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
?'??sat??w?18.0?9.8?8.2kN/m3 基底以上土的加权平均重度
?17.2?(1.3?0.6)?8.2?0.6m=1.3?13.0kN/m3
由?k?200,查表2-6可得
Mb?0.51,Md?3.06,Mc?5.66
所以,持力层的承载力为
fa?Mb?b?Md?md?Mcck?0.51?8.2?1.8?3.06?13.0?1.3?5.66?1 ?64.9kPa若地下水下降1m至1.7m,则
基底以上土的重度为 ?3m=17.2kN/m 基底处土的重度为 ?m=18.0kN/m3
此时,持力层的承载力为
fa?Mb?b?Md?md?Mcck?0.51?18.0?1.8?3.06?17.2?1.3?5.66?1 ?86.0kPa
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【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b0=490mm,传到设计地面的荷载Fk=220kN/m,地基土承载力特征值fak=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fa=fak=144kPa
b?Fk220??1.83m,取b=1.9m
fa??Gd144?20?1.2初步选定条形基础的宽度为1.9m。 地基承载力验算:
pk?Fk?Gk220?20?1.9?1.2??139.8kPa?fa?144kPa b1.9 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pk?139.8kPa 查表3-2,得允许宽高比tg??b2H?1.0,则
b?b0?2Htg??0.49??2?0.3?1.0?1.09m
不满足要求
H?b?b01.9?0.49??0.705m 2tg?2?1.0取H=0.8m
b?b0?2Htg??0.49?2?0.8?1.0?2.09m
此时地面离基础顶面为 1.2-0.8=0.4m>0.1m,满足要求。
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【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Fk=220kN/m,试验算地基承载力。
图2-32 习题2-3图
解:(1)持力层承载力验算
由于b=1.65m<3m, 取b=3m
?=19?0.6?18?0.4m?18.6kN/m30.6?0.4
fa?fak??b??b?3???d?m?d?0.5??200?0?1.6?18.6?(1.0?0.5)
?214.9kPa而基底总压力为
p?Fk?Gkb?220?20?1.65?11.65 ?153.3kPa?fa?214.9kPa(2)软弱下卧层承载力验算
?19?0.6?18?0.4?(19.5?9.8)?2.0m=0.6?0.4?2.0?12.7kN/m3
faz?fak??d?m?d?z?0.5??60?0?1.1?12.7?(1.0?2.0?0.5) ?94.9kPa下卧层顶面处自重应力为
?cz?19?0.6?18?0.4?(19.5?9.8)?2.0?38kPa
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附加应力按扩散角计算,由于
Es2Es3?91.8?5,z?2.0m?0.5b?0.5?1.65?0.83m
查表表2-9,得?=250,则
??pk??c??bz?b?2z?tg?=?153.3?19?0.6?18?0.4??1.65
1.65?2?2?tg250?63.2kPa作用于下卧层顶面处得总应力为:
?z??cz?63.2?38?101.2kPa?faz?94.9kPa 所以,软弱下卧层承载力不满足。
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