基础工程课后习题答案[2]

2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为：（1）中砂，厚2.0m ，潜水面在地表以下1m 处，饱和重度 ；（2）粘土隔离层，厚2.0m ，重度；（3）粗砂，含承压水，承压水位高出地表2.0m （取）。问地基开挖深达 1m 时，坑底有无隆起的危险？ 若基础埋深，施工时除将中砂层地下水位降到坑底外，还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行？ 【解】 （1）地基开挖深1m 时 持力层为中砂层 承压含水层顶面以上土的总覆盖压力：20×1＋19×2=58kPa 承压含水层顶部净水压力：10×（2+2+2）=60kPa 因为 58<60 故坑底有隆起的危险！ （2）基础埋深为1.5m 时

承压含水层顶面以上土的总覆盖压力：20×0.5＋19×2=48kPa ≥承压含水层顶部净水压力=10× 得： ≤4.8m ；

故，还应将承压水位降低 6-4.8=1.2m 。

2-2 某条形基础底宽 b=1.8m ，埋深 d=1.2m ，地基土为粘土，摩擦角标准值 =20°，粘聚力标准值 =12kPa ，地下水位与基底平齐，土的有效重度 ，基底以上土的重度。试确定地基承载力特征值 a f 。

【解】 根据题给条件可以采用规推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。 由=20°查表2-3，得因基底与地下水位平齐，故取有效重度,故：地基承载力特征值

kPa

c M

d M b M f k

c m

d b a 29.1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=γγ

2-3 某基础宽度为2m ，埋深为1m 。地基土为中砂，其重度为18kN/m ³，标准贯入试验锤击数N=21，试确定地基承载力特征值a f 。

【解】 由题目知，地基持力层为中砂，根据标贯锤击数N=21查表2-5，得：

kPa f ak 286)250340(15

3015

21250=---+

=

因为埋深大于d=1m>0.5m ，故还需对k f 进行修正。查表2-5，得承载力修正系数0.3=b η，

4.4=d η，代入公式（2-14）得修正后的地基承载力特征值为： kPa

d b f f m d b ak k 6.325)5.01(184.4)33(180.3286)5.0()3(=-⨯⨯+-⨯⨯+=-+-+=γηγη

2-4 某承重墙厚240mm ，作用于地面标高处的荷载m kN F k 180=，拟采用砖基础，埋深为1.2m 。地基土为粉质粘土，318m kN =γ，9.00=e ，kPa f ak 170=。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】 因为基础埋深d=1.2m>0.5m 故需先进行地基承载力深度修正，持力层为粉质粘土，查表2-5得 0.1=d η，得修正后的地基承载力为：

()kPa d f f m d ak a 6.1825.02.1180.1170)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη

此基础为墙下条形基础，代入式2-20得条形基础宽度：

13.12

.1206.182180

=⨯-=-≥

d f F b G a k γm

为符合砖的模数取b=1.2m ，砖基础所需的台阶数为：

8

602240

1200=⨯-=

n

所以按二皮一收砌法的基础截面如图所示：

2-5 某柱基承受的轴心荷载MN F k 05.1=，基础埋深为1m ，地基土为中砂，318m kN =γ，kPa f ak 280=。试确定该基础的底面边长。

【解】 因为基础埋深d=1.0m>0.5m 故需先进行地基承载力深度修正，持力层为中砂，查表2-5得 4.4=d η，得修正后的地基承载力为：

()kPa

d f f m d ak a 6.3195.01184.4280)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη

柱下独立基础代入公式2-19，基础底面边长：

87.11

206.3191050

=⨯-=-≥

d f F b G a k γm

取基底边长为1.9m 。

2-6 某承重砖墙厚240mm ，传至条形基础顶面处的轴心荷载m kN F k 150=。该处土层自地表起依次分布如下：第一层为粉质粘土，厚度2.2m ，317m kN =γ，91.00=e ，kPa f ak 130=，MPa E s 1.81=；第二层为淤泥质土，厚度1.6m ，kPa f ak 65=，MPa E s 6.22=；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（须进行软弱下卧层验算）；（2）设计基础截面并配筋（可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍）。 【解】 （1）确定地基持力层及基础埋深

考虑到第二层不宜作为持力层并结合“宽基浅埋”的设计原则，确定第一层粉质粘土作为持力层，其下第二层为软弱下卧层，故可按最小埋深条件确定基础埋深d=0.5m 。。 （2）初步确定基础底面尺寸

因为d=0.5m 故不需要进行地基承载力特征值埋深修正，即：

ak a f f ==130kPa 。

砖下条形基础代入公式2-20得基础宽度

25.15

.020130150

=⨯-=-=

d f F b G a k γm

取b =1.3m<3m ，故无需再进行宽度修正。 (3)软弱下卧层承载力验算

kPa CZ 4.372.217=⨯=σ

由1.36.21.821==s s E E ，7.15.02.2=-=z m >0.5b ，查表2-7得

23=θ。

kPa d b F p G k k 4.1255.0203.1150=⨯+=+=

γ 下卧层顶面处的附加应力为：

()()

kPa z b p b cd k Z 4.5523tan 7.123.15.0174.1253.1tan 2=⨯⨯+⨯-⨯=+-=

θσσ

()kPa z d f f m d ak az 9.935.02.2170.165)5.0(=-⨯⨯+=-++=γη