基础工程课后习题答案
时间:2025-03-07
时间:2025-03-07
题2 - 41
(1)地区的标准冻结深度为 0=1.8m
(2)按式2-33求设计冻结深度,即 d= 0 zs zw ze
查表2-11求 zs
第一层土:Ip= L- P=8<10 且d>0.075mm 占土重10%<50% ,为粉土, zs=1.20 第二层土:d>0.25mm占55%>50% d>0.5mm占40%<50%,为中砂, 查表2-12求 zw
第一层土: =20% 底层距地下水位0.8m<1.5m 冻胀等级为Ⅲ级 冻胀类别为冻胀
zw
zs
=1.30
=0.90
第二层土:地下水位离标准冻结深度为0.2m<0.5m 冻胀等级为Ⅳ级 冻胀类别为强冻
胀 zw=0.85
查表2-13求 ze
城市人口为30万,按城市的近郊取值 ze=0.95 按第二层土计算: d=1.8*1.3*0.85*0.95=1.89m 折算冻结深度:Zd'=1.2 +(1.85 - 1.2)*
1.891.85
=1.864m
折算冻结深度进入第二层土内,故残留冻土层主要存在于第二层土。 (3)求基础最小埋深
按照正方形单独基础,基底平均压力为120kpa,强冻胀,冰冻等条件,查表2-14得允许残留冻土层厚度Hmax=0.38m
由式2-34求得基础的最小埋置深度dmin= d-Hmax=1.864-0.38=1.484m
题2 – 42
(1)埋置深度d=0.8m,持力层为粉质粘土
规范建议的地基承载力公式为 fa=Mb b+ Md md+Mcck
k=24° 查表2-16得Mb=0.80 Md=3.87 Mc=6.45
33
= 2g=1.89*9.8=18.5KNm m= 1g=1.8*9.8=17.64KNm
则fa=0.8*18.5*2.5+3.87*17.64*0.8+6.45*20=220.6kpa (2)埋置深度d=2.4m,持力层为细砂,此时b<3m 取b=3m
k=30°,查表2-16得 Mb=1.9 Md=5.59 Mc=7.95 = 3g=1.94*9.8=19KNm m=
3
0.8*17.64 1.6*18.5
2.4
=18.2KNm3
则fa=1.9*19*3+5.59*18.2*2.4+7.95*0=352.5kpa
题2 – 43
土层一:由 k=16°查表2-16得Mb=0.36 Md=2.43 Mc=5.00
=18.5-9.8=8.7KNm m=0
3
fa=Mb b+ Md md+Mcck=0.36*8.7*3+0+5*15=84.4kpa
1
1
土层二:Pcr= 203 252 213 222.7kpa Pu= 455 444 433 444kpa
3
3
1
因为 Pu <Pcr fak= Pu=222kpa
2
IL=
p L p
=0.923>0.85 由表2-15得 b=0 d=1.0
m=18.5-9.8=8.7KNm3 =19.6-9.8=9.8KNm3
fa=
fak+ b (b-3)+ d m(d-0.5)=222+0+1.0*8.7*(2-0.5)=235.05kpa
土层三:由 k=22°查表2-16得Mb=0.61 Md=3.44 Mc=6.04
(18.5 9.8)*2 (19.6 9.8)*2
3
=20-9.8=10.2KNm m=
9.25KNm
3
4
则fa=0.61*10.2*3+3.44*9.25*4+6.04*10=206.35kpa
土层四:由 k=32°查表2-16得Mb=2.6 Md=6.35 Mc=8.55
=20.1-9.8=10.3KNm3
m=(18.5-9.8+19.6-9.8+20-9.8)/3=9.57KNm3
则fa=2.6*10.3*3+6.35*9.57*6+8.55*0=445kpa 若采用第二层为持力层,由fa=235.05kpa 则AF2
1=
fa d
=
5000
235.05 20*2 10*2
23.25m
因为桥墩平面尺寸6m*2m, 取基础尺寸为8m*3m 验算基底压力G= dA=(20-10)*2*8*3=480Kn
PF G500 480k
A
8*3
228.33kpa<fa=235.05kpa 满足承载力要求
基础材料采用C15混凝土,基底平均压力200<Pk<300, 由表2-8知,台阶宽高比为1.25
tan =
bth
11.25
=38.66o
基础高度h=h
b b0bt 62tg
tg
82*0.8
1.25m
1:
按长边及刚性角确定基础的尺寸如下图(单位:mm, h>900mm, 做成三层台阶):
题2 – 44
(1)求基地压力:p
F GA
188 20*1*1.2*1
1.2*1
176.7kPa/m
(2)基底至淤泥质粘土顶面的距离z为1.8m.
Es1Es2
155
由z/b=1.8/1.2=1.5>0.5
=
=3
查表2-17得压力扩散角θ=23°
b b 2ztg =1.2 2*1.8*tg23 =2.73m 下卧层埋深为 d =2.8m下卧层土的浮容重为 = sat- w=16.5 9.8=6.7kN/m下卧层以上土的加权平均容重为 m=查表2-15得,yb=0,yd=1.0(淤泥层)
fd z fak yd* m( d 0.5) 90 1*11.9*(2.8 0.5) 117.4kPa下卧层顶面处的自重应力:Pcz=17.7*0.8 2*(19.4-9.8)=33.36kPa下卧层顶面处的附加压力:pz
b(p pco)b 2z*tg
2.8
3
0.8*17.7+(19.4-9.8)*2
=11.9kN/m
3
pco 17.7*0.8 0.2*9.6 16.08kPa所以pz
1.2*(17.67-16.08)
=70.65kPa
1.2 2*1.8*tg23
验算:pz pcz=33.36 70.65=104kPa fd z 117.4kPa经验算,第三层软弱土层的承载力满足要求。
题2 – 45
解:(1) k=20 查表得 Mb=0.51 Md=3.06 Mc=5.66 设b=3m
fa=0.51*19.2*3 3.06*19.2*1.2 5.66*12=167.8kPa
(2)A1=
F Pfa-=
1000 80167.8 20*1.2
=7.51m
2
2
考虑偏压:A 1.3A1 1.3*7.51=9.76m
采用: 3.2m*3m 基础 其中a=3.2m,b=3m
(3)G= Ad=20*1.2*9.6=230.4 KN
F+G+p=1310.4 kN
M=180+60*1.2+80*0.45=288 kN m
MF p G
2881310.4
a6
总荷载的偏心距e=
0.22
=0.53m
基底地缘最大应力:p=
F p G
A
=136.5kPa fa,满足承载力要求
(4)粉质粘土 zs 1.00 万人口,城郊 ze 0.95
Wp 5 W Wp 9,且地下水位离标准冻结深度为2.0 1.6=0.4m 2.0m
,
所以冻胀等级为IV,冻胀类别为强冻胀,得 zw=0.85, 所以Zd=Z0* zs* ze* zw=1.6*1.00*0.95*0.85=1.292m。
按照方形基础,采暖,基底平均压力位136.5kPa为条件,查表2-14得hmax=0.482m 所以最小埋置深度dmin=Zd-hmax=1.292m-0.482m=0.81m<d=1.2m 满足最小埋置深度要求。
(5)采用C15混凝土,基底平均压力150<Pa<200kPa,台阶宽高比允许值为1:100得
h=bt=0.5(3-0.6)=1.2m
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,加上保护层厚度,即d≧ …… 此处隐藏:5630字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……
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