基礎(chǔ)工程(其次版)其次章習(xí)題解答

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習(xí)題

如圖2-31所示地質(zhì)土性和獨立基礎(chǔ)尺寸的資料，使用承載力公式計算持力層的承載力。若地下水位穩(wěn)定由0.7m下降1m，降至1.7m處，問承載力有何變化？

圖2-31習(xí)題2-1圖

解：由圖2－31可知：

基底處取土的浮重度

?'??sat??w?18.0?9.8?8.2kN/m3基底以上土的加權(quán)平均重度?17.2?(1.3?0.6)?8.2?0.63m＝1.3?13.0kN/m

由?k?200，查表2－6可得

Mb?0.51,Md?3.06,Mc?5.66

所以，持力層的承載力為

fa?Mb?b?Md?md?Mcck?0.51?8.2?1.8?3.06?13.0?1.3?5.66?1?64.9kPa若地下水下降1m至1.7m，則

基底以上土的重度為?3m＝17.2kN/m基底處土的重度為?m＝18.0kN/m3

此時，持力層的承載力為

fa?Mb?b?Md?md?Mcck?0.51?18.0?1.8?3.06?17.2?1.3?5.66?1?86.0kPa

1

某磚墻承重房屋，采用素混凝土(C10)條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面處砌體寬度b0=490mm，傳到設(shè)計地面的荷載Fk=220kN/m，地基土承載力特征值fak=144kPa，試確定條形基礎(chǔ)的寬度b。

(1)按地基承載力要求初步確定基礎(chǔ)寬度

假定基礎(chǔ)埋深為d=1.2m，不考慮地基承載力深度修正，即fa=fak=144kPa

b?Fkfa??Gd?220234?20?1.2?1.83m，取b=1.9m

初步選定條形基礎(chǔ)的寬度為1.9m。地基承載力驗算：

pk?Fk?Gkb?220?20?1.9?1.21.9?139.8kPa?fa?144kPa

滿足

無筋擴展基礎(chǔ)尚需對基礎(chǔ)的寬高比進行驗算（其具體驗算方法詳見第三章），最終還需進行基礎(chǔ)剖面設(shè)計。

(2)按臺階寬高比要求驗算基礎(chǔ)的寬度初步選定基礎(chǔ)的高度為H=300mm

基礎(chǔ)采用C10素混凝土砌筑，基礎(chǔ)的平均壓力為pk?139.8kPa查表3－2，得允許寬高比tg??b2H?1.0，則

b?b0?2Htg??0.49??2?0.3?1.0?1.09m

不滿足要求

H?b?b02tg??1.9?0.492?1.0?0.705m

取H=0.8m

b?b0?2Htg??0.49?2?0.8?1.0?2.09m

此時地面離基礎(chǔ)頂面為1.2-0.8=0.4m>0.1m，滿足要求。

2

某鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和地基土狀況如圖2-32所示，已知條形基礎(chǔ)寬度b=1.65m，上部結(jié)構(gòu)荷載Fk=220kN/m，試驗算地基承載力。

圖2-32習(xí)題2-3圖

解：(1)持力層承載力驗算

由于b=1.65m<3m,取b=3m

??0.6?18?0.4m＝190.6?0.4?18.6kN/m3

fa?fak??b??b?3???d?m?d?0.5??200?0?1.6?18.6?(1.0?0.5)

?214.9kPa而基底總壓力為

p?Fk?Gk220?20?1.65?1b?1.65

?153.3kPa?fa?214.9kPa(2)柔弱下臥層承載力驗算

?0.4?(19.5?9.8)?2.03m＝19?0.6?18?0.6?0.4?2.0?12.7kN/m

faz?fak??d?m?d?z?0.5??60?0?1.1?12.7?(1.0?2.0?0.5)?94.9kPa下臥層頂面處自重應(yīng)力為

?cz?19?0.6?18?0.4?(19.5?9.8)?2.0?38kPa

3

附加應(yīng)力按擴散角計算，由于

Es2Es3?91.8?5，z?2.0m?0.5b?0.5?1.65?0.83m

查表表2－9，得?＝250，則

???pk??c??bzb?2z?tg?＝?153.3?19?0.6?18?0.4??1.65

1.65?2?2?tg250?63.2kPa作用于下臥層頂面處得總應(yīng)力為：

?z??cz?63.2?38?101.2kPa?faz?94.9kPa

所以，柔弱下臥層承載力不滿足。

4

某工業(yè)廠房柱基采用鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)（圖2-33）。Fk=2200kN，粘性土地基的承載力特征值fak=250kPa。試確定基礎(chǔ)底面尺寸。

圖2-33習(xí)題2-4圖

(1)按僅有軸心荷載，根據(jù)式（2-29）得：

A?Fkf?2200?10.1m2

a??G?d250?20?1.6由于基礎(chǔ)僅作用軸心荷載，考慮選用方形基礎(chǔ)，則l?b?A?10.1?3.18mm2

取l=b=3.2m

(2)計算修正后的地基承載力特征值

查表2-6，IL=0.84<0.85，e=0.83<0.85，得：

?b?0.3,?d?1.6

?18.5?1?19?0.6m＝1.6?18.7kN/m3

fa?fak??b?(b?3)??d?m(d?0.5)?250?0.3?19?(3.2?3)?1.6?18.7?(1.6?0.5)

?284.05kPa（