基础工程习题及答案

答案一一、问答1．说明膨胀土地基的变形特点及设计时应遵循的原则——膨胀土的粘粒成分主要由亲水矿物（如蒙脱石、水云母等）组成，吸水膨胀、失水收缩或反复胀缩是膨胀土地基的变形特点。由于地基土的密度、天然含水量不同，加上气候、覆盖条件的差异，其变形可能是上升型变形，也可能是下降型变形，或者二者皆有。对膨胀变形为主的地基，用增加基底压力、防止水渗入地基的措施最可靠，而对含水量较高的膨胀土地基，采用增加基底压力的方法不能采用，应以减少蒸发，防止地基土收缩下沉为出发点才是正确的。2．如何区分多年冻土及季节性冻土，并说明地基土产生冻胀的原因及其危害。冻土分为多年冻土（连续3年以上保持冻结状态）及季节性冻土（每年冻融交替一次）两大类，在我国北方及高海拔地区应考虑地基土的冻胀问题。当地温降至o°c以下，土中上部所含重力水及毛细水先后冻结时，土体中的结合水不一定冻结（如土颗粒的外层结合水在-l°c左右才冻结，内层结合水-io°c以下才冻结），它会从水膜较厚处向水膜薄处移动，当土体中既存在结合水又有毛细水不断补给时，土中水分会从土体下部向冻结峰面聚集（称为水分迁移）而冻结，使上部土层的含水量增大，在冻结面上形成冰夹层及冰透镜体。可见水分迁移并再冻结是引起地基土冻胀的主要原因。土中水结冰胶结土粒形成冻土的过程中，地基土强度大增，压缩性降低。当基础埋深处于地基土冻深范围内时，在基础的侧面及底面分别产生切向冻胀力及法向冻胀力，若基础上的荷载及基础自重不足以平衡切向及法向冻胀力时，基础会被抬起；当地温升至o°c以上，土体因冰融化使强度大幅度降低，压缩性大增，地基产生融陷。由于地基土层厚度及性状分布不均、各处冻深发展不均衡、以及受房屋采暖的影响等，地基土的冻融变化会引起基础抬升或沉陷，造成建筑物墙体开裂而破坏。3．浅基础按受力性能分类，各类基础包括哪几种？——浅基础按受力性能分为刚性基础（无筋扩展基础）及柔性基础。刚性基础如：砖基础、毛石基础、毛石混凝土基础、灰土基础、三合土基础及素混凝土基础等。柔性基础指钢筋混凝土基础。4．确定基础埋深时，应考虑哪几方面因素？（1）依建筑物的使用要求、荷载大小及性质选择埋深（2）依建筑场地工程地质及水文地质条件选择埋深（3）考虑地基土冻胀和融陷的影响确定埋深（4）考虑对已有建筑物基础的影响确定埋深（5）考虑地下水及地表水对基础埋深的影响5．说明建筑地基主要变形特征的形式，不同结构基础分别对应何种地基变形特征？地基变形的特征（指对各类建构筑物不利的地基沉降变形形式）可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜等等。如：砌体承重结构对应的地基变形特征为局部倾斜；工业与民用建筑相邻柱基，对应的地基变形特征为沉降差；单层排架结构柱基、高耸结构基础，对应的地基变形特征为沉降量；多层和高层建筑、高耸结构基础，对应的地基变形特征为倾斜。6．什么情况下应对地基进行变形验算？对设计等级为甲级、乙级及表2-10以外的丙级建筑物均应按地基变形设计——对地基进行变形验算，且变形值不超过允许值。对表2-10所列范围内的建筑物，如有下列情况之一时，仍应作变形验算：（1）地基承载力特征值小于130kpa,且体形复杂的建筑；（2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；（3）软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时；（4）相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时；（5）地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。7．在什么情况下适合用倒梁法计算柱下条基的内力？在什么具体条件下适合采用倒梁法中的静力平衡法、连续梁系数法及经验系数法进行柱下条基的内力计算？在地基土性状较均匀、上部结构刚度较好、柱间距不太大且均匀、荷载分布较均匀（如相邻柱荷载不超过20%）、基础的刚度也较大（如肋梁高不小于1/6柱距）的情况下,因地基土变形时反力重分布是趋于均匀的,可用倒梁法计算基础梁内力。当柱距较小,即使柱荷载和间距不同,基础梁较短,上部结构和基础的刚度较大,且地基土性状较均匀时,可认为基础是绝对刚性的,在荷载作用下不产生相对变形,此时可近似地用静力平衡法计算条基的内力。当上部结构刚度较好、柱距近似相等、内柱荷载相同、地基土质均匀、且基础的绝对及相对沉降量较小时,可将柱下条基假设为以柱脚作为固定铰支座,以线性分布的基底净反力为荷载,近似地按连续梁弯矩系数计算柱下条基的内力。当多跨基础梁为等跨或近似等跨时（跨度相差不大于1/10）,各柱荷载相差不大（边柱除外）,柱距较小,荷载合力重心与梁纵向形心重合时,可近似地按经验系数法,即直接用弯矩及剪力系数（各系数见表2-20、2-21中表达式）求算基础梁内力。8．柱下十字交叉基础的适用条件当柱网下地基土的强度或柱荷载在柱列的两个方向分布很不均匀时,若沿柱列的一个方向设置成单向条形基础,地基承载力及变形值往往不易满足上部结构的要求,此时,可沿柱列的两个方向设置成条形基础,形成十字交叉基础。由于基础底面积进一步扩大,基础的刚度增加,这对减小基底附加压力及基础不均匀沉降是有利的。此类基础是具有较大抗弯刚度的高次超静定体系,对地基的不均匀变形有较好的调节作用,所以,是工业与民用建筑中广泛采用的基础形式。群桩效应——群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用使各基桩侧阻bb力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同，群桩承载力往往不等于各单桩承载力之和，工程中称这一特征为群桩效应。可见，群桩效应只是摩擦型群桩才具有的特征。桩、土体系的荷载传递规律——（1）桩端土与桩周土的刚度比Eb/Es的比值越大，由桩端传递给土层的荷载越多。例bs如：E/E=1,L/d=25时，即均匀土层中的中长桩，桩端阻力占总荷载仅5%左右，接近纯bs摩擦桩；当Eb/Es=100，L/d=25时，其端阻力占总荷载约60%，即属端承桩，此时桩身下bs段侧阻力的发挥值已相应降低；当Eb/E再增大，则对端阻力分担荷载比影响不大。bs（2）桩、土的刚度比Ep/Es（即桩身相对刚度）愈大，桩端阻力所分担的荷载比例也愈大，侧阻力发挥值也相应增大；对于Ep/EsW10的中长桩（L/d"25）,其桩端阻力接近于零。例如，砂桩、碎石桩、灰土桩等桩身相对刚度均不大，其桩端阻力很小，所以在设计时需按复合地基工作原理考虑。（3）扩大端直径与桩身直径比D/d愈大，桩端阻力分担的荷载比例也愈大。（4）桩的长径比L/d对荷载传递的影响也较大。在均匀土层中的钢筋混凝土桩，其荷载传递性状主要受L/d的影响。例如，Ld^lOO时，由于桩侧表面积远远超过桩底截面积，荷载全部由桩身侧面传递，此时，桩底土再硬，桩的刚度再大或者桩端直径再粗，都不会对荷载传递产生任何影响。可见，L/d很大的桩都属摩擦桩或纯摩擦桩，即L/d很大时无需采用扩底桩。二、计算题教材p26【例题2】某办公楼外墙基础埋深2m,室内外地面标高差0.45m,上部结构荷载值Fk=240kN/m，持k力层为粉质粘土，重度丫=18kN/m3，e=0.8,IL=0.833,f\=190kPa,试求基础宽度。Lak见教材图2-2（例2附图）解：1）求修正后的地基承载力特征值厶设基础宽bv3m,Td>0.5m,.・・只进行深度修正，按表2-7及式（2—7）£=190+1.6X18X（2-0.5）=233.2kPa2）确定HH=2+0.45X1/2=2.23m3）求基础宽度取1m长墙段作计算单元，按式（2—16）b>F=1.27m取b=1.30mf—厂Ha按此试算结果，验算是否满足式（2—8）要求：pk=（Fk+Gk）/b=229kPa,p^f,满足要求。2.墙下条形基础每延米荷载Fk=180kN/m，基础埋深d=1.1m，地基承载力特征注意：当底面积确定后，对矩形基础，最终应确定基础长度l及宽度b,对中心受压基础，一般2.墙下条形基础每延米荷载Fk=180kN/m，基础埋深d=1.1m，地基承载力特征20。|怖丨380值fak=144.5kPa，墙体宽380mm,采用厚450mm的灰土基础，试确定基础底面宽度20。|怖丨380■3：7灰土力，确定墙体大放脚底宽夕（大放脚共6■3：7灰土解：⑴求修正后的地基承载力特征值厶。(修正系数6=1.1，地基土平均重度Ym=18kN/m3)设基础宽bV3m，由式(2-7)°fa=fak+Wm(d-0.5)=144.5+1.1x18(1.1-0.5)=156.38(kPa)⑵求灰土基础底面宽度b°(基础及填土的平均重度丫=20kN/m3)按式(2-16)b>Fk=180=1.34(m)f-fH156.38-20x1.1为便于施工，取b=1.5m。按式(2-13)，(第2题图)基底压力pk=(Fk+Gk)/b=(180+20X1.5X1.1)/1.5=142(kPa)pk<fa，满足式(2-8)要求。⑶求墙体大放脚底宽b＇。如图所示，墙体大放脚设6级台阶，台阶总高度为(120+60)X3=540mm按表2-15中砖基础台阶宽高比允许值为1/1.5。,b'380、/—八「I匕…,540380._「心/、即(2—2)/540=1/1.5b=(+2)x2=1100(mm)厶厶丄.J厶3•教材p46【例题6】一上部结构荷载设计值F=700kN的柱基，柱截面350X350mm,相当于室内地面的基础埋深1.8m，f；=180kPa，基础拟采用I级钢筋，混凝土强度等级为C25，基底铺设垫层100mm,试设计基础。见教材图2-23。解：1)计算基础底面积A=-=4.86m2基础底边长l=b=-：A=2.2mf—Ha计算基础底板厚度h基底净反力p=F/A=144.6kPa混凝土为C25时，/=1.27N/mm2由式(2—39)求得久纟0.27m。依以上计算结果b=2.2m，b+2h°=0.93m，属b>bc+2h0c00情况，即可能产生的冲切锥底在基础底面内。采用式(2-37)或(2—39)计算合理。在按式(2—37)求算h0时，当截面高度影响系数0hp=1，可将该不等式简化成式(2一48)，以方便计算，即P7Jb2+cb2b(l-a)-(b-b)2h=c—c(2-48)上式中：c=cc(2-49)022f1+0.7厶pj一(b-b)(b+b)当柱截面及基础底面均为正方形时c=c-c(2-50)1+0.7ftpj因基底铺设垫层，则基础底板厚h=h0+45=315mm,取350m，则h0=305mm。配筋计算：按式(2—40)、(2—41)M(l-a)2(2b+b)=97.95kN・m=97.95X106N・mmI24ccMA二十=1699mm2（I级筋，f=210N/mm2）sI0.9hfy0y1699钢筋选用012，贝U钢筋根数为丄忆=15根，采用16根钢筋，且基础四兀d2/4边留足保护层，钢筋均布即可。因为柱截面及底板均为正方形，故配筋为12@140，双向配置，见图2-23。4•教材p76【习题2】答案略。答案二一、问答1。简述刚性基础的特点及适用条件——基础自身的抗压强度远大于其抗拉、抗剪强度，能承受较大的竖向荷载，但不能承受因挠曲变形而产生的拉应力和剪应力。由于基础的抗拉、抗弯曲强度较低，当上部荷载分布不均或地基土层强度不均时，一旦产生沉降不均时，刚性基础易断裂，且刚性基础受刚性角的限制，其截面尺寸宜窄不宜宽，并应有足够的埋深。因此，当上部荷载不大且分布均匀、地基土为承载力较高的均质地基时，适宜采用刚性基础。简述柔性基础的特点——对无筋扩展基础而言，钢筋混凝土基础属柔性基础。它不仅具有一定的抗压强度，能承受上部结构的竖向荷载，且具有一定的抗拉、抗弯曲强度，能承受挠曲变形及其所产生的拉应力和剪应力，因而能抵抗一定的不均匀沉降。柔性基础不受刚性角的限制，可采用宽截面浅埋深的形式。例如，当地基承载力较低时，可加大基础宽度以减小基底单位面积荷载，使上部结构荷载与地基承载力相适应。3•将浅基础按构造及形式分类一可分为墙下条形基础（刚性及柔性）、独立基础（刚性及柔性）及连续基础，连续基础中包括柱下条形基础、十字交叉基础、筏板基础和箱形基础。4.基础工程设计的基本原则基底压力应不大于修正后的地基承载力特征值；地基变形值应不大于建筑物的地基变形允许值；水平荷载作用时应满足稳定性要求。天然地基上的浅基础设计内容及步骤是什么？在进行天然地基上的基础设计时，需考虑地基及基础两方面的设计内容。设计内容及步骤：为了适应地基强度，而且要使地基的变形及稳定性符合设计要求，天然地基设计的内容主要包括：确定基础埋深及地基承载力特征值，确定基础底面尺寸，并对地基变形及稳定性进行验算。为了保证基础自身的强度及稳定性，基础设计包括确定基础类型及材料，对基础内力进行计算，从而确定基础竖直剖面尺寸，并进行配筋计算等。确定地基承载力的常用方法有哪几种？按理论公式确定地基承载力：（1）按土力学中的太沙基公式（2-3、2-4）、汉森公式（2-5）计算出地基极限承载力p，u将地基极限承载力P除以安全系数K（K=2〜3）可得地基承载力允许值，相当于修正后的U地基承载力特征值f,即P/K=f。aua（2）按规范公式（2-6）计算地基承载力特征值f。a按原位测试法确定地基承载力特征值：参考教材p23及规范有关条文。地基承载力特征值的修正：按载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，只有在基础宽度BW3m，基础埋深DW0.5m的条件下方可适用。当B>3m,D>0.5m时，应对特征值fak进行宽度及深度修正，除岩石地基外，修正后的地基承载力特征值按下式求得：f=fk+皿—3）+与m（D—I（2-7）如何根据静载荷试验成果确定地基承载力特征值？采用0.25m2、0.50m2或1.0m2的方形载荷板对地基土进行载荷试验，当荷载压力-沉降（p-s）曲线有明显比例界限（曲线由近直线变为曲线的拐点）时，取该比例界限对应的荷载为地基承载力特征值；当曲线的比例界限不明显，但能判定极限荷载（曲线陡降前的拐点），且该极限荷载小于对应比例界限荷载值的2倍时，取极限荷载的一半为地基承载力特征值；当不能用上述二种方法确定时，当压板面积为0.25〜0.5m2，可取承压板沉降值与承压板宽度之比s/B=0.01〜0.015所对应的荷载为地基承载力特征值，但其值不应大于最大加载量的一半。确定某土层承载力时，参加统计的试验点不应少于3点，当各试验实测值的极差不超过平均值的30%时，取平均值作为该土层的地基承载力特征值九。什么情况下适宜采用柱下钢筋混凝土条形基础？当上部结构传给柱基的荷载较大，而地基土承载力较低时，则需增大基础底面积，若因受邻近建筑物或已有的地下构筑设施的限制，独立基础的底面积不能再扩展，此时可采用柱下钢筋混凝土条形基础；又如，当各柱荷载差异过大，或地基土强度不均，当采用柱下独立基础，则可能引起各基础间较大的沉降差。为防止过大的不均匀沉降，减小地基变形，则应加大基础整体刚度，此时也应采用柱下钢筋混凝土条形基础。复合基桩——多数情况下，桩顶承台下地基土也分担一部分荷载，将承台底地基土也承担荷载（即包含承台底土阻力）的基桩称为复合基桩。什么情况下应验算桩基的沉降——按《建筑地基基础设计规范》要求：对地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基；对体形复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基，以及摩擦

型桩基，均应进行沉降验算。对嵌岩桩、设计等级为丙级的桩基、吊车工作级别A5及A5以下的单层工业厂房桩基（桩端下为密实土层），可不进行沉降验算。当有可靠地区经验时，对地质条件不复杂、荷载均匀、对沉降无特殊要求的端承型桩基也可不进行沉降验算。二、计算题1．北方某城市近郊的一采暖建筑采用方形基础，对应于永久荷载的基础底面平均压力标准值pk=144.5kPa,该地区标准冻深Z0=2.Om，地基土为粉土，冻前天然含水量w=24%，冻结期间地下水位距冻结面的距离h=1.6m，地基土平均冻胀率W耳=4%，试确定该建筑物基础的最小埋深d.。min解：⑴确定地基土冻胀性类别。由粉土地基w=24%h=1.6mn=4%，查表2-1，判定地基土为冻胀w土。⑵确定对冻深的影响系数。查表2-2得屮=1.2，查表2-3得屮=0.90，查表2-4得屮=0.95zszwze⑶计算地基土的设计冻深Zd。由式（2-2）zd=zO•屮•屮•屮=2.0X1.2X0.9X0.95=2.05（m）d0zszwze⑷确定基底允许残留的冻土层最大厚度hmax。max确定表2-5所对应的基底平均压力：p=144.5X0.9=130（kPa），查表2-5得h=0.7m。max⑸计算基础最小埋深dmin。min由式（2-1）dmin=zd-hmax=2.05－0.70=1.35（m）基础最小埋深不应小于mindmax1.35m。2•教材p39【例题4】某办公楼外墙厚360mm，上部结构荷载值Fk=88kN/m，修正后的地基承载力特征值kfa=90kPa。从室内设计地面算起，基础埋深1.55m，室外地面低于室内地面0.45m，拟采用灰土基础，试设计该外墙基础的几何尺寸，见教材图2-11。解：（1）求基础宽b按式（2—16）Fk—fFk—f-fHa8804590-20x(1.55-)2=1.38m取b=1.40m2）求墙基大放脚下灰土基础允许悬挑长度：按表2-15，pk=89kPa，b2/H0=1/1.25，设基础为两步灰土基础（即分两次铺土每次夯实至150mm厚），即厚度300mm，得b2得b2=300/1.25=240mm（3）求大放脚台阶级数：采用两皮一收（砌两层砖后，其上的一层砖往内收）及一皮一收（砌一层砖往内收一层）相间做法，每收一次，两侧各收1/4砖长，3.墙下条形灰土基础受中心荷载Fk=230kN/m，基础埋深d=1.5m,地基k承载力特征值fak=160kPa，墙体宽度380mm，灰土基础厚度H0=450mm，试确定灰土基础底面宽度b及墙体大放脚台阶数。解：⑴求修正后的地基承载力特征值£。(修正系数nd=1.5，地基土平均重度Ym=18kN/m3)设基础宽度bV3m，°f=fk+Wm(d-0・5)=160+1.5X18(1.5-0.5)=187(kPa)(第3题图)⑵求灰土基础底面宽度b。按式(2-16)b$230/(187-20X1.5)=1.46(m)取b=1.50m。⑶计算灰土基础底面的平均压力pk，确定基础悬挑段允许宽度b2。由式(2-13)pk=(230+20X1.5X1.5)/1.5=183.33(kPa)按p=183.33kPa，查表2-15得b2/H0=1/1.5，b2=450/1.5=300(mm)k202⑷求墙体大放脚台阶级数n°(设台阶每级每边收60mm)n=(b-380-2b2)/(60X2)=(1500-380-2X300)/120=4.33(级)，取5级台阶即可。4•教材p76【习题3】答案略。答案三一、问答上部结构刚度(绝对刚性和绝对柔性结构)对基础受力的影响当上部结构接近绝对刚性(如剪力墙结构、筒体结构)时，基础的整体弯曲不明显，而基础的局部弯曲必须考虑，见教材图1－6；当上部结构接近绝对柔性(如排架结构、层数较少长度较大的框架结构)时，基础的整体弯曲及局部弯曲都应考虑。基础刚度(绝对柔性和绝对刚性基础)对基底反力分布的影响基础刚度接近绝对柔性时，基底反力与基础顶面荷载(均匀分布或非均匀分布)的分布形态一致，且大小相等、方向相反，见教材图1－7；当基础刚度接近绝对刚性时，基底反力与基础顶面荷载大小相等方向相反，但反力与基础顶面荷载的分布形态不一致，当基底土性较好时，反力往往呈鞍形分布，见教材图1－8。3．单桩竖向极限承载力单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载即为单桩竖向极限承载力。通常桩的破坏是由地基土强度破坏造成的，只有在桩侧土及桩端土能提供的承载力超过桩身强度所能承受的荷载时，才会出现由桩身材料强度破坏而引起的桩的破坏。4．基桩——工程中，将群桩基础中的单桩称为基桩。5．复合桩基——由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基统称为复合桩基。工程中绝大多数桩基础均属复合桩基（当不应考虑承台底土反力时及桩承台与地基土脱开时除外）。6．群桩基础承载力的确定——工程中对端承桩基，桩数少于9根的摩擦桩基及条形基础下的桩不超过两排的桩基，将各基桩或复合基桩竖向承载力的总和作为群桩基础的承载力。不属以上情况的群桩基础（如非端承型桩基中，矩形承台的桩数大于等于9根时，或条形承台中桩超过两排时）则不能按简单叠加法求算群桩基础承载力。此时常用等代墩基法或实体深基础法确定群桩基础的承载力7.基坑围护结构的主要型式⑴放坡开挖及简易围护结构；⑵悬臂式围护结构；⑶内撑式围护结构；⑷拉锚式围护结构；⑸重力式围护结构；⑹土钉墙围护结构。常用的深基坑围护结构⑴钢板桩（槽钢钢板桩及热轧锁口钢板桩）；⑵钢筋混凝土板桩；⑶钻孔灌注桩挡墙；⑷H型钢支柱木挡板支护墙；⑸地下连续墙；⑹深层搅拌水泥土桩挡墙；⑺旋喷桩帷幕墙；⑻土钉墙；⑼支撑及锚杆。其中：⑴〜⑸属非重力式支护结构，⑹〜⑻属重力式支护结构。非重力式支护结构的破坏形式及对应的计算内容强度破坏：（见图6-4a，b，c）⑴拉锚破坏或支撑压曲当边坡上地面增加大量荷载，或者实际土压力远大于计算土压力而造成拉杆断裂，或者因锚固段失效，腰梁（围檩）破坏等，都会引起拉锚破坏；若内支撑断面过小则会引起支撑压曲失稳。为防止出现以上情况，需对锚杆承受的拉力或支撑承受的荷载进行计算，以确定拉杆和锚固体的长度、直径和强度，以及支撑的截面和强度。⑵支护墙底部移动当支护结构底部入土深度不够，或者是由于超挖，水的冲刷等原因都可能产生墙底向坑内移动，所以需正确计算支护结构的入土深度。⑶支护墙面变形过大或弯曲破坏若支护墙的横截面过小，或者实际土压力大于计算土压力，墙后意外增加大量地面荷载，或挖土超过深度等原因，都可能引起这种破坏。因此，需正确计算墙面承受的最大弯矩值，并按最大弯矩验算墙截面尺寸。当墙平面变形过大时，会引起墙后地面的过大沉降，也会给邻近的建（构）筑物、道路、管线等设施造成损害，在建（构）筑物及公共设施密集的地区进行深基坑开挖支护时，控制支护墙的平面变形尤为重要，按最大弯矩验算墙截面尺寸也是必不可少的。稳定性破坏：（见图6-4d，e，f）。⑴墙后土体整体滑动失稳软粘土边坡可能沿圆弧滑动面滑动，若拉锚的长度不够时，支护结构会随土体整体失稳，因此需对整体稳定性进行验算。⑵基坑底部隆起(题(题1附图)在饱和软粘土区进行深基坑开挖，由于坑内大量挖土卸载，坑底土可能在墙后土重及地面荷载作用下产生隆起现象。对深度较大的基坑应验算坑底土是否可能隆起，必要时还要对坑底土进行加固处理。⑶管涌在砂性土地区进行深基坑开挖时，若地下水位较高，挖土后因水头差产生较大的动水压力，此时，地下水会绕过支护结构底部并随同砂土一起涌入基坑内，会使基坑内地基土遭破坏且影响施工，情况严重时会造成墙外土体沉降使邻近建(构)筑物受损。重力式支护结构的破坏形式及对应的计算内容强度破坏：强度破坏指水泥土挡墙自身的抗剪强度不能满足要求，在荷载作用下墙体产生剪切破坏。因此，需对重力式支护结构最大剪应力处的墙身应力进行验算。稳定性破坏：⑴倾覆若水泥土挡墙的截面及重量不够，在荷载作用下墙体自重不能维持其稳定时，挡墙会随同土体整体倾覆失稳，因此需进行抗倾覆验算。⑵滑移当水泥土挡墙与土体间的抗滑力不足以抵抗墙后的荷载所产生的推力时，挡墙会产生整体滑动，使挡墙失效。所以还需进行抗滑移稳定性验算。⑶土体整体滑动失稳、坑底隆起及管涌此类破坏情况与非重力式支护结构的稳定性破坏情况类似，可参照相应情况确定验算内容。二、计算题1.某建筑物的桩基础采用直径600mm、长15m的泥浆护壁钻孔桩，承台底面以下各土层厚度、摩阻力及端阻力如下：①粉质粘土，厚度3・0m,极限摩阻力？sk=50kPa,②粘土，厚度10・0m,极限摩阻力？sk=75kPa,③粉质粘土夹细砂，厚度大于6m,极限摩阻力幺k=80kPa，极限端阻力^pk=700kPa，求单桩极限承载力Quk及基桩承载力设计值R，若由3桩组成桩基础，求3桩基础承载力设计值P3。(桩侧及桩端阻抗力分项系数y=Yp=1・67)解：由教材式(5-13)，单桩极限承载力Quk为Quk=Qsk＋QpkQk=nX0.6(50X3+75X10+80X2)=1997.04(kN)Qpk=700XnX0-62/4=197-82(kN)Quk=1997.04+197.82=2194.86(kN)由教材式(5-20),基桩承载力设计值为R=(Qs/Ys)+(Qpk/Yp)=(1997.04/1.67)+(197.82/1.67)=2194.86/1.67=1314(kN)3桩基础承载力设计值P3为：P3=3R=3X1314=3924(kN)2.悬臂板桩计算实例——教材p286习题1:砂土=19.0kN/m(p=30°砂土=19.0kN/m(p=30°c=0（1）求板桩总长（板桩埋深取1.15t），安全系数K=2。（2）求板桩最大弯矩位置t0及最大弯矩M。0max解：（（1）求板桩总长（板桩埋深取1.15t），安全系数K=2。（2）求板桩最大弯矩位置t0及最大弯矩M。0max解：（1）求板桩最小埋深t：按式（6—48a）计算主动土压力系数被动土压力系数由式（6－48a）：K=tg2(45。—号)=1a23K=tg2(45。+必)=3.0p2(h+K-旷=0aK(3.5+t)“-一13X3=032整理得：1.17t3—3.5t2-12.25t—14.29=0试算得t~5.37(m)按式(6—48b)确定板桩实际埋深:l=1.15t=1.15X5.37=6.18,取l=6.0(m)。板桩总长：3.5＋6.2=9.7(m)。(2)求to及M0max由式(6—49)：ht=|0:Kp一1KKA3.53-1=3.13m）由式（6—50）：M=—ymAx6(h+t)3K0A-3.133x32u162(kNm)3．单锚浅埋（下端铰支）板桩计算（见图6—23）单锚浅埋板桩受板