2013-2014年第2学期课程离线作业课程名称：_______________ 基础工程B ____________________ 班级（全称）:土木工程（工民建）2013-16班（专本）姓名： _______________ 陈士生 ____________________ 学号： ______________ 13821935 __________________西南交通大学网络教育学院福建宁德学习中心第一次作业21.某原状土样测得土的密度p= 1.9g/cm 3, 土粒比重G=2.65 , 土的含水率w= 20.0 %。
求孔隙比、孔隙率、饱和度、干密度、饱和密度、有效重度？ G/JI 十的 丫 2.65x10x(1 + 020).“升 = ----------------- 1 = --------------------------- 1 = U.C7J ' 19n= ----- =1+E S严空 e1 + 0.673严心°』盹0,673 p 1 9.C = ^—= =1. 583^1+w 1 + 0.20p.wp 虫 2.65 + 0.673x1 .: p = ---- --- 匚旦= ----------------------- =1.跖 b g cm ,1 + e 1 + 0.673 ■人一人 263-10 :/ - 口——A — ----------- -- = 9. 盒?\ m1+左 1+0.67322.某土样内摩擦角'一-",黏聚力：'-二九 问：（：）作单轴压力试验时，垂直压力加到多大土样将被剪破？ （^ ）液压为5<?-J的三轴压力试验时，垂直压力加到多大（三轴试验的垂直压 220 3 tan 45 — 2ctan 45 0 2 12 tan 452 2 2力包括液压）土样将被剪破？ 解：（a ）单轴试验时， 3 0，由公式（5-7）,有: 1 34.28kPa3 5kPa ，由公式（5-7），有: （b ）三轴试验时,23 tan 45 2ctan 45 3 2 25 tan 245 20 220 2 12 tan 45244.47kPa23.图示浅埋基础的底面尺寸为 4mX 3m ，作用在基础上的主要荷载为：竖向力N =3.5 X 103kN,弯矩M=1.5 X 102kNm 持力层的容许承载力[]=420kPa 。
试计算:(1)基底最大及最小压应力各为多少？能否满足承载力要求?(2)其偏心距是否满足「：丨的要求？(3)最大压应力达到容许承载力时对应的弯距为对少？解.Ofjfc —------ ± ---- -⑴S AW代入后•牌得： J「16"尸”向=42躲丹满足要求D比=266 ~!kP<n(2)£誥竺=0的知盂护主兰盂05腳瞅j足翌求V 2弘忖(3) M = -—)IV= (^20---- -)x6 = 770^A1224.直径为1.2m的人工挖孔桩穿过砂粘土、细砂进入深厚的密实中砂层，各土层的桩周极限摩阻力如下表所列(单位：kPa)，桩底中砂的容许承载力取为1230 kPa,试按土阻力确定单桩轴向容许承载力。
砂粘土细砂中砂50 65 80(提示：「王^-丁)Jiji m*27 壬创=3 14 父 1 2- 3763m (2 )J = 1/4W3=O 25x3 14>il2a = l □谊m 归分)0上口迟#严 0.5x3 768x(50^7 + 65^ 外如次 Q = 1931 lkN4^］= l.1304?< 1230 = 1390 A(3 分)［鬥工0,刃£用+_4口］=】9貂 1 + 1390 4= 3321 5kN25.什么是库仑抗剪强度定律？简述莫尔库仑强度准则？26. 何谓软弱下卧层？简述软卧下卧层验算的要点。
答：如果地基持力层卜•面存在右承载力更低的软弱土，称为软刑卜卧层「当用力趙过软弱卜、卧层的承我力后，產咄会因软弱下卧层的破环血产主过大沉降，从血影响到建鋭物的便用，对救弱卜苗层进行强度验算，柴求作用在下肾层顶面的全部压力不超过下卧层的承载力，即：pz-^cz^fz, P Z为软弱卜囹层顶面牡的附加怡力设计值：P 厲为软弱卜•卧层顶面处上的自重压力标准值：fz为软弱卜肿层顶而处经深度傕正后的她基承载力设计馆.27. 单桩承载力和群桩中一根桩的承载力是否相同？并说明其理由。
答；不同，一般擀桩屮i根械的承载力小于单桩承载力口造成这种现獄的原丙即所谓姑桩效应u祈桩屮每根桩的丞栽力由桩端K1力G桩周摩擦力共同承担，但丙桩的间距小，桩间摩擦力无法充分发挥作用乍同时，在桩端产生应力替加「闵此，群松屮单桩承载力常小于单桩承载力。
28. 产生负摩阻力的情况及原因主要有哪些？答=(1)捻F鮭展欠捋站的软點上威抚填上生重力件用卜尹生同酪二(2)人器執堆裁世桩周丄层尿府下沉*竹)柱工常同第或弱駁罔轴內轶粘丄地区.的于抱卜朮宜全棘降陆，政便育蚊凉力增HU悶面引起人nr靱机障I(i> 口重酿暗住黄上跟水后产生屋附‘C5)打桩时悝已设昼的邻桩抬升等.29. 桩基础的设计步骤有哪些？答建桩皐础汝计可按卜冽步展进行；(1) ffi定桩的类咿和儿何尺1,初少选择承合底而标高I(2) 确定单桩竖向丞载力特征位;(3) 确定槌的数量及其在平面的布置.(4) 单桩空力验算，必蚩时脸讦校基沉降j(5) 计算桩蠶屮餐桩的荷载，进行单St玻计*紛承台盼("绘制桩基施匸圏匚30. 已知某土样重G= 0.9kN，其中土粒重G s= 0.7kN，水重G w= 0.2kN，土样体积V=0.051mi，其中土粒体积 Vs= 0.028m3，水的体积V\N= 0.023m3，试求孔隙比e、孔隙率n含水量w饱和重度丫sat，干重度丫d、土粒相对密度d s。
参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。
31. 设土样厚3cm在100~20CkPa压力段内的压缩系数a i-2=2.2 x 10-4m i/kN，当压力为100kPa时，e=0.6。
求：(a) 土样的无侧向膨胀变形模量 E.;(b) 土样压力由100kPa加到200kPa时，土样的压缩量 S。
参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。
32. 图示浅埋基础，已知主要荷载的合力为N =5.0 x 103kN,对应的偏心距e=0.3 m持力层的容许承载力为420kPa,现已确定其中一边的长度为 4.0m(1)试计算为满足承载力的要求，另一边所需的最小尺寸。
(2)确定相应的基底最大、最小压应力N 丄 肿丄 6昶 50M 6x50(*0x0 3 420.0, 匚一 ~ — ± — — -— 土 —匸—土 ,— = kPa豔 A W 加莎 432^4 432乂 屮 159.1第二次作业二、主观题（共12道小题）21.名词解释：无粘性土的相对密度答;D 产 弘 z 其中已为土的孔麻比 J 为土的煨松散时的孔麻比 5■为土在屋密实时的孔 隙比.22.名词解释:有效应力原理答：有效应力曲理是土力学有別丁其它I 占I 休力学的重耍标志，在七的强度.变形辔方而有着熏耍的 应用，上薑内容包粘以下两点：K 葩和土休内一点处的总应力（疋应力）等丁有效应力与孔隊水压 力之和甲2、土的戟度及变形収决丁•土中的有效应力，而不足总应力「解：由题.应育型+僭怦亠4址A 43420⑴分）23.名词解释：渗透固结答’桩越面沉降量与桩周土层沉降量相等之点，桩与桩周土相对位移为零.称为中性点・即負摩阻力与正摩阻力交界点「无枉何摩阳力口25. 名词解释：持力层基础底面所在的地层称为持力层，它直接承受基础传来的荷载，是地基的主要受力层。
26. 名词解释：软弱下卧层地基由多层土组成时，持力层以下存在容许承载力小于持力层容许承载力的土层时，这样的土层叫做软弱下卧层。
27. 名词解释：刚性角答：无筋扩展基础台阶最大容许伸出的宽度与高度的比值所对应的角度a,称为刚性角。
28. 名词解释:端承桩答：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力可忽略不计，此类桩称为端承桩。
29. 名词解释：桩的水平临界荷载Her答:钢筋混濮土桩在承豎逐渐增大的水平推力•斗受担区餾凝土开裂井ig岀匸作时所对应的水乎荷载, 祢为桩的术平临畀荷载.30.名词解释：负摩阻力答】肖土层的向下变形超过竖向桩的向卜娈形时，土休给与桩休一个向卜的瞰按力.常与桩顶荷载的方向-a.而与正茹情况卜的泾攥力方向柑必故称为负雌擦力・31. 土的变形特性是否能满足弹性力学的主要假定？用弹性力学公式计算土体应力的前提是什么？密在应力水平不变的情况下」地基克到荷载作用所产生的说降可近似地当作弹性变略斗一般用耳和血为常呈来反映口面在实践中，土井非弹性介城.随若土中应力水T的变北，比和吗也在改变.在计算地基变形时，必颊考虑土的这些特点3用弹性力学公式计算七休柬力的前提是七为弹性介赋，井冃规逛垓和％部为常虽.32. 什么是自重应力和附加应力？对地基基础的沉降有何影响答：在未修建建筑物机戌土怵本身fl章引起的战力称为土的白重应力.建SI物修建庄山建筑物荷载在地甚中增加的圧力抑为附加应力.fl重应力不会引起慕础的沉降，而附加应力血是控制沉降的重耍因蠢第三次作业、主观题（共12道小题）21. 什么叫做地基的软弱下卧层，对基础工程有什么影响？如果地基持力层下面存在有承载力更低的软弱土，称为软弱下卧层。
当应力超过软弱下卧层的承载力后，基础会因软弱下卧层的破坏而产生过大沉降，从而影响到建筑物的使用。
22. 什么是中性点。
备桩截面沉降量与桩周土层沉降量相等之点，桩与桩周七相村位移为零.称为屮性点・即负摩阳力弓正摩魁力交界点.无住何摩阳力.23. 桩基础的设计步骤有哪些？1、收集设计资料，包括建筑物类型、规模、使用要求、结构体系及荷载情况，建筑物地的岩土工程勘察报告等；2、选择桩型，并确定桩的断面形状及尺寸、桩端持力层及桩长等基本参数和承台埋深；3、确定单桩承载力，包括竖向抗压，抗拨及水平承载力等；4、确定群桩的桩数及布桩，并按面桩及建筑平面及场地条件确定承台类型及尺寸；5、桩基承载力与变形验算，包括竖向及水平承载力，沉降或水平位移等，对有软弱下卧层的桩基，尚验算软弱下卧层的承载力；6、桩基中各桩受力与结构设计，包括各桩桩顶荷载分析，内力分析以及桩身结构构造设计等；7、承台结构设计，包括承台的抗弯，抗剪、抗冲切及抗裂等强度设计及结构构造等。
桩基础设计需满足上述两种极限状态的要求，如在上述设计步骤中出现不满足这些要求时，应修改设计参数甚至方案，直至全部满足各项要求方可结束设计工作。