清华大学版基础工程课后习题答案
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题
(1)地区的标准冻结深度为Z°=1.8m
(2)按式2-33求设计冻结深度，即Zd =?0平zs甲zw^ze
查表2-11求甲zs
第一层土： \ =所-外=8<10且d>0.075mm占土重10%<50%，为粉土，^zs=1.20
第二层土：d>0.25mm占55%>50%d>0.5mm占40%<50%,为中砂，甲zs=1.30
1.25
tan-：>=b^ = —^―: =38.66°
h 1.25
基础高度h=h= 心0=土 =旦侦=1.25m
2tg：tg：2*0.8
按长边及刚性角确定基础的尺寸如下图(单位:
mm, h>900mm,做成三层台阶)：
hH
280 —
GOOO
2000
36Q
360
.B000
3000
题
F G 188 20*1*1.2*1
土层三：由«=22°查表2-16得Mb=0.61Md=3.44Mc=6.04
=20-9.8=10.2KN m3m=(18.5一咨*2(问一9.8)*2= 9.25KN m’
则fa=0.61*10.2*3+3.44*9.25*4+6.04*10=206.35kpa
土层四：由义=32°查表2-16得Mb=2.6Md=6.35Mc=8.55
(1) 求基地压力：p =——
A
(2)基底至淤泥质粘土顶面的距离
z为1.8m.
由z/b=1.8/1.2=1.5>0.5
旦二共二3
Es25
查表2-17得压力扩散角9 =230
b'=b+2ztg 8=1.2+2*1.8* tg23 °=2.73m下卧层埋深为d =2.8m
下卧层土的浮容重为=sat-w=16.5-9.8=6.7kN/m3
查表2-12求甲zw
第一层土：®=20%底层距地下水位0.8m<1.5m冻胀等级为in级冻胀类别为冻胀
,■ zw=0.90
第二层土：地下水位离标准冻结深度为0.2m<0.5m冻胀等级为IV级冻胀类别为强冻
胀zw=0.85
查表2-13求甲ze
城市人口为30万，按城市的近郊取值Wze=0.95
按第二层土计算：.' =1.8*1.3*0.85*0.95=1.89m
题
解：(1)Q=20，查表得Mb=0.51 Md=3.06 Mc=5.66设b=3m
fa=0.51*19.2*33.06*19.2*1.25.66*12=167.8k Pa
F P 1000 802
(2)A]===7.51m
'”d 167.8 -20*1.2
a
2
考虑偏压：A =1.3A〔=1.3*7.51=9.76m2
=20.1-9.8=10.3KN m3
Ym= (18.5-9.8+19.6-9.8+20-9.8) /3=9.57KN/m3
则fa=2.6*10.3*3+6.35*9.57*6+8.55*0=445kpa
若采用第二层为持力层，由fa=235.05kpa
则A'—^— fa -d
5000
2
2Baidu Nhomakorabea.25m
235.05 -20*210*2
题
(1)埋置深度d=0.8m,持力层为粉质粘土
规范建议的地基承载力公式为fa=Mb?b+MdYmd+Mcck
%=24°查表2-16得Mb=0.80Md=3.87Mc=6.45
=3=1.89*9.8=18.5KN m3m= "g=1.8*9.8=17.64KN. m3
贝Ufa=0.8*18.5*2.5+3.87*17.64*0.8+6.45*20=220.6 kpa
采用：3.2m*3m基础 其中a=3.2 m, b=3m
下卧层顶面处的附加压力：pz-b( P一Pco)b 2z* tg
Pco=17.7*0.80.2*9.6 =16.08kPa
he 1 2* ( 17.67-16.08 )所以Pz==70.65 kPa
1.2 2*1.8* tg23
验算：PzPcz=33.36 70.65=104kPa：fd z=117.4kPa经验算，第三层软弱土层的承载力满足要求。
题
土层一：由％=16°查表2-16得Mb=0.36Md=2.43Mc=5.00
=18.5-9.8=8.7KN m3m=0
fa=Mbb+Md md+Mcck=0.36*8.7*3+0+5*15=84.4kpa
土层二：Rr=1 203 252 213 =222.7 kpaPU= -455 444 433 =444 kpa
0.8*17.7+ (19.4-9.8 ) *23
=11.9kN / m
查表2-15得,yb=0, yd=1.0(淤泥层)fdz=fakyd*m( d -0.5) =90 1*11.9*( 2.8-0.5) =117.4kPa下卧层顶面处的自重应力：Pcz=17.7*0.8 • 2* (19.4-9.8 )=33.36 kPa
(2)埋置深度d=2.4m，持力层为细砂，此时b<3m取b=3m
《=30°,查表2-16得Mb=1.9Md=5.59Mc=7.95
=；3g=1.94*9.8=19KN m3m=口8*17'；丁6*18.5=倡.2KN m3
贝Ufa=1.9*19*3+5.59*18.2*2.4+7.95*0=352.5kpa
折算冻结深度:Zd=1.2 + (1.85 -1.2) *189=1.864m
1.85
折算冻结深度进入第二层土内，故残留冻土层主要存在丁第二层土。
(3)求基础最小埋深
按照正方形单独基础，基底平■均压力为120kpa，强冻胀，冰冻等条件，查表2-14得允
许残留冻土层厚度Hmax=0.38m
由式2-34求得基础的最小埋置深度dmin=Zd -Hmax=1.864-0.38=1.484m
33
因为Pu<Erfak=1Pu=222kpa
2
Il=3 %=0.923>0.85由表2-15得气=0气=1.0
.'L _'p
m=18.5-9.8=8.7KN m3=19.6-9.8=9.8KN m3
fa=fak+%Y (b-3)+气Ym(d-0.5)=222+0+1.0*8.7*(2-0.5)=235.05kpa
因为桥墩平■面尺寸6m*2m,取基础尺寸为8m*3m
验算基底压力G=一dA=(20-10)*2*8*3=480Kn
0=匚旧=500*480= 228.33kpa<fa=235.05kpa满足承载力要求
A 8*3
基础材料采用C15混凝土，基底平■均压力200<Pk<300,由表2-8知，台阶宽高比为1:
(1)地区的标准冻结深度为Z°=1.8m
(2)按式2-33求设计冻结深度，即Zd =?0平zs甲zw^ze
查表2-11求甲zs
第一层土： \ =所-外=8<10且d>0.075mm占土重10%<50%，为粉土，^zs=1.20
第二层土：d>0.25mm占55%>50%d>0.5mm占40%<50%,为中砂，甲zs=1.30
1.25
tan-：>=b^ = —^―: =38.66°
h 1.25
基础高度h=h= 心0=土 =旦侦=1.25m
2tg：tg：2*0.8
按长边及刚性角确定基础的尺寸如下图(单位:
mm, h>900mm,做成三层台阶)：
hH
280 —
GOOO
2000
36Q
360
.B000
3000
题
F G 188 20*1*1.2*1
土层三：由«=22°查表2-16得Mb=0.61Md=3.44Mc=6.04
=20-9.8=10.2KN m3m=(18.5一咨*2(问一9.8)*2= 9.25KN m’
则fa=0.61*10.2*3+3.44*9.25*4+6.04*10=206.35kpa
土层四：由义=32°查表2-16得Mb=2.6Md=6.35Mc=8.55
(1) 求基地压力：p =——
A
(2)基底至淤泥质粘土顶面的距离
z为1.8m.
由z/b=1.8/1.2=1.5>0.5
旦二共二3
Es25
查表2-17得压力扩散角9 =230
b'=b+2ztg 8=1.2+2*1.8* tg23 °=2.73m下卧层埋深为d =2.8m
下卧层土的浮容重为=sat-w=16.5-9.8=6.7kN/m3
查表2-12求甲zw
第一层土：®=20%底层距地下水位0.8m<1.5m冻胀等级为in级冻胀类别为冻胀
,■ zw=0.90
第二层土：地下水位离标准冻结深度为0.2m<0.5m冻胀等级为IV级冻胀类别为强冻
胀zw=0.85
查表2-13求甲ze
城市人口为30万，按城市的近郊取值Wze=0.95
按第二层土计算：.' =1.8*1.3*0.85*0.95=1.89m
题
解：(1)Q=20，查表得Mb=0.51 Md=3.06 Mc=5.66设b=3m
fa=0.51*19.2*33.06*19.2*1.25.66*12=167.8k Pa
F P 1000 802
(2)A]===7.51m
'”d 167.8 -20*1.2
a
2
考虑偏压：A =1.3A〔=1.3*7.51=9.76m2
=20.1-9.8=10.3KN m3
Ym= (18.5-9.8+19.6-9.8+20-9.8) /3=9.57KN/m3
则fa=2.6*10.3*3+6.35*9.57*6+8.55*0=445kpa
若采用第二层为持力层，由fa=235.05kpa
则A'—^— fa -d
5000
2
2Baidu Nhomakorabea.25m
235.05 -20*210*2
题
(1)埋置深度d=0.8m,持力层为粉质粘土
规范建议的地基承载力公式为fa=Mb?b+MdYmd+Mcck
%=24°查表2-16得Mb=0.80Md=3.87Mc=6.45
=3=1.89*9.8=18.5KN m3m= "g=1.8*9.8=17.64KN. m3
贝Ufa=0.8*18.5*2.5+3.87*17.64*0.8+6.45*20=220.6 kpa
采用：3.2m*3m基础 其中a=3.2 m, b=3m
下卧层顶面处的附加压力：pz-b( P一Pco)b 2z* tg
Pco=17.7*0.80.2*9.6 =16.08kPa
he 1 2* ( 17.67-16.08 )所以Pz==70.65 kPa
1.2 2*1.8* tg23
验算：PzPcz=33.36 70.65=104kPa：fd z=117.4kPa经验算，第三层软弱土层的承载力满足要求。
题
土层一：由％=16°查表2-16得Mb=0.36Md=2.43Mc=5.00
=18.5-9.8=8.7KN m3m=0
fa=Mbb+Md md+Mcck=0.36*8.7*3+0+5*15=84.4kpa
土层二：Rr=1 203 252 213 =222.7 kpaPU= -455 444 433 =444 kpa
0.8*17.7+ (19.4-9.8 ) *23
=11.9kN / m
查表2-15得,yb=0, yd=1.0(淤泥层)fdz=fakyd*m( d -0.5) =90 1*11.9*( 2.8-0.5) =117.4kPa下卧层顶面处的自重应力：Pcz=17.7*0.8 • 2* (19.4-9.8 )=33.36 kPa
(2)埋置深度d=2.4m，持力层为细砂，此时b<3m取b=3m
《=30°,查表2-16得Mb=1.9Md=5.59Mc=7.95
=；3g=1.94*9.8=19KN m3m=口8*17'；丁6*18.5=倡.2KN m3
贝Ufa=1.9*19*3+5.59*18.2*2.4+7.95*0=352.5kpa
折算冻结深度:Zd=1.2 + (1.85 -1.2) *189=1.864m
1.85
折算冻结深度进入第二层土内，故残留冻土层主要存在丁第二层土。
(3)求基础最小埋深
按照正方形单独基础，基底平■均压力为120kpa，强冻胀，冰冻等条件，查表2-14得允
许残留冻土层厚度Hmax=0.38m
由式2-34求得基础的最小埋置深度dmin=Zd -Hmax=1.864-0.38=1.484m
33
因为Pu<Erfak=1Pu=222kpa
2
Il=3 %=0.923>0.85由表2-15得气=0气=1.0
.'L _'p
m=18.5-9.8=8.7KN m3=19.6-9.8=9.8KN m3
fa=fak+%Y (b-3)+气Ym(d-0.5)=222+0+1.0*8.7*(2-0.5)=235.05kpa
因为桥墩平■面尺寸6m*2m,取基础尺寸为8m*3m
验算基底压力G=一dA=(20-10)*2*8*3=480Kn
0=匚旧=500*480= 228.33kpa<fa=235.05kpa满足承载力要求
A 8*3
基础材料采用C15混凝土，基底平■均压力200<Pk<300,由表2-8知，台阶宽高比为1: