《地基与基础工程》课件习题课.ppt
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1、地基与基础工程课件习题课 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望uu软弱下卧层:软弱下卧层:软弱下卧层:软弱下卧层:vv承载力显著低于持力层的高压缩土层承载力显著低于持力层的高压缩土层承载力显著低于持力层的高压缩土层承载力显著低于持力层的高压缩土层.uu验算公式:验算公式:验算公式:验算公式:P Pz z+P Pczcz f fazazvvP Pz z 相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧相
2、应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加压力值;层顶面处的附加压力值;层顶面处的附加压力值;层顶面处的附加压力值;vvP Pczcz软弱下卧层顶面处土的自重压力值;软弱下卧层顶面处土的自重压力值;软弱下卧层顶面处土的自重压力值;软弱下卧层顶面处土的自重压力值;vvf fazaz 软弱下卧层顶面处软弱下卧层顶面处软弱下卧层顶面处软弱下卧层顶面处经经经经深度修正后深度修正后深度修正后深度修正后的地基的地基的地基的地基承载力特征值。承载力特征值。承载力特征值。承载力特征值。4.软弱下卧层承载力验算软弱下卧层承载力验算2地基与基础工程地基与基础工程uu验算公式:验算公式:验算公式:验算公式:P
3、Pz z+P Pczcz f fazazvvP Pz z 相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加压力值;相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加压力值;相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加压力值;相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加压力值;vvP Pczcz软弱下卧层顶面处土的自重压力值;软弱下卧层顶面处土的自重压力值;软弱下卧层顶面处土的自重压力值;软弱下卧层顶面处土的自重压力值;vvf fazaz 软弱下卧层顶面处软弱下卧层顶面处软弱下卧层顶面处软弱下卧层顶面处经经经经深度修正后深度修正后深度修正后深度修正后的地基承载力特征值。的地基承载力特征值。
4、的地基承载力特征值。的地基承载力特征值。解法:解法:F pk-pcdzpcpz软弱下卧层软弱下卧层Es1Es2G 持力层持力层pczl3地基与基础工程地基与基础工程 当基础宽度大于当基础宽度大于3m3m或埋置深度大于或埋置深度大于0.5m0.5m时时,由载由载荷试验、其它原位测试、经验值确定的地基承载荷试验、其它原位测试、经验值确定的地基承载力特征值要进行基础宽度和深度修正。力特征值要进行基础宽度和深度修正。n n对软弱下卧层承载力特征值的修正对软弱下卧层承载力特征值的修正 三个关键点:三个关键点:1 1、基础底面为、基础底面为2.5m2m2.5m2m,宽度应为?,宽度应为?2 2、深度修正时
5、,深度应取多大?、深度修正时,深度应取多大?3 3、土的容重如何确定?、土的容重如何确定?4地基与基础工程地基与基础工程作业作业2刚性基础设计刚性基础设计某住宅外承重墙厚某住宅外承重墙厚370mm,基础受到上部结构传来的竖向,基础受到上部结构传来的竖向荷载标准值为荷载标准值为250KN/m,弯矩标准值为弯矩标准值为50KN.m/m.土层分布土层分布如图所示,基础采用条形基础。试分别设计砖基础、素混凝如图所示,基础采用条形基础。试分别设计砖基础、素混凝土基础。土基础。粉土:粉土:粉土:粉土:1=19.5kN/m1=19.5kN/m3 3,粘粒含量粘粒含量粘粒含量粘粒含量20%20%e=0.85,
6、e=0.85,f fakak=180kPa=180kPa粘性素填土:粘性素填土:粘性素填土:粘性素填土:1 1=17.4kN/m=17.4kN/m3 3,2.0m1.3m地下水地下水5地基与基础工程地基与基础工程基础选型基础选型确定埋深确定埋深确定持力层确定持力层地基承载力地基承载力初步确定初步确定基础底面尺寸基础底面尺寸持力层持力层承载力验算承载力验算验算验算软弱下卧层软弱下卧层验算验算地基变形地基变形调整调整基础尺寸基础尺寸结束结束否否是是否否否否是是是是浅基础设计的基本流程浅基础设计的基本流程6地基与基础工程地基与基础工程uu当偏心矩当偏心矩当偏心矩当偏心矩e e l l/6/6时时时时
7、式(式(式(式(1 1):):):):式(式(式(式(2 2):说明:说明:说明:说明:采用通过采用通过采用通过采用通过静载荷试验等规范规定的其他方静载荷试验等规范规定的其他方静载荷试验等规范规定的其他方静载荷试验等规范规定的其他方法确定的法确定的法确定的法确定的f f a a ,应同时满足式,应同时满足式,应同时满足式,应同时满足式(1)(1)、(2)(2)。由由由由VesicVesic或或或或HansenHansen等一类理论公式和等一类理论公式和等一类理论公式和等一类理论公式和规范规范规范规范5.2.55.2.5条条条条规定规定规定规定的公式计算的地基承载力特征值的公式计算的地基承载力特
8、征值的公式计算的地基承载力特征值的公式计算的地基承载力特征值f f a a,已考虑偏心影响,只须满足式,已考虑偏心影响,只须满足式,已考虑偏心影响,只须满足式,已考虑偏心影响,只须满足式(1)(1)。偏心荷载作用时的承载力验算公式偏心荷载作用时的承载力验算公式FPminPmaxMQ7地基与基础工程地基与基础工程刚性基础的刚性角限定值刚性基础的刚性角限定值8地基与基础工程地基与基础工程浅基础选型n n某拟建某拟建7 7层建筑上部结构为框架,层建筑上部结构为框架,柱的平面位置及柱荷载柱的平面位置及柱荷载如图所示。该建筑场地的地质条件可如图所示。该建筑场地的地质条件可 简单表述为:表层为简单表述为:
9、表层为1.5m1.5m厚的填土层,其下为深厚的承厚的填土层,其下为深厚的承载力特征值载力特征值f fakak=160kPa=160kPa的土层,试根据以上条件合理选用的土层,试根据以上条件合理选用该建筑的基础型式。该建筑的基础型式。(答案)(答案)n n如地基承载力改变为如地基承载力改变为f fakak=110kPa=110kPa,此时选用何种基础型式,此时选用何种基础型式合适?合适?(答案)(答案)n n如地基承载力改变为如地基承载力改变为f fakak=80kPa=80kPa,此时选用何种基础型式,此时选用何种基础型式合适?合适?(答案)(答案)9地基与基础工程地基与基础工程柱的平面位置及
10、柱荷载分布图10地基与基础工程地基与基础工程承载力特征值fak=160kPa由题意,基础埋深宜选为由题意,基础埋深宜选为D D=1.5m=1.5m,根据浅基础设计理论大致确,根据浅基础设计理论大致确定底面尺寸。基础面积定底面尺寸。基础面积A A=F F/(/(f fa a-DD),其中,其中f fa a 为修正后地基承为修正后地基承载力设计值,基础选型时可初步估算载力设计值,基础选型时可初步估算f fa a (1.01.11.01.1)f fakak 180kPa180kPa。计算基础的底面积如下表:计算基础的底面积如下表:柱荷载柱荷载(kN)(kN)100010009009008008007
11、00700600600基础底面积计算值基础底面积计算值(mm2 2)6.676.676.006.005.335.334.674.673.333.33底面尺寸底面尺寸(mm)(mm)2.62.62.62.62.52.52.52.52.32.32.32.32.22.22.22.21.91.91.91.9 本工程场地地质条件较好,柱荷载相对较小,柱间距相对较大,本工程场地地质条件较好,柱荷载相对较小,柱间距相对较大,结合前述方案选择的次序,可初步选为柱下独立基础。结合前述方案选择的次序,可初步选为柱下独立基础。11地基与基础工程地基与基础工程承载力特征值fak=110kPa 由于土层相对较弱,从上表
12、可以看出柱间距相对较小,由于土层相对较弱,从上表可以看出柱间距相对较小,由于土层相对较弱,从上表可以看出柱间距相对较小,由于土层相对较弱,从上表可以看出柱间距相对较小,基础会出现重叠情况,此时应修改设计,改选为柱下条基。基础会出现重叠情况,此时应修改设计,改选为柱下条基。基础会出现重叠情况,此时应修改设计,改选为柱下条基。基础会出现重叠情况,此时应修改设计,改选为柱下条基。根据所给的根据所给的根据所给的根据所给的柱平面位置图柱平面位置图柱平面位置图柱平面位置图,可设计成三个条基,由于两边对,可设计成三个条基,由于两边对,可设计成三个条基,由于两边对,可设计成三个条基,由于两边对称,选用基底宽度
13、相同,设为称,选用基底宽度相同,设为称,选用基底宽度相同,设为称,选用基底宽度相同,设为b b b b1 1 1 1,中间为,中间为,中间为,中间为b b b b2 2 2 2,则:,则:,则:,则:b b1 1FFk k /(/(f f-DD)=(500+700+800)2/30/(120-201.5)=1.48m)=(500+700+800)2/30/(120-201.5)=1.48m b b2 2FFk k /(/(f f-DD)=(700+900+1000)2/30/(120-201.5)=1.93m)=(700+900+1000)2/30/(120-201.5)=1.93m 因此,两
14、边的基础宽度设计为因此,两边的基础宽度设计为因此,两边的基础宽度设计为因此,两边的基础宽度设计为1.5m1.5m1.5m1.5m;中间的基础宽度设计为中间的基础宽度设计为中间的基础宽度设计为中间的基础宽度设计为2.0m2.0m2.0m2.0m。柱荷载柱荷载(kN)(kN)10001000900900800800700700600600基础底面积计算值基础底面积计算值(mm2 2)11.1111.1110.0010.008.898.897.787.785.565.56底面尺寸底面尺寸(mm)(mm)3.43.43.43.43.23.23.23.23.03.03.03.02.82.82.82.82
15、.42.42.42.4 如仍选用柱下独立基础,则设计的基础底面积如下表:如仍选用柱下独立基础,则设计的基础底面积如下表:(图)(图)12地基与基础工程地基与基础工程承载力特征值fak=80kPa(软土)由上面计算可知:本例土层更软弱,故基础底面积由上面计算可知:本例土层更软弱,故基础底面积设计值必定更大,沉降及差异沉降也会更大。设计值必定更大,沉降及差异沉降也会更大。由于场地尺寸限制和基础受力不合理等,增加条基由于场地尺寸限制和基础受力不合理等,增加条基的长度往往是不可能和不恰当的,但如果单纯增加的长度往往是不可能和不恰当的,但如果单纯增加基础宽度,势必会造成条基间距过小,因此条基是基础宽度,
16、势必会造成条基间距过小,因此条基是不合理的。不合理的。故考虑交叉条形基础。故考虑交叉条形基础。13地基与基础工程地基与基础工程某一级建筑柱下桩基,荷载某一级建筑柱下桩基,荷载效应基本组合时桩基竖向荷效应基本组合时桩基竖向荷载设计值载设计值F=6000KNF=6000KN。建筑。建筑场地地层条件,土层剖面如场地地层条件,土层剖面如图所示。承台底面尺寸图所示。承台底面尺寸4m4m,4m4m,埋深埋深2.0m2.0m,拟采用,拟采用泥浆护壁钻孔灌注桩,桩径泥浆护壁钻孔灌注桩,桩径800mm800mm。12m2m5m2m 粉质粘土粉质粘土qsk=25KPa 细砂细砂qsk=60KPa 砾石砾石qsk=
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- 地基与基础工程 地基 基础 工程 课件 习题
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