地基与基础工程作业一

1、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 载标准值乘以计），地区的标准冻深z°=,从冰冻条件考虑，求基 础的最小埋置深度。qDOd>0,07Snim 占±至 10%T-1.20砂 粒径 dX）.5nim 占40%刀20（地下水位）d>0.25nlm占 55%-4.40砂砾石图i-i某市区建筑物地基的地质剖面图（标高：m解：（D按公式求设计冻结深度Zd Z0

2、zs zw ze 1.610.850.951.292 m查表求 zs o第一层± 1PWL WP10022% 14% 1008,颗粒直径大于的土的含量为10%小于50%由土的分类可知该层土为粉土。查表可知zs 1.2 ;13第二层d占55% 大于50% d占40% 小于50% 为中砂，zs 。查表求zw O第一层为粉土，天然含水量w20% 22%,层底距地下水位0.8 m 1.5 m,冻涨等级为田，即冻涨， zw取；第二层为中砂，冻结期间冻结层底距地下水位 <,冻涨等级为IV,即强冻涨, zw取.查表求ze。环境为城市近郊，ze取。按第一层土计算，zd 1.81.20.90.9

3、51.85 m按第二层土计算，zd 1.81.30.850.951.89 m折算冻结深度：zd'1.21.851.219-1.86 m1.85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。由公式求得基础的最小埋深dminzdL 1.860.381.48 m习题2.地基工程地基剖面如下图所示，条形基础宽度 b=,如果埋置深度分别为和，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。地面县Eomop =l.Hg/crn-:埼费 * =1*900

4、113中产？4* Q 20kPn站± w-22%(41-20%tti-16% 细砂p =L9Jg/cniJ 巾 D Ck=0中密 N=1B地卜水位中眇图2-1某地基工程地质剖面图(1) 当埋置深度为时用公式faMa bMd md也Ck计算地基承载力特征值对于土层，查表可知Mb0.80 , Md3.87 , MC6.45 ,g 1.899.818.5 kN / m3g 1.89.817.64 kN/mf故fa 1.919 35.5918.22.47.9520220.6 kPa(2) 当埋置深度为时对于土层，查表可知 Mb1.90 , Md5.59 , MC7.95又土层为砂土，且b=&

5、lt;3m故取b=3mg 1.949.819kN / m30.817.641.618.518.2 kN / m32.4故fa1.9 19 3 5.59 18.2 2.47.95 0 352.5 kPa习题3.已知按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=，基础宽度，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DO xEONY «b=l9, 4kN/iiJm=ljsOkPaE>=15Mpa(KO.COSn 占 12%；於在气 泥土Y ltt 16. 5XN 3/iv-90kFa E,=aM2a密买图3-1地基土层的分布示意图

6、(1)计算软弱下卧层顶面处的附加压力Pzb pPc。b2z tan1882011.211.21176.7 kPap h.d h 17.70.819.49.81 0.816.08 kPac 0 i i sat wi又 Es1 / Es2155s I s 23, z / b 1.81.21.50.5故查表可知地基压力扩散角23；b b2z tan 1.221.8 tan 23；2.73 mb pPcob2z tan1.2176.716.0827370.6 kPa(2) 计算软弱下卧层顶面处的自重应力pczPcz1几sat w h217.70.819.49.82(3) 计算软弱下卧层经深度修正后的地

7、基承载力特征值fd z33.36 kPa查表可得b 。， d 11h1sat wh2h117.70.819.49.8208211.9 kN/ m3117.4kPafd z fak d m d 0.590111.92.80.5(4) 验算软弱下卧层的承载力利用公式Pcz Pz fd zPczPz 33.3670.6103.96 kPa 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X。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 H=60kN力矢I M=180kN m,基础梁端集中荷载

8、P=80kN地基为均匀粉质粘土，土的性质和地下水位见下图4-1土的性质和地下水位高度示意图图。地区的标准冻结深度为Z0=，厂房采暖。试设计柱下刚性基础。7 =1f s*t=20kNni3ut*30%118%*-26%CMG,=2. 70tJ>>=209c2kPa粉胶粘土.一.地下水(1) 计算该土层的地基承载力k=20 Mb=0.51 Md=3.06 M c=5.66= m 19.2假设b=3m贝(jfa=0.51*19.2*33.06*19.2*1.25.66*12=167.8k Pa(2) 按中心荷载初估基底面积八 F P 1000 80 7a 2A1 = =7.51mfa-d

9、 167.8 20 1.2考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大倍，即A=X =采用x 3m基础(3) 验算基底压力基础及回填土重G dA20 1.29.6230.4kN基础的总垂直荷载F1000230.4801310.4kN基底的总力矩M180 800.4560 1.2288kNlm总荷载的偏心e2881310.40.22a 0.53 m 6基底边缘最大应力PmaxF G PA192.75 kPaM1310.4W 9.61.2fa 1.2a6 2882 Z3.22 3167.8201.36 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2)查表确定zw因为

10、w=26%冲18%满足w+5<w< w+9,冻结期间冻结面距地下水位的距3)离hw=<2m故冻涨等级为IV,即强冻涨，查表取zw为查表确定ze因环境为城市近郊，故取ze为4)查表确定 hmax只考虑竖向荷载作用下基底的平均压力9.6F G P 1310.4 136.5 kPa按照方形基础，强冻涨土，采暖，基底的平均压力为等条件，查表得允 许的残留冻土层厚度为。5)计算基础的设计冻结深度zd zn zs zw ze 1.610.850.951.292 mU zs zw ze6)验算基础的最小埋置深度dmin Zd hmax 1.2920.4830.809 m 1.2 m故基础的

11、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<<200，查表可知，台阶的宽高比允许值为1:,即允许的刚性角为450O由此确定基础的最小高度h 30.6,1.2m2 tan 2 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所以基础白埋置深度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=，其他保持不变。fa=0.51 19.23 3.06 19.2 1.4 5.6612=179.55k Pa1000 80fa-d 179.5520 1.4=7.13m2考虑偏心荷载作用,将基底面积扩大倍,A=X =任然采用x 3m基础。基础及回填土重GdA20 1.49.6268.8kN基础的总垂直