基礎(chǔ)工程計算題復(fù)習(xí)資料

#/17基礎(chǔ)工程課程習(xí)題第二章淺基礎(chǔ)2.1地基承載力計算某積水低洼場地進行地面排水后在天然土層上回填厚度5?°m的壓實粉土，以此時的回填面標(biāo)高為準(zhǔn)下挖2-Dm,利用壓實粉土作為獨立方形基礎(chǔ)的持力層，方形基砒邊長4.5m,在完成基礎(chǔ)及地上結(jié)構(gòu)施工后，在室外地面上再回填2、0nl厚的壓實粉土,達到室外設(shè)計地坪標(biāo)高，回填材料為粉土，載荷試驗得到壓實粉土的承載力特征值為150kPa,其它參數(shù)見圖，若基礎(chǔ)他工完成時地下水位已恢復(fù)到室外設(shè)計地坪下4°m,(如圖所示)地下水位上下土的重度分別為1氏5kN/m*和20.5kN/n?,請按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(心僚。。。7-2U02)給出深度修正后地基承載力的特征值，并指出最接近下列( )選項。(承載力寬度修正系數(shù)他上。,深度修正系數(shù)電-1.5)(A)I38kPa CE>193kPa (C)188kPa CD>183kPa】。,答案(D)據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(G85C007—2002)第5,2?4條計算基礎(chǔ)埋深應(yīng)取基礎(chǔ)及地上結(jié)構(gòu)施工完成時的埋深用=2.0m5=F九七/￡科;口乩5X1+(20.5—10)XD/(l+1>=",5(kN/m3)九=f砸+獷(5—第十—0.5)=15。+。+】，5乂14,5X(2-0.5>=1略6(kPa)答案⑴)正確已

仇某高層被板式住宅樓的一側(cè)設(shè)有地下車庫,兩部份地下結(jié)枸相互連接，均采用接基，整礎(chǔ)埋深在室外地面以卜10m,住宅樓基底平均壓力P*為260kX/m3地下車庫基底平均壓為P*為BOkN/m%場區(qū)地下水位埋深在室外地面以F3.0m,為解決基再抗浮問題，在地下車庫底板以上再回填厚度約0.5e,重度為25k、/m，的鋼硝i.場區(qū)土層的重度均按ZDkN/W考慮，地下水重度按10kN/n/取值，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范:HGB50007—2002）計算，住宅樓地基承載力fa最接近以下（：）選項.&-答案①)①基底總壓力F=P**yH=6b十資X0.5=77.5(kN/m:>②10制以上土的平均重度y= - w=13CkN/m2)③基底壓力相當(dāng)于場地土層的高度h=d=支==5,96(m)④承載力￡查去得第=0.3,%=1.61/□—Tfq+電丫3-3)+%北(d—0.5)―170+0.3X(2010)X(6-3J+L6X13X(木96-0.5)-292.6(kPa)答案(B)正確.

2.2基礎(chǔ)底面尺寸【例7-2】某柱下矩形單獨基礎(chǔ)。已知按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合傳至基礎(chǔ)頂面的內(nèi)力值Fk=920kN,Vk=15KN,MK=235KN.m；地基為粉質(zhì)粘土，其重度為Y=18.5KN/m3,地基承載力特征值fak=180kPa（nb=0.3,nd=1.6）基礎(chǔ)埋深d=1.2m,試確定基礎(chǔ)地面尺寸。? 【解】（1）求修正后的地基承載力特征值?假定基礎(chǔ)寬度b<3m,則f=f+nY（d—0.5）=180+1.6X18.5x（L2-0.5）=200.72kPaaakdm（2）初步按軸心受壓基礎(chǔ)估算基底面積920f-y920f-yd200.72-20x1.2aG=5.2m2考慮偏心荷載的影響，將底面積A0增大20%,則UA=5.2X1.2=6.24m2。取基底長短邊之比l/b=2,得b=、=1.77ml/b=2,得b=、=1.77m,取b=1.8m,l=3.6m。=102,9kPa個；總產(chǎn)即一^S5~| ］證kNd=120o7―T^900—"-".-'Hl-PH3600（3）驗算地基承載力基礎(chǔ)及其臺階上土重G=yAd=20x3.6x1.8x1.2=155.52kNKG基底處力矩M=235+15x0.9=248.5kNmKMeMe= k-F+GKK248.5 l=0.23<=0.6m920+155.52 6基底邊緣最大壓力

pkmax6e\1pkmax6e\1+~y

l920+155.52(3.6x1.8二229kPa<1.2f=240.86kPaa滿足要求，故基底尺寸長l=3.6m,b=1.8m合適?！纠繅ο聴l形基礎(chǔ)在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合時，作用在基礎(chǔ)頂面上的軸向力Fk=280kN/m,基礎(chǔ)埋d=1.5m,室內(nèi)外高差0.6m，地基為黏土（nb=0.3,nd=1.6），其重度Y=18kN/m3,地基承載力特征值fak=150kPa求該條形基礎(chǔ)寬度?！窘狻浚?）求修正后的地基承載力特征值假定基礎(chǔ)寬度b<3m,因埋深d>0.5m,故進行性地基承載力深度修正。F=f+“y（d—0.5）=150+1.5x18x（1.5-0.5）=178.8kPaaakdm（2）求基礎(chǔ)寬度因為室內(nèi)外高差0.6m,故基礎(chǔ)自重計算高度d=1.5+竺=1.8m2基礎(chǔ)寬度：280—二1.96m280—二1.96mf-yd178.8-20x1.8aG取b=2m,由于與假定相符，最后取b=2m條形基礎(chǔ)寬度為土6nb合力用心艇為0月叫基制自航和基礎(chǔ)上的上重為100KN/n相應(yīng)于荷載效應(yīng)林淮組合時上部結(jié)構(gòu)傳至塞他頂面的豎向力削為加0KN/m修正后的地羯統(tǒng)戴力特征值至少要達到下列哪個選項申的數(shù)值時才能滿足承載力?算圈求：4.320KHi -200皿C.240KPa D,2S&M

策，策，2.2條計算如2.3基礎(chǔ)沉降11?某獨立柱基尺寸為4mX4m,基礎(chǔ)底面處的附加壓力為330kPa,地基承載力特征值啟=IWOkPa,根據(jù)下表所提供的數(shù)據(jù)，采用分層總合法計算獨立柱基的地基最察變形量,變形計算深度為基礎(chǔ)底面下6Pm，沉降計靠經(jīng)驗系數(shù)取血=0Y,根據(jù)以上條件計算得出的地基最終變形量最接近下列( )個值。第E,土層基底至第f土層底面距離Z"(m)EJ(MFa)11.61623.21136.025430SO(H)15mm(C)13mm(D)11mm1L答案⑴)據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2002)第5,3.5條計算，結(jié)果見下表基底至第t±層底面的距亮變形模量蜃/(MPW"匕xfb蓍1I?^2tai=^(ai—"［《T身/(mm)V：/(mm)1L6X511Q.85四41.5016L5Q160,映現(xiàn)12.212.223.21111.60.7756Z4&200l畋i0.08912ll.fl獨&36,0253.00.54763,您6Q80360,002164.228Ik243060注:內(nèi)：=-2一，1)=f汽歐疝)/瑪S士宣￡任\=0.*x28=11.2(mm)答案(D)正確口12.建筑物基礎(chǔ)底面積為4mX8m,荷載標(biāo)準(zhǔn)永久組合時上部結(jié)構(gòu)傳下來的基礎(chǔ)底面處的豎向力F=1920kN,基礎(chǔ)埋深弓=1.0m,土層天然重度r=18kN/m3地下水位埋深為L0m,基礎(chǔ)底面以下平均附加壓力系數(shù)如表，沉降計算經(jīng)驗系數(shù)他一1?L按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范：KGH5O0O7—2002)計算.最終沉降量最接近下列( 兀4/Cm)Ub紇外，叫=蚓QZiGi乙口，*Z1?口i ?--200.25102210.2340.9360L87210.2L3726230.1619aS4763.8863.42.0H(A>3.0cm (B)3?6cm(C)4,Zcm (D)4,gcm12.(B)解據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范NGB3OOO7-2002)第5.3.5條計算如下基礎(chǔ)底面實際壓力P.…R費=6。(kPa)基礎(chǔ)底面處自重壓力p(匕="=18乂1=18基礎(chǔ)底面處附加壓力P,產(chǎn)白;p/一P,=60-18工42(kPa)按分層總和法計算地基變形量€S'=V更(“.一4_五1)=,XL872+咎X2.014=32.6(mm)匕或 Id& 3.4最終沉降量s5=叱?S'=L1乂32.6=35,8(mm)%3.6cm答案(H)正確答案。2.4軟弱下臥層【例7-3】有一軸心受壓基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)傳來軸向力FK=850kN,地質(zhì)條件如圖所示，試根據(jù)圖示地質(zhì)資料，驗算軟弱下臥層承載力是否滿足要求?！窘狻?1)計算下臥層修正后的地基承載力特征值已知按持力層承載力求得基礎(chǔ)尺寸l=3m,b=2m,基礎(chǔ)埋深d=1.5m，下臥層埋深應(yīng)為d+z=5m。下臥層埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度為:ymzyd+yz16x1.5+18x3.51.5+3.5ymzyd+yz16x1.5+18x3.51.5+3.5=170.40kN/m3經(jīng)深度修正下臥層承載力設(shè)計值為f=f+nyQ—0.8akdm=8R1.0<17040(5-0.5=163.30kPad二1加800.產(chǎn)=85業(yè)忖黏±y=1SkN/rT-rEs=10MPa儲二165Mpm(r(b=0.3-,rid=1.6)士0叩雜埴土(2)下臥層頂面處的自重應(yīng)力p=yd=17.40x5=87kPamzzcz3)確定地基壓力擴角。按持力層與下臥層壓縮模量之比：EE=102=5及z/b=3.5/1.75>0.5,S1S2查表得。=25,tan。=0.466.z=3500於泥質(zhì)土3=砧用E,=2,0MPaLi=85kPaS□二(4)計算基底平均壓力和土的自重壓力Pk850+20x3x2x1.65 =Pkp=yd=16x1.5=24kPac1(5)計算下臥層頂面處的附加壓力pzlb(p-p)Pk (b+2ztan9：G+2ztan9)3x2(174.67-24)=? w 、=27.44kPa(3+2x3.5x0.466)(2+2x3.5x0.466)(6)驗算下臥層承載力p+p=27.44+87=114.44kPa<f=163.30kPazcz az滿足要求。6,某廠房柱基礎(chǔ)如圖所示QX￡=2x3m,受力層范圍內(nèi)有淤泥質(zhì)土層③，或?qū)有拚蟮牡鼗休d力特征值為133kP&,荷載標(biāo)準(zhǔn)組合時基底平均壓力Pt=202kp小間；淤泥質(zhì)土層頂面處自重應(yīng)力與附加應(yīng)力的和為( 兀30003000②粉質(zhì)金吐r=19kN/m3Es=wMPa一--③淤泥質(zhì)土r=I7kN，1TpEs=zMPa諛口 / ④中砂 工=20kN，m* 7一兒尸h+匕=99kPa* B,+Ft=103kPaCPb+P±=108kPa D,乙+巳=U3kPa6.(B)解據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范HGB50007—2002)第￡2.7條L基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值大p；=門的=18X2=36(kPa)2,激泥質(zhì)土層頂面處自重應(yīng)力外戶工=￡吟兒一18X2419X65+U9—10)X2.5=68(kPa)工地基壓力擴散線與垂線間夾角0E"Es2=10/2=5之/b-3/2=1,5>-0.5￡取2504-軟弱下臥層頂面處的附加壓力值九p=蚤3—注)= 3X2X《202-36)八(6+Q+2mn^>—(2+2X3Xtan25")C3+2X3Xtan25°)=33,5(kPa)5.淤泥質(zhì)土層頂面處附加應(yīng)力與自重應(yīng)力的和為Pi-rP&-35，5+68=103.5(kPa)8?某廠房柱基礎(chǔ)建于如圖所示的地基上，基礎(chǔ)底面尺寸為1=2.5m,占=5.0m,基礎(chǔ)埋深為室外地坪下L4m,相應(yīng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時基礎(chǔ)底面平均壓力R="5kPj,對軟弱下弱層②進行驗算，其結(jié)果應(yīng)符合下列f )選項.(A)P.+Fa=89kFa>f?=81kPa (B)J\+匕=89kPaV九=114kPa?P=+Pr=112kPa>fK=92kPa ①〉P*+P==112kpei<九=H4kPa②氓泥質(zhì)黏土r=l?kN/m3￡*=TOkFaEk—SMFac=I.05r=18kN/m;①粉質(zhì)土力=17QkpBEq=

8.答案(B)據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2002)第5.2.7條計算Pc-￡/h=18XL4=212(kPa)EJa=9/3=3Z/b=3/2.5=L2>。，56=23”pz=_ 2.5X5345—25⑵3+2如㈤Q+2Ml0(5.0-f-2X3XZan2?)(2.5-b2X3Xtun2T)=39,3(kPa)Ph=2箝心=18xL4+flB-10)X3=49.2Pm+尸==39.3+49,2=88.5%89(kPa)%=1faz=/.+癡黑d—0.5)=7。+1Xx(1.4+3.0-0,5>=113.6z114(kPa)答案CE)正確。IO.已癡睇at而皿長添行「埋版一地下水位配地表】5Z；基岫底沙:E3湖￥均，I度為12KN/m\在持力層以F有一軟弱下臥層.該展頂網(wǎng)跖地表6叫%：的印度IMKJS/m\已知軟弱下臥層疑深度修正的地基承載力為13OS,用基底總壓力不超過下列何值時才能橫足軟弱下臥層強度驗算要求：A.66KRiB.88Kli C.iO4KpM D.114KPa10.主要解答過程： 與據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2001)第5.2.7條計算如下2/4=2/10=0.2<0.25取9=0 -Ff=/A=12x4^48KPaPa=y(A+j)=48+(18-10)x2-MKPa(6+(6+22tg&)(Z+2zig5)二P*匕+/%W/ix居-再及尼//-+此一%=130+48?64=114Kfe2.5地基穩(wěn)定性計算1L某穩(wěn)定土坡的坡角為狗"坡高3.5e,現(xiàn)擬在坡頂部建一橙辦公樓，該辦公樓擬采用墻下鋼筋碎條形基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力（"；》為300kN/m,基礎(chǔ)砌置深度在室外地面以下L8m，地基土為粉土，其黏粒含量凡=11.5%,重度尸=2。kN/mlfd=￡50kPa,場區(qū)無地下水,根據(jù)以上條件，為確保地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,若基礎(chǔ)底面外域線距離坡頂?shù)淖钚∷骄嚯x＜?應(yīng)滿足以下（ ）選項要求最為合適。（注t為簡化計算?基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重度按摧基土的重度取值J6）大于等于4.2m（C）大于等于3.5m（B）大于等于工9mO＞大于等于*3m1L答案(B)據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》［GH50007-2002)第5.4.2條.第5,2.4條、第5,2.2條及相關(guān)內(nèi)容計算假設(shè)啟＜3m取為=0.3,%;」.5/■=幾+獷3—3)+%丁(d—(L5)=150+0.3X2。乂(3—3)+1.5X20X(1,8—0.5)-1B9(kFa)fa-fa-rGd30D九一pd189-20Xl.B=1+96Cm)取匕=2.0m滿足小(3,可按第5,4.3條計算aa23.5匕一磊=$,5X2—=3.88*3,9(m>答案(B)正確、2.6無筋擴展基礎(chǔ)【例7-5】黑龍江某地區(qū)學(xué)生宿舍，底層內(nèi)縱墻厚0.37m,上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面處豎向力值FK=300kN/m,E知基礎(chǔ)埋深d=2.0m，(室內(nèi)外高差0.3m)基礎(chǔ)材料采用毛石，砂漿采用M5砌筑，地基土為黏土，其重度為17kN/m3。經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值fa=210KN/m,試確定毛石基礎(chǔ)寬度及剖面尺寸，并繪出基礎(chǔ)剖面圖形?！窘狻?1)確定基礎(chǔ)寬度F K F K f一丫daG300224-20x2.0=1.63m取1.7m(2)確定臺階寬高比允許值基底壓力pk1.7x1.0300+20x1.7x1.0x2 =pk1.7x1.0注：因為Pk>200kpa，增大基礎(chǔ)寬度取b=1.9m，貝Upk=197.7kpa由表7-9查得毛石基礎(chǔ)臺階寬高比允許值為1：1.5。,：；Y*1孫::口工\切謝三；——7："：(3)毛石基礎(chǔ)所需臺階數(shù)(要求每臺階寬W200mm)b—b 1 1900-370 1n= ox = x =3.82 200 2 200需設(shè)四步臺階（4）確定基礎(chǔ)剖面尺寸并繪出圖形如圖：（5）驗算臺階寬高比~.二“1 1b/H=7651600= <——20 2.11.52001 1每階臺階看高比b2/H0=400=2<15滿足要求。【例7-4］某中學(xué)教學(xué)樓承重墻厚240mm，地基第一層土為0.8m厚的雜填土，重度17kN/m3;第二層為粉質(zhì)粘土層，厚5.4m,重度180kPa,nb=0.3,nd=1.6。已知上部墻體傳來的豎向荷載值FK=210KN/m,室內(nèi)外高差為0.45m,試設(shè)計該承重墻下條形基礎(chǔ)。【解】（1）計算經(jīng)修正后的地基承載力 設(shè)計值選擇粉質(zhì)粘土層作為持力層,初步確定基礎(chǔ)埋深d=1.0mymzyd+yzT 2—d+z17x0.8+18x0.2=17.2kN/m30.8+0.2f=f+ny(d—0.5)=180+1.6x17.2x(1.0-0.5)=193.76kPaaakdm(2)確定基礎(chǔ)寬度Fb>k——f-ydaG210 7 v=1.24m( 0.45、193.76-20x1.0+—I2)取基礎(chǔ)寬度b=1.3m（3）選擇基礎(chǔ)材料，并確定基礎(chǔ)剖面尺寸基礎(chǔ)下層采用350mm厚C15素混凝土層，其上層采用MU10或M5砂漿砌二、一間隔收的磚墻放大腳。混凝土基礎(chǔ)設(shè)計：基底壓力pk1.7x1.0300+20x1.7x1.0x2 =216.47kPa>pk1.7x1.0由表查得混凝土基礎(chǔ)寬高比允許值也跖=1:1 ，混凝土墊層