埋深2.5米下卧层验算

基础底面长L=
基础底面宽B=
基础高度h=
轴力标准值Fk=
地基承载力特征值fak=
地基承载力深度修正系数ηd=
基础砼容重γc=
软弱下卧层顶面埋置深度dz=
基础埋置深度d=
第一层土（持力层上面）土层厚度d1=
第一层土的重度γ1=
持力层土的重度γ2=
上层土压缩模量Es1=
下层土（软弱下卧层）压缩模量Es2=
地下水埋深dw=
下卧层顶面以上平均重度γm=
软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz=186.60kPa 基础自重Gk1＝ γ c * Vc =γ c * L * B * h=60.00kN 基础上的土重Gk2 ＝ γ 1 * L * B * ( d - h)=28.80kN 基础自重Gk ＝ Gk1 + Gk2=
88.80kN 基础底面至软弱下卧层顶面的距离 z ＝ dz - d=700mm z/B=
0.35Es1/Es2=
2.00地基压力扩散角θ=
11.2°pk ＝ (Fk + Gk) / A=
267.20kPa pc ＝ γ 1 * d1 + γ 2 * (d - d1)=
18.00kPa pz＝L*B*(pk-pc)/[(B+2*z*tan θ)*(L+2*z*tan θ)]=192.22kPa pcz ＝ γm * dz=
30.60kPa pz + pcz ＝222.82>faz=186.60kpa 未通过。

2018年注册土木工程师（岩土）《专业案例考试（下）》真题及详解一、案例分析题（每题的四个备选答案中只有一个符合题意）1．在某地层中进行钻孔压水试验，钻孔直径为0.10m，试验段长度为5.0m，位于地下水位以下，测得该地层的P～Q曲线如图所示，试计算该地层的渗透系数与下列哪项接近？（注：1m水柱压力为9.8kPa）（）题1图A．0.052m/dB．0.069m/dC．0.073m/dD．0.086m/d答案：D解析：根据《工程地质手册》（第五版）第1246页。

q＝Q3/（L·P3）＝25/（5.0×1.0）＝5Lu＜10Lu，满足。

地下水位位于试验段以下，且压水试验P～Q曲线为B（紊流）型，用第一阶段压力和流量计算：H1＝P1/10＝300/9.8＝30.6m，Q1＝12.5L/min＝12.5×10－3×1440＝18m3/d2．某边坡高度为55m，坡面倾角为65°，倾向为NE59°，测得岩体的纵波波速为3500m/s，相应岩块的纵波波速为5000m/s，岩石的饱和单轴抗压强度R c＝45MPa，岩层结构面的倾角为69°，倾向为NE75°，边坡结构面类型与延伸性修正系数为0.7，地下水影响系数为0.5，按《工程岩体分级标准》（GB/T 50218—2014）用计算岩体基本质量指标确定该边坡岩体的质量等级为下列哪项？（）A．ⅤB．ⅣC．ⅢD．Ⅱ答案：B解析：根据《工程岩体分级标准》（GB/T 50218—2014）第4.2节、5.2节。

①完整性指数K v＝（v pm/v pr）2＝（3500/5000）2＝0.49②基本质量指标BQ计算R c＝45MPa＜90K v＋30＝90×0.49＋30＝74.1MPa，取R c＝45MPaK v＝0.49＜0.04R c＋0.4＝0.04×45＋0.4＝2.2，取K v＝0.49BQ＝100＋3R c＋250K v＝100＋3×45＋250×0.49＝357.5③BQ修正及岩体质量等级确定查规范表5.3.2-3。

地基软弱下卧层验算1、由PKPM计算出上部荷载作用在基础顶部的标准值荷载：F gk = 1800.00 kN F qk = 80.00 kN不变荷载分项系数r g = 1.20 活荷载分项系数r q = 1.40F = r g·F gk＋r q·F qk = 2272.00 kN2、根据地勘资料可知各土层主要物理力学指标建议值如下表：地基软弱下卧层计算简图4、地基软弱下卧层验算(1)修正后的地基承载力特征值假设：21644mblA=⨯=⨯=kPa194.68)5.05.1(m/186.1)34(m/6.193.0160)3()3(33=-⨯⨯+-⨯⨯+=-+-+=mkNmkNkPadbfakfakmdbγηγη(2)验算基础底宽度22316m 80.13m5.1m /2068.1942272m A kN kPa kN h fa Fk A =≤=⨯-=-≥γ 故：假设基础底面积21644m b l A =⨯=⨯=满足要求。

(3)基底处附加压力kPamm kN m mm m m kN kN A Gk Fk Pc Pk P 1455.1/18m445.144/202272330=⨯-⨯⨯⨯⨯+=+=-= (4)下卧层顶面处附加压力设计值由5.042z 359.14.40.721==<==≥b MPa MPa Es Es A ，；故由《规范》知︒=23θ kPa46.71)23tan 224)(23tan 224(14544)tan 2)(tan 2(0=︒⨯⨯+︒⨯⨯+⨯⨯=++=m m m m kPam m z l z b lbp Pz θθ(5)下卧层顶面处自重应力标准值kPa m m kN m kN m m kN Pcz 6.462)/8.9/6.19(5.1/18333=⨯-+⨯= (6)下卧层顶面以上土的加权平均重度3333/31.1325.12)/8.9/6.19(5.1/18m kN mm m m kN m kN m m kN m =+⨯-+⨯=γ(7)下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值kPa 149.93)5.05.3(m /31.130.1110)3(3=-⨯⨯+=-++=m kN kPa d fak fak m d γη (8)验算下卧层强度kPa fa Pz 93.149118.06kPa 46.6kPa kPa 46.71=<=+=符合要求。

2.基础类型矩形基础3.基础参数基础尺寸： b×l=2000×2000mm2 基础埋深：d =荷载： Fk = 地下水位埋深：4.计算参数设计时执行的规范：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）以下简称 "基础规范" 基础宽度承载力修正系数：5.地质参数土层名称重度kN/m3 模量Es 厚度(m) 深度(m) 承载力(kPa)1 填土2 粉质粘土 1503 淤泥质土 84二、计算步骤1.计算基础底面的附加压力基础自重和其上的土重为：Gk=rgAd=20×××= kN基础底面平均压力为：pk=（Fk+Gk）/A =（+）/（×） = kPa基础底面自重压力为：p c=gm1d= ×= kPa上式中 gm1为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度gm1=×+×/+ ==m3基础底面的附加压力为：p0= pk- pc= = kPa2.计算软弱下卧层顶面处的附加压力附加压力按扩散角计算Es1/Es2 = =z/b = =Es1为上层土压缩模量，Es2为下层土压缩模量；z为基础底面至软弱下卧层顶面的距离；b为矩形基础底边的宽度；查"基础规范"表，得q=23°；由"基础规范"式，得pz = lb(pk-pc)/((b+2ztanq)(l+2ztanq))= ××( /(( +2××tan 23°) ×( +2××tan 23°))= （×）= kPa3.计算软弱下卧层顶面处的自重压力pcz= gmd= ×= kPa上式中 gm为软弱下卧层顶面标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度gm=（×+×+×）/（++）== kN/m34.根据"基础规范"条计算软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值fa = fak+ndrm (d -= + ×× -= kPad为软弱下卧层顶面距地面的距离。

软弱下卧层强度验算实例分析作者：张俊领史卫东来源：《科技创新导报》2011年第29期摘要：本文根据沈丘周营220千伏变电站主变区存在的软弱下卧层地基工程特性，通过软弱下卧层强度验算调整基础埋设深度及尺寸，来满足地基承载力的要求，即安全又经济，即省时又省力。

关键词：软弱下卧层软弱下卧层强度验算设计中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)10(b)-0000-001引言将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分称为基础，支承基础的岩土层称为地基。

地基处理直接影响整体工程质量，通过软弱下卧层强度验算合理调整基础埋设深度及尺寸，来满足地基承载力要求。

本文结合我公司在沈丘周营220千伏变电站工程中的应用情况具体阐述一下。

2工程概况站址位于周口市沈丘县城东南部的周营乡境内，距离沈丘县城约14km，沙颍河南2km，周营乡老王寨村西400m。

根据地质资料及工程特点进行分析：由于在持力层下存在软弱下卧层，地基土承载力特征值低、土层强度变化大，通常的方法是采用换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等进行地基处理，这样必然提高工程造价，又费时费力。

我们通过软弱下卧层强度验算调整基础埋设深度及尺寸，来满足地基承载力的要求，即安全又经济，即省时又省力。

·3工程地质概况根据河南基奥科工程勘察有限公司《沈丘周营220kV变电站岩土工程勘测报告》其地质概况如下：3.1地形、地貌及特征站址场地为一般耕地，现种植农作物。

地形平坦，地势开阔。

站址区域内地表及附近无其它高大及重要建筑物，无重要管道及电力线路，有三处通信光缆和6座坟，进站道路处有部分树木。

场址地面标高38.05～38.57m。

3.2岩土地层构成及特征野外勘探成果与室内土工试验成果表明，所址区内地基土由第四系冲洪积形成的粉质粘土、粉土与粉细砂组成，勘探深度内揭露的岩土地层，依据其形成的地质年代和物理及工程特性的差异可以划分为5层（编号为层①～层⑤）。

基础底面长L=基础底面宽B=
基础高度h=
轴力标准值Fk=
地基承载力特征值
fak=地基承载力深度修正系数ηd=
1.0基础砼容重γc=
25.0kN/m 软弱下卧层顶面埋置深度dz=
7950mm 基础埋置深度d=
第一层土（持力层上面）土层厚度d1=
第一层土的重度γ1=
持力层土的重度γ2=
上层土压缩模量Es1=
下层土（软弱下卧层）压缩模量Es2=
地下水埋深dw=
下卧层顶面以上平均重度γm=
10.523软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz=
218.34kPa 基础自重Gk1＝ γc * Vc =γc * L * B * h=46333.50kN 基础上的土重Gk2 ＝ γ1 * L * B * ( d - h)=88168.83kN 基础自重Gk ＝ Gk1 + Gk2=
134502.33kN 基础底面至软弱下卧层顶面的距离 z ＝ dz - d=1757mm z/B=
0.02Es1/Es2=
2.00地基压力扩散角θ=
0.0°pk ＝ (Fk + Gk) / A=124.27kPa
pc ＝ γ1 * d1 + γ2 * (d - d1)=111.47kPa
pz＝L*B*(pk-pc)/[(B+2*z*tanθ)*(L+2*z*tanθ)]=12.80kPa
pcz ＝ γm * dz=83.60kPa
pz + pcz ＝96.40<faz=218.34kpa通过。

z(m)=1.56.66基底短边宽b 46.22基底长边宽l 4
基础埋深： 1.512038kPa 0.31.6
N=2377KN,Mx=61KN.m,My=7KN.m,179kPa
0（kPa）
141.00
196.0054验算：pz+pcz=141.00+54.00=195.00<196.00 满足
软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz（kPa）:
软弱下卧层顶面处的附加压力值pz：下卧层承载力设计值faz（kPa）:独立基础软弱下卧层验算
根据地质资料，拟设计基础埋深d=1.5m，基础持力层为粉质粘土，fak=150kPa,在
本工程±0.000相当于绝对高程150.900。

软弱下卧层顶至基底的距离：上层土弹性模量Es1上层土弹性模量Es1下卧层承载力特征值fak=地基压力扩散角θ（°）基底的平均压力设计值Pk（kPa）：基底处土的自重压力值(pc)：宽度修正系数ηb：深度修正系数ηd：基础荷载设计值：=θ+θ+-=)
tan 2)(tan 2()(z l z b p p lb p c k z =
-γη+=)5.0(d fak f m d z a。

z(m)=3.026.5基底短边宽b 2.55基底长边宽l 2.5
基础埋深： 1.58028kPa 0.52
N=822KN,Mx=13KN.m,My=1KN.m,160kPa
0（kPa）
132.00
232.7681.36验算：pz+pcz=132.00+81.36=213.36<232.76 满足
软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz（kPa）:
软弱下卧层顶面处的附加压力值pz：下卧层承载力设计值faz（kPa）:独立基础软弱下卧层验算
根据地质资料，拟设计基础埋深d=1.5m，基础持力层为粉质粘土，fak=120kPa,在
本工程±0.000相当于绝对高程24.4。

软弱下卧层顶至基底的距离：上层土弹性模量Es1下层土弹性模量Es2下卧层承载力特征值fak=地基压力扩散角θ（°）基底的平均压力设计值Pk（kPa）：基底处土的自重压力值(pc)：宽度修正系数ηb：深度修正系数ηd：基础荷载设计值：=θ+θ+-=)
tan 2)(tan 2()(z l z b p p lb p c k z =
-γη+=)5.0(d fak f m d z a。

z(m)=1.56.66基底短边宽b 46.22基底长边宽l 4
基础埋深： 1.512038kPa 0.31.6
N=2377KN,Mx=61KN.m,My=7KN.m,179kPa
0（kPa）141.00
196.0054验算：pz+pcz=141.00+54.00=195.00<196.00 满足
独立基础软弱下卧层验算
地基压力扩散角θ（°）软弱下卧层顶面处的附加压力值pz：下卧层承载力设计值faz（kPa）:
软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz（kPa）:下卧层承载力特征值fak=基底处土的自重压力值(pc)：宽度修正系数ηb：深度修正系数ηd：基础荷载设计值：基底的平均压力设计值Pk（kPa）：根据地质资料，拟设计基础埋深d=1.5m，基础持力层为粉质粘土，fak=150kPa,在
本工程±0.000相当于绝对高程150.900。

软弱下卧层顶至基底的距离：上层土弹性模量Es1上层土弹性模量Es1=θ+θ+-=)tan 2)(tan 2()(z l z b p p lb p c k z =
-γη+=)5.0(d fak f m d z a。