1~1.3,1.5]的要求（5分） e0iiiiy=3.1/2=1.55m; （5分） e0PeThPi(930840)0.25(8410.12.19.816.86.3)0.16 93084054801200（5分） ∵K0y1.559.71.1~1.5（5分） e00.16∴满足基础倾覆稳定性的要求。 又由KcPiTi0.4(93084054801200)23.5[1.2~1.3]（10分） 842.116.8∴满足基础滑动稳定性的要求。 4.已知桩基础的承台底面以上的竖向荷载总和N=6696kN，横向荷载总和H=82kN,经验系数μ

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=1.1-1.2，圆端型承台三排桩的布置，用静载试验得知单桩的各向极限荷载为Pi=1280kN，Hi=860kN。试确定其单桩各向容许承载力及所需基桩的根数n。 解：①[P]Pi1280640(kN) K2H860②[H]i430(kN) K2N6696(1.1~1.2)(11.33~12.36)12~13（根) ③n[P]650H82(1.1~1.2)(0.21~0.23)（根1) ④n[H]430⑤考虑桩的布置；对于矩形承台取n=12; 对于圆端形承台取n=13。 5.试标注图示两种沉井基础分别在水平推力作用下的转动中心位置A，并对水平力合力作用点高度作等效转换（即已知H1=88kN, H2=102kN, N1=1850kN, N2=1750kN, l1= l2=16m, e1= e2=0.25m, 求λ1=？λ2=？）。 HH HH λλ N土层N土层 ee 岩层 解： 12H1l1N1e1881618500.2521.26(m) H188H2l2N2e21021617500.2520.29(m) H2102标注如图：A1位于Z01深处； A2位于Z02深处。

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七、实践问答 1.你在实习过程中所见到的钻孔灌注桩在施工时采用的泥浆循环方式是哪一种？这种方式有何优点？需要在什么条件下才能使用？ 答：采用泥浆逆循环方式排渣；其优点是排查和进钻速度快，工效大，对泥浆浓度要求不高；但需要抽砂泵并要求护筒的泥浆口位置低于泥浆池。 2.你在实习过程中所见到的钻孔灌注桩在施工时曾用到哪些成孔设备？各有何特点？ 答：①旋挖机成孔，其特点是：采用筒式钻头时，泥浆不需循环排渣。 ②旋转式成孔机，其特点是：采用旋转式钻头时，泥浆需循环排渣。 3.你在实习过程中所见到的灌注水下混凝土工艺过程中用到了哪些主要设备和工具？ 答：用到的主要设备和工具有：①混凝土运输车；②混凝土泵送机；③吊车；④混凝土漏斗；⑤斗阀；⑥导管；⑦测绳；⑧导管锁卡；⑨混凝土泵送管；⑩混凝土连接管。 七、实习问答（共20分，每小题10分） 1.你在实习过程中所见到的钻孔灌注桩在施工时采用的泥浆循环方式是哪一种（4分）？这种方式有何优点（3分）？需要在什么条件下才能使用（3分）？ 答：采用泥浆逆循环方式排渣；其优点是排查和进钻速度快，工效大，对泥浆浓度要求不高；但需要抽砂泵并要求护筒的泥浆口位置低于泥浆池。 2.你在实习过程中所见到的钻孔灌注桩在施工时曾用到哪些成孔设备？各有何特点？（每点2.5分） 答：①旋挖机成孔，其特点是：采用筒式钻头时，泥浆不需循环排渣。 ②旋转式成孔机，其特点是：采用旋转式钻头时，泥浆需循环排渣。 3.你在实习过程中所见到的灌注水下混凝土工艺过程中用到了哪些主要设备和工具（请指出10种，每种1分）？ 答：用到的主要设备和工具有：①混凝土运输车；②混凝土泵送机；③吊车；④混凝土漏斗；⑤斗阀；⑥导管；⑦测绳；⑧导管锁卡；⑨混凝土泵送管；⑩混凝土连接管。

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