1、1、某钢筋混凝土条形基础,基础宽度 b1.6m,埋深 2m。层杂填土,=17kN/m 3;层粉质粘土:=19kN/m3,f ak 160kPa; b0.3;d1.6;(地下水位于基底)求该条形基础能承担的竖向荷载 Fk 最大是多少? (20 分)解: m = (171+191)/(1+1)=18 kN/m3fa = 160+1.6 18 (2-0.5)= 203 kPa(Fk+Gk) / b fa(Fk+201.62) / 1.6 203kPa Fk 260.8kN/m 3 某钢筋混凝土桩基础,柱尺寸为 500500mm2,柱传到基础顶面的荷载Fk=4200kN, Mk=540kNm,预制钢筋
2、混凝土方桩,截面尺寸 400400mm2,承台埋深 D=2m。(1) 已知单桩竖向抗压承载力特征值 Ra=1200kN,试确定所需桩数和承台尺寸(10 分)(2) 假定承台有效高度为 800mm, ,M=1.35Mk,试进1.,.35takfMPF行柱对承台的冲切验算。 (10 分)解:(1) 确定桩数与承台平面尺寸初选桩的根数:由 Fk/Ra=4200/1200=3.5 取 n =4 1m4.5mm0.5mmFk初选承台尺寸: 桩距:s=3*400=1200,承台边长 a=1200+400*2=2000mm桩顶平均竖向力:N k=(Fk+Gk)/n =(4200+20*2*2*2)/4=10
3、90kN0所选桩数及承台平面尺寸均满足要求(2)柱对承台的冲切验算F=1.35Fk=1.35*4200=5670 kN, M=1.35*540=729 kN.mFl=F-0=5670kNh0=800, a0x=a0y=600-200-250=1500x= 0y=150/800=0.1875p=198.72 kN/m 2(满足)1.2f=1.2269.6=323.5 kN/m2 pmax = 316.8 kN/m2(满足) ( 2 分 )软弱下卧层承载力验算:0=(191.80102.5 )/(1.802.5)=13.77 kN/m 3f= fk b(b3) d(d0.5)=851.113.77
4、(1.802.50.5)=142.6 kN/m 2 ( 2 分 )自重压力:p cz=191.8102.5=52.9 kN/m 2附加压力:p z=bl(ppc)/(b2ztg)( l 2ztg)=2.605.20(198.72191.8)/ (2.6022.5tg23)(5.20 22.5tg23 )=64.33 kN/m2 ( 2 分 )pczp z =52.964.33=123.53 kN/m210.750.90.75e0.9e30 54747495 53727294 53727294桩的极限端阻力标准值 qpk(kPa)混凝土预制桩桩长 l(m )土名称 桩型土的状态l 9 930软塑
5、 0.7515 14002200 21003000 30004500 38005500细砂 25004000 36005000 44006000 53007000中砂 40006000 5500 7000 65008000 75009000粗砂中密、密实 N1557007500 75008500 850010000 9500110002、解:(1)确定桩长在不同地层中的分布 层 1m;层 2m;层 6m ( 3 分 )(2)确定各土层极限侧摩阻力和极限端阻力,查表可得:层 =0.74, pLwIqs1k=60kPa; 层: q s2k=56kPa; 层: q s3k=64kPa, qpk=50
6、00kPa. ( 3 分 )该预制桩为中小直径桩,经计算得: 20.34(61526450.396.1963.481.2ukspksikpaQulA kNRNK( 6 分 )1、某工厂拟建一露天龙门吊,起重量 150kN,轨道长 200m,基础采用条形基础,基础宽 1.5m,埋深 1.5m,场地平坦,土层为硬塑黏土和密实卵石互层分布,厚薄不一,基岩埋深 78m,地下水埋深3.0m,对该地基基础的下面四种情况,哪种情况为评价重点?并说明理由。 (1)地基承载力;(2)地基均匀性;(3)岩面深度及起伏;(4)地下水埋藏条件及变化幅度。 (注:地基主要受力层,条基为基础底面下 3b) (A)1、解:
7、龙门吊起重量 150kN,考虑吊钩处于最不利位置,且不考虑吊车和龙门架自重,基础底面的平均压力为:(忽略 ) (3 分)150.kFGpkPaAkGaf(1)基底持力层为硬塑黏土和卵石互层,其地基承载力特征 100kPa,地基承载力可能满足要求;(2 分)(2)根据建筑地基基础设计规范 ,地基主要受力层,条基为基础底面下 3b,即3 1.5=4.5m,自然地面下 4.5+1.5=6.0m,基岩埋深 78m,与基岩关系不大;(2 分)(3)地下水埋藏条件的变化对地基承载力影响不大。 (2 分)(4)该龙门吊的地基基础主要应考虑地基均匀性引起的差异沉降,主要是因为地基硬塑黏土和卵石层厚薄不一,其压
8、缩模量差别较大,所以应重点考虑地基均匀性引起的差异沉降。(3 分)2、某内纵墙基础埋深 d=1.8m,相应荷载效应标准组合传至基础顶面轴力 =280kN/m,基础埋深范围内土的重度 =18kN/m3,地基持力层kF 为中砂,地基承载力特征值 =170kPa,试确定条形基础底面宽度。 (akf=3.0, =4.4) (B)bd2、解:初定基础宽度 ,2801.971kkkakaakaGFdApfAffAbmfd取 b=2.0m。修正后地基承载力特征值:(2 分)(2 分)(3)(.5)74.18(.05)73akbdmf kPa验算地基承载力: (2 分)801.623k aFpkPfkA基础宽
9、度改为 1.5m,满足。 (2 分)2801.2.72735k aFGpkPfkA1、某基桩,作用在承台顶面的竖向荷载 Fk=3200kN。方形承台,埋深 1.5m,边长为 2m。预制桩为边长 400mm 钢筋砼桩,桩长 10m。地基表层为 3m 厚的生活垃圾的杂填土,其下为 4m 厚的粘土(I L=0.50) ,第三层为中密中砂、厚度超过 8m。求该基桩竖向承载力设计值及此桩基础所需基桩的根数。 (提示:K=2.0,承台底为杂填土,不考虑承台效应) (A)桩的极限侧阻力标准值 qsik土的名称 土的状态 混凝土预制桩 沉管灌注桩杂填土 0粘土0.5 I L0.750.25 I L0.5506
10、6668240525263中砂 中密密实 54747495 42585875桩的极限端阻力标准值 qpk预制桩入土深度 h/m土的名称 土的状态 h9 9h16 16h30中砂 中密、密实 36005100 51006300 630072001、解: 求 R。杂填土: 0,311skqml可塑粘土: Pas6422中密中砂: )(.58,5.33 查 表 内 插kkl pks (2 分)Qsk=4*0.4*(0+66*4+4.5*64 ) =883.2 kNQpk=5528.6*0.4*0.4=884.6 kN (2 分)承台底为杂填土,可不考虑承台效应,故 0c。先假设桩数 n3(根),则群
11、桩中基桩的竖向承载力设计值为:(2 分)11()(83.24.6)83.9skpRkNK 求桩数 n(Fk+Gk)/R=(3200+1.5*2*2*20)/883.9=4.97则取 n=5 根 (2 分)验算: Ni=(Fk+Gk)/n=664kNR=883.9kN (符合要求) (2 分)2、某厂房柱脚断面尺寸 800mm 1000mm,采用无筋扩展基础。按荷载效应标准组合计算,传至 0.00 处的竖向力为 =600kN,kF力矩 =160kNm,水平力 =35kN,基底面积为 2.0m 2.6m,kMkH外力偏心作用在基础长边方向,设计基础埋深 1.5m,基础材料采用 C15 混凝土,基础
12、的最小高度应为多少?试设计该柱下无筋扩展基础。 (注:台阶宽高比取 1:1.00) (B)2、解: (2 分)6021.5.6145.kFGp kPaA(4 分)23maxin1.5.629.84.51kkkMHNmWpkPaA因 100kPa 200kPa,C15 砼,台阶宽高比取 1:1.00,故k(2 分)002608tabHm设 3 级台阶,每阶高 300mm,宽 300+300+200mm(从下向上) ,验算宽高比满足要求。(2 分)1、如图所示的柱下单独基础处于317.5kN/m的均匀的中砂中,地基承载力 a250kPaf。已知基础的埋深为 2m,基底为 2m4m 的矩形,作用在柱
13、基上的荷载(至设计地面)如图中所示,试验算地基承载力(并计算偏心矩 e) 。 (B)10kNm2m4地 面561解: 160240192kNFG (2 分)5mM(2 分)a9P500mm,考虑做成台阶形,为简化施工,将基础的立面形式设计为两级,每级厚 350mm(宜为 300500mm) 。另外,基础的总高度为 0.7m,基础顶面低于地面500mm,所以原定埋置深度适宜。由此绘出基础的结构图如下:3510120cm8492、 (B)已知某桩基础,桩的截面尺寸为 300300,桩长 8.5 m,根据静载荷试验的 S logt 曲线确定极限荷载为 600kN,其它条件如图所示,试验算单桩承载力是
14、否满足要求?(14 分)N=2130kNQ=40kN M=260kNm粘土 d=1.5mqs1=12k N/m21.0m淤泥软塑 4.9mqs2=10kN/m2粉质粘土 qs3=25kN/m2 1.6m粉质粘土q s4=35kN/m2 1.0mqp=1800kN/m22600300 500 500 500 500 300300 850 2300 850 3002、解:(1)确定单桩承载力 Rk按静载荷试验:R k=600/2=300kN (2 分)按经验公式:R k=qpApu pq silsi=18000.3240.3(1 124.9101.625135)=325.2kN (2 分)所以取小
15、值,R k=300kN (1 分)(2)单桩平均轴向力验算:每桩受力:Q=(NG)/n=(21302.32.61.520)/8=2309 .4/8=288.68kN2814 mm2 (14 根直径 16mm)59(.0 1.89. 6hfysy 方向满足,x 方向不满足(n=4 根 kNxMnFNjii 5.480 .31756 14.7602 7 22=270kNm)3.0(672ixy1176mm22814 mm2 (14 根直径 16mm)59(.0 17.9. 6hfysy 方向满足,x 方向不满足)8、一条形基础,墙宽 400mm,基础混凝土强度等级为 C15,传至基础顶面的竖向力F
16、k=400kN/m,弯矩 Mk=30kNm/m,试计算以下问题:已知粘土层的土粒密度 Gs=2.7g/cm3,含水量=27%,求孔隙比。修正后的持力层地基承载力特征值。验算地基宽度。验算基础边缘最大压力值。按土的抗剪强度强度指标复核持力层地基承载力特征值。验算软弱下卧层地基承载力。(基础埋深 2m,地下水位在地面下 2m,第一层土为粉质黏土,基础底面下厚度 3m, , , , , ;319/kNm24k0kcPa.75LI20akfP7.5sEMa粘土层下是淤泥质黏土, , , , , ,37/18kk1.LI9akf.s)01.29e解:由(母岩结构存在,全部成土状,参考标贯击数 30-50
17、 击)可知,可判定该风化岩为全风化岩。8、一条形基础,墙宽 400mm,基础混凝土强度等级为 C15,传至基础顶面的竖向力Fk=400kN/m,弯矩 Mk=30kNm/m,试计算以下问题:已知粉土层的土粒密度 Gs=2.7g/cm3,含水量=27%,求孔隙比。解:已知 ,由 得319/Nmg93.18又 76.09.1)20(7)( wsde修正后的持力层地基承载力特征值。解:假设基础宽度 ,则mb3持力层地基承载力修正值 kPadfbak 257.019.205. 验算地基宽度。解: 由于地下水在基础以下,所以wakhFf102,则 ,取dbfakmdfFak5.2b5.2验算基础边缘最大压
18、力值。解: 则417.0607.43bFMe kPaebGp 8.1.605.25.261max 按土的抗剪强度强度指标复核持力层地基承载力特征值。解:由 ,可按规范用抗剪强度指标计算地基土的承载力设0825.3.075.be计值。查得, 4.6,7,cdbMM则 kPacf kmdba 825.3045.621987.3521980. 验算软弱下卧层地基承载力。解:(1)基地平均压力 kPabGFPk 5.240(2)求软弱下卧层顶面外地基承载力设计值,查表得,md30.1,db3/1591kNmkPadfmbak 5.3.50(3)求软弱下卧层顶面出压力自重压力 kPaPcz653921附加压力,故取.021.,.721 bzEo23kPazPoockz 5.80tan35.93tan故满足.12.14.806azzc f