基础工程计算题参考解答资格考试计算机等级考试_资格考试-计算机等级考试.pdf

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1、基础工程计算题参考解答 1/18 第二章 天然地基上的浅基础 2-8 某桥墩为混凝土实体墩刚性扩大基础，荷载组合控制设计，支座反力 840kN与 930kN；桥墩与基础自重 5480kN，设计水位以下墩身与基础浮力 1200kN，制动力 84kN，墩帽与墩身风力分别为 2.1kN 和 16.8kN。结构尺寸与地质、水文资料见图 8-37，地基第一层为中密细砂，重度为20.5kN/m3，下层为粘土，重度为=19.5kN/m3，孔隙比 e=0.8，液性指数IL=1.0，基底宽 3.1m，长 9.9m。要求验算地基承载力、基底合力偏心距和基础稳定性。图 8-37 习题 8-1 图 解：（1）地基强度

2、验算 1）基底应力计算 简化到基底的荷载分别为:P=840+930+5480-1200=6050KN M=9300.25+8410.1+2.19.8+16.86.3-8400.25=997.32KNm 16.8KN 中密粉砂 基础工程计算题参考解答 2/18 基地应力分别为：KPa.WMAPpp24.13403.2601.39932.997991.36050261minmax 2）持力层强度验算 根据土工试验资料，持力层为中密细砂，查表 7-10得01=200kPa，因基础宽度大于 2m，埋深在一般冲刷线以下 4.1m（3.0m），需考虑基础宽度和深度修正，查表 7-17 宽度修正系数 k1=

3、1.5，深度修正系数为 k2=3.0。=01+k11(b-2)+k22(d-3)+10hw=200+1.5(20.5-10)(3.1-2)+3.0(20.5-10)(4.1-3)+100=252kPa 荷载组合承载力提高系数为 K=1.25 K=1.25 252=315kPapmax=260.03kPa （满足要求）3）软弱下卧层强度验算 下卧层为一般粘性土，由e=0.8，IL=1.0 查得容许承载力02=150.0kPa，小于持力层的容许承载力，故需进行下卧层强度验算：基底至粘土层顶面处的距离为 5.3m，软弱下卧层顶面处土的自重应力 cz=1（h+z）=10.5(5.3+4.1)=98.7

4、 kPa 软弱下卧层顶面处附加应力z=（p-2h）,计算下卧层顶面附加应力h+z时基底压力取平均值，p平=（p max+pmin）/2=（260.03+134.24）/2=197.14kPa，当l/b=9.9/3.1=3.2，Z/b=5.3/3.1=1.7，查表 8-8 得附加应力系数=0.307，故 z=0.307（197.14-10.5 4.1）kPa=47.3kPa h+z=cz+z=98.7+47.3=146 kPa 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验

5、算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 3/18 下卧层顶面处的容许承载力可按式 8-16计算。其中，查得k1=0，k2=1.5，则：kh+z=1.25 150.0+1.5 10.

6、5（4.1+5.3-3）kPa=313.5kPa cz+z （满足要求）（2）基底合力偏心距验算（按照给定荷载组合验算）偏心距应满足e00.75=W/A=b/6=0.52m M=997.32kNm P=6050 kN e0=605032.997PMm=0.16m 0.75=0.39m （满足要求）（3）基础稳定性验算（按照给定荷载组合验算）1）抗倾稳定验算 上述计算可知 e0=605032.997PM=0.16m y=b/2=3.1/2=1.55m k0=1.55/0.16=9.691.5 （满足要求）2.抗滑动稳定验算 基底处为中密细纱，查表 8-11 得摩擦系数 f=0.4。P=6050k

7、N T=84+16.8+2.1=102.9 kN kc=9.10260504.0=23.521.3 （满足要求）2-9 有一桥墩墩底为矩形 2m8m，C20混凝土刚性扩大基础，顶面设在反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层

8、顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 4/18 河床下 1m，作用于基础顶面的荷载（荷载组合）有：轴心垂直力 5200kN，弯矩 840kNm，水平力 96kN，地基土为一般性粘性土，第一层厚 2.0m（自河床算起），重度=19.0kN/m3 孔隙比 e=0.9，液性指数 IL=0.8，第二层厚 5.0m，重度=19.5kN/m3，孔隙比 e=0.45，液性指数 IL=0.35，低水位在河床下 1.0m，（第二层以下为泥

9、质页岩），请确定基础埋置深度与底面尺寸，并经过验算说明其合理性。解：（1）初定基底面积 以第二层为持力层，两级台阶，每级台阶 0.5m 高，襟边和台阶均选 0.4m宽，因此，初定基底面积为 3.6m9.6m，经地基强度验算不满足要求时在调整尺寸。基础用 C15混凝土浇注，混凝土的刚性角 max=40。基础的扩散角为=arctg0.18.0=38.66 max=40 （满足要求）（2）持力层强度验算 基础重量 W=3.69.6 210 =691.2KN 将荷载简化到基底分别为:P=5200+691.2=5891.2KN M=840+961=936KNm 基地应力分别为：KPa.WMAPpp3.1

10、256.2156.369936696.32.5891261minmax 第一层粘性土，一般粘性土，e=0.9，IL=0.8，查表 7-7 得01=160kPa，反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下

11、卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 5/18 因此不宜作为持力层。第二层为持力层，属一般粘性土，e=0.45，IL=0.35，查表 7-7 得02=410kPa，因基础埋深为原地面下 2.0m（3.0m），不考虑深度修正；虽宽度 b=3.6m2m，但对粘性土地基，宽度修正系数 k1=0，不需进行宽度修正。k=k 02=1.25 410kPa=512.5kPa pmax=215.6kPa （满足强度要求）（3）合力偏心距验算 荷载组合，非岩石地

12、基偏心距应满足e0=W/A=b/6=0.6m e0=2.5891936PMm=0.16m=0.6m （满足要求）（4）基础稳定性验算 1）抗滑动稳定验算 基底处为硬塑状态粘土，查表 8-11 得摩擦系数 f=0.3。kc=962.58913.0=18.41.3 （满足要求）2）倾覆稳定性验算 y=b/2=1.8，e0=0.15m k0=1215.08.10ey1.3 （满足要求）2-10 某一基础施工时，水深 3m，河床以下挖基坑身 10.8m。土质条件为亚砂土=19.5kN/，=15，c=6.3kPa，透水性良好。拟采用三层支撑钢板桩围堰，钢板桩为拉森 IV 型，其截面模量为 W=2200c

13、，钢板桩容许弯应力=240MPa。要求：确定支撑间距；计算板桩入土深度；计算支撑轴向荷载；验算板桩强度；计算封底混凝土厚度。反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加

14、应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 6/18 解：确定支撑间距 经过多次试算，取支撑间距从上之下依次为 4.5m、3.5m、3m、2.8m，如图所示。计算板桩入土深度 多支撑板桩墙入土深度去板桩长度的 15%，与入土深度为 13.8*15%=2.07m 计算支撑轴向荷载 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为

15、持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 7/18 图 1图 2图 3图 4 Mmax=W*=2200c*240MPa=528kN.m 主动土压力系数 Ka=0.59 加上三个支撑，假定支撑之间为简支，计算图如上图所示。1

16、)计算 A1 由平衡条件可知；A1-33.63*1.5/2+45*4.5/2=0 则有：A1=126.47kN 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压

17、力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 8/18 2)计算 A2、B1=0 A2*3.5-33.63*3.5*3.5/2+14.8*2.84*2.84/2+14.8*0.66/2*(0.66/3+2.84)+45*3.5*3.5/2+35*3.5/2*3.5/3=0 126.84kN 由平衡条件可知；B1=33.63*3.5+14.8*2.84+14.8*0.66/2+45*3.5+35*3.5/2-A2=256.53kN 3)计算 B2、C1=0 B2*3-(48.43*3*3/2+80*3

18、*3/2+30*3/2*3/3)=0 解得 B2=183.43kN 由平衡条件可知；C1=48.43*3+80*3+30*3/2-B2=246.86kN 4)计算 C2、D=0 C2*2.8-(48.43*2.8*2.8/2+110*2.8*2.8/2+28*2.8/2*2.8/3)=0 解得 C2=234.87kN 由平衡条件可知；D=48.43*2.8+110*2.8+28*2.8/2-C2=247.94kN 则各支撑的轴向荷载为：A=A1+A2=126.47kN+126.84kN=253.31kN B=B1+B2=256.53kN+183.43kN=439.96kN C=C1+C2=24

19、6.86kN+234.87kN=484.73kN 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层

20、顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 9/18 D=247.94kN 验算板桩强度 1)=33.63*1.5/2*1.5/3+45*4.5/2*4.5/3=164.49kNm Mmax=528kNm 2)Q=0 距离 B1为 x 256.53-48.43x-(80-10 x)-(80-10 x)x/2=0 解得 x=1.82m=256.53*1.82-48.43*1.82*1.82/2+（80-10*1.82）*1.82*1.82/2-18.2*1.82/2*1.82/3=274.27kNm Mmax=528kNm 3)Q=0 距离 B2为 x 183

21、.43-48.43x-80 x-10 x*x/2=0 解得 x=1.356m=183.43*1.356-(48.43*1.356*1.356/2+80*1.356*1.356/2+13.56*1.356/2*1.356/3)=126.50kNm Mmax=528kNm 4)Q=0 距离 C2为 x 234.87-48.43x-110 x-10 x*x/2=0 解得 x=1.42m=234.87*1.42-(48.43*1.42*1.42/2+110*1.42*1.42/2+14.2*1.42/2*1.42/3)=169.01kNm Mmax=528kNm 由以上计算可知：各段弯矩均小于板桩墙的

22、允许强度。计算封底混凝土厚度*X=*()X=10.615m，取=0.40，则有 X=10.615*0.4=4.25m 第四章 桩基础的设计计算 4-11某桥台为多排桩钻孔灌注桩基础，承台与桩基尺寸如图。纵桥向作用于承台底面中心处的设计荷载为：N=6400KN;H=1365kN；M=714kN.m。桥台反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需

23、考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 10/18 处无冲刷。地基土为砂性土，土的内摩擦角036；土的重度3m/k19 N；桩侧土摩阻力标准值2m/k45 Nq，地基比例系数2m/kPa8200m；桩底土基本承载力容许值20m/k250Nfa；计算参数取0.4,6.0,7.020km。试确定桩长并进行配筋设

24、计。答案：1.桩长的计算 桩（直径 1.5m）自重每延米)kN(49.261545.12q（已考虑浮力）)3(21322001hkfAmlquRNaPniiikah hhqhNNh5.21316009.4262146400214 计算aR时取以下数据：桩的设计桩径 1.5m，桩周长.)(1.745.1mu，22m7.714).51(PA，7.0，6.00m，42k，0.00kPa520af，32m/kN00.19，kPa45kq。所以得 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基

25、底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 11/18 hNhhhhRha5.213160036142434.708.9105)3(90.42507.716.07.0455

26、.121）（）（m1.512h 现取m13h，2.桩的内力计算（1）桩的计算宽度1b（P133）)1(1dkkbf 已知：9.0fk，m5.1d，mdhL5.45.76.0)1(3.600.6m4.211，则系数 k 按照此式计算：11226.01hLbbk 2n，6.02b。813.0)15.1(34.26.06.016.06.011122hLbbk 32829.1)15.1(9.0813.0)1(1ddkkbf（2）桩的变形系数）（；2744m/kN1055.28.0.80m2484.0645.1cEEI）（15751121.302484.01055.28.0829.18200mEImb

27、其计算长则为：5.24.05133121.0 hh，故按弹性桩计算。（3）桩顶刚度系数MMMHHHPP,值计算 00011ACAEhlPP 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计

28、算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 12/18,7.714.514,21m,31hm,02220mdAl）（3500m/kN1066.01138200hmC)m(94.119.344)m(76.724)436tan1325.1()4tan2(22222020ShdA 故取20m94.11A EIACAEhlPP2044.0104.0194.111066.0111055.28.077.113210116157000已知：5.04133121.0 hh，003120

29、.000 ll 查附表 17,18,19 得 48375.198545.0,06423.1MMQxx，。由式（4-86d）得：EIEIxQHH0324.03 EIEIxMMH0960.02 EIEIMMM4631.0（4）计算承台底面原点 O处位移000,ca、式（4-92）、式（4-93）得：EIEInNcPP9.778272044.0464000 MHniiPPMMHHMHniiPPMMnxnnMnHxna2212120)()(EIEIEIxnniiPPMM6139.495.142044.04631.04212 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构

30、尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 13/18 EIEInMH3840.00960.

31、04,222)(1475.0EInMH EIEIEIEIEIEInxnnMnHxnaMHniiPPMMHHMHniiPPMM3.114221)(1475.06139.41296.07143840.01365613.94)()(22212120 EIEIEIEIEIEInxnnHnMnMHniiPPMMHHMHHH3.61244)(1475.06139.41296.013653840.07141296.0)(222120（5）计算作用在每根桩顶上作用力iiiMQP,按式（4-97）计算：竖向力2kN9.0311096.08kN2)63.124495.19.77827(2044.0)(00EIEI

32、EIxccPiPPiPPi 水平力 kN28.34163.12440960.013.142210324.000EIEIEIEIaQMHHHi 弯矩 mkN84.78813.142210960.063.12444631.000EIEIEIEIaMMHMMi（6）桥台处无冲刷桩身内力000,PQM与桩顶iiiMQP,相等。)m.kN(84.7880iMM kN28.3410Q)kN(08.20960P 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和

33、基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 14/18（7）深度 z 处桩截面的弯矩zM与桩身最大弯矩m axM计算 a.局部冲刷线以下深度 z 处桩截面的弯矩zM计算 MMMMMMzABABAQBMM40.10

34、9384.7883121.028.3411.478200无量纲系数有附表 3、附表 7 分别查得，zz z AM BM 1093.40AM 788.84BM MZ 0 0 0 1 0 788.84 788.84 0.3 0.96 0.28965 0.99363 316.70331 783.8151 1100.518 0.6 1.92 0.52603 0.95726 575.161202 755.125 1330.286 0.9 2.88 0.67874 0.87987 742.134316 694.0767 1436.211 1.2 3.84 0.7388 0.76503 807.80392

35、603.4863 1411.29 1.5 4.81 0.71354 0.62469 780.184636 492.7805 1272.965 1.8 5.77 0.62092 0.47411 678.913928 373.9969 1052.911 2.2 7.05 0.4342 0.28334 474.75428 223.5099 698.2642 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层

36、为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 15/18 2.6 8.33 0.23181 0.13062 253.461054 103.0383 356.4993 3 9.61 0.07628 0.03694 83.404552 29.13975 112.54

37、43 3.5 11.21 0.00001 0.00004 0.010934 0.031554 0.042488 4 9.4 0 0 0 0 b.桩身最大弯矩maxM与最大弯矩位置 由0zQ得：1392.7028.34184.7883121.000QMCQ 由72139.0QC与057.4133121.0 hh查附表 13 得 0320.1maxz，故3066.33121.00320.1maxMz 由057.4h，0320.1maxz查附表13 得，9107.1MK 25.150784.7889107.10maxMKMM 8122.17992.072139.07308.0,7308.07992.

38、0MQMMMMBCAKAB，38.142984.788812.10maxMKMM(8)桩身配筋计算与桩身材料截面强度验算 a.纵向钢筋面积 桩内竖向钢筋按含筋率 0.2%配置：)m(1035%2.05.14242gA 选用 12 根直径 20 的 HRB335 级钢筋。MPa280)m(103724sdgfA，反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲

39、刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 16/18 桩柱采用 C20混凝土，MPa2.9cdf b.计算偏心距增大系数 因为长细比：5.1756.135.1130il 所以偏心距增大系数：1 c.计算截面实际偏心距0e)(112.06400714maxmax0mNMe d.根据公路桥涵地基与基础设

40、计规范（JTG D632007）求得轴向力的偏心距0e：rfCAff gDBfesdcdsdcd0，其中mm750r，002.0，并设2.0g，则 75056.02.9504.02.9750280002.02.92809.0002.02.90CADBCADBrfCAff gDBfesdcdsdcd A B C D(0e)0e 00)(ee 0.97 2.6158 0.3865 2.229 0.7251 116.1801 112 1.037323 0.98 2.6424 0.3717 2.2561 0.7061 110.7254 112 0.98862 0.99 2.6685 0.3566 2.

41、2825 0.3874 100.9345 112 0.901201 由上表可见，当98.0时(0e)=110.72mm 与0e=112mm 很接近，故取98.0为计算值 e.计算截面抗压承载力 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为

42、软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 17/18）（）（kN6400kN14385280750002.02561.22.97506424.22222jsdcduNfrCfArN）（）（mkN714mkN107362807509.0002.02561.22.97506424.23333jsdcduMfgrCfBrM 满足要求。f.裂缝宽度验算 根据 公路钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2

43、004）,截面相对受压区高度98.056.0b，则构件为小偏心受压，无需验算裂缝宽度。（9）桩顶纵向水平位移计算 0015.09.778270EIc 0028.03.1142210EIa 00025.03.612440EI 第六章 地基处理 6-12某小桥桥台为刚性扩大基础 2m 8m 1m(厚)，基础埋深 1m，地基土为流塑粘性土，30o，基底平均附加压力为 160kPa,拟采用砂垫层，请确定砂垫层厚度与平面尺寸(假定砂的重度为3k,30os=19.5N/m,地基土的容许承载力为 150kPa)。解：砂垫层厚度的确定 假定砂垫层的厚度 hs=2m 则下卧层顶面即砂垫层底面的附加应力为：/(2

44、tan)(2tan)2 8 160/(22 2 tan30)(82 2 tan30)57.6oksspblbhlhkPa 反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应

45、力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏基础工程计算题参考解答 18/18 砂垫层重力：239sskPa h=19.5 基坑回填土的重力为：118hkPa h=18 057.639 18114.6150kosshaappkPaffkPa=+h+h=满足设计要求，故砂垫层厚度确定为 2m。砂垫层平面尺寸的确定 砂垫层平面尺寸应为：L=l+2hstan=8+22tan30=10.3m B=b+2hstan=2+22tan30=4.3m 6-13 01minmaxmin33maxmin31100110.830.7

46、=17.4/m=13.0/16.08/m10.6510.951.82SwdddrdddddSwdsGeeDKNKN mKNGeeeldmee解：易知：故：而代入，得：又根据：，故因按正三角形布置：反力与桥墩与基础自重设计水位以下墩身与基础浮力制动力墩帽与墩身风力分别为和结构尺寸与地质水文资料见图地基第一层为中密细砂重度为下层为粘土重度为孔隙比液性指数基底宽长要求验算地基承载力基底合力偏心距和基础力分别为持力层强度验算根据土工试验资料持力层为中密细砂查表得因基础宽度大于埋深在一般冲刷线以下需考虑基础宽度和深度修正查表宽度修正系数深度修正系数为荷载组合承载力提高系数为满足要求软弱下卧层强度验算下卧为软弱下卧层顶面处土的自重应力软弱下卧层顶面处附加应力计算下卧层顶面附加应力时基底压力取平均值平当查表得附加应力系数故基础工程计算题参考解答下卧层顶面处的容许承载力可按式计算其中查得则满足要求基底合力偏