地基与基础工程作业一.doc

地基与基础工程课程作业一姓名： 蔡卫 学号： 02110583 班级： 地下11-3 中国矿业大学力学与建筑工程学院二O一四年五月习题1. 中等城市（人口约30万）市区某建筑物地基的地质剖面如下图所示，正方形单独基础的基地平均压力为120kPa（按永久荷载标准值乘以0.9计），地区的标准冻深z0=1.8m，从冰冻条件考虑，求基础的最小埋置深度。图 11 某市区建筑物地基的地质剖面图（标高：m）解：（1） 按公式求设计冻结深度查表求。第一层土,颗粒直径大于0.075mm的土的含量为10%，小于50%。由土的分类可知该层土为粉土。查表可知；第二层d0.25mm占55%，大于50%；d0.5mm占40%，小于50%，为中砂，。查表求。第一层为粉土，天然含水量，层底距地下水位,冻涨等级为，即冻涨，取0.9；第二层为中砂，冻结期间冻结层底距地下水位0.2m0.5m，冻涨等级为，即强冻涨，取0.85.查表求。环境为城市近郊，取0.95。按第一层土计算，按第二层土计算，折算冻结深度：折算冻结深度进入第二层土里，故残留冻土层主要存在于第二层土。（2） 求基础最小埋置深度按照正方形基础，强冻涨土，不采暖，基底平均压力为120kPa等条件，查表得允许残留冻土层厚度为0.38m。由公式求得基础的最小埋深习题2. 地基工程地基剖面如下图所示，条形基础宽度b=2.5m，如果埋置深度分别为0.8m和2.4m，试用地基基础设计规范公式确定土层和土层的承载力特征值fa。图 21 某地基工程地质剖面图（1） 当埋置深度为0.8m时用公式计算地基承载力特征值对于土层，查表可知，故（2） 当埋置深度为2.4m时对于土层，查表可知，又土层为砂土，且b=2.5m3m,故取b=3m故习题3. 已知按荷载标准组合承重墙每1m中心荷载（至设计地面）为188kN，刚性基础埋置深度d=1.0m,基础宽度1.2m，地基土层如图所示，试验算第层软弱土层的承载力是否满足要求？图 31 地基土层的分布示意图（1） 计算软弱下卧层顶面处的附加压力Pz又，故查表可知地基压力扩散角故（2） 计算软弱下卧层顶面处的自重应力（3） 计算软弱下卧层经深度修正后的地基承载力特征值查表可得，故（4） 验算软弱下卧层的承载力利用公式即满足条件故软弱土层的承载力满足要求习题4. 在人口为30万的城镇建造单层工业厂房，厂房柱子断面为0.6m0.6m。按荷载标准组合作用在柱基础上的荷载（至设计地面），为竖向力F=1000kN，水平力H=60kN,力矩M=180kNm,基础梁端集中荷载P=80kN。地基为均匀粉质粘土，土的性质和地下水位见下图。地区的标准冻结深度为z0=1.6m,厂房采暖。试设计柱下刚性基础。图 41 土的性质和地下水位高度示意图（1） 计算该土层的地基承载力假设b=3m则（2） 按中心荷载初估基底面积考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即A=1.3A1=1.37.51=9.76m2采用3.2m3m基础（3） 验算基底压力基础及回填土重基础的总垂直荷载基底的总力矩总荷载的偏心基底边缘最大应力满足承载力要求（4） 确定基础的最小埋置深度1) 查表确定由于是粉质粘土，故取1.02) 查表确定因为w=26%,wp=18%,满足wp+5w wp+9,冻结期间冻结面距地下水位的距离hw=0.4m2m,故冻涨等级为，即强冻涨，查表取为0.853) 查表确定因环境为城市近郊，故取为0.954) 查表确定hmax只考虑竖向荷载作用下基底的平均压力按照方形基础，强冻涨土，采暖，基底的平均压力为136.5kPa等条件，查表得允许的残留冻土层厚度为0.483m。5) 计算基础的设计冻结深度6) 验算基础的最小埋置深度故基础的埋置深度初步满足要求。（5） 确定基础的高度采用C15混凝土，基底平均压力100136.5200,查表可知，台阶的宽高比允许值为1：1.00，即允许的刚性角为45。由此确定基础的最小高度为了保护基础不受外力的破坏，基础的顶面必须埋在设计地面以下100-150mm，所以基础的埋置深度d必须大于基础的高度h加上保护层的厚度。故之前确定的基础埋置深度不符合要求，必须重新设计埋深。（6） 重新设计基础的埋置深度假设基础埋深d=1.4m,其他保持不变。则考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.