地基與基礎(chǔ)工程作業(yè)一

1、地基與基礎(chǔ)工程課程作業(yè)一姓名：蔡衛(wèi) 學號： 02110583班級：地下11-3中國礦業(yè)大學力學與建筑工程學院二O一四年五月習題1.中等城市（人口約30萬）市區(qū)某建筑物地基的地質(zhì)剖面如下圖所示，正方形單獨基礎(chǔ)的基地平均壓力為 120kPa （按永久荷 載標準值乘以計），地區(qū)的標準凍深z°=,從冰凍條件考慮，求基 礎(chǔ)的最小埋置深度。qDOd>0,07Snim 占±至 10%T-1.20砂 粒徑 dX）.5nim 占40%刀20（地下水位）d>0.25nlm占 55%-4.40砂礫石圖i-i某市區(qū)建筑物地基的地質(zhì)剖面圖（標高：m解：（D按公式求設(shè)計凍結(jié)深度Zd Z0

2、zs zw ze 1.610.850.951.292 m查表求 zs o第一層± 1PWL WP10022% 14% 1008,顆粒直徑大于的土的含量為10%小于50%由土的分類可知該層土為粉土。查表可知zs 1.2 ;13第二層d占55% 大于50% d占40% 小于50% 為中砂，zs 。查表求zw O第一層為粉土，天然含水量w20% 22%,層底距地下水位0.8 m 1.5 m,凍漲等級為田，即凍漲， zw取；第二層為中砂，凍結(jié)期間凍結(jié)層底距地下水位 <,凍漲等級為IV,即強凍漲, zw取.查表求ze。環(huán)境為城市近郊，ze取。按第一層土計算，zd 1.81.20.90.9

3、51.85 m按第二層土計算，zd 1.81.30.850.951.89 m折算凍結(jié)深度：zd'1.21.851.219-1.86 m1.85折算凍結(jié)深度進入第二層土里，故殘留凍土層主要存在于第二層土。(2) 求基礎(chǔ)最小埋置深度按照正方形基礎(chǔ)，強凍漲土，不采暖，基底平均壓力為120kPa等條件，查表得允許殘留凍土層厚度為。由公式求得基礎(chǔ)的最小埋深dminzdL 1.860.381.48 m習題2.地基工程地基剖面如下圖所示，條形基礎(chǔ)寬度 b=,如果埋置深度分別為和，試用地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范公式確定土層 和土層的承載力特征值fa。地面縣Eomop =l.Hg/crn-:埼費 * =1*900

4、113中產(chǎn)？4* Q 20kPn站± w-22%(41-20%tti-16% 細砂p =L9Jg/cniJ 巾 D Ck=0中密 N=1B地卜水位中眇圖2-1某地基工程地質(zhì)剖面圖(1) 當埋置深度為時用公式faMa bMd md也Ck計算地基承載力特征值對于土層，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) 當埋置深度為時對于土層，查表可知 Mb1.90 , Md5.59 , MC7.95又土層為砂土，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習題3.已知按荷載標準組合承重墻每 1m中心荷載(至設(shè)計地面)為188kN,剛性基礎(chǔ)埋置深度d=，基礎(chǔ)寬度，地基土層如圖所示, 試驗算第層軟弱土層的承載力是否滿足要求DO xEONY «b=l9, 4kN/iiJm=ljsOkPaE>=15Mpa(KO.COSn 占 12%；於在氣 泥土Y ltt 16. 5XN 3/iv-90kFa E,=aM2a密買圖3-1地基土層的分布示意圖

6、(1)計算軟弱下臥層頂面處的附加壓力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故查表可知地基壓力擴散角23；b b2z tan 1.221.8 tan 23；2.73 mb pPcob2z tan1.2176.716.0827370.6 kPa(2) 計算軟弱下臥層頂面處的自重應(yīng)力pczPcz1幾sat w h217.70.819.49.82(3) 計算軟弱下臥層經(jīng)深度修正后的地

7、基承載力特征值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) 驗算軟弱下臥層的承載力利用公式Pcz Pz fd zPczPz 33.3670.6103.96 kPa fd z 117.4 kPa滿足條件故軟弱土層的承載力滿足要求習題4.在人口為30萬的城鎮(zhèn)建造單層工業(yè)廠房，廠房柱子斷面為X。按荷載標準組合作用在柱基礎(chǔ)上的荷載(至設(shè)計地面)，為豎向力F=1000kN水平力 H=60kN力矢I M=180kN m,基礎(chǔ)梁端集中荷載

8、P=80kN地基為均勻粉質(zhì)粘土，土的性質(zhì)和地下水位見下圖4-1土的性質(zhì)和地下水位高度示意圖圖。地區(qū)的標準凍結(jié)深度為Z0=，廠房采暖。試設(shè)計柱下剛性基礎(chǔ)。7 =1f s*t=20kNni3ut*30%118%*-26%CMG,=2. 70tJ>>=209c2kPa粉膠粘土.一.地下水(1) 計算該土層的地基承載力k=20 Mb=0.51 Md=3.06 M c=5.66= m 19.2假設(shè)b=3m貝(jfa=0.51*19.2*33.06*19.2*1.25.66*12=167.8k Pa(2) 按中心荷載初估基底面積八 F P 1000 80 7a 2A1 = =7.51mfa-d

9、 167.8 20 1.2考慮偏心荷載作用，將基底面積擴大倍，即A=X =采用x 3m基礎(chǔ)(3) 驗算基底壓力基礎(chǔ)及回填土重G dA20 1.29.6230.4kN基礎(chǔ)的總垂直荷載F1000230.4801310.4kN基底的總力矩M180 800.4560 1.2288kNlm總荷載的偏心e2881310.40.22a 0.53 m 6基底邊緣最大應(yīng)力PmaxF G PA192.75 kPaM1310.4W 9.61.2fa 1.2a6 2882 Z3.22 3167.8201.36 kPa滿足承載力要求(4)確定基礎(chǔ)的最小埋置深度1)查表確定zs由于是粉質(zhì)粘土，故zs取2)查表確定zw因為

10、w=26%沖18%滿足w+5<w< w+9,凍結(jié)期間凍結(jié)面距地下水位的距3)離hw=<2m故凍漲等級為IV,即強凍漲，查表取zw為查表確定ze因環(huán)境為城市近郊，故取ze為4)查表確定 hmax只考慮豎向荷載作用下基底的平均壓力9.6F G P 1310.4 136.5 kPa按照方形基礎(chǔ)，強凍漲土，采暖，基底的平均壓力為等條件，查表得允 許的殘留凍土層厚度為。5)計算基礎(chǔ)的設(shè)計凍結(jié)深度zd zn zs zw ze 1.610.850.951.292 mU zs zw ze6)驗算基礎(chǔ)的最小埋置深度dmin Zd hmax 1.2920.4830.809 m 1.2 m故基礎(chǔ)的

11、埋置深度初步滿足要求。(5)確定基礎(chǔ)的高度采用C15混凝土，基底平均壓力100<<200，查表可知，臺階的寬高比允許值為1:,即允許的剛性角為450O由此確定基礎(chǔ)的最小高度h 30.6,1.2m2 tan 2 tan 45為了保護基礎(chǔ)不受外力的破壞，基礎(chǔ)的頂面必須埋在設(shè)計地面以下100-150mm所以基礎(chǔ)白埋置深度d必須大于基礎(chǔ)的高度h加上保護層的厚度。故之前確定的基礎(chǔ)埋置深度不符合要求,必須重新設(shè)計埋深。(6)重新設(shè)計基礎(chǔ)的埋置深度假設(shè)基礎(chǔ)埋深d=，其他保持不變。fa=0.51 19.23 3.06 19.2 1.4 5.6612=179.55k Pa1000 80fa-d 179.5520 1.4=7.13m2考慮偏心荷載作用,將基底面積擴大倍,A=X =任然采用x 3m基礎(chǔ)?；A(chǔ)及回填土重GdA20 1.49.6268.8kN基礎(chǔ)的總垂直