基礎(chǔ)工程計(jì)算

基礎(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題基礎(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題..PAGE4四．計(jì)算題（共37分）b400mm400mm700KN2.0m,基礎(chǔ)埋深b地基土為粉質(zhì)粘土＝m3，d定基礎(chǔ)底面尺寸。（8分）

1.6, 0.3fak=226kPa。試根據(jù)持力層地基承載力確a ak d 解：1a ak d

f f (d0.5＝226＋1.617.5（1.0-0.5）＝240kPa(3分)Ff akFf akdG700240201

＝1.79m(3分)因?yàn)榛A(chǔ)寬度比3m小，所以不用進(jìn)行承載力的修正。(2分)某基礎(chǔ)埋深2.0m，柱傳到基礎(chǔ)頂面的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1100kN，地基土上層厚5m，為粉質(zhì)粘土，重度19kN/m3，d

1.6,b

0.3承載力特征值135kPa,下層為淤泥質(zhì)粘土，承載力特征值85kPa, d

,此雙層地基的壓力擴(kuò)散角為23o，若基礎(chǔ)底面尺寸lb3.6m2.6m（10分解:1持力層驗(yàn)算(5分)f f (d0.5)(b＝135＋1.619（2.0-0.5）＝180.6kPaa ak d m bF G 1100203.62.62p k k =157.52<180.6 滿(mǎn)足k A 3.62.6軟弱下臥層驗(yàn)算(5分)f 85191.0(50.5)＝170.5kPaczlb(p) 3.62.6192)p z (l2ztan)(b2ztan) (3.623tan230)(2.623tan230)=35kPap 35519130kPa<170.5 滿(mǎn)足z cz某磚墻厚240mm,相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合及基本組合時(shí)作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載分別為144KN/m和190kN/m,基礎(chǔ)埋深為0.5m，地基承載力特征值為fak=106kPa，試設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)。t （V0.7fh驗(yàn)算，混凝土等級(jí)采用c20，ft=1.10N/mm2,鋼筋采用HPB235t f2（0分）fafakdm(d0.5=106kPa(2分)kFbf kFa

144 =1.5(2分)d 106200.5G取b=1.6p F190=118.75kPaj b 1.62V1.60.24118.7580.75kN(2分)2V 80.75h 0 0.7ft

0.71100

0.105m h=300mm高。(2分)1h0=300-40-5=255mm M

Pb22

27.46kN/mA MS 0.9fhy 0

j1=472mm2縱向按構(gòu)造配筋mailto:取φ10@200As=549mm可以。(2分)1200mm,承臺(tái)底面埋深F＝1512kNM＝46.6kN.mH＝36.8kNe＝20mm（9分）解所有荷載對(duì)軸心的力矩為1.2-1512 0.02=90.76-30.24=60.52kN.m(4分)Q FGM

15121.52.72.72060.520.85MAX n x

5 40.852＝346.14+17.8＝363.94kN(5分)四．計(jì)算題1、某一墻下條形基礎(chǔ)頂面作用于垂直荷載FK=188kN/m。地基表層為耕植土，厚度h1117kN/m32sat18.6kN/m3，fak160kPa；第三層為淤泥質(zhì)土，厚度h3=15m，飲和重度3ast16.5kN/m3（特征值fak90kPa。地下水位埋深d1=0.6m，基礎(chǔ)埋深0.8m，確定基出底面尺寸（粉土b0.5,d2.0；淤泥質(zhì)土粉b0,d1.0；擴(kuò)散角23。25分）（若出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，以下過(guò)程按步驟給分）按特力層土承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸，即條基寬度b基底以上土加權(quán)平均重度m(170.68.60.2)/0.814.9KN/m3（3分）修正后地基承載力為特征值fafakdm(d0.5)1602.014.90.3168.9kPa（3分）條基寬度 b

Fkf ka

188 1.22md 168.92.00.6100.2（4分）（4分）因?yàn)閷挾刃∮冢贿M(jìn)行寬度修正取b1.2m（只須滿(mǎn)足b1.2m即可）驗(yàn)算下臥層下列層頂面以上土加權(quán)平均重度(170.68.62)/2.610.54KN/m3（3分）m下臥層頂面處土承載力特征值f f r(d0.5)901.010.542.1（3分）a ak dm下列層頂面處自重應(yīng)力 170.68.6227.4kPa（2分）CZ基底附加應(yīng)力 kG A C

188201.220.81.22

(170.68.60.2)158.2kPa（2分）下列層頂面處附加應(yīng)力 1.22

70.23kPa（3分）z b2Zgq 1.2221.8g23因 27.470.2397.63f 112.1kPa，滿(mǎn)足要求（2分）CZ Z a219kN/m3。砌體重度t

22kN/m3，填土對(duì)墻背的摩擦角20，基底摩擦系數(shù)0.55，地基承f180kPa墻。設(shè)計(jì)時(shí)已知擬定墻頂寬度0.8m，墻底寬度2.4m，且始終認(rèn)為墻身強(qiáng)度足夠，不進(jìn)行墻射擊隊(duì)強(qiáng)度驗(yàn)算。（15分）解：如圖示直角梯形斷面（擋土墻方向亦可相反）檔墻自重及重心分）G1(2.40.8)52288kN/1 2

x21.61.07m1 31G0.852288kN/m , x2

0.81.62.0m21 土壓力計(jì)算 3分1 E VH2Ka19520.3787.9KN/ma 2 2E Eax a

cos87.9cos2082.6KN/Zf

1H1.67m3E EaZ a

sin87.9sin2030.1KN/xf

2.4m抗傾覆驗(yàn)算分）GxGxEx

881.07882.030.12.4K 11t

22E ax

at f

82.61.67

2.481.6抗滑移驗(yàn)算分）(GGEK 1 2 s Eax

)M(888830.1)0.551.371.3，滿(mǎn)足要求82.6（5）地基承載力驗(yàn)算（5分）NGGE1 2 az

888830.1206.1KN/m合力距0點(diǎn)距離GXC 1 1

GX2

E Xat N

E Zax

881.07882.030.12.482.61.6206.1偏心距 e

bc

2.40.990.21

b0.6（滿(mǎn)足3分）2 2 4P N

(1be)

131.0206.1(16 1.2180206.1(16 maxmin

b b 2.4 2.4

40.8要求，重新設(shè)計(jì)，加2~3分）3.樁基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土預(yù)制樁，樁的截面尺寸為30×30cm2,樁長(zhǎng)20m，樁的布置、荷載條件和地質(zhì)條件如圖所示，已知單樁豎向承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值為1000kN。分）tbc=350mm，hc=450mm，C20f1100kPa，承臺(tái)截面尺t寸如圖所示，但采用矩形承臺(tái)，初步擬定承臺(tái)厚度為950mm（10分）（若出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，以下過(guò)程按步驟給分）（1）單樁承載力設(shè)計(jì)值：

Rukcp

10001.6

625KN

（2分）各樁受力NFG（4分）n26001.22.03.21.620474kN6R625kN. 滿(mǎn)足基礎(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題基礎(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題..PAGE5N 474max

(6005041.32

（4分）602kN1.2R750kN柱對(duì)承臺(tái)的沖切（若考慮角樁沖切，加2~3分）a 1300150225925mm oxa 500150175175mm (1)oxa aox h0

865

1.071.0,1.0a aox h0

175865

滿(mǎn)足021.0FF2600kN l(bcax20y(axftho)o o o o2[0.6(0.350.175)1.8(0.450.925)]11000.8655309kNFe2600kN滿(mǎn)足五、計(jì)算題（下面3題，只選作2題，共40分）1、某工程樁基，作用在承臺(tái)頂面的豎向荷載Fk=2600kN。方形承臺(tái)，埋深1.5m2md=350mm10m3m厚的雜填土，其下為4m中密中砂、厚度超過(guò)8m。求該基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值及此樁基礎(chǔ)所需基樁的根數(shù)（

1.65，群樁效應(yīng)系數(shù)s 5， 0s 題1解：①求R1雜填土：l1

q 0sk12可塑粘土：l2

4m,

sk

66kPa中 密 中 砂 ：l 4.5m, 3

sk

64kPa, qpk

5528.6kPa(查表內(nèi)插)Q Q Quk sk pkQ Q

u

lsik

q Apk

1138.9kNsRskpk0690kNs②求樁數(shù)n pc承臺(tái)底為雜填土，可不考慮承臺(tái)效應(yīng)，故c(根)，則群樁中基樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值為：

0。先假設(shè)樁數(shù)基礎(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題基礎(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題R QskS

pkQpQ

0796.3kPas pF Gn k k

2600221203.4(根)則 R 796.3取 n)F G驗(yàn)算：合要求）

N k0 i

k680kNR796.3kPa（符2如圖所示某條形基礎(chǔ)埋深1m寬度地基條件粉土 19kN/m3，厚度1m；淤泥質(zhì)土： 18kN/m3，w65%，

f 60kPa，厚

為10m。上Fm求砂墊層厚度z與寬度b。

35，b

0,d

1.0。b(p )p cd

1.2(1201.2120119) 1.2 46.6kPaz b2ztan 1.221tan35墊層底面處地基承載力設(shè)計(jì)值：ffak

0d

(dz0.5)601.0m

37(110.5)87.75kPa11驗(yàn)算： pczpz

83.62kPafa

87.75kPa故： 墊層厚度 z=1.0m② 墊層寬度（底寬）b1.22ztan五、計(jì)算題

2.6m題題2解：① 先假設(shè)墊層厚z=1.0m，按下式驗(yàn)算：p p f墊層底面處土的自重應(yīng)力p 11911837kPaczzacz墊層底面處土的附加應(yīng)力1、已知某鋼筋砼條形基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)寬度b=1.2m，埋深d=1.0m，基頂面承受FF=180kN/m雜填土：=16.0kN/m=17.0kN/msat33l=1.2m.6淤泥： =19.0kN/m 3sat基礎(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題基礎(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題..PAGE7F=180kN/m1fak=75kPa。1.5m（(20'分)題1.解： ①墊層底面處土的自重應(yīng)力

=30°）p 16126.5kPaczFG p k k 基底壓力：

k A 墊層底面處的附加應(yīng)力(p 161.0)b 16)1.2p k 63.03kPaz b2ztan 1.221.5tan30②地基承載力查表有 d

1.0 0b 161.010)0.510)1.0m 1.01.5則

11.4kN/m3f f a ak d

(dz0.5)751.011.4(2.50.5)98kPam③驗(yàn)算及寬度設(shè)計(jì) pc

p

26.563.0389.53kPa98kPa度滿(mǎn)足要求。墊層寬度 bb2ztan1.221.5tan302.93mb′=3m，即墊層的底寬為3.0m當(dāng)?shù)亻_(kāi)挖經(jīng)驗(yàn)得要求坡度延伸至基礎(chǔ)底部，即得墊層頂寬（也可從基礎(chǔ)底300mm得。2．某二級(jí)建筑物采用群樁基礎(chǔ)。已知作用在柱底即承臺(tái)頂面的豎向荷載設(shè)計(jì)值為F=2500kN，彎矩設(shè)計(jì)值，水平力設(shè)計(jì)值為H=100kN。擬采300mm2（

s=0.85，p=1.50；樁基豎向承載力抗力分項(xiàng)系數(shù) s= p=1.65）(20')..PAGE8基礎(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題FM雜填土 0 H1

5056粘土qsk=20kPa8I =1.1 58L粘土.I =0.24 4.L q=60kPaskq=2200kPapk3.. 0 0.0.20.3 1.05

0.6 0.21.05

3

題2：解：(單位：m)① Rsk1經(jīng)查表得：q , sk1

sk

66kPa , qpk

2300kPa則Q Q Quk sk

u p

lsiki

q Apk

4211.4566)23000.32329207536.0kPaRQskss

pQpkpQpk

00.853291.5207357.7kPa1.65 1.65② 驗(yàn)算③ 樁頂平均豎向力驗(yàn)算 N1.0

F

25002.72.71.6

303.7kPaR357.7kPa0 n 9④ 考慮偏心荷載時(shí)，樁頂豎向力最大、最小設(shè)計(jì)值驗(yàn)算Nmanmin

N

(MHh)x x2i

max

303.7(5001001.1)1.0561.052303.796.82400.51.2R429.24kPa206.880豎向承載力滿(mǎn)足要求；水平承載力Hi=100/9=11.1kPa,很小，也能滿(mǎn)足要求?；A(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題基礎(chǔ)工業(yè)工程作業(yè)習(xí)題..PAGE10m 3EI h×4 EI h×4 =0.67EI =2.6 10MPa（'）②計(jì)算（5'）

值，在此基礎(chǔ)上判斷該樁是否彈性樁；時(shí)，地3

③當(dāng)樁頂作用水平力面處樁位移。當(dāng)樁頂作用水平力，0Nm。時(shí)，地面處樁身（7'）題3：解：①求基樁的極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值QukwwI p

30.6180.74L w w 3518L pq查表并內(nèi)插有：q

sk1pk

51kPa, 5443kPa

sk

74.5kPa,

sk

64kPaQ Q Quk sk pk

u p

lsik

q Apk

0.5(51474.56641)0.524

5443 1122.61068.22190.8kN②判斷樁型圓樁的形狀系數(shù)kf=0.9b k1 1 1

0.5)0.9(1.50.50.5)1.125mI 4 0.543.06103m40 64 64bm5 1EI51.125101060.67bm5 1EI51.125101060.672.61041063.06103可見(jiàn)，0αh=0.733×11=8.063＞2.5