基础工程课后习题答案2.doc

2-1某建筑物场地地表以下土层依次为： （1）中砂，厚2.0m，潜水面在地表以下 1m处,饱和重度 错误！未找到引用源 ；（2）粘土隔离层，厚2.0m，重度错误！未找到引用源3）粗砂，含承压水，承压水位高出地表 2.0m （取错误！未找到引用源问地基开挖深 达1m时，坑底有无隆起的危险？ 若基础埋深错误！未找到引用源施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外，还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行？【解】 （1）地基开挖深1m时持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力： 20 X 1 + 19 x 2=58kPa承压含水层顶部净水压力： 10X（ 2+2+2） =60kPa因为58<60故坑底有隆起的危险！（2）基础埋深为1.5m时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力： 20X 0.5 + 19X 2=48kPa》承压含水层顶部净水压力 =10X错误！未找到引用源 得：错误！未找到引用源< 4.8m ;故，还应将承压水位降低 6-4.8=1.2m2-2 某条形基础底宽 b=1.8m ,埋深d=1.2m，地基土为粘土，内摩擦角标准值 错误！未找 到引用源20 °,粘聚力标准值 错误！未找到引用源。

12kPa,地下水位与基底平齐，土 的有效重度 错误！未找到引用源基底以上土的重度 错误！未找到引用源试确定地基 承载力特征值 fa解】 根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值由错误！未找到引用源 =20°查表2-3，得错误！未找到引用源 因基底与地下水位平齐，故错误！未找到引用源 取有效重度 错误！未找到引用源故：地基承载力特征值fa = M b b M d md M cCk= 0.51 10 1.8 3.06 18.3 1.2 5.66 12-144.29kPa2-3 某基础宽度为2m ,埋深为1m地基土为中砂，其重度为 18kN/m 3，标准贯入试验锤击数N=21，试确定地基承载力特征值 fa解】 由题目知，地基持力层为中砂，根据标贯锤击数 N=21查表2-5,得:21 _ 15= 250 (340 - 250) = 286kPa30—15因为埋深大于d=1m>0.5m，故还需对fk进行修正查表2-5，得承载力修正系数 3.0，d =4.4，代入公式(2-14)得修正后的地基承载力特征值为:fk = fak b (b-3) d m(d -0.5)= 286 3.0 18 (3-3) 4.4 18 (1 -0.5)= 325.6kPa2-4某承重墙厚240mm，作用于地面标高处的荷载 Fk =180kN m，拟采用砖基础，埋深为1.2m。

地基土为粉质粘土，吋=18kN. m3，仓=0.9， fak =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】 因为基础埋深 d=1.2m>0.5m故需先进行地基承载力深度修正，持力层为粉质粘土，查表2-5得 d =1.°，得修正后的地基承载力为：fa = fak d m(d -0.5) =170 1.0 18 1.2 -0.5 =182.6kPa此基础为墙下条形基础，代入式 2-20得条形基础宽度:Fkb -fa - ；‘Gd180182.6 -20 1.2=1.13 m为符合砖的模数取 b=1.2m，砖基础所需的台阶数为:1200 -240n 82 乂 60所以按二皮一收砌法的基础截面如图所示:2-5 某柱基承受的轴心荷载 Fk F.05MN，基础埋深为1m，地基土为中砂，咐=18kN m3，fak =280kPa试确定该基础的底面边长解】 因为基础埋深d=1.0m>0.5m故需先进行地基承载力深度修正，持力层为中砂，查表2-5得 d =4.4，得修正后的地基承载力为：fa =fak d m(d -0.5^280 4.4 18 1 一 0.5 A319.6kPa#柱下独立基础代入公式 2-19，基础底面边长:I 1050.3196-20 1=1.87 m取基底边长为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 Fk =150 kN 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，春=17kN m3, e0 =0.91 , fak =130kPa,Es1 =8.1MPa;第二层为淤泥质土，厚度 1.6m , fak =65kPa , Es^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）确定地基持力层及基础埋深考虑到第二层不宜作为持力层并结合 “宽基浅埋”的设计原则，确定第一层粉质粘土作为持力层，其下第二层为软弱下卧层，故可按最小埋深条件确定基础埋深 d=0.5m °°（2 ）初步确定基础底面尺寸因为d=0.5m故不需要进行地基承载力特征值埋深修正，即：fa = f ak =130kPa°砖下条形基础代入公式 2-20得基础宽度Fkb =fa - ；Gd150130-20 0.5=1.25m取b =1.3m<3m，故无需再进行宽度修正。

3) 软弱下卧层承载力验算二 cz =17 2.2 =37.4kPa由 Es1. Es2 = 8.1 2.6 = 3/ , z = 2.2 - 0.5 = 1.7 m 0.5b，查表 2-7 得)-23 °Pk 复 Gd 二150 20 0.5 =125.4kPab 1.3下卧层顶面处的附加应力为:b Pk -b 2ztanv「3 125.「17 °.5 =55.4kPa1.3 2 1.7 tan23faz = fak d m(d z—0.5) = 65 1.0 17 2.2 —0.5 =93.9kPa二z 亠‘ cz =55.4 37.4 = 92.8kPa ：： faz = 93.9kPa (可以)(4) 基础设计依题意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基础埋深为0.5m荷载设计值 F =1.35Fk =1.35 150 =202.5kN基底净反力 pj二匸=丝总=155.8kPaJ b 1.3基础边缘至砖墙计算截面的距离1 “ b1 1.3—0.24 = 0.53 m2基础有效高度hPjD一 0.7 ft佛8 °53 "107m “07mm0.7 1100取基础咼度 h = 250 mm， h0 = 250 —40 —5 = 205 mm(，107 mm)。

A AM pQ2 一 155.8 0.532 =21.9kN m2 J 2AsM0.9 fyh0621.9 100.9 210 2052二 565mm配钢筋12@200 , As = 565mm2，垫层用C10混凝土2-7 一钢筋混凝土内柱截面尺寸为 300mm x 300mm，作用在基础顶面的轴心荷载Fk =400kN自地表起的土层情况为：素填土，松散，厚度 1.0m, =16.4kN m3;细砂,厚度2.6m , =18 kN m3 , sat =20kN m3，标准贯入试验锤击数 N= 10;粘土，硬塑，厚 度较大地下水位在地表下 1.6m处试确定扩展基础的底面尺寸并设计基础截面及配筋解】 （1）确定地基持力层根据承载力条件，及最小埋深的限制，综合“宽基浅埋”的设计原则，选择细沙层作为持力层（素填土层厚度太小，且承载力低；硬塑粘土层埋深太大不宜作持力层）（2）确定基础埋深及地基承载力特征值根据基础尽量浅埋的原则，并尽量避开潜水层，可取埋深d =1.0m查表2-5，得细砂的d =3.0，地基承载力特征值为:fa =fak d m(d -0.5) =140 3.0 16.4 1.0 - 0.5i=164.6kPa1 k -fa-Gd -b = I =164.6 —20 1.0 _1.66m400(3)确定基础底面尺寸取 b =1 =1.7m。

4) 计算基底净反力设计值1.35 4001.7 1.7= 186.9kPa(5) 确定基础高度采用 C20混凝土， ft =1.10N mm2，钢筋用 HPB235级，fy =210N.：mm2取基础高度 h = 400mm，h0 = 400 —45 = 355 mm因 bc 2h0 = 0.3 2 0.355 = 1.01 m

取基底长宽比为 1.5，试确定基础底面尺寸并设计基础截面及配筋解】 可取基础埋深为1.0m，由上题知地基承载力特征值 fa=164.6kPa1)确定基础底面尺寸考虑到荷载偏心作用，可将轴心荷载下所得到的基底面积之增大A =1.3 —faFk-Gd1.3 400164.6 —20 1.0取边长比n=1.5得基础宽度：b =」△ = J36 = 1.55m，取 b = 1.6mn . 1.5I = nb = 1.5 1.6 二 2.4 mFk Gk =400 20 1.6 2.4 1 = 476.8kN30 %得初选基底面积:= 3.6m2验算偏心距:e 叫 他 0.231m ：：丄=0.4m （可以） Fk Gk 476.8 6pk max476.81.6 2.46 0.2312.4= 195.9kPa ：：1.2fa =1.2 164.6 =197.5kPa(可以)(2)计算基底净反力设计值PjF 1.35 400A 1.6 2.4二 140.6kPaPj maxF 6M' ' 2bl bl1.35 400 6 1.35 11021.6 2.4 1.6 2.4= 237.3kPaF 6M 1.35 400 6 1.35 110Pj min =b^_b^ = 1.6 2.4 - 1.6 2.42 = 43.9kPa平。