基础工程浅基础部分习题概要
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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Ⅱ控制设计,支座反力840kN 及930kN ;桥墩及基础自重5480kN ,设计水位以下墩身及基础浮力1200kN ,制动力84kN,墩帽与墩身风力分别为2。
1kN 和16.8kN 。
结构尺寸及地质、水文资料见图8—37,地基第一层为中密细砂,重度为20.5kN/m 3,下层为粘土,重度为γ=19。
5kN/m 3,孔隙比e=0。
8,液性指数I L =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)地基强度验算1)基底应力计算 简化到基底的荷载分别为: ΣP=840+930+5480—1200=6050KN ΣM=930×0。
25+84×10.1+2.1×9。
8+16。
8×6.3-840×0。
25=997.32KNm 基地应力分别为:KPa ..W ΣM A ΣP p p 24.13403.2601.39932.997991.36050261minmax =⨯⨯±⨯=±=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[σ01]=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k 1=1。
5,深度修正系数为k 2=3.0.[σ]= [σ01] +k 1γ1(b —2) +k 2γ2(d —3)+10h w=200+1。
5×(20.5-10)×(3。
1-2) +3。
0×(20。
5—10)×(4。
1-3)+10×0 =252kPa荷载组合Ⅱ承载力提高系数为K=1.25K [σ]= 1.25×252=315kPa >p max =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。
浅基础习题及参考答案F k=180kN/m,拟采用砖基础,埋深为1.2某承重墙厚240mm,作用于地面标高处的荷载2-4gef ak=170kPa。
试确定砖基础的底面宽度,并0=0.9m。
地基土为粉质粘土,,=18kN/m3,按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。
ηd=1.0,代入式(2-14),得〔解〕查表2-5,得=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa5dγ fη f ak+d-0.a=(m)按式(2-20)计算基础底面宽度:b=1.2m,砖基础所需的台阶数为:为符合砖的模数,取Fγ=181m,地基土为中砂,2-5 某柱基承受的轴心荷载,基础埋深为k=1.05MN f kN/m3,。
试确定该基础的底面边长。
ak=280kPaη d=4.4。
〔解〕查表2-5,得5d γη ff-0.5)=319.6kPa) =280+4.4×18×(1-0.(mdak+a=b=1.9m。
取F k=150kN/m240mm,传至条形基础顶面处的轴心荷载。
该处2-6 某承重砖墙厚γe,,17kN/m3=2.2m土层自地表起依次分布如下:第一层为粉质粘土,厚度fEf ak=65kPa,,s1=8.1MPa=0.91,;第二层为淤泥质土,厚度ak=130kPa,1.6m E s2=2.6MPa;第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没有特殊要求,且不必考虑土的冻胀问题。
(1)试确定基础的底面宽度(须进行软弱下卧层验算);(2)设计基础截面并配筋(可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍)。
解 (1)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅埋”d=0.5m。
例1:某柱下独立基础,基础底面尺寸3.0m ×2.5m ,上部结构传至基础的荷载效应:轴向荷载KN F k 1650=,基础埋深1.5m (不考虑相邻基础荷载的影响)。
解:基底压力计算:KPa A G F p k k k 2505.20.35.15.20.3201650=⨯⨯⨯⨯+=+=基底附加应力:KPa p p c k 222195.12500=⨯-=-=σ按《建筑地基基础设计规范》,无相邻荷载影响,基础宽度1~30m 范围内,有地基变形沉降计算深度:m b b z n 33.5)5.2ln 4.05.2(5.2)ln 4.05.2(=-⨯=-=计算地基最终变形量的沉降经验系数由计算深度范围内土层压缩模量的当量值确定。
其压缩模量的当量值:∑∑=-siiisEA A Ei A 为附加应力图形面积011)(p z z A i i i i i ∙∙-∙=----αα基底下6m 深度内主压缩层有两层土: 基础按矩形基础,2.15.2/0.3/==b l ,查表基础底面处:00=z ;查均布矩形基础角点下的平均附加应力系数表,得到:25.00=-α粘土层底面: 15.2/5.2/,5.21===b z z ,查表1822.02=-α 基础底面下6m 处:4.25.2/6/,61===b z z ,查表1036.03=-α0000111822.1)01822.045.2()(p p p z z A =∙-⨯⨯=∙∙-∙=--αα00112226644.0)1822.045.21036.046()(p p p z z A =∙⨯⨯-⨯⨯=∙∙-∙=--ααMPa EA A E siiis0.52.76644.05.4822.16644.0822.1=++==∑∑-地基沉降经验系数:2.1)45(470.13.13.1=-⨯---=s ψ例2:某建筑场地,地质资料如下:地表下第一层土为杂填土,厚2m ,重度16KN/m 3;第二层土,粉土厚4.5m ,粘粒含量%14=c ρ,饱和重度19.6KN/m 3,E s =7.2MPa ,试验测得地基承载力特征值KPa f ak 165=;其下为较厚的淤泥质粘土:重度19KN/m 3,E s =2.4MPa ,地基承载力特征值KPa f ak 85=。
浅基础习题及参考答案2-4 某承重墙厚240mm,作用于地面标高处的荷载F k=180kN/m,拟采用砖基础,埋深为1.2m。
地基土为粉质粘土,g=18kN/m3,e0=0.9,f ak=170kPa。
试确定砖基础的底面宽度,并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。
〔解〕查表2-5,得ηd=1.0,代入式(2-14),得f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa按式(2-20)计算基础底面宽度:为符合砖的模数,取b=1.2m,砖基础所需的台阶数为:2-5 某柱基承受的轴心荷载F k=1.05MN,基础埋深为1m,地基土为中砂,γ=18kN/m3,f ak=280kPa。
试确定该基础的底面边长。
〔解〕查表2-5,得ηd=4.4。
f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=280+4.4×18×(1-0.5)=319.6kPa取b=1.9m。
2-6 某承重砖墙厚240mm,传至条形基础顶面处的轴心荷载F k=150kN/m。
该处土层自地表起依次分布如下:第一层为粉质粘土,厚度2.2m,γ=17kN/m3,e=0.91,f ak=130kPa,E s1=8.1MPa;第二层为淤泥质土,厚度1. 6m,f ak=65kPa, E s2=2.6MPa;第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没有特殊要求,且不必考虑土的冻胀问题。
(1)试确定基础的底面宽度(须进行软弱下卧层验算);(2)设计基础截面并配筋(可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍)。
〔解〕(1)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅埋”方案,即基础尽量浅埋,现按最小埋深规定取d=0.5m。
基础工程浅基础习题及参考答案〔解〕查表2-5,得ηd=1.0,代入式(2-14),得fa= fak+ηdγ m (d-0.5)=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa按式(2-20)计算基础底面宽度:为符合砖的模数,取b=1.2m,砖基础所需的台阶数为:γ〔解〕查表2-5,得ηd=4.4。
fa= fak+ηdγ m (d-0.5)=280+4.4×18×(1-0.5)=319.6kPa取b=1.9m。
γ〔解〕(1)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅埋”方案,即基础尽量浅埋,现按最小埋深规定取d=0.5m。
(2)按持力层承载力确定基底宽度因为d=0.5m,所以fa= fak=130kPa。
取b=1.3m。
(3)软弱下卧层承载力验算σcz=17×2.2=37.4kPa由Es1/Es2=8.1/2.6=3.1,z=2.2-0.5=1.7m>0.5b,查表2-7得θ=23º。
faz= fak+ηdγ m (d+z-0.5)=65+1.0×17×(2.2-0.5) =93.9kPaσz+σcz=55.4+37.4=92.8kPa<faz=93.9kPa(可以) (4)基础设计因基础埋深为0.5m,若采用无筋扩展基础,则基础高度无法满足基础顶面应低于设计地面0.1m以上的要求,故采用钢筋混凝土条形基础。
采用C20混凝土,ft=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,fy=210N/mm2。
荷载设计值F=1.35Fk=1.35×150=202.5kN基底净反力基础边缘至砖墙计算截面的距离基础有效高度取基础高度h=250mm,h0=250-40-5=205mm(>107mm)。
浅基础设计基本原理一、单项选择题二、多项选择题三、简答题四、计算题五、计算选择案例题本章参考答案浅基础结构设计一、单选二、多选三、简答四、计算题五、计算选择案例题本章参考答案桩基础一、单选二、多选三、简答四、计算五、计算选择案例本章参考答案特殊土地基一、单选二、简答三、计算本章参考答案第二章浅基础设计基本原理一、单项选择题1、根据《建筑地基基础设计规范》的规定,计算地基承载力设计值时必须用内摩擦角的什么值来查表求承载力系数?A设计值 B 标准值 C 平均值2、砌体承重结构的地基允许变形值是由下列哪个值来控制的?A 沉降量B 沉降差C 局部倾斜3、在进行浅基础内力计算时,应采用下述何种基底压力?A 基底净反力B 基底总压力C 基底附加压力4、当建筑物长度较大时,,或建筑物荷载有较大差异时,设置沉降缝,其原理是?A 减少地基沉降的措施B 一种施工措施C 减轻不均匀沉降的建筑措施5、下列何种结构对地基的不均匀沉降最敏感?A 框架结构B 排架结构C 筒体结构6、框架结构的地基允许变形值由下列何种性质的值控制?A 平均沉降B 沉降差C局部倾斜7、高耸结构物的地基允许变形值除了要控制绝对沉降量外,还要由下列何种性质控制?A 平均沉降B沉降差C倾斜8、当基底压力比较大、地基土比较软弱而基础的埋置深度又受限制时,不能采用?A 筏板基础B 刚性基础C扩展式基础9、沉降计算时所采用的基底压力与地基承载力计算时所采用的基底压力的主要差别是?A 荷载效应组合不同及荷载性质(设计值或标准值)不同B 荷载性质不同及基底压力性质不同(总应力或附加应力)C 荷载效应、荷载性质及基底压力性质都不同10、防止不均匀沉降的措施中,设置圈梁是属于A 建筑措施B 结构措施C 施工措施11、刚性基础通常是指A 箱形基础B 钢筋混凝土基础C 无筋扩展基础12、砖石条形基础是属于哪一类基础?A 刚性基础B 柔性基础C 轻型基础13、沉降缝与伸缩缝的区别在于A 伸缩缝比沉降缝宽B 伸缩缝不能填实C 沉降缝必须从基础处断开14、补偿基础是通过改变下列哪一个值来减小建筑物的沉降的?A 基底的总压力B 基底的附加压力C 基底的自重压力15、对于上部结构为框架结构的箱形基础进行内力分析时,应按下述何种情况来计算?A 局部弯曲B 整体弯曲C 同时考虑局部弯曲和整体弯曲16、全补偿基础地基中不产生附加应力,因此,地基中 .A 不会产生沉降B 也会产生沉绛C 会产生很大沉降17、按照建筑《地基基础设计规范》规定,需作地基承载力验算的建筑物的范围是。
浅基础习题及参考答案2-4 某承重墙厚240mm,作用于地面标高处的荷载F k=180kN/m,拟采用砖基础,埋深为1.2m。
地基土为粉质粘土,g=18kN/m3,e0=0.9,f ak=170kPa。
试确定砖基础的底面宽度,并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。
〔解〕查表2-5,得ηd=1.0,代入式(2-14),得f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa按式(2-20)计算基础底面宽度:为符合砖的模数,取b=1.2m,砖基础所需的台阶数为:2-5 某柱基承受的轴心荷载F k=1.05MN,基础埋深为1m,地基土为中砂,γ=18kN/m3,f ak=280kPa。
试确定该基础的底面边长。
〔解〕查表2-5,得ηd=4.4。
f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=280+4.4×18×(1-0.5)=319.6kPa取b=1.9m。
2-6 某承重砖墙厚240mm,传至条形基础顶面处的轴心荷载F k=150kN/m。
该处土层自地表起依次分布如下:第一层为粉质粘土,厚度2.2m,γ=17kN/m3,e=0.91,f ak=130kPa,E s1=8.1MPa;第二层为淤泥质土,厚度1. 6m,f ak=65kPa, E s2=2.6MPa;第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没有特殊要求,且不必考虑土的冻胀问题。
(1)试确定基础的底面宽度(须进行软弱下卧层验算);(2)设计基础截面并配筋(可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍)。
〔解〕(1)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅埋”方案,即基础尽量浅埋,现按最小埋深规定取d=0.5m。