7 天然地基上的浅基础设计---例题_图文
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不安全，需重新进行设计。
4 重新设计 1）加大基础底面积20%
A 1 .2 A 1 1 .2 8 .7 1 4.4 0 m 2 8
取基础底面尺寸 3.03.61.8 0m 2
2）计算基础及台阶上的土重
G dG A 2 1.8 0 2 0 4k 3N 2
3）计算基底抵抗矩
fa fak dm(d0.5)
1971.017.5(20.5) 22k3Pa
2）中心荷载作用下基础底面积A1：
A 1fa N G d21 2 2 6 3 0 0 2 0 8.7m 4 2
2 考虑偏心荷载不利影响 1）加大基础底面积10%
A 1 .1 A 1 1 .1 8 .7 4 9 .6m 2 1
因基础宽度b=1.2m＜3m，故只进行基础深度修正。
fafa k dm (d 0 .5 )
由表7.10查得ηd=1.6，故
fa 1 7 1 .6 0 1 .2 5 (4 .8 0 .5 ) 2k 7P 4
例7.2 某场地由二层土组成，第一层为粉质粘 土，厚度为3m，天然重度γ1=18.5kN/m3，压 力扩散角θ=22°；第二层为淤泥质土，厚度为 2m,天然重度γ2=18kN/m3，地基承载力特征 值fak=80kPa，承载力的宽度、深度修正系数 ηb=0，ηd=1.0。条形基础的宽度取1.5m，基 础埋深为1.8m，墙传给基础的荷载（作用在 ±0.00标高处）FK=200kN/m，试验算淤泥质 土的地基承载力是否满足要求。
W l b 2 /6 3 .0 3 .6 2 /6 6 .4 m 3 8
4）计算基础边缘最大与最小应力
pmax m in
N
G A
Biblioteka Baidu
M
1.2Q W
1600 384 400 1.2 50
10 .8
6.48
259.1 117.1
k Pa
5 验算基础底面应力
解: (1)软弱下卧层承载力修正值：
fafak dm (dz0.5)
801.0 18.5(1.81.20.5)126.25kP a (2)计算软弱下卧层顶面处的自重应力：
ca h 3 .0 1.5 8 5.5 5 kPa
(3)计算软弱下卧层顶面处的附加应力：
(4) 验算下卧层的承载力：
c z z 5 5 . 5 8 2 . 6 1 3 8 . 1 k P a 1 2 6 . 2 5 k P a
所以，软弱下卧层强度不满足要求！
例7.3 已知某宾馆设计框架结构，独立基 础，承受上部荷载N=2800kN。基础埋深 d=3.0m。地基土分4层，如下图示。计算 基础底面积。
解：1）先进行地基承载力特征值深宽修正，由表 7.10查得细砂的承载力修正系数ηb=2.0ηd=3.0。
基础埋深范围内土的加权平均重度为：
m 1 6 1 1 1 2 .5 7 25 3 1 1.0 7 k/N m 3
先假定基础宽度b≤3m，经深度修正后地基承载力
特征值fa为： fa fak dm(d0.5)
？
p max m in
N
G A
M
1.2Q W
1600 384 400 1.2 50
9.60
5.12
296.5 116.9
k Pa
3 验算基础底面应力
1 2(pma x pm)i n(29 .5 6 11 .9)/6 220 .7k6P fa a22 kP 3 pma x 29 .5k6P 1 a .2fa1.222 236 .6k7Pa
例7.1 某住宅楼为6层，经岩土工程勘察得地基承载
力特征值fak=170kPa。设基础宽度为1.2m，埋深 4.8m，试求经宽深修正后的地基承载力特征值fa。 已知该地基土的孔隙比e为0.716,塑性指数为0.66。 基底以上土的加权平均重度为15.3kN/m3。
解：根据公式7.11计算：
fa fa kb( b 3 ) dm ( d 0 .5 )
取基础底面尺寸 3.03.29.6m 2
基础宽度不大于3m
2）计算基础及台阶上的土重
G dG A 2 9 .6 2 0 3k 8N 4
3）计算基底抵抗矩
W l b 2 /6 3 .0 3 .2 2 /6 5 .1 m 3 2
4）计算基础边缘最大与最小应力
3）地基承载力特征值宽度修正
fa 3.5 3 b0 ( b 3 ) 3.5 3 2 .0 0 1 .0 9 ( 3 .2 3 .0 )
3.5 3 7 .6 0 3.1 k 3P 8 a
4）基础底面积
A 0fa N G d 3.2 3 1 2 8 8 0 3 0 2 2 0.7 1 8 1 8 0 .1 m 0 0 2
1）地基承载力特征值宽深修正：
根据粘土层 e0.8,5 IL0.6查0表7.10得承
载力修正系数 b
0,d
1.0。
基础埋深范围内土的加权平均重度为：
m 1.2 7 0 0 ..8 8 1 1 .2 .7 7 1 .2 1.5 k 7/N m 3
先假定基础宽度不大于3m，粘土地基承载力特 征值fa为：
实际采用基础底面积为：
3 .2 3 .2 1.2 m 0 2 1.1 m 0 2
例7.4 某工厂厂房设计框架结构独立基础。地基土分 为三层，如下图所示。基础埋深d=2.0m，位于第三层 粘土层顶面。上部荷载N=1600kN，M=400kN·m，水 平荷载Q=50kN。设计柱基底面尺寸。
解：1 先按中心荷载作用计算基础底面积A1：
2033.017.0(30.5) 20312.7533.05kPa
2）基础底面积初算
A 0fa N G d 3.2 5 3 2 8 0 3 0 0 2 2 0.5 7 8 1 0 0 .3 0 m 0 2 5
采用正方形基础，基底边长取3.2m。 因基底宽度超过3m，地基承载力特征值还需 重新进行宽度修正。
条形基础基底接触压力：
p ＝ F k /b G d 2/1 0 .5 2 0 1 . 0 8 1.3 6 kP 9
基底附加压力：
p 0 ＝ p m d 1.3 6 1 .5 9 8 1 .8 1.0 3 k6 Pa
附加应力：
z b p 2 0 z tb a n 1 .5 1 2 1 .3 2 1 t .5 a 6 2n 2 2 2 .4 .0 0 7 8 4 .6 k 2Pa
1 2(pm ax pm)i n(25 .1 9 11 .1)/7 218 .1k8P a fa22 kP 3 a pma x 25 .1k9P 1 a .2fa1.222 2 36 .6k7Pa
满足要求。
柱基础底面尺寸设计值为 3.03.61.8 0m 2。
4 重新设计 1）加大基础底面积20%
A 1 .2 A 1 1 .2 8 .7 1 4.4 0 m 2 8
取基础底面尺寸 3.03.61.8 0m 2
2）计算基础及台阶上的土重
G dG A 2 1.8 0 2 0 4k 3N 2
3）计算基底抵抗矩
fa fak dm(d0.5)
1971.017.5(20.5) 22k3Pa
2）中心荷载作用下基础底面积A1：
A 1fa N G d21 2 2 6 3 0 0 2 0 8.7m 4 2
2 考虑偏心荷载不利影响 1）加大基础底面积10%
A 1 .1 A 1 1 .1 8 .7 4 9 .6m 2 1
因基础宽度b=1.2m＜3m，故只进行基础深度修正。
fafa k dm (d 0 .5 )
由表7.10查得ηd=1.6，故
fa 1 7 1 .6 0 1 .2 5 (4 .8 0 .5 ) 2k 7P 4
例7.2 某场地由二层土组成，第一层为粉质粘 土，厚度为3m，天然重度γ1=18.5kN/m3，压 力扩散角θ=22°；第二层为淤泥质土，厚度为 2m,天然重度γ2=18kN/m3，地基承载力特征 值fak=80kPa，承载力的宽度、深度修正系数 ηb=0，ηd=1.0。条形基础的宽度取1.5m，基 础埋深为1.8m，墙传给基础的荷载（作用在 ±0.00标高处）FK=200kN/m，试验算淤泥质 土的地基承载力是否满足要求。
W l b 2 /6 3 .0 3 .6 2 /6 6 .4 m 3 8
4）计算基础边缘最大与最小应力
pmax m in
N
G A
Biblioteka Baidu
M
1.2Q W
1600 384 400 1.2 50
10 .8
6.48
259.1 117.1
k Pa
5 验算基础底面应力
解: (1)软弱下卧层承载力修正值：
fafak dm (dz0.5)
801.0 18.5(1.81.20.5)126.25kP a (2)计算软弱下卧层顶面处的自重应力：
ca h 3 .0 1.5 8 5.5 5 kPa
(3)计算软弱下卧层顶面处的附加应力：
(4) 验算下卧层的承载力：
c z z 5 5 . 5 8 2 . 6 1 3 8 . 1 k P a 1 2 6 . 2 5 k P a
所以，软弱下卧层强度不满足要求！
例7.3 已知某宾馆设计框架结构，独立基 础，承受上部荷载N=2800kN。基础埋深 d=3.0m。地基土分4层，如下图示。计算 基础底面积。
解：1）先进行地基承载力特征值深宽修正，由表 7.10查得细砂的承载力修正系数ηb=2.0ηd=3.0。
基础埋深范围内土的加权平均重度为：
m 1 6 1 1 1 2 .5 7 25 3 1 1.0 7 k/N m 3
先假定基础宽度b≤3m，经深度修正后地基承载力
特征值fa为： fa fak dm(d0.5)
？
p max m in
N
G A
M
1.2Q W
1600 384 400 1.2 50
9.60
5.12
296.5 116.9
k Pa
3 验算基础底面应力
1 2(pma x pm)i n(29 .5 6 11 .9)/6 220 .7k6P fa a22 kP 3 pma x 29 .5k6P 1 a .2fa1.222 236 .6k7Pa
例7.1 某住宅楼为6层，经岩土工程勘察得地基承载
力特征值fak=170kPa。设基础宽度为1.2m，埋深 4.8m，试求经宽深修正后的地基承载力特征值fa。 已知该地基土的孔隙比e为0.716,塑性指数为0.66。 基底以上土的加权平均重度为15.3kN/m3。
解：根据公式7.11计算：
fa fa kb( b 3 ) dm ( d 0 .5 )
取基础底面尺寸 3.03.29.6m 2
基础宽度不大于3m
2）计算基础及台阶上的土重
G dG A 2 9 .6 2 0 3k 8N 4
3）计算基底抵抗矩
W l b 2 /6 3 .0 3 .2 2 /6 5 .1 m 3 2
4）计算基础边缘最大与最小应力
3）地基承载力特征值宽度修正
fa 3.5 3 b0 ( b 3 ) 3.5 3 2 .0 0 1 .0 9 ( 3 .2 3 .0 )
3.5 3 7 .6 0 3.1 k 3P 8 a
4）基础底面积
A 0fa N G d 3.2 3 1 2 8 8 0 3 0 2 2 0.7 1 8 1 8 0 .1 m 0 0 2
1）地基承载力特征值宽深修正：
根据粘土层 e0.8,5 IL0.6查0表7.10得承
载力修正系数 b
0,d
1.0。
基础埋深范围内土的加权平均重度为：
m 1.2 7 0 0 ..8 8 1 1 .2 .7 7 1 .2 1.5 k 7/N m 3
先假定基础宽度不大于3m，粘土地基承载力特 征值fa为：
实际采用基础底面积为：
3 .2 3 .2 1.2 m 0 2 1.1 m 0 2
例7.4 某工厂厂房设计框架结构独立基础。地基土分 为三层，如下图所示。基础埋深d=2.0m，位于第三层 粘土层顶面。上部荷载N=1600kN，M=400kN·m，水 平荷载Q=50kN。设计柱基底面尺寸。
解：1 先按中心荷载作用计算基础底面积A1：
2033.017.0(30.5) 20312.7533.05kPa
2）基础底面积初算
A 0fa N G d 3.2 5 3 2 8 0 3 0 0 2 2 0.5 7 8 1 0 0 .3 0 m 0 2 5
采用正方形基础，基底边长取3.2m。 因基底宽度超过3m，地基承载力特征值还需 重新进行宽度修正。
条形基础基底接触压力：
p ＝ F k /b G d 2/1 0 .5 2 0 1 . 0 8 1.3 6 kP 9
基底附加压力：
p 0 ＝ p m d 1.3 6 1 .5 9 8 1 .8 1.0 3 k6 Pa
附加应力：
z b p 2 0 z tb a n 1 .5 1 2 1 .3 2 1 t .5 a 6 2n 2 2 2 .4 .0 0 7 8 4 .6 k 2Pa
1 2(pm ax pm)i n(25 .1 9 11 .1)/7 218 .1k8P a fa22 kP 3 a pma x 25 .1k9P 1 a .2fa1.222 2 36 .6k7Pa
满足要求。
柱基础底面尺寸设计值为 3.03.61.8 0m 2。