计算题

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三、计算题

268. 某场地土的土粒比重ds=2.70，孔隙比e=0.9，饱和度Sr=0.35，若保持土体积不变，将其饱和度提高到0.85，每1m的土应加多少水？ 269. 已知某原状粘性土样的天然孔隙比e指数Ip3?0.92，土粒相对密度ds?2.72,液限?L?31%，塑性

?14, 液性指数IL?0.21。试求其天然含水量?，饱和度Sr和有效重度??（取水的重度

。 ?w?10kN/m3）

270. 用体积为100cm的环刀对某土取样试验，测得环刀加土的质量为225.0g，环刀质量为55.0g，土样烘干后的质量为150.0g（不包括环刀），土粒比重为2.65。试确定该土样的天然含水量w、孔隙比e、天然重度?、饱和度Sr。（说明：计算时水的重度?w取为10kN/m，重力加速度g取为10m/s，土重度的单位应采用国际单位制）

271. 某饱和原状土样，经试验测得其体积为V0.145kg ，土粒的相对密度ds名称和状态。

272. 对某土样进行直剪试验.在法向压力?1强度?f1332?100cm3，湿土质量m?0.185kg，烘干后质量为

?2.70，土样的液限为?L?35%，塑限为?p?17%。试确定土的

?100kPa和?2?40kPa作用下分别测得相应的抗剪

?56kPa和?f2?150kPa。试问土样在法向应力?3?250kPa,剪应力?f3?100kPa?20?，承受三向应力?1?450kPa

作用下是否被剪坏?

273. 已知某土样的抗剪强度参数c?50kPa,??3?200kPa的作用。要求：（1）绘制应力圆与抗剪强度曲线；（2）判断该土样是否产生破坏。

274. 已知地基土中某点的最大主应力为?1?600kPa ，最小主应力?3?200kPa 。求最大剪应力

?max值及其作用面的方向，并计算与大主应力作用面成夹角??150的斜面上的正应力和剪应力。

275. 对某砂土土样进行直接剪切试验，当法向应力?对同种土样进行三轴压缩试验，问该土样在?1?100kPa时，测得抗剪强度?f?52kPa。若

?120kPa，?3?46kPa作用下处于何种状态？

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276. 相同条件下取三个相同的粘性土样a、b、c。对土样a、b分别做直接剪切试验，结果为：

土样a：竖向应力?a土样b：竖向应力?b?100kPa，抗剪强度?fa?32kPa； ?200kPa，抗剪强度?fb?56kPa；

若对土样c做三轴压缩试验，当水平压力?3坏？

?30kPa时，试问竖向至少需要再加压多少可把土样剪

277. 某住宅承重砖墙作用于基础顶面的荷载N基础，基础埋深d?180kN/m，墙厚度b0?0.37m，采用砖砌条形

?1.5m，其台阶宽高比允许值tg??1:1.50。地表以下为深厚的粉土层，重度

（粉土?b?0.5，?d?2.0）。 ??18kN/m3，承载力特征值fak?160kPa。设计基础尺寸。

278. 某柱下承台埋深1.5m，承台下设置了5根灌注桩，承台平面布置如下图所示，框架柱作用在地面处的荷载标准值为：竖向力Fk力Hk，水平kN?m（沿承台长边方向作用）?3700kN，弯矩Mk?1400?350kN。已知单桩竖向承载力特征值Ra?1000kN，单桩水平承载力特征值

Rh?150kN，试验算单桩承载力是否满足要求。

279. 某建筑场地采用CFG桩复合地基处理,复合地基承载力特征值需达到450kpa，CFG桩单桩承载力为700kn，桩间土承载力特征值为100kpa，采用等边三角形布桩，桩径为300mm，桩间土折减系数为0.90，试求桩间距。

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六、计算题1

420. 用朗金土压力理论计算下图所示挡土墙上的主动土压力及其合力，并画出土压力分布图。已知填土为砂土，填土面作用均布荷载q?20kPa。

421. 已知某挡土墙高度H系数为??6m，地基为足够坚实的砂砾土，挡土墙基底水平，地基土对基底的摩擦

?0.5，墙背直立、光滑，墙后填土面水平，墙后填土的重度??18kN/m3、内摩擦角为

??30?、粘聚力为c=10kPa。除土压力外，该挡土墙不受任何外力作用，按重力式墙设计，初步确定

墙顶宽度b1?0.5m，墙底宽度b2?2.5m，计算说明此断面尺寸是否满足设计要求？（抗滑移安全

。 ?22kN/m3）

系数取1.3，抗倾覆安全系数取1.6, 墙身容重取?k422. 已知某挡土墙高8.0米，墙背竖直，而且与填土之间没有摩擦力，墙后填土表面水平，填土的物理力学性质指标为：粘聚力C ＝12.0kPa ，内摩擦角??20?，重度??18kN/m3，试求该墙背上的

主动土压力及其作用点位置，并绘出主动土压力强度分布图。

423. 某挡土墙高5m ，墙背垂直、光滑，墙后填土表面水平并有均布荷载q学性质指标如下：??10kPa，填土的物理力

?30?，c?0，??19kN/m3。试求该墙背上的主动土压力及其作用点位置，

并绘出土压力强度分布图。

424. 某厂房柱下矩形基础，上部传来荷载标准值为：竖向力 Fk=2400 kN ，弯矩 Mk= 850 kN2m ，水平力Qk＝60 kN ，基础埋深2.0m ，如下图所示。地基土为粉质粘土?第 3 页共 11 页

?18.5KN/m3 ，其承载

力特征值为

3基底以上土的加权平均重度?m?18KN/m。试确定基础底面尺寸（基fak?210KPa。

础长宽比取l/b?1:1.2，粉质粘土?b?0，?d?1.0）。

425. 某承重墙厚370mm，传来竖向轴力标准值Fk?280kN/m，基础埋深d?0.8m，地基资料

如下图所示，试确定基底尺寸并验算软弱下卧层。

426. 某柱下独立基础，相应于荷载效应标准组合时，基础上的荷载为

Fk?1600kN，

Mk?200kN?m，Vk?35kN，其它参数见下图。试根据持力层地基承载力确定基础底面尺寸。

（由e?0.68，IL?0.6，查表可得?b?0.3，?d?1.6）

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427. 工业厂房柱基采用钢筋混凝土独立基础，在下图中列出了荷载位置及有关尺寸，已知图示荷载标准值为：Fk特征值

?1850kN, Pk?159kN,Mk?112kN?m, Qk?20kN。粘性土的地基承载力

fk?240kPa。试确定矩形基础底面尺寸（假定l:b?1.6:1）

428. 已知下图中的柱荷载Fk?1000kN，Mk?180kN?m，取基础长宽比为1.5，试确定柱下独

立基础的底面尺寸。（持力层承载力修正系数为：?b?2.0 ，?d?3.0。

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429. 某丙级建筑桩基，柱的截面尺寸为450mm?600mm，作用在柱基顶面上的荷载标准组合值，Hk?145kN（水平力）。拟采用截面为Fk?2800kN，Mk?210kN?m（作用在长边方向）

350mm?350mm的钢筋混凝土预制方桩，桩长12m。已确定基桩竖向承载力特征值Ra?500kN，

水平承载力特征值Rh?45kN，承台厚800mm，埋深1.3m。试确定所需桩数和承台平面尺寸，并画

出桩基布置图（桩的最小中心距为3d）。

430. 某框架结构办公楼柱下采用预制钢筋混凝土桩基。柱的截面尺寸为 500mm3500mm ，桩的截面为300mm3300mm ，承台埋深1.70m ，厚900mm。作用于承台顶面标高处的荷载标准值为：竖向力

Fk?1800kN，水平力Vk?40kN，弯矩Mk?200kN?m，基桩竖向承载力特征值

。 Ra?250kN。试确定所需桩数和承台平面尺寸，并画出桩基布置图（桩的最小中心距为3d）

431. 某工程钢筋混凝土柱的截面为400mm3400mm，作用在桩基顶面上的竖向荷载标准值

Fk?1500kN。地基表层为杂填土，厚1.5m ；第②层为软塑粘土，厚5m ，qs2k?20kPa；第③

层为粉土，厚4m ，qs3k第④层为中密砾砂，厚6m ，qs4k?110kPa，qpk?950kPa。?30kPa；

若采用混凝土预制桩，截面尺寸取300mm3300mm ，承台埋深为1.5m ，承台底面尺寸2.5mm32.5mm ，若桩长采用12 m ，试按经验公式确定基桩竖向承载力特征值并初步估算所需桩数。

432. 某工程一桩基础中桩的布置及承台尺寸如下图所示，其中桩采用d?500mm的钢筋混凝土灌注

桩，桩长 10m ，承台埋深1.2m 。土层分布第①层为 3m 厚的杂填土，qs1k的可塑状态粘土，

?18kPa，第②层为 4m 厚

qs2k?60kPa，其下第③层为很厚的中密中砂层，qs3k?75kPa，

qpk?750kPa。上部结构传至承台的轴心荷载标准值为

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Fk?2400kN，弯矩

Mk?400kN?m ，试验算该桩基础是否满足设计要求。

433. 某一砖混结构的建筑采用条形基础，作用在基础顶面的竖向荷载为Fk＝135kN/m，基础宽度1.0m，基础埋深0.80m。地基土的表层为素填土，γ1=17.8kN/m3，层厚h1=1.30m；表层素填土以下为淤泥质土，γ2=18.2kN/m3，承载力特征值fak=75kPa，层厚h2=6.80m。地下水位埋深1.30m。拟采用砂垫层地基处理方法，砂垫层经深度修正后地基承载力特征值fa=160kPa，初定垫层厚度1.0m，试验算垫层厚度是否满足要求，并设计砂垫层底的宽度。（垫层的压力扩散角θ=30°，淤泥质土深度修正系数ηd=1.0）

434. 某民用建筑为四层混合结构，承重墙下为条形基础，宽b=1.2m ，埋深d=1m ，上部建筑物作用于基础的荷载标准值为120kN/m ，基础及其台阶上回填土的平均重度?G如下：

第一层：粉质粘土，厚度 l m ，重度??20kN/m3，地基土层的情况

?17.5kN/m3；

?17.8kN/m3，承载力特征值fak?45kPa；

第二层：淤泥质粘土，厚度 15m ，重度?第三层：密实的砂砾石。

地下水位距地表为1m ，因为地基土较软弱；不能承受建筑物荷载，现决定用砂垫层处理，采用中砂，试设计该砂垫层。（垫层下应力扩散角取??300，淤泥质土深度修正系数ηd=1.0）

435. 一独立柱基，由上部结构传至基础顶面的竖向力Fk=1520kN，基础底面尺寸为3.5m33.5m，基础埋深2.5m，如图1所示。天然地基承载力不能满足要求，拟采用水泥土搅拌桩处理基础下淤泥质土，形成复合地基，使其承载力满足要求。有关指标和参数如下：水泥土搅拌桩直径D=0.6m，桩长L=9m；桩身试块无侧限抗压强度fcu=2000kPa；桩身强度折减系数η=0.4；桩周土平均摩阻力qs=11kPa；桩端阻力特征值qp=185kPa；桩端天然地基土承载力折减系数α=0.5；桩间土承载力折减系数β=0.3。计算此水泥土搅拌桩复合地基的面积置换率和水泥土搅拌桩的桩数。(不考虑深宽修正)

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436. 已知某承重外墙，墙体传至室内外设计地坪平均标高处的荷载

Fk?160kN/m，力矩标准值

Mk?16kN.m。基础埋置深度d?1.0m，基础宽度为

1.3m，地基土层情况如图所示。试验算基础

。（15分） ?0.3，?d?1.5）

宽度是否满足承载力要求（图中深度和宽度修正系数分别为?b

437. 某柱地基为均质粘性土层，重度

?=17.5kN/m3，已确定其地基承载力特征值为

fak=226kPa，深度和宽度修正系数分别为?b?0.3,?d?1.6。柱截面为300mm?400mm，其

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他参数如图所示，试确定柱下独立基础的底面尺寸。（15分）

438. 某住宅承重墙厚240mm，采用墙下条形基础；地基土表层为杂填土，厚度0.80m，重度

?=17.5kN/m3，其下为粘土层，重度?=18.5kN/m3，承载力特征值fak=200kPa，深度

和宽度修正系数分别为?b载标准值为Fk?0,?d?1.0。地下水位在地表下 1.0m

处。若已知上部墙体传来的竖向荷

?195kN/m。试确定基础底面尺寸。

439. 某工业厂房采用钢筋混凝土独立基础，如图所示。荷载效应标准组合时，作用在基础顶部的荷载

Fk?800kN，Mk?112kN.m。杂填土厚度1m，重度?1?19.0kN/m3，其下为粉质粘土，

（15分） ?=18.5kN/m3，fak?240kPa，?b?0.3,?d?1.6，试确定基础底面尺寸。

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440. 某柱的矩形截面边长为bc＝450mm，hc＝600mm，柱底(即承台顶，标高为-0.50m)荷载为：竖向力标准值Fk＝3000kN，弯距标准值Mk＝200kN·m(作用于长边方向)，水平力标准值Hk＝180kN。拟用混凝土预制桩基础，方形桩截面边长为bp＝400mm，桩长15m。已确定基桩的竖向承载力特征值R＝600kN，水平承载力特征值RH＝50kN，承台厚度900mm，试确定所需桩数和承台平面尺寸，并画出桩基平面布置图（桩的最小中心距为3d，边桩中心到承台边缘的距离不小于桩的边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于150mm）。

441. 某框架结构办公楼柱下采用预制钢筋混凝土桩基。建筑物安全等级为二级。柱的截面尺寸为500mm3500mm，承台埋深1.70m，厚900mm。承台下设置了9根桩，承台平面布置如图所示。作用于室内地面标高±0.000处的竖向力标准值Fk弯矩设计值Mk?2000kN，作用于承台顶标高的水平剪力设计值Vk?40kN，

?200kN.m，已确定基桩的竖向承载力特征值R＝250kN。试验算在不考虑承台效应

条件下，基桩承载力是否满足要求。

442. 某框架结构办公楼柱下采用预制钢筋混凝土桩基。建筑物安全等级为二级。柱的截面尺寸为500mm

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3500mm，桩的截面为400mm3400mm承台埋深1.70m，厚900mm。作用于室内地面标高±0.000处的竖向力标准值

Fk?2100kN，作用于承台顶标高的水平剪力设计值Vk?40kN，弯矩设计值

Mk?150kN.m，已确定基桩的竖向承载力特征值R＝600kN。试确定所需桩数和承台平面尺寸，并画

出桩基平面布置图（桩的最小中心距为3d，边桩中心到承台边缘的距离不小于桩的边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于150mm）。七、简答题（略）……

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3500mm，桩的截面为400mm3400mm承台埋深1.70m，厚900mm。作用于室内地面标高±0.000处的竖向力标准值

Fk?2100kN，作用于承台顶标高的水平剪力设计值Vk?40kN，弯矩设计值

Mk?150kN.m，已确定基桩的竖向承载力特征值R＝600kN。试确定所需桩数和承台平面尺寸，并画