基础工程作业
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
������������ ;������������������ ������������
=
12kPa
10������������/m³
= 1.2m
应将承压水降低 1.2m,即应将承压水降低到 0.8m。 某条形基础底宽 b=1.8m, 埋深 d=1.2m, 地基土为黏土, 内摩擦角标准值 Ҩk=20 , 黏聚力标准值 ck=12kPa,地下水位与基底齐平,土的有效重度γ´ =10KN/m³,基底以上土的重度 γm=18.3KN/m³。试确定地基承载力特征值 fa。 解:������������ = 200,查表得������������ = 0.51,������������ = 3.06,������������ = 5.66 ������������ = ������������ ������ ´ ������ + ������������ ������������ ������ + ������������ ������������ = 0.51 × 10 × 1.8 + 3.06 × 18.3 × 1.2 + 5.66 × 12 = 144.3kPa 2-3 某基础宽度为 2m,埋深为 1m。地基土为中砂,其重度为 18KN/m³,标准贯入试验 锤击数为 N=21。试确定地基承载力特征值 fa。 解:地基持力层为中砂,标准贯入试验锤击数为 N=21,查表得, 21 − 15 ������������������ = 250 + × (340 − 250) = 286kPa 30 − 15 因为埋深 d=1.2m˃0.5m,所以还需对������������������ 进行修正,查表得������������ = 3.0,������������ = 4.4 ������������ = ������������������ + ������������ ������(������ − 3) + ������������ ������������ (������ − 0.5) = 286 + 0 + 4.4 × 18 × (1 − 0.5) = 325.6kPa 2-2
= 107������������
取基础高度 h=250mm,ℎ������ = 250 − 40 − 5 = 205������������ > 107������������ M = 2 ������������ ������1 2 = 2 × 155.8 × 0.532 = 21.9������������ · ������ A������ = 0.9������
承压含水层以上土层的自重应力 ������������������ = ������1 ℎ1 + ������2 ℎ2 = 20������������/m³ × 0.5m + 19������������/m³ × 2m = 48kPa
������������ − ������������������ = 60 − 48 = 12kPa ℎ������ =
+ ������������ ������ =
150 + 1.3
20 × 0.5 = 125.4������Pa
������(������ ;������ )
1.3×(125.4;17×0.5) 1.3:2×1.7×������������������230
= 55.4������������������ (可以)
。
2-4
某承重墙厚 240mm,作用于地面标高处的荷载������������ = 180kN/m,拟采用砖基础,
埋深为 1.2m。地基土为粉质粘土,γ = 18kN/m³,������0 = 0.9,������������������ = 170������Pa。试确定砖 基础的底面宽度,并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。 解:由于埋深 d=1.2m˃0.5m ,所以还需对 ������������������ 进行修正,地基土为粉质粘土且 ������0 = 0.9 > 0.85,查表得������������ = 0,������������ = 1.0,假定b < 3m ������������ = ������������������ + ������������ ������(������ − 3) + ������������ ������������ (������ − 0.5) = 170 + 0 + 1.0 × 18 × (1.2 − 0.5) = 182.6kPa 有承重墙可知,此基础为墙下条形基础 b ≥ ������
2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为: (1)中砂,厚 2.0m,潜水面在地表下 1m 处, 饱和重度γsat=20KN/m³; (2)黏土隔土层,厚 2.0m,重度γ=19KN/m³; (3)粗砂,含承 压水,承压水位高出地表 2.0m(γw=10KN/m³) 。问基坑开挖深达 1m 时,坑底有无隆起 的危险?若基础埋深 d=1.5m, 施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外, 还需设法将粗 砂层中的承压水降到几米才行? 解: 当基坑开挖深达 1m 时, 黏土隔土层底部承受的静水总压力为 ������������ = ������������ ℎ������ = 10������������/m³ × (2 + 2 + 2)������ = 60������������������
������
������ ℎ������
1
1
= 0.9×270×205 = 439.6������������² 构造见下图:
������ 条形基础b ≥ ������ ;������ ������
������
������ ������
= 130;20×0.5 = 1.25������,取基底边长为 1.3m<3m,无需修正。
150
软弱下卧层的验算: 由������s1 = 2.6 = 3.1,z = 2.2 − 0.5 = 1.7m > 0.5b = 0.65m,查表得θ = 230。
s2
������
8.1
������������������ = 17 × 2.2 = 37.4������Pa
������ ������ ������������ = ������:2������������������������������ =
������������ =
������������ ������
������������
������ ;������������ ������
= 182.6;20×1.2 = 1.13������
1200;240 60×2
180
为符合模数 b 取 1.2m。 由基础底面宽度 b=1.2m,确定两皮一收砖基础所需的台阶数为n =
240
=8
60*8
1200
50
1200
������������������ = 65 + 1.0 × 17 × (2.2 − 0.5) = 93.9������������������ ������������������ + ������������ = 37.4 + 55.4 = 92.8������������������ < ������������������ = 93.9������������������
������ 202.5 1.3
= 155.8������������������
1
基础到砖墙计算截面的距离������1 = 2 × (1.3 − 0.24) = 0.53������
������ 1 基础有效高度ℎ�����源自文库 ≥ 0.7������ = ������
������ ������
0.1558×530 0.7×1.1
承压含水层以上土层的自重应力 ������������������ = ������1 ℎ1 + ������2 ℎ2 = 20������������/m³ × 1m + 19������������/m³ × 2m = 58kPa
因为������������ ≥ ������������������ ,所以坑底有隆起的危险。 当基础埋深 d=1.5m 时, 黏土隔土层底部承受的静水总压力为 ������������ = ������������ ℎ������ = 10������������/m³ × (2 + 2 + 2)������ = 60������������������
(2) 采用钢筋混凝土条形基础, 选用 C20 混凝土, ������������ = 1.1������/������������²,钢筋用 HPB300(ᵩ), ������������ = 270������/������������²。 荷载设计值F = 1.35������������ = 1.35 × 150 = 202.5������������ 基底净反力������������ = ������ =
50
砖基础剖面图
2-5 某柱基础承受的轴心荷载 ������������ = 1.05MN ,基础埋深为 1m, 地基土为中砂,
γ = 18kN/m³,������������������ = 280������Pa。试确定该基础的底面边长。 解: 由于埋深 d=1.0m˃0.5m, 所以还需对������������������ 进行修正, 地基土为中砂, 查表得������������ = 3.0, ������������ = 4.4,假定b < 3m ������������ = ������������������ + ������������ ������(������ − 3) + ������������ ������������ (������ − 0.5) = 280 + 4.4 × 18 × (1 − 0.5) = 319.6kPa 柱下承受轴心荷载的基础为独立基础: ������������ 1050 b≥√ =√ = 1.87������ ������������ − ������������ ������ 319.6 − 20 × 1 取基底边长为 1.9m。
地基沉降
地基沉降:是指地基土层在附加应力作用下压密而引起的地基表面下沉。过大的沉降, 特别是不均匀沉降,会使建筑物发生倾斜、开裂以致不能正常使用。地基表面的竖向变 形称为地基沉降,或基础沉降。 地基沉降的主要原因是: (1)建筑物上部荷载分布不均匀,造成持力层地基土的附加应 力不均匀; (2) 持力层地基土厚度分布不均匀, 造成不同部位土体不均匀压缩变形; (3) 持力层地基土下卧层分布不均匀,造成土体总压缩变形的不均匀; (4)基础持力层未选 定在同一土层上。 地基沉降的危害:(1)造成建筑物发生倾斜;(2)造成建筑物下沉严重;(3)造成建筑物墙 体开裂;(4)造成建筑物基础断裂
100
120*8
240
2-6 某承重砖墙厚 240mm,传至条形基础顶面处的轴 心荷载������������ = 150kN/m。该出土层自地表起依次分布如 下:第一层为粉质黏土,厚度 2.2m ,γ = 17kN/m³, ������ = 0.91,������������������ = 130������Pa,������s1 = 8.1MPa;第二层为淤泥 质土,厚度 1.6m,������������������ = 65������Pa,������s2 = 2.6MPa;第三层 为中密中砂。地下水位在淤泥质土顶面处。建筑物对基 础埋深没有特殊要求,且不必考虑土的冻胀问题。 ( 1) 试确定基础的底面宽度 (需进行软弱下卧层验算) ; (2) 设计基础截面并配筋(可近似取作用的基本组合值为标 准组合值的 1.35 倍) 。 解: (1)由图分析,第二层的淤泥质黏土为软弱下卧 层,只能将第一层粉质粘土层作为持力层,结合宽基浅埋的设计原则,按最小埋深条件 确定基础埋深为 d=0.5m;并假设基础宽度小于 3m; 因为 d=0.5m,所以不需要对地基承载力特征值进行修正, ������������ = ������������������ = 130������Pa
=
12kPa
10������������/m³
= 1.2m
应将承压水降低 1.2m,即应将承压水降低到 0.8m。 某条形基础底宽 b=1.8m, 埋深 d=1.2m, 地基土为黏土, 内摩擦角标准值 Ҩk=20 , 黏聚力标准值 ck=12kPa,地下水位与基底齐平,土的有效重度γ´ =10KN/m³,基底以上土的重度 γm=18.3KN/m³。试确定地基承载力特征值 fa。 解:������������ = 200,查表得������������ = 0.51,������������ = 3.06,������������ = 5.66 ������������ = ������������ ������ ´ ������ + ������������ ������������ ������ + ������������ ������������ = 0.51 × 10 × 1.8 + 3.06 × 18.3 × 1.2 + 5.66 × 12 = 144.3kPa 2-3 某基础宽度为 2m,埋深为 1m。地基土为中砂,其重度为 18KN/m³,标准贯入试验 锤击数为 N=21。试确定地基承载力特征值 fa。 解:地基持力层为中砂,标准贯入试验锤击数为 N=21,查表得, 21 − 15 ������������������ = 250 + × (340 − 250) = 286kPa 30 − 15 因为埋深 d=1.2m˃0.5m,所以还需对������������������ 进行修正,查表得������������ = 3.0,������������ = 4.4 ������������ = ������������������ + ������������ ������(������ − 3) + ������������ ������������ (������ − 0.5) = 286 + 0 + 4.4 × 18 × (1 − 0.5) = 325.6kPa 2-2
= 107������������
取基础高度 h=250mm,ℎ������ = 250 − 40 − 5 = 205������������ > 107������������ M = 2 ������������ ������1 2 = 2 × 155.8 × 0.532 = 21.9������������ · ������ A������ = 0.9������
承压含水层以上土层的自重应力 ������������������ = ������1 ℎ1 + ������2 ℎ2 = 20������������/m³ × 0.5m + 19������������/m³ × 2m = 48kPa
������������ − ������������������ = 60 − 48 = 12kPa ℎ������ =
+ ������������ ������ =
150 + 1.3
20 × 0.5 = 125.4������Pa
������(������ ;������ )
1.3×(125.4;17×0.5) 1.3:2×1.7×������������������230
= 55.4������������������ (可以)
。
2-4
某承重墙厚 240mm,作用于地面标高处的荷载������������ = 180kN/m,拟采用砖基础,
埋深为 1.2m。地基土为粉质粘土,γ = 18kN/m³,������0 = 0.9,������������������ = 170������Pa。试确定砖 基础的底面宽度,并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。 解:由于埋深 d=1.2m˃0.5m ,所以还需对 ������������������ 进行修正,地基土为粉质粘土且 ������0 = 0.9 > 0.85,查表得������������ = 0,������������ = 1.0,假定b < 3m ������������ = ������������������ + ������������ ������(������ − 3) + ������������ ������������ (������ − 0.5) = 170 + 0 + 1.0 × 18 × (1.2 − 0.5) = 182.6kPa 有承重墙可知,此基础为墙下条形基础 b ≥ ������
2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为: (1)中砂,厚 2.0m,潜水面在地表下 1m 处, 饱和重度γsat=20KN/m³; (2)黏土隔土层,厚 2.0m,重度γ=19KN/m³; (3)粗砂,含承 压水,承压水位高出地表 2.0m(γw=10KN/m³) 。问基坑开挖深达 1m 时,坑底有无隆起 的危险?若基础埋深 d=1.5m, 施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外, 还需设法将粗 砂层中的承压水降到几米才行? 解: 当基坑开挖深达 1m 时, 黏土隔土层底部承受的静水总压力为 ������������ = ������������ ℎ������ = 10������������/m³ × (2 + 2 + 2)������ = 60������������������
������
������ ℎ������
1
1
= 0.9×270×205 = 439.6������������² 构造见下图:
������ 条形基础b ≥ ������ ;������ ������
������
������ ������
= 130;20×0.5 = 1.25������,取基底边长为 1.3m<3m,无需修正。
150
软弱下卧层的验算: 由������s1 = 2.6 = 3.1,z = 2.2 − 0.5 = 1.7m > 0.5b = 0.65m,查表得θ = 230。
s2
������
8.1
������������������ = 17 × 2.2 = 37.4������Pa
������ ������ ������������ = ������:2������������������������������ =
������������ =
������������ ������
������������
������ ;������������ ������
= 182.6;20×1.2 = 1.13������
1200;240 60×2
180
为符合模数 b 取 1.2m。 由基础底面宽度 b=1.2m,确定两皮一收砖基础所需的台阶数为n =
240
=8
60*8
1200
50
1200
������������������ = 65 + 1.0 × 17 × (2.2 − 0.5) = 93.9������������������ ������������������ + ������������ = 37.4 + 55.4 = 92.8������������������ < ������������������ = 93.9������������������
������ 202.5 1.3
= 155.8������������������
1
基础到砖墙计算截面的距离������1 = 2 × (1.3 − 0.24) = 0.53������
������ 1 基础有效高度ℎ�����源自文库 ≥ 0.7������ = ������
������ ������
0.1558×530 0.7×1.1
承压含水层以上土层的自重应力 ������������������ = ������1 ℎ1 + ������2 ℎ2 = 20������������/m³ × 1m + 19������������/m³ × 2m = 58kPa
因为������������ ≥ ������������������ ,所以坑底有隆起的危险。 当基础埋深 d=1.5m 时, 黏土隔土层底部承受的静水总压力为 ������������ = ������������ ℎ������ = 10������������/m³ × (2 + 2 + 2)������ = 60������������������
(2) 采用钢筋混凝土条形基础, 选用 C20 混凝土, ������������ = 1.1������/������������²,钢筋用 HPB300(ᵩ), ������������ = 270������/������������²。 荷载设计值F = 1.35������������ = 1.35 × 150 = 202.5������������ 基底净反力������������ = ������ =
50
砖基础剖面图
2-5 某柱基础承受的轴心荷载 ������������ = 1.05MN ,基础埋深为 1m, 地基土为中砂,
γ = 18kN/m³,������������������ = 280������Pa。试确定该基础的底面边长。 解: 由于埋深 d=1.0m˃0.5m, 所以还需对������������������ 进行修正, 地基土为中砂, 查表得������������ = 3.0, ������������ = 4.4,假定b < 3m ������������ = ������������������ + ������������ ������(������ − 3) + ������������ ������������ (������ − 0.5) = 280 + 4.4 × 18 × (1 − 0.5) = 319.6kPa 柱下承受轴心荷载的基础为独立基础: ������������ 1050 b≥√ =√ = 1.87������ ������������ − ������������ ������ 319.6 − 20 × 1 取基底边长为 1.9m。
地基沉降
地基沉降:是指地基土层在附加应力作用下压密而引起的地基表面下沉。过大的沉降, 特别是不均匀沉降,会使建筑物发生倾斜、开裂以致不能正常使用。地基表面的竖向变 形称为地基沉降,或基础沉降。 地基沉降的主要原因是: (1)建筑物上部荷载分布不均匀,造成持力层地基土的附加应 力不均匀; (2) 持力层地基土厚度分布不均匀, 造成不同部位土体不均匀压缩变形; (3) 持力层地基土下卧层分布不均匀,造成土体总压缩变形的不均匀; (4)基础持力层未选 定在同一土层上。 地基沉降的危害:(1)造成建筑物发生倾斜;(2)造成建筑物下沉严重;(3)造成建筑物墙 体开裂;(4)造成建筑物基础断裂
100
120*8
240
2-6 某承重砖墙厚 240mm,传至条形基础顶面处的轴 心荷载������������ = 150kN/m。该出土层自地表起依次分布如 下:第一层为粉质黏土,厚度 2.2m ,γ = 17kN/m³, ������ = 0.91,������������������ = 130������Pa,������s1 = 8.1MPa;第二层为淤泥 质土,厚度 1.6m,������������������ = 65������Pa,������s2 = 2.6MPa;第三层 为中密中砂。地下水位在淤泥质土顶面处。建筑物对基 础埋深没有特殊要求,且不必考虑土的冻胀问题。 ( 1) 试确定基础的底面宽度 (需进行软弱下卧层验算) ; (2) 设计基础截面并配筋(可近似取作用的基本组合值为标 准组合值的 1.35 倍) 。 解: (1)由图分析,第二层的淤泥质黏土为软弱下卧 层,只能将第一层粉质粘土层作为持力层,结合宽基浅埋的设计原则,按最小埋深条件 确定基础埋深为 d=0.5m;并假设基础宽度小于 3m; 因为 d=0.5m,所以不需要对地基承载力特征值进行修正, ������������ = ������������������ = 130������Pa