土力学与地基基础实习报告

1、湖南交通工程职业技术学院大然地基上桥墩浅基础设计班 级：铁工0908学 号：200900001497姓名：朱亚指导老师：王年生 时间：2010年12月26-2010年12月31第一章：概述1、桥墩基础设计已知资料2、设计资料3、桥墩上部结构设计标准图第二章：天然地基浅基础设计1、复核各土层的物理学指标2、初步确定基础埋深及各部尺寸3、确定持力层及软弱下卧层的容许承载力4、基础自重的计算5、基础台阶土重的计算（按计浮力与不计浮力两种情况）6、根据规范要求进行最不利荷载组合7、地基强度及偏心计算（按计浮力与不计浮力两种情况）8、基础稳定性检算第三章：地基沉降计算1、各分层自重应力及平均自重应力计算

2、2、附加应力及平均附加应力计算3、地基总沉降量计算一.检算土的物理指标第一层土的筛分实验分析表筛孔直径(mm)1010220.50.50.250.25 0.10.1分计筛余量(g)0185215154246100分计筛余百分率()02124172711累计筛余百 分率(%)0214562891001、根据表1计算结果查表1-12知，该土属于中砂2、确定土的密实程度：相对密实度:Dr=emax-e/emax-emin=071-066/071-051=025查表1-5知，该土属于稍松状态3、确定土的状态及名称：塑性指数：IP=WL-WP=323-18.1=142查表1-8可知，该土属于砂黏土液性指

3、数：IL=W-WP/IP=246-18.1/142=046查表1-9可知，此砂黏土处于硬塑状态4、确定土层的基本承载力：由 e=0.66, IL=0.46；查表6-5知，基本承载力b 0=318 kPa第二层土的计算与分析1、确定土的状态及名称：塑性指数：IP=WL-WP=35-15=20查表1-8可知，该土为黏土液性指数：IL=W-WP/IP=30-15/20=075查表1-9可知，此黏土处于软塑状态2、确定土层的基本承载力：由 e =0.88， IL =0.75 ；查表6-6可知，基本承载力a 0=175 kPa二、设计计算(一)、初步拟定基础埋置深度和尺寸本桥址河流的冲刷总深度为91.2

4、-90.3=0.9 m,根据最小埋深的有关 规定，基底必须埋置在最大可能冲刷线以下的深度为 2.0+0.9 X 10%=2.09 m,取2.3 m初步拟定为两层，形状为矩形，基底标高为 88.00 m，详细尺寸见尺寸 数长度(m)宽度(m)高度(m)襟边宽(m)体积(m3)自重(kN)水浮力(kN)上层4.793.291.00.515.76362.48157.6下层6.394.891.00.831.25718.75312.5合计11.188.182.01.347.011081.23470.1(二)、基础本身强度检算基础正交方向的坡线与直线所成的夹角a值，见表X a 层数夹角X横向夹角a纵向夹角

5、aa max上层arctg0.5=26 arctg0.5=26 45下层arctg0.8=38 arctg0.8=38 45上下层夹角均不大于刚性角a max值，故基础强度合格。(三)、确定持力层及软弱下卧层顶面容许承载力1、持力层为黏性土：基本承载力。0=318 kPa容许承载力。=a 0+k1y 1(b-2)+k2y 2(h-3)因为h3m,不做深度修正a =318 kPa考虑主力加附加应力a 可提高20%a 主+附=1.2X318=381.6 kPa2、下卧层为黏土由IL =0.75 , e =0.88查表6-6得，基本承载力a 0=175 kPa容许承载力a = a 0+k1y 1(b

6、-2)+k2y 2(h-3)+10hw=175+1.5 X 19.5(7.6-3)+10 X2.4=333.55kPa考虑主力加附加应力a 可提高20%a 主+附=1.2X333.55=400.26 kPa(四)、持力层及软卧下层顶面强度检算(按计浮力计算)1、作用于基础底面下卧层的荷载计算、基础自重N1=47.01 X23=1081.23kN、基础襟边上覆土重墩身各部分面积计算基顶处墩身截面面积:d=2.29A1=1.5X2.29+n /4X2.292=7.55 武局部冲刷线墩身截面面积:d=(2.29/2-0.3/51) X 2=2.28A2=1.5X2.28+n /4 X 2.282 =

7、7.50 tf一般冲刷线墩身截面面积:d=(2.29/2-0.8/51) X 2=2.26A3=1.5 X 2.26+n /4 X 2.262=7.40 tf低水位冲刷线墩身截面面积:d=(2.29/2-1.9/51) X 2=2.22A4=1.5X2.22+n /4X 2.222 =7.20 tf常水位冲刷线墩身截面面积:d=(2.29/2-3.2/51) X2=2.16A5=1.5X2.16+n /4X2.162=6.90 tf设计频率水位处墩身截面面积:d=(2.29/2-4.2/51) X2=2.13A6=1.5 X 2.13+ n /4 X 2.132 =6.76 就墩身各部分体积计

8、算基顶至局部冲刷线处墩身体积V1=h1/3(A1+A2+A1A2)=0.3/3(7.55+7.50+7.55 X7.5)=3.57m3基顶至一般冲刷线处墩身体积V2=h2/3(A1+A3+A1A3)=0.8/3(7.55+7.40+7.55 X 7.0)=5.98m3 基顶至低水位冲刷线处墩身体积V3=h3/3(A1+A4+A1A4)=1.9/3(7.55+7.20+7.55 X7.20)=14.01m3 基顶至常水位冲刷线处墩身体积V4=h4/3(A1+A5+A1A5)=3.2/3(7.55+6.90+7.55 X6.90)=23.11m3 基顶至设计频率水位处墩身体积0.V5=h5/3(A

9、1+A6+A1A6)=4.2/3(7.55+6.76+7.55 X 6.76)=30.04m3考虑设计频率水位时，基础襟边上覆土重，自局部冲刷线算至基顶N2=(6.39X4.89X1.8-5.98-31.25) X20.3=386kNN2 =(6.39X4.89X1.8-5.98-31.25) X 10.3=195.85 kN考虑设常水位时，基础襟边上覆土重，自局部冲刷线算至基顶N3=(6.39X4.89X1.3-2.26-31.25) X20.3=144.36kNN3 =(6.39X4.89X1.3-2.26-31.25) X 10.3=73.25 kN、水浮力计算由于基底于透水层中，故浸水

10、部分的墩身及基础均受浮力考虑设计频率水位时，墩身及基础的体积：V6= 30.04+47.01=77.05 m3水的浮力：N4=77.05 X 10=770.5 kN考虑常水位时，墩身及基础的体积：V7= 23.11+47.01=70.12 m 3水的浮力：N5=70.12X 10=701.2 kN2、按设计资料所给的荷载表，将荷载移至基础底面。即增加基底水 平力对基底产生的附加弯矩，也增加基础自重及基顶土重，得到基底 所受的荷载，见表作用于基础底面的荷载计浮力：一孔轻载一孔重载双孔重载恒载荷载 种类EN (KN)EM(KN m)EH (KN)EN (KN)EM(KN m)EH (KN)EN (

11、KN)EM(KN m)EH (KN)EN (KN)基顶荷载5109343427254623557272611431192724024基础自重1081.231081.231081.231081.23台阶N 2195.85195.85195.85195.85受土重N 373.2573.2573.2573.25浮力N4-543.6-543.6-543.6-543.6N5-612.9-612.9-612.9-612.9水平附加弯矩544544544基底荷载5650.5839782726795.4841012727563.2336632724561.63不计浮力:一孔轻载一孔重载双孔重载恒载荷载 种类E

12、N (KN)EM(KN m)EH (KN)EN (KN)EM(KN m)EH (KN)EN (KN)EM(KN m)EH (KN)EN (KN)基顶荷载5109343427254623557272611431192724024基础1081.231081.231081.231081.23自重台阶受土重N 2368368368368N 3144.36144.36144.36144.36水平附加弯矩544544544基底荷载6334.5939782726911.2341012727563.2336632725105.233、持力层强度检算三种荷载组合比较，以第三种荷载为最不利荷载组合a max=Z

13、N/A+Z M/W=5650.58/31.25 +3978/25.47=337 kPaa min=Z N/A-Z M/W=5650.58/31.25 -3978/25.47=24.64kPaa max=337 kPa a 主+附=1.2X318=381.6 kPa持力层强度检算合格4、软弱下卧层顶面强度检算a =Y h+z(h+z) Xa (a h-y hh)上式中Y h+z=y h=y = 10.3 kN/ m3基底尺寸a =6.39m b =4.89m a/b=6.79/4.89=1.3h =2.8mz=88.0-83.2=4.8mz/b=4.8/4.89=0.981 查表 3-4 知，a

14、 =0.455a h =a max (a max-a min) /4= 363-(363-131) /4 -=305 kPaa =Y h+z(h+z) X a (a h-y hh)+ y whw=10.3X (2.8+4.8)+0.455X (305-10.3X2.8)+10X11=314 kPa a 主+附=1.2X339.10=406.92 kPa软弱下卧层强度检算合格5、基底合力偏心检算基底截面核心半径：p =M/A=b/6=489/6=0815m在基底荷载表中，常水位时以第一种荷载为最不利组合偏心 e =Z M/Z N =3978/565058=0704m1.3 合格2、倾覆稳定性检算

15、在基底荷载表中，设计水位时以第一种荷载为最不利组合K0=yZ pi/(Z piei+Z Tihi)=y/e y=4.89/2=2.445e =M/N =3978/6334.59=0.63合格K0=y/e= 2445/063=3915三、地基沉降量检算1、计算各分层上土的自重应力及平均自重应力已知：a =6.39m b =4.8m 基础埋深 2.8m 恒载 N=4024 kN分层厚度的规定，分层厚度取2 m2、从一般冲刷线起计算各底面处的自重应力及各分层的平均自重应力列于表:自重应力计算(不透水)分层点编号土的容重Yi(kN/m3)土层厚度 hi(m)Y ihi(kPa)自重应力(kPa)平均自

16、 重应力 (kPa)一般冲 刷线24基底020.32.856.8480.8452.24A20.3240.6121.44101.14B20.3240.6162.04141.75C20.30.816.24178.28170.16D19.2238.4216.68197.48自重应力计算(透水)分层点 编号土的容重Yi(kN/m3)土层厚度 hi(m)Y ihi(kPa)自重应力(kPa)平均自 重应力 (kPa)一般冲 刷线0基底010.32.828.428.4A10.3220.649.4439.14B10.3220.670.0459.74C10.30.88.2478.2874.16D19.2238

17、.4216.68197.483、计算基底底面处的附加应力：基底应力：a = N/ab =4757.48/6.39 X4.89=152.24kPa基底附加应力：a zo=a -y h=112.02-20.3 X2.8=95.4 kPa(不透水)a 咬a -y h=112.02-10.3 X2.8=123.4kPa(透水)4、计算各分层面处的附加应力及各分层的平均附加应力见表附加应力计算(不透水)分层点编号基底下距离z(m)a/bz/ba 0a z0附加 应力 (kPa)平均附加 应力(kPa)基底001.30195.495.4A21.30.380.85295.481.2888.34B41.30.

18、760.54595.451.9966.64C4.81.30.910.44995.442.8347.41D6.81.31.290.28195.426.8134.82附加应力计算(透水)表9分层点 编号基底下 距离 z(m)a/bz/ba 0Z zo附加应 力 (kPa)平均附加应 力(kPa)基底001.301123.4123.4A21.30.380.852123.4105.14114.27B41.30.760.545123.467.2586.20C4.81.30.910.449123.455.4161.33D6.81.31.290.281123.434.6845.055、确定压缩层厚度 分层点4处的自重应力及附加应力分别为:a z /a cz =26.81/216.68=0.120.2(不透水)a z /a cz =34.68/216.68=0.160.2(透水)故压缩层均定为6.8m6、计算各分