基础工程计算.pdf

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1、四计算题（共 37 分）1 柱截面 400mm400mm，作用在柱底荷载标准值为中心荷载 700KN，地下水位为 2.0m,基础埋深 1.0m,1.6,b 0.3fak=226kPa。试根据持力层地基承载力确定基地基土为粉质粘土17.5KN/m3，d础底面尺寸。（8 分）解：解：1 1、fa fakdm(d 0.5)2262261.61.617.517.5（1.0-0.51.0-0.5）240 kPa240 kPa(3(3 分分)b FkfaGd7001.79m1.79m(3(3 分分)240201因为基础宽度比因为基础宽度比 3m3m 小，所以不用进行承载力的修正。小，所以不用进行承载力的修

2、正。(2(2 分分)2某基础埋深 2.0m，柱传到基础顶面的荷载标准值为 1100kN，地基土上层厚 5m，为粉质粘土，重度 19kN/m，d1.6,b0.3承载力特征值 135kPa,下层为淤泥质粘土，承载力特征值 85kPa,d1.0,此双层地基的压力扩散角为 23，若基础底面尺寸lb 3.6m2.6m，试验算基底面积是否满足持力层和软弱下卧层承载力的要求。（10 分）解:1:1 持力层验算持力层验算(5(5 分分)o3fa fakdm(d 0.5)b(b 3)1351351.61.61919（2.0-0.52.0-0.5）180.6kPa180.6kPapkFkGk1100 203.62

3、.62=157.52180.6=157.52180.6满足满足A3.62.62 2 软弱下卧层验算软弱下卧层验算(5(5 分分)fcz 85191.0(50.5)170.5 kPa170.5 kPapzlb(p d)3.62.6(157.52192)00(l 2ztan)(b 2ztan)(3.6 23tan23)(2.6 23tan23)=35kPa=35kPapzcz 35 519 130kPa170.53(根)，则群桩中基桩的竖向承载力设计值为：QskQpkspF Gk2600 22120n k 3.4(根)R796.3则取n 4(根)R Sp 0 796.3kPa验算：要求）0NiFk

4、Gk 680kN R 796.3kPaR（符合319kN/m12 2、如图所示某条形基础埋深 1m、宽度 1.2m，地基条件：粉土，3厚度 1m；淤泥质土：218kN/m，w 65%，fak 60kPa，厚度为 10m。上 35，b 0,d1.0。部结构传来荷载 F=120kN/m，已知砂垫层应力扩散角k求砂垫层厚度 z 与宽度 b。题题 2 2 解解：先 假 设 垫 层 厚z=1.0m，按下式验算：pcz pz fa垫 层 底 面 处 土 的 自 重 应 力pcz119 118 37kPa垫层底面处土的附加应力pzb(p cd)b 2 ztan1201.21201.2(119)1.2 46.

5、6kPa1.2 21tan35垫层底面处地基承载力设计值：37(110.5)87.75kPa11验算：pcz pz 83.62kPa fa 87.75kPaf fak 0dm(d z 0.5)601.0故：垫层厚度z=1.0m五、计算题五、计算题垫层宽度（底宽）b 1.2 2 z tan35 2.6m1 1、已知某钢筋砼条形基础，设计宽度b=1.2m，埋深d=1.0m，基顶面承受上部结构传 来的荷载杂填土：=16.0kN/m3=17.0kN/m3satF=180kN/mF=180kN/m。土层分布情况如图 1 所示，其中 淤 泥 层 承 载 力 特 征 值1.5m31.0ml=1.2mfak=

6、75kPa。为使地基承载力满足要求，拟采用换填垫层处理，淤泥：=19.0kN/msat初 选1.5m厚中砂垫层，试验算厚度是否满足要求，并设计垫层宽度。（已知中砂垫层应力扩散角=30）(20分)题题 1 1.解：垫层底面处土的自重应力垫层底面处土的自重应力pcz161(17 10)1.5 26.5kPa基底压力：pkFkGk1801.01.21.020170kPaA1.21.0垫层底面处的附加应力地基承载力地基承载力pz(pk161.0)b(17016)1.2 63.03kPab 2ztan1.2 21.5tan30查表有d1.0b 0161.0(17 10)0.5(1910)1.0m11.4

7、kN/m31.01.5则fa fakdm(d z 0.5)751.011.4(2.50.5)98kPa验算及宽度设计验算及宽度设计pcz pz 26.5 63.03 89.53kPa 98kPa 垫层厚度满足要求。垫层宽度b b 2z tan1.2 21.5 tan30 2.93m取 b=3m，即垫层的底宽为 3.0m，从垫层底部两侧向上、按当地开挖经验得要求坡度延伸至基础底部，即得垫层顶宽（也可从基础底面处每边加宽 300mm 得）。2 2某二级建筑物采用群桩基础。已知作用在柱底即承台顶面的竖向荷载设计值为 F=2500kN，弯矩设计值 M=500kNm，水平力设计值为 H=100kN。拟采

8、用边长为 300mm 的钢筋砼预制桩，其平面布置及有关承台尺寸、地质情况等如图 2 所示，试验算该桩基础是否满足设计要求。（可取群桩效应系数s=0.85，p=1.50；桩 基 竖 向 承 载 力 抗 力 分 项 系 数s=p=1.65）(20)F0.50.60.21.050.3(单位：m)M杂填土1.0H粘 土qsk =20kPaI =1.1L0.60.20.20.20.31.050.31.051.050.3I =0.24Lqsk =60kPaqpk =2200kPa1.45粘 土8.50.60.5题题 2 2：解：基桩的竖向承载力设计值 R经查表得：则qsk1 21kPa,qsk2 66kP

9、a,qpk 2300kPaQuk QskQpk upqsikli qpkAp 40.3(8.5211.4566)23000.32 329 207 536.0kPaQpkQ329207R sskp 0 0.851.5 357.7kPasp1.651.65 验算 桩顶平均竖向力验算F G2500 2.72.71.6200N 1.0 303.7kPa R 357.7kPan9 考虑偏心荷载时，桩顶竖向力最大、最小设计值验算manNmin N(M Hh)xmax(5001001.1)1.05 303.7 61.052xi2400.5 1.2R 429.24kPa206.88 0 303.7 96.82

10、 竖向承载力满足要求；水平承载力Hi=100/9=11.1kPa,很小，也能满足要求。3 3、某 预 制 桩 如 图 所 示，土 体 比 例 系 数m=10MN/m4，桩直径 d=0.5m，桩入土深度 h=11m，EI=0.67EhI，Eh=2.6104MPa。确定该桩极限承载力标准值；（8）计算值，在此基础上判断该桩是否弹性桩；（5）当桩顶作用水平力 H=300kN，M=100 时，地面处桩身位移 x0=6.3mm。当桩顶作用水平力，H=100，M=500kNm 时，地面处桩身位移 x0=4.3mm。试求：当 H=100kN，M=300kNm 时，地面处桩身位移 x0。（7）题题 3 3：解

11、：求基桩的极限承载力标准值QukIw wpL30.618w 0.74L wp3518qsk1 51kPa,qsk2 74.5kPa,qsk3 64kPa查表并内插有：qpk 5443kPaQuk QskQpk upqsikli qpkAp0.5(514 74.56 641)0.52454431122.61068.2 2190.8kN 判断桩型圆桩的形状系数kf=0.9b1 kf(1.5d 0.5)0.9(1.50.5 0.5)1.125m1I064d41640.54 3.06103m4b651mEI51.12510101041063.06103 0.733/m00.672.6可见，h=0.73

12、311=8.0632.5,所以该桩为弹性桩.求地面处桩身位移x0由位移公式:xzH03EIAxM02EIBx6.3 300当H=300kN,M=100kNm 时，有3EIAx1002EIBx（1）4.3 100当H=100kN,M=500kNm 时，有3EIAx5002EIBx（2）计算示意图）联立解式（1）、（2）得：27.23EI14006.6Bx2EI1400 将已知数据代入，得地面处桩身位移x0Ax如图所示地基为粉质黏土，19kN/m，地基承载力特征值 fak210kPa，基底尺寸 5m2.5m，基础埋深 1.8m。试通过持力层的承载力验算判断此基础平面尺寸是否合适？（地基3承载力修正

13、时，b0.3，d1.6）按轴心荷载初步确定基础底面积2A0Fk/(fakGd)1800/(210191.8)10.24m2基地面积 A52.512.5m A0，初步合适。计算基底最大压力 pkmax基础及回填土重 GGAd1912.51.8427.5kN基底处竖向力和力Fk1800427.52227.5kN基底处总力矩Mk960kN m偏心距 eMk/Fk960/2227.50.43ml/60.83m所以偏心力作用点在作用在基础截面内。基底最大压力 pkmaxFk/(lb)(16e/l)(2227.5/12.5)(160.43/5)270.2kPa地基承载力特征值及地基承载力验算，b=0.3，d=1.6fafakb(b3)dm(d0.5)21001.619(1.80.5)249.5kPapkmax270.2kPa1.2fa1.2249.5299.4kPa(满足)pkF/lb2227.5/12.5178.2kPafa249.52kPa(满足)所以基础选用平面尺寸 5m2.5m 合适。