地基与基础工程作业一精编版

1、最新资料推荐地基与基础工程课程作业一姓名：蔡卫学号：02110583班级：地下11-3中国矿业大学力学与建筑工程学院二O一四年五月1最新资料推荐习题1.中等城市（人口约30万）市区某建筑物地基的地质剖面如下 图所示，正方形单独基础的基地平均压力为 120kPa （按永久荷载 标准值乘以0.9计），地区的标准冻深zo=1.8m,从冰冻条件考虑， 求基础的最小埋置深度。w=2O9& Wl=22% wp=14%砂 粒径占40贻d>0.25mm 占 55X.0020（地下水位）-4.40d>O.O75mm 占土重 10幣砂砾石图1-1某市区建筑物地基的地质剖面图（标高：m）解：（1

2、）按公式求设计冻结深度zd 二 Z° zs zw ze = 1.610.850.95 二 1.292 m查表求'-zs O第一层土 I p 二 wL -Wp 100 二 22%- 14% 100 = 8 ,颗粒直径大于 0.075mm的土的含量为10%,小于50%。由土的分类可知该层土为粉土。 查表可 知'zs = 1.2 ；第二层d>0.25mm占55% 大于50% d>0.5mm占40% 小于50% 为中砂，zs查表求'-：zw。第一层为粉土，天然含水量w = 20%. 22%,层底距地下水位0.8 m :： 1.5 m, 冻涨等级为川，即冻涨

3、，'- zW取0.9;第二层为中砂，冻结期间冻结层底距地下水位0.2m<0.5m，冻涨等级为W,即强冻涨，取0.85.查表求=。环境为城市近郊，'- ze取0.95。按第一层土计算，zd = 1.81.20.90.95 = 1.85 m按第二层土计算，zd = 1.81.30.850.95 二 1.89 m折算冻结深度：zd' = 1.21.85 - 1.2= 1.86 md1.85折算冻结深度进入第二层土里，故残留冻土层主要存在于第二层土。(2) 求基础最小埋置深度按照正方形基础，强冻涨土，不采暖，基底平均压力为120kPa等条件，查表得允许残留冻土层厚度为0.

4、38m。由公式求得基础的最小埋深dmin 二 zd 一人皿玄乂 二 86 - 0.38 = 8 m10又土层为砂土，且b=2.5m<3m故取 b=3m习题2.地基工程地基剖面如下图所示，条形基础宽度b=25m,如果埋置深度分别为0.8m和24m,试用地基基础设计规范公式确定土层和土层的承载力特征值 fa。斗地面杂填土P -l,8g/cm当埋置深度为0.8m时用公式f Ma bMd mdMlCk计算地基承载力特征值对于土层，查表可知 Mb二0.80，M = 3.87，皿二6.45，=-g = 1.899.8 = 18.5 kN / m3m = g - 1.89.8 = 17.64 kN /

5、 nf故fa = 1.91935.5918.22.47.9520 = 220.6 kPa 当埋置深度为2.4m时 对于土层，查表可知 Mb -1.90，Md =5.59，MC =7.95粉质粘土P =1.89g/cm3e=0.74 枷=2T Q=20kPaul=28%ut=16%E o细砂P =l-94g/cm3中密 N=154* k=30D Ck=0匸地下水位中砂图2-1某地基工程地质剖面图二为二 1.949.8 二 19kN / m30.817.641.618.52.4二 18.2 kN / m3故fa - 1.91935.5918.22.47.950 = 352.5 kPa习题3.已知按

6、荷载标准组合承重墙每1m中心荷载（至设计地面）为188kN，刚性基础埋置深度 d=10m基础宽度12m,地基土层如图所示，试验算第层软弱土层的承载力是否满足要求？°。V、一地面，地下水位粉土r12mrTI*1餌 lJSOkPaE.-ldMpad<0, OOomm 占】Z%© y=17.7kh|/m； I-,d-lOm淤泥质 泥土Y 1=16,/ik=90kPa Es=5Mpa图3-1地基土层的分布示意图（1）计算软弱下卧层顶面处的附加压力Pz_ b （p Pc。）Pzb2z ta nrF G 1882011.21A1.21二 176.7 kPaPco =1 sat 一

7、 w d - 耐=17.70.819.4 - 9.81 - 0.8= 16.08kPa又 Es1 / Es2 = 155 = 3，z / b = 1.8 T.2 = 1.50.5故查表可知地基压力扩散角“ -23b = b2z ta n - 1.221.8 tan 23 = 2.73 m-33.36 kPa= 11.9 kN/ m3117.4 kPaPzb（P %）_ 12 I176*7 一16.°8 ） _ 70 6 kPa b2z ta nr2.73(2) 计算软弱下卧层顶面处的自重应力pczPcz 二10 sat一 w h2二17.70.819.4-9.82(3) 计算软弱下卧

8、层经深度修正后的地基承载力特征值fd .z查表可得b =0， d= 1+(Ysat % )h217.7X0.8+(19.49.8) X2mh1h,0.82故fd z =fak d m d - 0.5= 90111.92.8 - 0.5(4) 验算软弱下卧层的承载力利用公式PczPz乞fd .z即PczPz = 33.3670.6 = 103.96 kPa 空 fd z = 117.4 kPa满足条件故软弱土层的承载力满足要求习题4.在人口为30万的城镇建造单层工业厂房，厂房柱子断面为0.6m x 0.6m。按荷载标准组合作用在柱基础上的荷载(至设计地 面)，为竖向力 F=1000kN 水平力

9、H=60kN力矩 M=180kN m,基 础梁端集中荷载P=80kN地基为均匀粉质粘土，土的性质和地下 水位见下图。地区的标准冻结深度为Z0=1.6m,厂房采暖。试设计柱下刚性基础。FY=iy.?k M/niJY t=20kN.护wl=30%wr=18w=2 醐CM0. 45ni| *?fGs=2. 70知=送0"ci=12kPa粉质粘土A=地下水考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大采用3.2m x 3m基础(3) 验算基底压力1.3 倍，即 A=1.3A!=1.3X 7.51=9.76m图4-1土的性质和地下水位高度示意图 计算该土层的地基承载力k=20Mb=0.51 Md=3.06

10、M c=5.66= m =19.2假设b=3m贝y fa=0.51*19.2*33.06*19.2*1.25.66*12=167.8k Pa 按中心荷载初估基底面积F P 1000 802=7.51mfa- d 167.8 -20 1.2基础及回填土重G 二 _dA = 20 1.2 9.6 二 230.4kN基础的总垂直荷载 F G P = 1000 230.4 - 80 = 1310.4kN 基底的总力矩 M = 18080 0.4560 1.2 二 288k_m总荷载的偏心 e288一 0 22a二 0.53 m1310.46基底边缘最大应力F + G + PM1310.46288Pma

11、x十-W9.623.223=192.75 kPa< 1.2fa二 1.2167.8二 201.36 kPa满足承载力要求(4) 确定基础的最小埋置深度1)查表确定'- zs由于是粉质粘土，故'- zs取1.02)查表确定；ZW因为w=26%，w)=18%满足Wp+5<w< Wp+9,冻结期间冻结面距地下水位的距离hw=0.4m<2m,故冻涨等级为W,即强冻涨，查表取 * zw为0.853)查表确定'- ze因环境为城市近郊，故取'- ze为0.954)查表确定 hmax只考虑竖向荷载作用下基底的平均压力1310.49.6二 136.5 k

12、Pa按照方形基础，强冻涨土，采暖，基底的平均压力为136.5kPa等条件,查表得允许的残留冻土层厚度为 0.483m。5)计算基础的设计冻结深度zd = z0-* zw - ze - 1.610.850.95 - 1.292 m6)验算基础的最小埋置深度dmin = zd - hma= 1.292 - 0.483 = 0.809 m 1.2 mminmax故基础的埋置深度初步满足要求。(5) 确定基础的高度采用C15混凝土，基底平均压力100<136.5<200查表可知，台阶的宽高 比允许值为1: 1.00，即允许的刚性角为45°。由此确定基础的最小高度b - bo2 t

13、an :3 一 0.62 tan 45为了保护基础不受外力的破坏，基础的顶面必须埋在设计地面以下100-150mm,所以基础的埋置深度d必须大于基础的高度h加上保护层的厚 度。故之前确定的基础埋置深度不符合要求，必须重新设计埋深。(6) 重新设计基础的埋置深度假设基础埋深d=1.4m,其他保持不变。则fa=0.51 19.2 3 3.06 19.2 1.4 5.66 12=179.55kPa1000 80="3m2fa-d179.55 -20 1.4考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即A=1.3A!=1.3X 7.13=9.26m2 任然采用3.2mX 3m基础。基础及回填土重G=«dA=：20 1.49.6 - 268.8 kN基础的总垂直荷载F GP = 1000 268.880