基础工程A离线作业.docx
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基础工程A离线作业.docx
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基础工程A离线作业
基础工程A
第1次作业
1. 持力层?
答:
持力层:
是与基础底面直接相接触的地层。
2. 天然地基?
答:
天然地基:
是指在修建基础前,没有经过人为的加固和改良,保持了天然土层的结构和状态的地基。
3. 柔性基础?
答:
柔性基础:
是指用钢筋混凝土材料做成的基础,因为材料的抗拉、抗压、抗剪性能好,可根据需要做成各种形式的截面,基础刚度相对较小,本身可有小量变形,称为柔性基础。
4. 简述水下灌注混凝土的方法。
答:
(1)直升导管法;
(2)液压阀法;
(3)填石压浆法;
(4)吊斗法
(5)袋装法;
(6)使用抗离析混凝土拌合物。
5. 刚性角?
答:
刚性角:
是指墩底边缘与基底边缘的连线与竖直线的夹角。
6. 襟边?
答:
襟边:
基础顶面外缘离墩底边缘的距离。
7. 一般冲刷?
答:
一般冲刷:
因洪水冲刷而造成河床下降的现象。
8. 局部冲刷?
答:
局部冲刷:
洪水在墩台周围冲出深坑的现象。
9. 主要荷载?
答:
主要荷载:
是指永久性或经常性作用的荷载。
10. 特殊荷载?
答:
特殊荷载:
指某些出现机率极小的荷载。
11. 某旱地桥墩的矩形基础,基底平面尺寸为a=7.5m,b=7.4m,四周襟边尺寸一样,埋置深度h=2m,在主力加附加力的组合下,简化到基底中心,竖向荷载N=6105kN,水平荷载H=273.9kN,弯矩M=3770.67kN.m。
试根据图示荷载与地质资料进行下列项目的检算:
(1)检算持力层与下卧层的承载力;
(2)检算基础本身强度;
(3)检算基底偏心距,基础滑动和倾覆稳定性。
答:
答:
一、持力层与下卧层的容许承载力
由持力层土性:
粉质粘土e=0.9,IL=0.7,查表3-5-2-5,得基本承载力σ0=180kPa;查表3-5-2-11,得宽度、深度修正系数k1和k2分别为0和1.5。
宽深修正:
持力层,k1=0,h<3m,故修正项均为零。
主力加附加力时,容许承载力可有20%的提高,[σ]=1.2×180=216kPa
由下卧层土性:
粘土e=1.1,IL=0.8,查表3-5-2-5,得基本承载力σ0=140kPa;查表3-5-2-11,得宽度、深度修正系数k1和k2分别为0和1.5。
宽深修正:
下卧层,k1=0,h=8.7m。
故
二、持力层强度检算
基底平均压力
<216kPa
基底最大最小压力
小偏心,基底压力均小于持力层承载力容许值,强度满足要求。
三、下卧层的强度检算
下卧层顶面处自重应力:
下卧层顶面处附加应力:
σh取离最大应力点三分之一基础宽度处的应力,如图
土中附加应力分布系数α,由a/b=1,z/b=(8.7-2)/7.4=0.9,查规“铁路桥涵地基和基础设计规”附录C,得α=0.735。
埋深h=2.0m,
下卧层强度满足要求。
土中附加应力分布系数α,由a/b=1,z/b=(8.7-2)/7.4=0.9,查规“铁路桥涵地基和基础设计规”附录C,得α=0.735。
埋深h=2.0m,
下卧层强度满足要求。
四、基础本身强度检算
基础本身的强度由刚性角来控制。
基础材料为混凝土,查刚性角,容许刚性角[β]为45°,基础的襟边台阶的宽度和高度均为1m,实际的刚性角β亦为45°,满足要求!
五、基础偏心距检算
查表3-5-4-1,得非岩石地基上的桥墩在主力加附加力作用下[e]=1.0ρ=b/4=7.4/4=1.85m
e=0.618m<ρ=1.85m
偏心距符合要求
六、基础滑动和倾覆稳定性检算基础滑动稳定
由持力层IL=0.7(软塑IL=0.5~1)软塑的粘性土,查表3-5-5-1,得f=0.25。
满足要求
基础倾覆稳定
12. 浅埋桥墩基础的底面尺寸为6.5m×3.5m,作用在基础上的荷载为
力层为中砂,其容许承载力[s]=380kPa。
试检算在主力+附加力作用下,基底压应力与偏心距是否满足要求。
答:
13. 地基容许承载力[σ]?
答:
地基容许承载力[σ]:
系指在保证地基稳定的条件下,桥梁和涵洞基础下地基单位面积上容许承受的力。
第2次作业
1. 柱桩?
答:
柱 桩:
轴向荷载几乎全由桩底土(岩)承担的桩。
2. 摩擦桩?
答:
摩擦桩:
轴向荷载由桩侧土和桩底土(岩)共同承担的桩。
3. 高承台桩基?
答:
高承台桩基:
承台底面在地面(局部冲刷线)以上的桩基。
4. 简要说明钻孔灌注桩的施工过程。
答:
(1)场地准备:
平整夯实场地
(2)埋设护筒:
固定桩位与防坍
(3)钻孔并泥浆护壁
(4)排渣:
冲击式采用掏渣筒,旋转式则依靠泥浆正、反循环。
(5)清孔
(6)下钢筋笼并灌注混凝土
5. 正循环法?
答:
正循环法:
旋转式钻孔法成孔时,泥浆经钻杆由钻头出浆口射出,泥浆将钻渣带入沉淀池中。
第3次作业
1. 产生负摩阻力的原因是什么?
它有什么危害?
通常可采用哪些措施消除或减小负摩阻力?
答:
1)桩侧某点处土体位移大于桩身位移时,该点处即产生负摩阻力。
研究结果表明,负摩阻力主要发生在下列情况:
①在软土地区,由于过量抽取地下水等原因,大围地下水位下降而使土中有效应力上升,导致桩侧土层沉降;
②桩侧有较厚的欠固结土或新填土,这些土层在自重下发生沉降;
③大面积地面堆载使桩侧土层压密;
④在自重湿陷性黄土地区,由于浸水而引起桩侧土湿陷。
⑤在冻土地区,由于温度升高而引起桩侧土的融陷。
在上述情况下,如果桩侧土的沉降超过轴向压力引起的桩身位移,桩侧就会出现负摩阻力。
2)负摩阻力增加了作用于桩体上的向下压力荷载,对桩的轴向受压不利。
3)主要可采取如下措施:
(1)改善土层性质,降低其沉降量;
(2)将桩上段部分与土体隔离,如:
对于预制桩,可采用涂沥青的方法,对于钢桩,可采用设置塑料薄膜的方法,对于灌注桩,可以采用注斑脱土浆的方法。
2. 与正常桩相比,负摩擦桩的轴力分布有什么特点?
试分析其原因。
答:
对正常桩,轴力随深度的增加而逐渐减小。
对负摩擦桩,在中性点以上,轴力是随深度的增加而增大的,以后便逐渐减小,即轴力最大截面位于桩身。
对负摩擦桩,在桩身截取一段隔离体,建立平衡方程,由于在中性点以上,摩擦力是向下的,故轴力是增加的;在中性点以下,摩擦力向上,轴力逐渐减小。
3. 试计算图示钻孔灌注桩的轴向容许承载力。
其中:
桩底支承力折减系数
取为0.7,桩侧极限摩擦力为70KPa,桩端地基土的容许承载力为400KPa。
4. 试计算图示钻孔灌注桩的轴向容许承载力。
其中:
桩底支承力折减系数m0 取为0.7,粘土与砂粘土桩侧极限摩擦力分别为30kPa和70kPa,底端砂粘土的容许承载力为400KPa。
5. 图示高承台桩基,在外荷载作用下,承台产生的水平位移为10mm,竖向位移为5mm,转角0.002rad(顺时针)。
若已知
=2.5×105kN/m,
=2×104kN/m,
=6×104kN,
=1×104kNm,试计算桩1顶端的位移、转角,以与轴向力、横向力和弯矩
6. 如图所示的桩基础,承台所受的竖向偏心荷载N=24000kN,偏心距为1.0m,试按低承台桩基简化计算法计算各桩的桩顶轴向
7. 什么是群桩效应?
在何种情况下可不考虑群桩效应?
对需要考虑群桩效应的桩基,桥梁桩基工程中是如何考虑的?
答:
1)对摩擦桩群桩基础,当桩的间距较小时,竖向应力在桩端持力层发生叠加,从而使群桩的承载力小于单桩承载力之和,而沉降大于单桩的沉降,这种现象称为群桩效应,其实质上反映的通常是承台-桩群-土的共同工作。
2)端承桩与桩间距大于(等于)6倍桩径的摩擦桩可不考虑群桩效应。
3)在桥梁桩基工程中,采用实体基础法来处理群桩问题,即通过一定的方法把群桩视为扩大的实体基础,再按浅基础的方法分析地基(桩底端平面以下)的承载力和沉降量等问题。
8. 与浅基础相比,沉井基础有哪些优点?
沉井按下沉方法可分为哪两种?
其各自的适用围是什么?
答:
沉井基础不需要象浅基础一样在开挖时进行支护和降水,即可将基础置于良好的持力层上。
沉井按下沉方法可分为一般沉降和浮运沉井,前者就地浇筑下沉,后者在岸边制造,再浮运至设计位置。
一般沉井通常在陆地或浅水的地方使用,而浮运沉井多在水深、流速大、或有通航要求等无法筑岛时使用。
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