基础工程浅基础(第二版)课后复习题答案
基础工程(第二版)第五章习题解答

习 题【5-1】某桥墩矩形沉井基础如图5-19示。
已知作用在基底中心的荷载N =21000kN ,H =150kN ,M =2400kN-m ,H 、M 均由活载产生。
沉井平面尺寸:a =10m ,b =5m 。
沉井入土深度h =12m 。
试问:(1)若已知基底粘土层的容许承载力[f h ]=450kPa ,试按浅基础及深基础两种方法分别验算其强度是否满足。
(2)如果已知沉井侧面粉质粘土的粘聚力c =15kPa ,ϕ=20︒,γ=18kN/m 3,地下水位高出地面,试验算地基的横向抗力是否满足。
图5-19 习题5-1图解:1.基底应力验算考虑井壁侧面土的弹性抗力,则按浅基础计算由式(5-10),基底应力计算为: βσA Hd A N 30minmax ±= 式中 竖向荷载 N =21000kN水平力 H = 150 kN基础底面积 A 0 = ab =10×5= 50m 2计算宽度 m a a a b 1111010.1110.11=+=+=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯= 沉井基础如土深度 m h 12=水平向与竖向地基系数的比值0.10===mhmh C C h β ()mh h m C m h ==>-001094,注,根据表基础截面矩 32267.41510616m ab W =⨯⨯== 作用高度 m H M 161502400===λ()233109.316)12163(0.1267.41518120.1113218m h dW h b A =-⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=-+=λββ[]kPa f kPa kPa A Hd A N h 45088.41212.42712.74200.109.31651503502100030min max =<⎩⎨⎧=±=⨯⨯⨯±=±=βσ 如果不考虑井壁侧土的弹性抗力作用, 则按浅基础计算为 ⎩⎨⎧=>=±=±=±=kPakPa f kpa W M A N h 40.362450][60.47760.5742067.41240050210000min max σ 可以看出,考虑井壁侧土的弹性抗力作用,基底应力满足强度要求;但不考虑井壁侧土的弹性抗力作用,基底应力则不满足强度要求。
基础工程复习题及答案
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基础工程复习题及答案基础工程复习题及答案在学习基础工程的过程中,复习题是一个重要的辅助工具。
通过解答复习题,我们可以巩固所学知识,检验自己的理解程度,并找出自己的薄弱环节。
下面,我将为大家列举一些基础工程的复习题,并附上答案供大家参考。
1. 什么是基础工程?答案:基础工程是建筑工程中的一项重要工作,它包括地基处理、地下水处理、基坑支护等一系列工程措施,为建筑物提供稳定的基础,确保建筑物的安全和稳定。
2. 基础工程的分类有哪些?答案:基础工程可以分为浅基础和深基础两大类。
浅基础包括扩展基础、板基础、筏基础等;深基础包括桩基础、悬臂墙基础等。
3. 什么是地基处理?答案:地基处理是指对地基进行加固、改良或调整的工程措施,以提高地基的承载力和稳定性。
常见的地基处理方法有挖土换土、加固地基、灌浆等。
4. 地下水处理有哪些方法?答案:地下水处理的方法有抽水降水、降低地下水位、防渗墙等。
抽水降水是指通过井点或抽水井将地下水抽出,降低地下水位;降低地下水位是指通过排水系统将地下水排出;防渗墙是指采用防渗材料将地下水与基坑隔离。
5. 什么是基坑支护?答案:基坑支护是指在基坑周围采取一系列措施,以防止地面塌陷、土体滑移等不稳定现象。
常见的基坑支护方法有土钉墙、挡土墙、桩墙等。
通过以上复习题,我们可以对基础工程的基本概念和常见方法有一个初步的了解。
在实际学习过程中,我们还需要深入学习每个知识点的原理、计算方法和实际应用,才能真正掌握基础工程的知识。
同时,我们还可以通过解答更多的复习题来提高自己的复习效果。
可以选择一些经典教材中的习题,也可以参考一些专业网站或教学视频中的习题。
在解答复习题的过程中,我们要注意理解题意,分析问题,运用所学知识进行解答,并及时查漏补缺,弥补知识的不足。
此外,我们还可以组织小组讨论,与同学们一起解答复习题。
通过互相讨论、互相学习,我们可以加深对基础工程知识的理解,发现自己的问题并得到解决。
总之,复习题是我们学习基础工程的重要工具,通过解答复习题,我们可以巩固知识、检验理解程度。
基础工程第二版习题答案
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基础工程第二版习题答案在基础工程的第二版习题中,通常会包含对工程力学、材料力学、结构力学等基础科学知识的习题解答。
这些习题答案对于理解和掌握工程基础理论至关重要。
以下是一些可能的习题答案示例,但请注意,这些内容是虚构的,实际的习题答案应以教材和课程内容为准。
习题1:简述材料力学中的弹性模量、剪切模量和泊松比的定义,并解释它们在工程中的意义。
答案:弹性模量(E)是指材料在弹性范围内,应力与应变比值的物理量。
它反映了材料抵抗形变的能力。
剪切模量(G)是材料在剪切应力作用下,剪切应力与剪切应变的比值,它描述了材料抵抗剪切变形的能力。
泊松比(ν)是材料在受到轴向拉伸或压缩时,横向应变与轴向应变的比值。
在工程中,这些参数对于预测材料在受力时的变形行为至关重要,它们是设计结构时必须考虑的关键参数。
习题2:说明在结构力学中,如何确定一个简单梁的弯曲应力。
答案:确定简单梁的弯曲应力通常需要应用梁的弯曲理论。
首先,需要计算梁的弯矩(M),然后根据梁的截面特性(如惯性矩I)和材料的弹性模量(E),使用以下公式计算最大弯曲应力(σ):\[ \sigma = \frac{M \cdot c}{I} \]其中,c是梁截面的中性轴到最远纤维的距离。
这个公式允许我们计算在给定载荷下梁的弯曲应力,从而评估梁的承载能力。
习题3:描述如何计算一个悬臂梁在自由端承受集中载荷时的位移。
答案:悬臂梁在自由端承受集中载荷时的位移可以通过应用悬臂梁的位移公式来计算。
位移(δ)的计算公式为:\[ \delta = \frac{P \cdot L^3}{3 \cdot E \cdot I} \]其中,P是集中载荷的大小,L是悬臂梁的长度,E是材料的弹性模量,I是梁的惯性矩。
这个公式提供了在特定载荷和材料属性下,悬臂梁端部位移的计算方法。
习题4:讨论在工程中,为何需要考虑材料的疲劳寿命。
答案:在工程中,材料的疲劳寿命是评估结构在重复载荷作用下,能够安全工作多长时间的重要指标。
基础工程课后题答案 (1)
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第二章天然地基上浅基础1.浅基础和深基础的区别?浅基础埋入地层深度较浅,施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方法,浅基础在设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响,基础结构设计和施工方法也较简单;深基础埋入地层较深,结构设计和施工方法较浅基础复杂,在设计计算时需考虑基础侧面土体的影响。
2.何谓刚性基础,刚性基础有什么特点?当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由基础反力产生的弯曲拉应力和剪应力时,断面不会出现裂缝,基础内部不需配置受力钢筋,这种基础称为刚性基础。
刚性基础的特点是稳定性好,施工简便,能承受较大的荷载,所以只要地基强度能满足要求,他是桥梁和涵洞等结构物首先考虑的基础形式。
3.确定基础埋深应考虑哪些因素?基础埋深对地基承载力,沉降有什么影响?1地基的地质条件,2河流的冲刷深度,3当地的冻结深度,4上部结构形式,5当地的地形条件,6保证持力层稳定所需的最小埋置深度。
基础如果埋置在强度比较差的持力层上,使得地基承载力不够,直接导致地基土层下沉,沉降量增加,从而影响整个地基的强度和稳定性。
4何谓刚性角,它与什么因素有关?自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角称为刚性角。
它与基础圬工的材料强度有关。
5刚性扩大基础为什么要验算基底合力偏心距?目的是尽可能使基底应力分布比较均匀,以免基底两侧应力相差过大,使基础产生较大的不均匀沉降,墩台发生倾斜,影响正常使用。
6地基(基础)沉降计算包括哪些步骤?在什么情况下应验算桥梁基础的沉降?(1)确定地基变形的计算深度;(2)确定分层厚度;(3)确定各层土的压缩模量;(4)求基础地面处的附加压应力;(5)计算地基沉降;(6)确定沉降计算经验系数;(7)计算地基的最终沉降量。
(1)修建在地质情况复杂、地层分布不均或强度较小的软黏土地基及湿陷性黄土上的基础;(2)修建在非岩石地基上的拱桥、连续梁桥等超静定结构的基础;(3)当相邻基础下地基土强度有显著不同货相邻跨度相差悬殊二必须考虑其沉降差时;(4)对于跨线桥、跨线渡槽要保证桥或槽下净空高度时。
基础工程教学c第2章浅基础习题解答
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淤泥质土查P24表2-5得ηd=1.0, fak 65kPa
m
cz
dz
17kN
/ m3
faz fak d m d z 0.5
65 1.0 17 2.2-0.5 93.9kPa
∵ pcz pz 37 .4 55.39 92.79kPa<faz 93.9kPa
习题2-8 偏心受压柱下单独基础采用矩形基础 解:➢确定基础长边和短边 fa 164.6kPa
考虑偏心情况,将基底面积增大30%,即取A为:
A 1.3Fk 1.3 400 3.6m2
fa Gd 164.6-20 1
基底长宽比 n l b 1.5
A lb=nb2
得:短边 b A 3.6 1.55m
∴基底尺寸满足要求
习题2-10(P67)d 1m, fa 239kPa,l=5.4m
解:⑴矩形联合基础
因柱荷载的合力作用点无法与基底形心重合,故按 偏心受压矩形基础计算
根据地基承载力的要求:
由
pk
Fk lb
Gd
fa
Fk F1 F2 1.35
得
b
l
fa
Fk
Gd
600 900 1.35 5.4 239 20 1
⑶根据提示,取 R1 F1 900kN, b1 1m 则R2 F1 F2 R1 900 600 900 600kN
由地基承载力条件,有
l1 b1
Rk1 fa Gd
900 1.35
1 239 20 1
3m
设基础2的形心至其上柱2形心的距离为e2
对柱2形心取矩,由 M 0
∴满足软弱下卧层承载力要求
习题2-7 轴心受压柱下单独基础采用方形基础 解: 取埋深d=1m >0.5m
基础工程第二版习题解答精编WORD版
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基础工程第二版习题解答精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】习 题【2-1】如图2-31所示地质土性和独立基础尺寸的资料,使用承载力公式计算持力层的承载力。
若地下水位稳定由0.7m 下降1m ,降至1.7m 处,问承载力有何变化?图2-31 习题2-1图解:由图2-31可知:基底处取土的浮重度基底以上土的加权平均重度由020=k ϕ,查表2-6可得所以,持力层的承载力为若地下水下降1m 至1.7m ,则基底以上土的重度为 3/2.17m kN m =γ基底处土的重度为 3/0.18m kN m =γ此时,持力层的承载力为【2-2】某砖墙承重房屋,采用素混凝土(C10)条形基础,基础顶面处砌体宽度0b =490mm ,传到设计地面的荷载F k =220kN/m ,地基土承载力特征值f ak =144kPa ,试确定条形基础的宽度b 。
(1)按地基承载力要求初步确定基础宽度假定基础埋深为d=1.2m ,不考虑地基承载力深度修正,即f a =f ak =144kPam d f F b G a k 83.12.120144220=⨯-=-≥γ,取b=1.9m 初步选定条形基础的宽度为1.9m 。
地基承载力验算:满足无筋扩展基础尚需对基础的宽高比进行验算(其具体验算方法详见第三章),最后还需进行基础剖面设计。
(2)按台阶宽高比要求验算基础的宽度初步选定基础的高度为H=300mm基础采用C10素混凝土砌筑,基础的平均压力为kPa p k 8.139=查表3-2,得允许宽高比0.12==H b tg α,则不满足要求取H=0.8m此时地面离基础顶面为 1.2-0.8=0.4m>0.1m ,满足要求。
【2-3】某钢筋混凝土条形基础和地基土情况如图2-32所示,已知条形基础宽度b =1.65m ,上部结构荷载F k =220kN/m ,试验算地基承载力。
基础工程(第二版)第三章习题解答
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图 3-23 习题 3-2 图 【解】 (1) 选用混凝土的强度等级为 C20 ,查《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)得ft=1.1MPa;底板受力钢筋采用HRB335 级钢筋,查得 f y = 300MPa;纵向分布钢筋采用HPB235 级钢筋。 (2) 基础边缘处的最大和最小地基净反力:
2
⎛ 3.4 0.6 ⎞ ⎛ 3.4 0.6 ⎞ =⎜ − − 0.66 ⎟ × 3.4 − ⎜ − − 0.66 ⎟ = 1.97 m 2 2 2 ⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠
2
Fl = p j Al = 224.9 × 1.97 = 443 kN
0.7 β hp f t a m h0 = 0.7 × 1.0 × 1.1 × 10 3 × 1.26 × 0.66 = 640.3 kN
[
]
543.66 × 10 6 = 3051 mm 2 0.9 × 660 × 300 选用 16φ16@200(AsI=3217 mm2)
配筋 AsI =
3-19
【3-4】 某工业厂房柱基采用钢筋混凝土独立基础, 地基基础剖面如图 3-24 所示。已知上部结构荷载基本组合 N=2600 kN,M=450kN·m,基础采用 C20 混凝土,HRB335 级钢筋,试确定此基础的底面尺寸并进行截面验算与配筋。
基础及回填土重 基底处竖向力合力 基底处总力矩
Gk = γ G Ad = 20 × 3.0 × 3.8 × 1.5 = 342kN
∑ Fk
= 2600 + 342 = 2942kN
∑Mk
偏心距
= 450kN ⋅ m
e=
∑Mk ∑ Fk
=
450 l 3.8 = 0.15m < = = 0.63m 2942 6 6
《基础工程》课后习题及参考答案
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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》浅基础(第二版)课后习题答案
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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1.2 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=18 kN/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+ηdγ m(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。
《地基基础工程(第2版)》第四章教材习题答案[2页]
![《地基基础工程(第2版)》第四章教材习题答案[2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/0866621cf08583d049649b6648d7c1c708a10b0f.png)
4.1 何谓刚性基础?刚性基础有什么特点?答:刚性基础指用砖、石、灰土、混凝土等抗压强度大而抗弯、抗剪强度小的刚性材料制作的基础(受刚性角的限制)。
这种基础抵抗变形的能力较小,容易产生裂缝,用于地基承载力较好、压缩性较小的中小形桥梁和民用建筑中。
其特点是稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载。
4.2 浅基础按构造形式分为有哪几种类型?答:刚性扩大基础、独立基础、条形基础、十字交叉基础、筏板基础、箱形基础。
4.3 确定基础埋置深度应考虑哪些因素?答:确定基础的埋置深度时,必须综合考虑地基的地质、地形条件、河流的冲刷程度、当地的冻结深度、上部结构形式,以及保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术条件、造价等因素。
4.4 地基承载力如何确定?答:地基承载力基本容许值应首先考虑由现场荷载试验或其他原位测试取得,其值不应大于地基极限承载力的1/2;对中小桥、涵洞,当受到现场条件限制,或载荷试验和原位测试确定确有困难时,可根据岩土类别、状态及物理力学特征指标,查表确定。
4.5 什么是刚性角?请说明刚性基础的厚度与基底宽度之间应满足什么关系?答:自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角αmax ,称为刚性角。
基础底面长宽尺寸与高度有如下的关系式。
⎭⎬⎫+=+=ααtan 2)(tan 2)(H d b H l a 顺桥向宽度横桥向长度 4.6 水中基坑开挖的围堰形式有哪几种?它们各自的适用条件和特点是什么?答:水中围堰的种类有很多,有土围堰、草(麻)袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰和地下连续墙围堰等。
在水深较浅(2m 以内),流速缓慢,河床渗水较小的河流中修筑基础,可采用土围堰或草袋围堰;当水较深时,可采用钢板桩围堰。
钢板桩围堰一般适用于河床为砂土、碎石土和半干硬性黏土,并可嵌入风化岩层。
围堰内抽水深度最大可达20m 左右。
在深水中修建桥梁基础还可以采用双壁钢围堰。
双壁钢围堰一般做成圆形结构,它本身实际上是个浮式钢沉井。
最新基础工程(第二版)第二章习题解答

习题【2-1】如图2-31所示地质土性和独立基础尺寸的资料,使用承载力公式计算持力层的承载力。
若地下水位稳定由0.7m下降1m,降至1.7m处,问承载力有何变化?图2-31 习题2-1图解:由图2-31可知:基底处取土的浮重度3/2.88.90.18'mkNwsat=-=-=γγγ基底以上土的加权平均重度3/0.133.16.02.8)6.03.1(2.17mkNm=⨯+-⨯=γ由020=kϕ,查表2-6可得66.5,06.3,51.0===cdbMMM所以,持力层的承载力为kPacMdMbMfkcmdba9.64166.53.10.1306.38.12.851.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=γγ若地下水下降1m至1.7m,则基底以上土的重度为3/2.17mkNm=γ基底处土的重度为3/0.18mkNm=γ此时,持力层的承载力为kPacMdMbMfkcmdba0.86166.53.12.1706.38.10.1851.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=γγ【2-2】某砖墙承重房屋,采用素混凝土(C10)条形基础,基础顶面处砌体宽度0b =490mm ,传到设计地面的荷载F k =220kN/m ,地基土承载力特征值f ak =144kPa ,试确定条形基础的宽度b 。
(1)按地基承载力要求初步确定基础宽度假定基础埋深为d=1.2m ,不考虑地基承载力深度修正,即f a =f ak =144kPam d f F b G a k 83.12.120144220=⨯-=-≥γ,取b=1.9m 初步选定条形基础的宽度为1.9m 。
地基承载力验算:kPa f kPa b G F p a k k k 1448.1399.12.19.120220=<=⨯⨯+=+= 满足无筋扩展基础尚需对基础的宽高比进行验算(其具体验算方法详见第三章),最后还需进行基础剖面设计。
(2)按台阶宽高比要求验算基础的宽度初步选定基础的高度为H=300mm基础采用C10素混凝土砌筑,基础的平均压力为kPa p k 8.139= 查表3-2,得允许宽高比0.12==H b tg α,则m Htg b b 09.10.13.0249.020=⨯⨯⨯+=+≤α不满足要求m tg b b H 705.00.1249.09.120=⨯-=-≥α 取H=0.8mm Htg b b 09.20.18.0249.020=⨯⨯+=+≤α此时地面离基础顶面为 1.2-0.8=0.4m>0.1m ,满足要求。
第7章_浅基础复习思考题(包括选择题答案)
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基础工程复习思考题7 浅基础设计一、单选题1、根据地基损坏可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,可将地基基础设计分为( 2 )等级。
(1)二个;(2)三个;(3)四个;(4)五个2、扩展基础不包括( 1 )。
(1)柱下条形基础;(2)柱下独立基础;(3)墙下条形基础;(4)无筋扩展基础3、为了保护基础不受人类和生物活动的影响,基础顶面至少应低于设计地面( 1 )。
(1)0.1m ;(2)0.2m ;(3)0.3m ;(4)0.5m4、除岩石地基外,基础的埋深一般不宜小于( 2 )。
(1)0.4m ;(2)0.5m ;(3)1.0m ;(4)1.5m5、地基土的承载力特征值可由( 2 )确定。
(1)室内压缩试验(2)原位载荷试验;(3)土的颗粒分析试验;(4)相对密度试验6、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)推荐的计算地基承载力特征值的理论公式是以( 2 )为基础的。
(1)临塑荷载cr p ;(2)临界荷载4/1p ;(3)临界荷载3/1p ;(4)极限荷载u p7、按地基承载力确定基础底面积时,传至基础底面上的荷载效应( 1 )。
(1)应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合;(2)应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合;(3)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;(4)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1.08、在进行软弱下卧层地基承载力特征值的修正计算时,埋深d 通常取( 3 )。
(1)室外地面至基底;(2)基底至下卧层顶面;(3)室外地面至下卧层顶面;(4)室外地面至下卧层底面9、当基础宽度大于3m 或埋置深度大于( 2 )时,从载荷试验或其他原位测试、规范表格等方法确定的地基承载力特征值应进行修正。
(1)0.3m ;(2)0.5m ;(3)1.0m ;(4)1.5m10、由( 1 )得到的地基承载力特征值无须进行基础宽度和埋深修正。
基础工程 浅基础习题及参考答案
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基础工程浅基础习题及参考答案〔解〕查表2-5,得ηd=1.0,代入式(2-14),得fa= fak+ηdγ m (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:γ〔解〕查表2-5,得ηd=4.4。
fa= fak+ηdγ m (d-0.5)=280+4.4×18×(1-0.5)=319.6kPa取b=1.9m。
γ〔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。
(2)按持力层承载力确定基底宽度因为d=0.5m,所以fa= fak=130kPa。
取b=1.3m。
(3)软弱下卧层承载力验算σcz=17×2.2=37.4kPa由Es1/Es2=8.1/2.6=3.1,z=2.2-0.5=1.7m>0.5b,查表2-7得θ=23º。
faz= fak+ηdγ m (d+z-0.5)=65+1.0×17×(2.2-0.5) =93.9kPaσz+σcz=55.4+37.4=92.8kPa<faz=93.9kPa(可以) (4)基础设计因基础埋深为0.5m,若采用无筋扩展基础,则基础高度无法满足基础顶面应低于设计地面0.1m以上的要求,故采用钢筋混凝土条形基础。
采用C20混凝土,ft=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,fy=210N/mm2。
荷载设计值F=1.35Fk=1.35×150=202.5kN基底净反力基础边缘至砖墙计算截面的距离基础有效高度取基础高度h=250mm,h0=250-40-5=205mm(>107mm)。
基础工程(第二版)第四章习题解答
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习题【4-1】表4-16给出一钻孔灌注桩试桩结果,请完成以下工作:①绘制Q-s曲线;②在半对数纸上,绘制s-lg t曲线;③判定试桩的极限承载力Q u,并简要说明理由;④根据试桩曲线及桩型判别该试桩破坏模式。
表4-16 钻孔灌注桩试桩结果静载荷试验结果汇总表工程名称:习题4-1 试验桩号:极限承载力确定:1. 由静载荷试验结果汇总表可知Δs8=2.53,Δs9=7.01,Δs10=38.98 则56.501.798.3858.253.201.791089>==∆∆<==∆∆s s s s , 所以 4800kN 为破坏荷载,其前一级荷载4400kN 为单桩极限承载力。
2.Q -s 曲线为陡降型曲线,由Q -s 曲线可见,在荷载4400kN 处发生明显陡降, 其明显陡降起始点对应的荷载4400kN 为单桩极限承载力3.由s -lgt 曲线可见,在当加载到4800kN 时,s -lgt 曲线尾部明显向下弯曲,因此 其前一级荷载值4400kN 即为单桩极限承载力。
【4-2】有一根悬臂钢筋混凝土预制方桩(图4-42),已知:桩的边长b =40cm ,入土深度h =10m ,桩的弹性模量(受弯时)E =2×107kPa ,桩的变形系数α=0.5 m -1,桩顶A 点承受水平荷载Q =30kN 。
试求:桩顶水平位移x A ,桩身最大弯矩M max 与所在位置。
如果承受水平力时,桩顶弹性嵌固(转角φ=0,但水平位移不受约束),桩顶水平位移x A 又为多少?图4-42 习题4-2图解:1)αh =0.5×10=5>4.0,可查附表。
34247252110.40.21331012122100.2133100.426710I b h m EI kN m --=⋅⋅=⨯=⨯=⨯⨯⨯=⨯⋅ 5635.45.00.15.010==⨯=x A l αm mm B EI MA EI H x x xA 67.2502567.005635.4104267.05.030532311==+⨯⨯⨯=+αα=地面处:)(300kN H H ==)(3013000m kN l H M ⋅=⨯=⋅=5.030305.00=⨯==H M C H α,得αz =1.1,Z max =1.1/0.5=2.2(m) 对应的K H=1.1566,)(4.691566.15.030M 0max m kN K H H ⋅=⨯=⋅=α2)桩顶弹性嵌固时⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=12131120x x A A B EI M A EI H X B EI M A EI H ααααφφφ由5.00.15.00=⨯=l α,查表4-12得:5635.42506.26263.21111====x x A B B A φφ由φA =0,得桩顶的反弯弯矩:)(0.702506.25.06263.23011m kN B A H M ⋅-=⨯⨯-=⋅⋅-=φφαmm m B EI MA EI H x x xA 44.81044.801723.002567.06263.2104267.05.00.705635.4104267.05.030352532311=⨯=-=⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯=+-αα=【4-3】按例题4-3所给的条件,求在横向荷载作用下,多排桩的桩顶位移和桩顶荷载及桩身的最大弯距。
基础工程(第二版)第一章习题解答
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第一章 地基模型 习题解答【1-1】某住宅总压力为70kPa ,埋深1m ,淤泥质粉质粘土的天然重度为18kN/m 3,在基础埋深1m 处用直径φ1.13m 的荷载板进行室外荷载板试验,得到表1-3数据,试确定该地基的基床系数。
荷载板试验结果 表1-3 压力(kPa) p 0 60 79 110 135 154 184 207 235 沉降s (mm) 0 5.21 7.39 10.87 17.60 24.56 38.25 49.33 61.93【解】 根据式(1-21)有,1212s s p p k p −−= 式中和分别为基础底面计算压力和土的自重压力。
故有2p 1p kPa p 702=kPa p 181181=×=对应的沉降由表1-3进行线性内插,有mm s 563.1)018(060021.501=−×−−+= mm s 357.6)6070(607921.539.721.52=−×−−+= 从而有 3331212/108.1010)563.1357.6(1870m kN s s p p k p ×=×−−=−−=− 所以该地基的基床系数33/108.10m kN kp ×=【1-2】如图1-13所示,某地基表面作用p =100kPa 的矩形均布荷载,基础的宽, 长,试写出弹性半空间地基模型的柔度矩阵。
矩形荷载面积等分为4个网格单元,变形模量 ,泊松比m b 2=m l 4=Pa E M 0.50=3.0=ν。
m 2m4PaE M 0.50=3.0=ν【解】根据式(1-37),弹性半空间地基模型的柔度系数可表示为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≠−=⋅−=)( 1)( 10202j i rE j iF a E f ii ij πνπν 其中 ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎟⎠⎞⎜⎝⎛++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎟⎠⎞⎜⎝⎛++⎟⎠⎞⎜⎝⎛=11ln 1ln ln 222b a b a b a a b a b b a F ii 由题知,a=1m ,b=2m ,则当i = j 时,406.21211ln 12121ln 1212ln 21222=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎟⎠⎞⎜⎝⎛++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎟⎠⎞⎜⎝⎛++⎟⎠⎞⎜⎝⎛×=ii F 432021110394.1406.21100.53.011−×=××××−=⋅−=ππνii F a E f 41144332210394.1−×====f f f f当i ≠ j 时,m r r r r 243342112====532024334211210897.22100.53.011−×=×××−=−====ππνr E f f f f m r r r r 142243113====532024224311310793.51100.53.011−×=×××−=−====ππνr E f f f f m r r r r 236.25.0122232234114=+×====532023223411410591.2236.2100.53.011−×=×××−=−====ππνr E f f f f ⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡××××××××××××××××=−4-5-5-5-5-4-5-5-5-5-4-5--5-5-54101.394 102.897 105.793 102.591102.897 101.394 102.591 105.793105.793 102.591 101.394 102.897102.591 105.793 102.897 10394.1][f。
基础工程课后习题答案
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基础工程课后习题答案在学习基础工程这门课程的过程中,课后习题是巩固知识、检验理解的重要环节。
以下是对一些常见课后习题的详细答案。
一、关于地基承载力的问题问题:简述确定地基承载力的方法有哪些?答案:确定地基承载力的方法主要有以下几种。
1、现场载荷试验法:这是一种最直接、最可靠的方法。
通过在现场对地基进行逐级加载,并观测其沉降情况,直到地基发生破坏,从而确定地基的承载力特征值。
2、理论公式计算法:例如太沙基公式、汉森公式等。
这些公式基于一定的假设和理论推导,结合土的物理力学性质指标来计算地基承载力。
3、规范表格法:根据工程经验和大量的试验数据总结而成的规范表格,可根据土的类别、物理状态等直接查取地基承载力的基本值或标准值。
4、经验法:根据地区的工程实践经验,由有经验的工程师凭借经验来估计地基承载力。
二、基础埋置深度的影响因素问题:影响基础埋置深度的因素有哪些?答案:影响基础埋置深度的因素较为复杂,主要包括以下方面。
1、建筑物的用途和结构类型:例如高层建筑由于上部荷载大,基础埋深通常较深;而轻型建筑物基础埋深相对较浅。
2、工程地质和水文地质条件:若地基土层承载力高、性质良好,基础埋深可适当浅些;若存在软弱土层或地下水位较高,为保证地基稳定性和避免地下水的影响,基础应埋置在较好的土层中,并考虑地下水位的变化。
3、相邻建筑物的基础埋深:新建建筑物的基础埋深不宜大于相邻原有建筑物的基础埋深。
当新建建筑物基础埋深必须大于相邻原有建筑物基础埋深时,两基础间应保持一定的净距,以防止新基础施工对原有基础产生不利影响。
4、地基土冻胀和融陷的影响:在寒冷地区,基础应埋置在冰冻线以下,以防止地基土冻胀引起基础破坏。
5、作用在基础上的荷载大小和性质:荷载大、偏心距大的基础,通常需要更深的埋置深度来保证稳定性。
三、基础底面尺寸的确定问题:如何确定基础底面的尺寸?答案:确定基础底面尺寸时,需要综合考虑上部结构传来的荷载以及地基的承载能力。
第7章浅基础复习思考题(包括选择题答案)
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第7章浅基础复习思考题(包括选择题答案)第一篇:第7章浅基础复习思考题(包括选择题答案)基础工程复习思考题浅基础设计一、单选题1、根据地基损坏可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,可将地基基础设计分为(2)等级。
(1)二个;(2)三个;(3)四个;(4)五个2、扩展基础不包括(1)。
(1)柱下条形基础;(2)柱下独立基础;(3)墙下条形基础;(4)无筋扩展基础3、为了保护基础不受人类和生物活动的影响,基础顶面至少应低于设计地面(1)。
(1)0.1m;(2)0.2m;(3)0.3m;(4)0.5m4、除岩石地基外,基础的埋深一般不宜小于(2)。
(1)0.4m;(2)0.5m;(3)1.0m;(4)1.5m5、地基土的承载力特征值可由(2)确定。
(1)室内压缩试验(2)原位载荷试验;(3)土的颗粒分析试验;(4)相对密度试验6、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)推荐的计算地基承载力特征值的理论公式是以(2)为基础的。
(1)临塑荷载pcr;(2)临界荷载p1/4;(3)临界荷载p1/3;(4)极限荷载pu7、按地基承载力确定基础底面积时,传至基础底面上的荷载效应(1)。
(1)应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合;(2)应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合;(3)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;(4)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1.08、在进行软弱下卧层地基承载力特征值的修正计算时,埋深d通常取()。
(1)室外地面至基底;(2)基底至下卧层顶面;(3)室外地面至下卧层顶面;(4)室外地面至下卧层底面9、当基础宽度大于3m或埋置深度大于()时,从载荷试验或其他原位测试、规范表格等方法确定的地基承载力特征值应进行修正。
(1)0.3m;(2)0.5m;(3)1.0m;(4)1.5m10、由(1)得到的地基承载力特征值无须进行基础宽度和埋深修正。
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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1.2 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=18 kN/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+ηdγ m(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。
(2)按持力层承载力确定基底宽度因为d=0.5m,所以f a= f ak=130kPa。
取b=1.3m。
(3)软弱下卧层承载力验算σcz=17×2.2=37.4kPa由E s1/E s2=8.1/2.6=3.1,z=2.2-0.5=1.7m>0.5b,查表2-7得θ=23º。
f az= f ak+ηdγm(d+z-0.5)=65+1.0×17×(2.2-0.5) =93.9kPaσz+σcz=55.4+37.4=92.8kPa<f az=93.9kPa(可以)(4)基础设计因基础埋深为0.5m,若采用无筋扩展基础,则基础高度无法满足基础顶面应低于设计地面0.1m以上的要求,故采用钢筋混凝土条形基础。
采用C20混凝土,f t=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,f y=210N/mm2。
荷载设计值 F=1.35F k=1.35×150=202.5kN基底净反力基础边缘至砖墙计算截面的距离基础有效高度取基础高度h=250mm,h0=250-40-5=205mm(>107mm)。
配钢筋f12 @200,A s=565mm2,垫层用C10混凝土。
2-7 一钢筋混凝土内柱截面尺寸为300mm×300mm,作用在基础顶面的轴心荷载F k=400kN。
自地表起的土层情况为:素填土,松散,厚度1.0m,g=16.4kN/m 3;细砂,厚度2.6m,g=18kN/m3,g sat=20kN/m3,标准贯入试验锤击数N=1 0;粘土,硬塑,厚度较大。
地下水位在地表下1.6m处。
试确定扩展基础的底面尺寸并设计基础截面及配筋。
〔解〕(1)确定地基持力层素填土层厚度不大,且承载力偏低,不宜作持力层;由细砂层的N=10查表2-4,得f ak=140kPa,此值较大,故取细砂层作为地基持力层。
第三层硬塑粘土层的承载力亦较高,但该层埋深过大,不宜作持力层。
(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:f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=140+3.0×16.4×(1-0.5) =164.6kPa(3)确定基础底面尺寸取b=l=1.7m。
(4)计算基底净反力设计值(5)确定基础高度采用C20混凝土,f t=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,f y=210N/mm2。
取基础高度h=400mm,h0=400-45=355mm.因b c+2h0=0.3+2×0.355=1.01m<b=1.7m,故按式(2 -57)作冲切验算如下:0.7βhp f t( b c+h0) h0=0.7×1.0×1100×(0.3+0.355)×0.355=179.0kN>87.4kN(可以)(6)确定底板配筋.本基础为方形基础,故可取MⅠ=MⅡ=(1/24)p j(l―a c)2(2b+b c)配钢筋11f10双向,A s=863.5mm2>842mm2。
2-8 同上题,但基础底面形心处还作用有弯矩M k=110kN.m。
取基底长宽比为1.5,试确定基础底面尺寸并设计基础截面及配筋。
解取基础埋深为1.0m,由上题知地基承载力特征值f a=164.6kPa。
(1)确定基础底面尺寸初取基底尺寸:l=nb=1.5×1.6=2.4mF k+G k=400+20×1.6×2.4×1=476.8kN(2)计算基底净反力设计值平行于基础短边的柱边Ⅰ-Ⅰ截面的净反力:(3)确定基础高度采用C20混凝土,f t=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,f y=210N/mm2。
取基础高度h=500mm,h0=500-45=455mm。
因b c+2h0=0.3+2×0.455=1.21m<b=1.6m,故按式(2-57)作冲切验算如下(以p jmax取代式中的p j):0.7βhp f t( b c+h0) h0=0.7×1.0×1100×(0.3+0.455)×0.455=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:配钢筋15f12,A s=1695mm2>1602mm2,平行于基底长边布置。
按构造要求配筋13f10,A s=1021mm2>587mm2,平行于基底短边布置。
长钢筋放下层,短钢筋放上层。
习题3-2 某过江隧道底面宽度为33m,隧道A、B段下的土层分布依次为:A段,粉质粘土,软塑,厚度2m,E=4.2MPa,其下为基岩;B段,粘土,s=18.4MPa,其下为基岩。
试分别计算A、B段的地基基床硬塑,厚度12m,Es系数,并比较计算结果。
〔解〕本题属薄压缩层地基,可按式(10-52)计算。
A段:B段:比较上述计算结果可知,并非土越硬,其基床系数就越大。
基床系数不仅与土的软硬有关,更与地基可压缩土层的厚度有关。
习题3-3 如图中承受集中荷载的钢筋混凝土条形基础的抗弯刚度EI=2×106k N·m2,梁长l=10m,底面宽度b=2m,基床系数k=4199kN/m3,试计算基础中点C的挠度、弯矩和基底净反力。
〔解〕查相关函数表,得A x=0.57120,B x=0.31848,C x=-0.06574,D x=0.25273,A l=0.1 2342,C l=-0.19853,D l=-0.03765,E l=4.61834,F l=-1.52865。
(1)计算外荷载在无限长梁相应于A、B两截面上所产生的弯矩和剪力M a、V a、M b、Vb由式(10-47)及式(10-50)得:(2)计算梁端边界条件力F=(E l+F l D l)V a+λ(E l-F l A l)M a-(F l+E l D l)V b+λ(F l-E l A l)M bA=(4.61834+1.52865×0.03756)×121.2+0.18×(4.61834+1.52865×0.12342)×(-103.9)-(-1.52865-4.61834×0.03756)×(-131.5)+ 0.18×(-1.52865-4.618 34×0.12342)×(-78.7)=282.7kNF=(F l+E l D l) V a+λ(F l-E l A l) M a-(E l+F l D l)V b+λ(E l-F l A l)M bB=(-1.52865-4.61834×0.03756)×121.2+0.18×(-1.52865-4.61834×0.12342)×(-103.9)-(4.61834+1.52865×0.03756)×(-131.5)+ 0.18×(4.61834+1.528 65×0.12342)×(-78.7)=379.8kN=-396.7kN·m=756.8kN·m(3) 计算基础中点C的挠度、弯矩和基底净反力p=kw C=4199×0.0134=56.3kPaC习题4-1 截面边长为400mm的钢筋混凝土实心方桩,打入10m深的淤泥和淤泥质土后,支承在中风化的硬质岩石上。
已知作用在桩顶的竖向压力为800kN,桩身的弹性模量为3×104N/mm2。
试估算该桩的沉降量。
〔解〕该桩属于端承桩,桩侧阻力可忽略不计,桩端为中风化的硬质岩石,其变形亦可忽略不计。
因此,桩身压缩量即为该桩的沉降量,即习题4-2 某场区从天然地面起往下的土层分布是:粉质粘土,厚度l1=3m,q s1a =24kPa;粉土,厚度l2=6m,q s2a=20kPa;中密的中砂,q s3a=30kPa,q pa=2600kPa。
现采用截面边长为350mm×350mm的预制桩,承台底面在天然地面以下1.0m,桩端进入中密中砂的深度为1.0m,试确定单桩承载力特征值。
〔解〕习题4-3 某场地土层情况(自上而下)为:第一层杂填土,厚度1.0m;第二层为淤泥,软塑状态,厚度6.5m,q sa=6kPa;第三层为粉质粘土,厚度较大,q sa= 40kPa;q pa=1800kPa。