基础工程-4基础底面尺寸确定
地基与基础》期末试卷
地基承载力 、 墙体强度 验算。 5．桩基础一般由 基桩 和 承台 组成。
四、计算说明（5′+9′）
1．（5′）某地基土进行剪切试验，测得φ=30°，c=10kPa。如土样受到 主应力σ1=400KN/m2 ，σ3=100KN/m2，问土样能否破坏？ 【解】：当最大主应力σ1=400KN/m2时，如果土体处于极限平衡状态， 根据极限平衡条件，其最大与最小主应力间关系：
人工填土 γ=16.5KN/m3 fak=78Kpa ηd=1.0
粉质黏土 γ=18KN/m3 fak=160Kpa ηd=1.0
F
【解】：（1）选择基础类型与材料：根据 上部结构与地质情况拟设计为墙下 毛石条形基础。 （2）选择持力层，确定地基承载力： 选粉质粘土层为持力层，基础埋深取 d=1.5m。
5．地基承载力：
指在保证地基稳定条件下，地基单位面积上所能承受的最大 应力。
二、单项选择（8*2′）
1．表示无粘性土的密实度的指标是 C 。 A、重度 B、含水量 C、相对密实度 D、塑性指数
2．土的抗剪强度是由 D 形成。 A、粘聚力 B、拉力 C、压力与剪力 D、内摩擦力与粘聚力
3．某土样为50克，烘干后为30克，则此土样天然含水量为 A 。 A、66.67% B、75% C、33.3% D、50%
σa1=0 σa2=γz1 Ka1
=17×2×0.33=11.22KPa σa3=（ z2 +γz1）Ka
=[（19-10）×3+17×2]×0.33 =20.13KPa σ3ω=γωz2=10×3=30 KPa （3）总土压力 E=
基础工程课本电子版
第3章天然地基上浅基础设计教学提示：天然地基浅基础是最常见的基础形式，本章主要介绍天然地基上浅基础的设计原理和计算方法。
重点讲述浅基础的类型选择、基础埋置深度确定、基础底面尺寸确定、地基承载力和变形验算、扩展基础的设计计算、减轻不均匀沉降危害的措施。
介绍地基与基础的共同作用概念、柱下条形基础、十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础的简化计算方法。
教学要求：本章主要使学生了解天然地基上浅基础的设计原理与计算方法，掌握浅基础设计步骤和相应的内容，包括基础类型选择、基础埋置深度确定、基础底面尺寸确定、地基承载力和变形验算、扩展基础高度验算和结构设计等。
清楚设计过程，能够根据国家相关规范熟练进行浅基础的设计计算。
了解补偿性基础概念，掌握常见的减轻建筑物不均匀沉降的建筑、结构和施工措施。
了解地基与基础的共同作用概念和一般的地基计算，了解柱下条形基础、十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础的简化计算方法和文克尔地基上梁的计算方法。
3.1概述建(构)筑物的设计和施工中，地基和基础占有很重要的地位。
它对建(构)筑物的安全和正常使用有很大的影响。
地基基础设计必须根据建(构)筑物的用途和安全等级、建筑布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基的工程地质条件，结合施工条件和环境保护等要求，合理选择地基基础方案，因地制宜，精心设计，力求基础工程安全可靠、经济合理和施工方便，以确保建(构)筑物的安全和正常使用。
地基可分为天然地基与人工地基。
直接放置基础的天然土层称为天然地基。
若天然地基土质过于软弱或有不良的工程地质问题，需要经过人工加固或处理后才能修筑基础，称为人工地基。
天然地基上的基础，由于埋置深度不同，采用的施工方法、基础结构形式和设计计算方法也不相同，根据埋置深度可以分为浅基础和深基础两类。
当基础的埋置深度小于基础的最小宽度时，称为浅基础。
浅基础埋入地层深度较浅(一般小于5m),设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构形式和施工方法也较简单，造价也较低，是建(构)筑物最常用的基础类型。
基础工程(土木091)-A卷答案
贵州大学2011-2012学年第二学期考试试卷 A基础工程注意事项：1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。
2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。
3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。
4. 满分100分，考试时间为120分钟。
一、填空题（共20分,每空1分）1．为了保证建筑物的安全与正常使用，地基与基础必须具有足的强度、稳定性和耐久性，并且变形也应在允许范围之内。
2．基础结构自身承载力及稳定性应采用作用效应的基本组合和偶然组合进行验算；3．基础沉降计算时，传至基础底面的作用效应按正常使用极限状态下作用长期效应组合。
4．基础的沉降验算包括沉降，相邻基础沉降差，桥墩的倾斜等。
5．摩擦桩基中，如果群桩中的各桩受力与单桩相同，那么群桩的沉降量大于单桩沉降量；如果群桩的沉降量与单桩相同，那么群桩中的各桩受力小于单桩受力。
6．桩按承载性状可分为端承桩和摩擦桩。
7．桩基承台按其位置可分为高桩承台和低桩承台。
8. m法适用于土质地基条件下，岩石地基地基抗力系数一般采用常数法。
9．桩产生负摩阻力时，桩端持力层越硬，截面刚度越大，中性点的位置越低。
10. 基础的下卧层是指持力层以下的土层。
二、选择题（共10分,每题1分）1．为评价填土的压实情况，在压实后应测定 C 。
A．最优含水量；B．压缩模量；C．压实系数；D．抗剪强度2．在下列桩型中，挤土效应最强的桩是B 。
A．钻孔灌注桩；B．打入式预制桩；C．H型钢桩；D．底端开口钢管桩。
3．对高耸桥墩而言，应控制的地基变形特征是C 。
A．沉降量，沉降差；B．倾斜，沉降差；C．沉降量，倾斜；D．沉降差，局部倾斜。
4．受竖向荷载桩，关于桩端阻力荷载分担大小，说法正确的是：A ，桩端阻力发挥值越大。
A．长径比l/d越小，桩土相对刚度越大；B．长径比l/d越小，桩土相对刚度越小；C．长径比l/d越大，桩土相对刚度越大；D．长径比l/d越大，桩土相对刚度越小。
土力学与基础工程试卷(含答案)
A.50㎏B.60㎏C.70㎏D.ABC都不是(D)
7.土的抗剪强度关系式为：的说明是粘土。
A. B. C. D. (B)
8.标贯实验时，当钻杆长度大于m时，应进行长度修正。
A.9B.6C.3D.1(C)
9.当上层土与下卧软弱土层的压缩模量比大于时，要进行软弱下卧层验算。
1.随深度增加，土的附加应力越来越Байду номын сангаас。（×）
2.土的质量密度与土的比重不是同一概念.（√）
3.当e=b/6时，基底应力为三角形分布。（√）
4.土的压缩变形主要是土中孔隙内的气体和水被挤出而产生的。（√）
5.在荷载作用下，地基中只会产生附加应力，不会产生剪力。（×）
6.标准贯入试验触探杆的直径为42mm。（√）
3、简述浅基础设计内容。
答、天然地基上浅基础的设计，包括下列各项内容：
(1)选择基础的材料、类型，进行基础平面布置；
(2)确定地基持力层和基础埋置深度；
(3)确定地基承载力；
(4)确定基础的底面尺寸，必要时进行地基变形与稳定性验算；
(5)进行基础结构设计(对基础进行内力分析、截面计算并满足构造要求)；
A.1B.2C.3D.4(C)
10.单桩静载试验预制桩在打入粘性土后不得少于天才能进行验桩试验。
A.7天B.15天C.25天D.45天(B)
三、简述题
1、减轻不均匀沉降的措施有哪些？
1、答1．建筑物的体型应力求简单
建筑物的体型指的是其在平面和立面上的轮廓形状。体型简单的建筑物，其整体刚度大，抵抗变形的能力强。因此，在满足使用要求的前提下，软弱地基上的建筑物应尽量采用简单的体型，如等高的“一”字形。
《基础工程》中国建筑工业出版社(第三版)课后习题答案教程文件
为符合砖的模数， 取 b=1.2m， 砖 基 础 所需的台阶数为：
n12002408 260
(2)按持力层承载力确定基底宽度 因为d=0.5m，所以fa= fak=130kPa。
bfa F k gG d13 12 05 0 0.0 51.2m 5
=264.5kN>216.9kN（可以）
(4)确定底板配筋 对柱边Ⅰ-Ⅰ截面，按式（2-65）计算弯矩：
M Ⅰ ＝ 4 18pjmaxpj2bbcpjmaxpjblac2
1 23 .3 715 .72 21.60.323 .3 715 .72 1.62.40.32
48 1 3 .8k7N m
(2)确定基础埋深及地基承载力特征值 由于地下水位在地表下1.6m深处，为避免施工困难，基础 埋深不宜超过1.6m。根据浅埋的原则，现取埋深d=1.0m。 查表2-5，得细砂的ηd=3.0，地基承载力特征值为：
fa= fak+ηdγ m (d-0.5)=140+3.0×16.4×(1-0.5) =164.6kPa
AsⅠ
M 0.9 f yh0
13.87 160 16m 02 2m 0.9210 455
配钢筋15f12，As＝1695mm2>1602mm2，平行于基底长边布置。
对柱边Ⅱ-Ⅱ截面（平行于基础长边），按式（2-62）
计算弯矩：
MⅡ
1 24
pj(b―bc)2(2l+ac)
1 1.6 4 1 .6 0 0 .3 2 2 2 .4 0 .3 5 .5 k 0 m N
M 1 2p jb 1 2 1 2 1.5 8 0 5 .52 3 2.9 1 kN m
基础工程课后习题答案
第二章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，施工时除将中砂层内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，内摩擦角标准值=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af。
【解】根据题给条件可以采用规范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kPacMdMbMfkcmdba29. 1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+ +=γγ2-3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：kPaf ak 286)250340(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>0.5m ，故还需对k f 进行修正。
基础工程浅基础ppt课件
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2.5 基础底面尺寸的确定
基本原则:所有建筑物的地基计算均应满足承载力要求
基本条件:轴心荷载下基底平均压力不大于地基承载力特征值
pk fa
偏心荷载作用下，应符合
pk fa
pk max 1.2 fa
e 1/ 6 2
2.5.1按地基持力层的承载力计算基底尺寸
1、中心荷载作用下的基础
（3）计算偏心荷载作用下的pkmax、pkmin，并对地基承载 力进行深宽修正 ，再验算是否满足公式（2.16）和 （2.21）的要求；如果不适合（太小或过大），可调整 基础底面长度l和宽度b，再验算；如此反复一、二次， 便能定出合适的基础底面尺寸。
条形基础在偏心荷载作用下，如何计算??
11
2.5.2软弱下卧层验算
地下水位在地面下 3.0m，水下土的饱和重度 sat 20kN / m3 ；该土层下面是淤泥质粘土，
其承载力特征值为 fak＝63kPa，压缩模量 Es2＝1.5Mpa，试分别验算条形和方形基础软弱下 卧层是否满足要求？若不满足要求时，在埋深不变的条件下，怎样调整才能满足要求？ (下 卧层承载力宽、深修正系数分别为b 0 和d 1.0 )
17.7kN
/
Байду номын сангаасm3
持力层土的承载力特征值
fa 170 17.7 1.0 (1.0 0.5) 178.9kPa
3.取1m长的条基作计算单元 基础宽度
b Fk
195
1.23m 3.0m
fa Gd 178 .9 20 1.0
7
取该承重墙下条形基础宽度B＝1.25M。 4.验算:
Fk
低压缩性地基土上的基础 (短暂作用）
ek 不宜大于l / 4
《基础工程》课后习题答案
基础工程课后习题答案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,饱与重度;(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,施工时除将中砂层内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,内摩擦角标准值=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af。
【解】根据题给条件可以采用规范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kPacMdMbMfkcmdba29. 1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+ +=γγ2-3 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(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>0、5m,故还需对k f 进行修正。
基础施工工作面宽度的确定
基础施工工作面宽度的确定
确定基础施工工作面的宽度是非常重要的，它涉及到基础的稳
定性和承载能力。
确定基础施工工作面宽度需要考虑以下几个方面：
1. 结构设计要求，首先，需要根据建筑或结构的设计要求来确
定基础的工作面宽度。
结构设计师通常会根据建筑物的荷载、土壤
条件、地基类型等因素来确定基础工作面的宽度。
2. 土壤条件，土壤的承载能力和稳定性是确定基础工作面宽度
的关键因素之一。
不同类型的土壤承载能力不同，需要根据实际的
土壤勘察结果来确定基础工作面的宽度，以确保基础能够稳定地承
载建筑物的荷载。
3. 建筑物荷载，建筑物的荷载是确定基础工作面宽度的重要考
虑因素。
不同类型和高度的建筑物所承受的荷载不同，需要根据实
际的荷载计算结果来确定基础工作面的宽度，以确保基础能够承受
建筑物的荷载。
4. 基础类型，不同类型的基础（如浅基础、深基础）对工作面
宽度的要求也不同。
浅基础通常需要较大的工作面宽度来分散荷载，
而深基础可能需要较小的工作面宽度。
5. 当地法规和规范，最后，确定基础工作面宽度还需要考虑当地的法规和规范要求。
不同地区对基础工作面宽度的要求可能有所不同，需要遵循当地的法规和规范来确定合适的工作面宽度。
综合以上几个方面的考虑，可以确定基础施工工作面的宽度，以确保基础的稳定性和承载能力。
在实际工程中，通常需要由结构设计师、土木工程师和相关专业人员共同进行综合设计和论证。
《基础工程》课后习题及参考答案
浅基础习题及参考答案2-4 某承重墙厚240mm，作用于地面标高处的荷载F k=180kN/m,拟采用砖基础，埋深为1.2m。
地基土为粉质粘土，g＝18kN/m3，e0=0.9，f ak=170kPa。
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〕查表2-5，得ηd=1.0，代入式（2-14），得f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa按式（2-20）计算基础底面宽度：为符合砖的模数，取b=1.2m，砖基础所需的台阶数为：2-5 某柱基承受的轴心荷载F k=1.05MN，基础埋深为1m，地基土为中砂，γ=18kN/m3，f ak=280kPa。
试确定该基础的底面边长。
〔解〕查表2-5，得ηd=4.4。
f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=280+4.4×18×(1-0.5)=319.6kPa取b=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F k＝150kN/m。
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，γ＝17kN/m3，e=0.91，f ak=130kPa，E s1=8.1MPa；第二层为淤泥质土，厚度1. 6m，f ak=65kPa, E 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（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)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大，不宜作持力层；第三层中密中砂强度高，但埋深过大，暂不考虑；由于荷载不大，第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求，但由于本层厚度不大，其下又是软弱下卧层，故宜采用“宽基浅埋”方案，即基础尽量浅埋，现按最小埋深规定取d=0.5m。
基础工程教案
Foundation Engineering基础工程教案课程归属：交通学院教学课时：28学时适用专业：土木工程教案作者：程国勇基础工程教案(No. 01）课题：绪论、线性弹性地基模型、非线性弹性地基模型、地基的柔度矩阵和刚度矩阵一、教学目的使学生了解该学科的发展历程、现状与发展方向，说明本课程的学习方法。
掌握三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型，并了解它们的柔度矩阵。
二、教学内容分析重点：三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型。
难点:邓肯—张非线性弹性模型的柔度矩阵。
三、教学方法设计讲授：三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型及它们的柔度矩阵。
讨论：何谓地基模型。
研究：三种线性弹性地基模型及邓肯-张非线性弹性模型的柔度矩阵.四、教学过程1.讲解文克勒地基模型.（15min)2.讲解弹性半空间地基模型。
(15min)3.讲解分层地基模型.（10min）4.讲解非线性弹性地基模型。
(20min）5.讲解地基的柔度矩阵和刚度矩阵的概念.（10min)6.讲解三种线性弹性地基模型及邓肯—张非线性弹性模型的柔度矩阵。
(20min）五、课外作业及思考题思考题：最常用、最简单的线弹性地基模型有哪几种?基础工程教案（No。
02）基础工程教案（No. 02）课题：地基模型概述、地基模型参数的确定、地基模型的选择一、教学目的使学生了解不同的地基模型，了解合理的选择地基模型对基础设计的重要性。
掌握地基模型参数的确定方法，掌握地基模型的选择原则。
二、教学内容分析重点：地基模型参数的确定，地基模型的选择原则。
难点：握地基模型参数的确定方法。
三、教学方法设计讲授：地基模型参数的确定，地基模型的选择原则。
讨论：非线性弹性地基模型的参数及其确定方法。
研究：几种曲线的线性变换及参数确定法.四、教学过程1. 概述选择地基模型对基础设计的重要性(10min）2. 讲解文克勒地基模型中基床系数k的确定。
(15min）3.讲解几种曲线的线性变换及参数确定法（双曲线、指数曲线）。
基础工程课后习题答案
7.1《建筑地基规范》规定，地基基础设计时，所采用的荷载效应按那些规定执行？地基基础设计时，所采用的荷载效应应按：1 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合；2 计算地基变形时传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合不应计入风荷载和地震作用；3 计算挡土墙土压力，地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.04 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面计算基础或支挡结构内力，确定配筋和验算材料强度时上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数，当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态荷载效应标准组合5 基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用，但结构重要性系数不应小于1.07.2浅基础有哪些类型和特点？浅基础的类型特点：1、独立基础：也叫“单独基础”，最常用的是柱下基础。
2、条形基础：条形基础是墙下最常用的一种基础形式，当柱下独立基础不能满足要求时，也可以使用条形基础。
故按上部结构的的形式，可以将条形基础分为：a、“墙下条形基础”；b、“柱下条形基础”；c、“十字交差钢筋混凝土条形基础”。
若是相邻两柱相连，又称“联合基础”或“双柱联合基础”。
3、筏板基础：按其构造形式可以分为“梁板式”和“平板式”。
4、箱型基础：由钢筋混凝土底板、顶板和纵横交错的内外隔墙组成。
具有很大的空间刚度和抵抗不均匀沉降的能力，抗震性能好，且顶板与底板之间的空间可以做地下室。
5、壳体基础：其现阶段主要用于筒形构筑物的基础。
7.3地基土的冻胀性要考虑那些因素？跟土的类别，冻胀性，环境三个因素有关7.4确定基础埋置深度要考虑哪些因素？1．与建筑物有关的条件；2．工程地质条件；3．水文地质条件；4．地基冻融条件；5．场地环境条件。
基础工程考试复习重点
基础工程复习要点一、地基勘察1、场地与地基的概念答：①场地：指工程建筑所处的和直接使用的土地.②地基：指场地范围内直接承托建筑物基础的岩土。
2、岩土工程勘察的分级答：3、地基勘探方法有哪些.答:①地球物理勘测:用物理的方法勘测地层分布、地质构造和地下水埋藏深度等得一种勘测方法。
②坑槽深：也称为掘深法,即在建筑场地开挖探井、探坑和探槽，直接观察地基岩土层情况，并从坑槽中取高质量原状土进行实验分析。
③钻探：用钻机向地下钻孔以进行地质勘探，是目前应用最广泛的勘探方法。
④触探：是一种勘探方法也是一种现场测试方法.分：动力触探和静力触探、二、浅基础1、地基（天然地基与人工地基)与基础(浅基础与深基础）的概念。
答：①天然地基：地基内是良好的土层或者上部有较厚的良好土层，一般将基础直接做在天然土层上。
人工地基：加固上部土层，提高土层的承载能力，再将基础做在这种经人工加固后的图层上。
②浅基础:置于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基础（柱基或墙基)以及埋置深度超过5m，但小于基础宽度的大尺寸基础（箱形、筏型基础），不考虑侧面摩阻力.深基础：直接做在地基深处承载力较高的土层上,埋置深度超过m或大于基础宽度，计算时考虑摩阻力的基础。
2、地基基础的设计方法,荷载取值的规定。
答：①允许承载力设计方法 A≥S/[R] [R］地基允许承载力②极限状态设计方法 S/A=p≤ Pu/Fs Pk=（Fk+Gk)/A≤fa③可靠度设计方法3、地基基础设计等级划分，应符合的规定；答：①等级划分：甲乙丙三级高到低最根本规定：a.所有等级建筑物的地基设计都要满足承载力的要求b.设计等级甲级和乙级的建筑物均应该按地基变形设计.c。
丙级建筑物除规定的情况外,可以不做变形验算。
d.对经常收到水平荷载作用的高层建筑、高耸结构、水工结构和挡土结构，除了进行承载力验算和变形验算，还应该进行地基稳定性验算。
e.在确定基础或桩台的高度、支撑结构的截面、计算基础或支挡结构的内力,确定配筋和验算材料强度时,作用组合应按承载能力极限状态下的作用的基本组合,并采用相应的分项系数。
基础工程课后习题答案
基础工程课后习题答案2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为：（1）中砂，厚，潜水面在地表以下1m处，饱和重度；（2）粘土隔离层，厚，重度；（3）粗砂，含承压水，承压水位高出地表（取）。
问地基开挖深达 1m 时，坑底有无隆起的危险若基础埋深，施工时除将中砂层内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）基础埋深为时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力：20×＋19×2=48kPa≥承压含水层顶部净水压力=10×得：≤；故，还应将承压水位降低 =。
2-2 某条形基础底宽 b=，埋深 d=，地基土为粘土，内摩擦角标准值 =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af。
【解】根据题给条件可以采用规范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kPacMdMbMfkcmdba29. 1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+ +=γγ2-3 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N=21，试确定地基承载力特征值af。
【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(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>，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： kPad 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。
基础工程第三章
1 特征长度
梁的分类
l / 4
短梁（刚性梁）
/ 4 l l
有限长梁（有限刚性梁，中长梁） 无限长梁（柔性梁）
l称为柔度指数，为无量纲数
F0
例题 如图，集中荷载 F0=2300kN 作 用 在 长 度 l=32m的基础梁中点。混 凝 土 采 用 C30 ， 弹 性 模 量E=3107kPa，基础梁 的 截 面 惯 性 矩 I=1.5 101m4 ， 基 础 梁 宽 度 b=3m ， 基 床 系 数 k=1 103kN/m3 。 利 用 文 克 尔 地基模型计算地基梁的 反力、弯矩和剪力。
•当l时，可认为是长梁（柔性梁），可利用无限长梁或半无 限长梁的有关解答进行计算； •当/4<l<时，可认为是有限长梁（有限刚性梁） ； •当l/4时，是短梁（刚性梁），此时简单假定基底反力呈直 线变化，其截面弯距和剪力可由静力平衡条件求得。
4 bk 弹性地基梁的弹性特征
1/3以上通长配置。当肋梁腹板高≥450mm时，应设腰筋箍 筋按计算确定，做成封闭式，并局部加密。底板受力筋按 计算确定 砼强度等级≥C20，垫层为C10，厚70~100 mm
27
3.柱下条形基础、筏形和箱形基础
3.3.2 柱下条基的计算
1.基础底面尺寸确定 长度由构造要求确定，宽度由地基承载力要求确定。
l
短梁（刚性梁） 有限长梁（有限刚性梁，中长梁） 无限长梁（柔性梁）
2.集中力偶作用下的无限长梁
边界条件： w 0 x
w 0 x0
当x→∞时，w→0
M x0 M0 / 2
在集中力偶作用下，θ和V是关于O点对称的
w和M是关于O点反对称
O点左、右两侧截面上的弯矩均为M=M0/2
基础工程设计原理课后习题
基础工程设计原理2-4某承重墙厚240mm，作用于地面标高处的荷载F k=180kN/m,拟采用砖基础，埋深为1.2 m。
地基土为粉质粘土，g＝18kN/m3，e0=0.9，f ak=170kPa。
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〕查表2-5，得ηd=1.0，代入式（2-14），得f a=f ak+ηdγm(d-0.5)=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa按式（2-20）计算基础底面宽度：为符合砖的模数，取b=1.2m，砖基础所需的台阶数为：2-5某柱基承受的轴心荷载F k=1.05MN，基础埋深为1m，地基土为中砂，γ=18kN/m3，f ak =280kPa。
试确定该基础的底面边长。
〔解〕查表2-5，得ηd=4.4。
f a=f ak+ηdγm(d-0.5)=280+4.4×18×(1-0.5)=319.6kPa取b=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F k＝150kN/m。
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，γ＝17kN/m3，e=0.91，f ak=130kPa，E s1=8.1MPa；第二层为淤泥质土，厚度1.6m，f ak=65kPa,E 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（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)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大，不宜作持力层；第三层中密中砂强度高，但埋深过大，暂不考虑；由于荷载不大，第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求，但由于本层厚度不大，其下又是软弱下卧层，故宜采用“宽基浅埋”方案，即基础尽量浅埋，现按最小埋深规定取d=0.5m。
基础工程施工地基尺寸
基础工程施工地基尺寸一、引言地基工程是建筑工程的基础，其质量直接影响整个建筑工程的安全和稳定性。
地基尺寸的设计与施工是地基工程中的关键环节，尺寸合理与否直接影响地基工程的质量和安全。
本文将从地基尺寸设计的基本要求、常用的地基尺寸设计方法、地基尺寸设计的影响因素以及地基尺寸施工中的注意事项等方面进行论述，以期为地基工程施工提供一定的指导。
二、地基尺寸设计的基本要求1. 承载能力要求：地基尺寸的设计应能满足建筑物对地基的承载能力要求，确保建筑物的安全和稳定。
2. 抗倾覆能力要求：地基尺寸的设计应满足建筑物对倾覆的要求，确保建筑物不易倾斜或倒塌。
3. 地基稳定性要求：地基尺寸的设计应能确保地基与地基之间的相互影响不使地基失稳，确保地基的整体稳定性。
4. 地基承受荷载的均匀性要求：地基尺寸的设计应能确保地基承受荷载的均匀性，避免因荷载不均匀而导致地基变形或破坏。
三、地基尺寸设计的常用方法1. 传统经验法：根据地基工程的地质条件、建筑物的工程要求和之前的施工经验来设计地基尺寸，通常是结合土壤的承载力指标和建筑物的荷载来决定地基尺寸。
2. 基坑开挖法：通过进行试探和勘察确定地基的地质情况，然后结合开挖基坑的深度和建筑物的荷载来确定地基尺寸。
3. 数值模拟法：利用计算机建模软件对地基进行数值模拟，进行不同条件下地基尺寸的设计。
四、地基尺寸设计的影响因素1. 地基的地质条件：不同地质条件下的地基设计尺寸有很大差异，如砂砾土和黏性土的地基尺寸差别很大。
2. 建筑物的荷载：建筑物的不同荷载要求对地基尺寸有不同的要求，如高层建筑和低层建筑的地基尺寸要求不同。
3. 基坑开挖深度：基坑开挖深度的不同对地基设计尺寸有不同的要求，如深基坑需要更大的地基设计尺寸。
4. 地基附近环境的影响：地基附近的环境对地基设计尺寸也有重要影响，如地下水位和地表水的影响都会影响地基设计尺寸。
五、地基尺寸施工中的注意事项1. 地基施工前应进行充分的地质勘察和试探工作，深入了解地基的地质特性，为地基尺寸设计提供依据。
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基底尺寸计算
按照地基持力层的承载力计算基底尺寸
偏心荷载作用下的基础
pk fa
pkmax 1.2 fa
将作用在基础上的荷载简化为线形分布荷载
pk max Fk Gk M k Fk Gk 6ek (1 ) pk min A W b l l
Mk 偏心距 ek Fk Gk
Fk Gk (2000 200) 20 2.6 5.2 1.8 2686.7kN
作用在基础底面的力矩：
M k 1000 200 1.3 200 0.62 1384kN m
偏心距：
Mk 1384 l ek 0.515m Fk Gk 2682.7 6
Fk A bl fa G d
地基承载力验算
某独立基础，按荷载效应标准组合计算传至基础顶面竖向力 Fk=2800kN，基础埋深3m，地基土四层，地勘参数如图，不考 虑地下水影响。设计基础底面积
地基承载力验算
首先根据设计埋深对地基承载力进行深度修正，初步计算地基 承载力特征值： 持力层为细砂，查承载力修正系数表（7.10）可以得到
1600
地基承载力验算
首先根据设计埋深对地基承载力进行深度修正，初步计算地基 承载力特征值： 持力层为黏土，孔隙比e=0.85，查承载力修正系数表（7.10） 可以得到
b 0 , d 1.0
基础范围内地基土的加权平均重度为：
m (17.2 0.8 17.7 1.2) / 2 17.5kN/ m3
验算地基承载力：
pk max pk min 296.5 116.9 pk 206.7kPa<f a 223kPa 2 2 pk max 296.5kPa>1.2fa 1.2 223 267.6kPa
不满足要求，需要重新设计基础底面尺寸 继续加大基础底面积至20%，得到：
Fk A bl fa G d
一般取b/l=1.0～2.0
对于条形基础， Fk 为沿长度方向 1m 范围内（单位 长度）的上部结构传到基础顶部的竖向应力（相当
于上式中l=1m）
地基承载力验算
地基承载力特征值
根据尺寸修正
满足承载力要求
基础底面尺寸
如何设计？？？
地基承载力验算
轴心荷载作用地基底面尺寸设计步骤
Gk G dA 20 2 9.6 384kN M k M k 0 1.2Vs 400 1.2 50 460kN m
bl 2 3.0 3.22 W 5.12m3 6 6
地基承载力验算
pk max Fk Gk M k 1600 384 460 296.5 kPa pk min A W 9.6 5.12 116.9
l
a
pmin 0
p max
pmax
min
N 6e 1 l l
p max
2N pmax 3ba a l / 2e
b：垂直于力矩作用方向的基础底面边长
e<l/6: 梯形
e>l/6: 三角形
地基承载力验算
偏心荷载作用地基底面尺寸设计步骤 先根据埋深仅进行承载力特征值fak的深度修正，初步计算地 基承载力 按轴心荷载作用计算基础底面面积，增大10%~40%作为初步 的基础底面面积
Fk Gk
0.00 m D
pk = (Fk + Gk) /A
基底尺寸计算
如近似考虑基础结构与上覆填土平均重量相等，则 自重荷载可以表示为：（注意水位下取浮重度）
Gk G dA
pk = (Fk + Gk) /A
pk f a
Fk A fa G d
基底尺寸计算
对于独立基础，计算得到 A之后，先选定基础一边 尺寸（b或者l），在计算另一边长，使A=bl。
b 2.0 , d 3.0
基础范围内地基土的加权平均重度为：
m (16 1.0 17.5 2.0) / 3 17.0kN/ m3
这里仅对深度进行修正，不考虑基础宽度b的影响，先取b=3进 行计算，根据公式：
f a f ak b (b 3) d m (d 0.5) 203 0 3.0 17 (3 0.5) 330.5kPa
bl 抵抗距 W 6
2
Fk Mk
0.00 m D
Gk
以条形基础为例
pk max Fk Gk M k Fk Gk 6ek (1 ) pk min A W b l l
N e N e
N Fk G d w d w bl Mk e l N
pmin 0
地基承载力验算
某柱基础，基础顶面竖向力Fk=1600kN，Mk=400kN*m，水平 荷载Vk=50kN。地基土分三层，表层人工填土，天然重度 17.2kN/m3，层厚0.8m；第二层为粉土，天然重度17.7kN/m3， 层厚1.2 m；第三层为黏土，孔隙比e=0.85，液性指数I=0.6，天 然重度18kN/m3，fak=197kPa，层厚8.6m，基础埋深d=2m， 位于第三层黏土顶面，设计该柱基础地面尺寸
Fk 1600 A0 bl 8.74m2 f a G d 223 20 2
考虑偏心荷载的不利影响，加大基础底面积10%，得到：
A 1.1A0 1.1 8.74 9.61m2
取基础长边l=3.2m，短边b=3m，则基础面积为9.6m2 计算基础底面边缘最大压力：
pk max pk min
验算地基承载力：
pk max pk min 259.1 117.1 pk 188.1kPa<f a 223kPa 2 2 pk max 259.1kPa<1.2fa 267.6kPa 满足要求 Pk<fa，是否必满足？
软弱下卧层承载力验算
位于持力层以下且承载力明显低于持力层的土层，称为软弱下卧层 如果软弱下卧层埋藏不够深，扩散到下卧层的应力大于下卧层的承载 力时，地基仍然有失效可能，因此需要进行软弱下卧层承载力验算
作用在下卧层顶面的应力(包括自重应力和附加应力) 不应超过它的承载力： pz +pc z ≤ f az 式中： p z — 荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面的附加 应力值 p c z— 软弱下卧层顶面处的自重应力值 f az — 软弱下卧层顶面处的地基承载力特征值 （只要进行深度修正，不要进行宽度修正）
P
持力层 软弱土
软弱下卧层承载力验算
假定（1）基底附加压力以某一角度θ向下向外扩散； （2）基底总的附加压力与扩散面上总的附加压力相等 条形基础
z
矩形基础
b ( pk c d ) b 2 z tan
lb( pk cd ) z (l 2 z tan ) (b 2 z tan )
基础工程
Foundation engineering
刘海龙
liuhailong@
2016年9月
地基计算
确定基础底面尺寸时
首先要满足地基承载力要求：
计算持力层地基土承载力
软弱下卧层承载力验算
其次对部分建筑物，需要考虑地基变形的影响：
验算变形特征值
调整基础底面尺寸
先根据埋深仅进行承载力特征值fak的深度修正（即先假 定b<3m），初步计算地基承载力特征值
根据初步确定地基承载力特征值，初步计算基底宽度b
根据初步计算基底宽度b，确定是否需进行承载力特征值 fak的宽度修正（b>3m?）。如需要，进行承载力特征值 fak的深度宽度修正，重新计算地基承载力特征值 根据新的地基承载力特征值，重新计算基底宽度b 确定基底尺寸b和l，均取100mm倍数
地基承载力验算
初步计算基础底面积A：（需要注意rg取值）
Fk 2800 A bl 10.35m2 f a G d 330.5 20 3
假设采用正方形基础，b=l=3.2m>3m，地基承载力还需要重新 根据宽度进行修正（同样注意公式中r和rm区别）
f a f ak b (b 3) d m (d 0.5) 203 2.0 19 (3.2 3) 3.0 17 (3 0.5) 338.1kPa
Fk Gk 2687.7 pk 198.72kPa A 2.6 5.2 Fk Gk 6ek pk max (1 ) 316.8kPa b l l
偏心距满足要求（pk min>0）
软弱下卧层承载力验算
修正地基承载力，查表7.10，得到：
b 0.3 , d 1.6
b=2.6<3，取b=3m，根据修正公式：
f a f ak b (b 3) d m (d 0.5) 230 0 1.6 19 (1.8 0.5) 269.6 kPa
pk fa pk max 1.2 fa 满足 因此持力层承载力满足要求 2、软弱下卧层承载力验算： 根据 Es1 / Es 2 3 z / b (4.3 1.8) / 2.6 0.96 0.5 查表7.19得：
重新计算基础底面积：
Fk 2800 A bl 10.1m2 f a G d 338.1 20 3
地基承载力验算
考虑基=3.2m，此时：
A bl 10.24m2 10.1m2
可认为基础满足承载力要求
pk ：基底压力
c d ：基底位置自重应力 ( pk cd ) ：基底附加应力
：根据持力层与下卧层相对压缩模量查表确定
软弱下卧层承载力验算
某厂房的独立柱基础，底面尺寸5.2m×2.6m，结合下图中各项 资料验算持力层及软弱下卧层的承载力是否满足要求。