基础工程计算

1、四计算题（共37分）1 柱截面400mm400mm，作用在柱底荷载标准值为中心荷载700KN，地下水位为2.0m,基础埋深1.0m,地基土为粉质粘土17.5KN/m3， fak=226kPa。试根据持力层地基承载力确定基础底面尺寸。（8分）解：1、2261.617.5（1.0-0.5）240 kPa(3分) 1.79m(3分)因为基础宽度比3m小，所以不用进行承载力的修正。(2分)2某基础埋深2.0m，柱传到基础顶面的荷载标准值为1100kN，地基土上层厚5m，为粉质粘土，重度19kN/m3， 承载力特征值135kPa,下层为淤泥质粘土，承载力特征值85kPa, ,此双层地基的压力扩散角为23

2、o，若基础底面尺寸，试验算基底面积是否满足持力层和软弱下卧层承载力的要求。（10分）解:1 持力层验算(5分)1351.619（2.0-0.5）180.6kPa=157.52180.6 满足2 软弱下卧层验算(5分)170.5 kPa=35kPa3(根)，则 群桩中基桩的竖向承载力设计值为： 则 取 验算： （符合要求）2、如图所示某条形基础埋深1m、宽度1.2m，地基条件：粉土，厚度1m；淤泥质土：，厚度为10m。上部结构传来荷载Fk=120kN/m，已知砂垫层应力扩散角。求砂垫层厚度z与宽度b。 题2解： 先假设垫层厚z=1.0m，按下式验算： 垫层底面处土的自重应力 垫层底面处土的附加应

3、力 垫层底面处地基承载力设计值： 验算： 故： 垫层厚度 z=1.0m 垫层宽度（底宽） 五、计算题1、已知某钢筋砼条形基础，设计宽度b=1.2m，埋深d=1.0m，基顶面承受上部结构传来的荷载F=180kN/m。土层分布情况如图1所示，其中淤泥层承载力特征值fak=75kPa。为使地基承载力满足要求，拟采用换填垫层处理，初选1.5m厚中砂垫层，试验算厚度是否满足要求，并设计垫层宽度。（已知中砂垫层应力扩散角q=30）(20分) 题1.解： 垫层底面处土的自重应力基底压力： 垫层底面处的附加应力 地基承载力 查表有 则 验算及宽度设计 垫层厚度满足要求。 垫层宽度 取b=3m ，即垫层的底宽为

4、3.0m，从垫层底部两侧向上、按当地开挖经验得要求坡度延伸至基础底部，即得垫层顶宽（也可从基础底面处每边加宽300mm得）。2某二级建筑物采用群桩基础。已知作用在柱底即承台顶面的竖向荷载设计值为F=2500kN，弯矩设计值M=500kNm，水平力设计值为H=100kN。拟采用边长为300mm的钢筋砼预制桩，其平面布置及有关承台尺寸、地质情况等如图2所示，试验算该桩基础是否满足设计要求。（可取群桩效应系数hs=0.85，hp=1.50；桩基竖向承载力抗力分项系数gs=gp=1.65）(20) 题2：解： 基桩的竖向承载力设计值R 经查表得：则 验算 桩顶平均竖向力验算 考虑偏心荷载时，桩顶竖向力

5、最大、最小设计值验算竖向承载力满足要求；水平承载力Hi=100/9=11.1kPa,很小，也能满足要求。3、某预制桩如图所示，土体比例系数m=10MN/m4，桩直径d=0.5m，桩入土深度h=11m，EI=0.67EhI，Eh=2.6104MPa。 确定该桩极限承载力标准值；（8）（图3 题3计算示意图）计算值，在此基础上判断该桩是否弹性桩；（5）当桩顶作用水平力H=300kN，M=100时，地面处桩身位移x0=6.3mm。当桩顶作用水平力，H=100，M=500kNm时，地面处桩身位移x0=4.3mm。试求：当H=100kN，M=300kNm时，地面处桩身位移x0。（7）题3：解： 求基桩的

6、极限承载力标准值Quk 查表并内插有： 判断桩型 圆桩的形状系数kf=0.9 可见， h=0.73311=8.0632.5 ,所以该桩为弹性桩. 求地面处桩身位移x0由位移公式: 当 H=300kN,M=100kNm时，有 （1）当H=100kN,M=500kNm时，有 （2） 联立解式（1）、（2）得： 将已知数据代入，得地面处桩身位移x0如图所示地基为粉质黏土，19kN/m3，地基承载力特征值fak210kPa，基底尺寸5m2.5m，基础埋深1.8m。试通过持力层的承载力验算判断此基础平面尺寸是否合适？（地基承载力修正时，b0.3，d1.6）按轴心荷载初步确定基础底面积A0Fk/(fakG

7、d)1800/(210191.8)10.24m2基地面积A52.512.5m2A0，初步合适。计算基底最大压力pkmax基础及回填土重 GGAd1912.51.8427.5kN基底处竖向力和力 Fk1800427.52227.5kN基底处总力矩 Mk960kNm 偏心距 eMk/Fk960/2227.50.43ml/60.83m所以偏心力作用点在作用在基础截面内。基底最大压力pkmaxFk/(lb)(16e/l)(2227.5/12.5)(160.43/5)270.2kPa地基承载力特征值及地基承载力验算，b=0.3，d=1.6fafakb(b3)dm(d0.5)21001.619(1.80.