《土力学与地基基础》习题答案

桩基础习题答案

习题1.（2009年考题）某工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径1・2团，桩端进入

中等风化岩1O“，中等风化岩岩体较完整，饱和单轴抗压强度标准值为41

桩顶以下土层参数见表，估算单桩极限承载力标准值最接近下列哪个选项的数

值？（取桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数以二0-76）

QsikQk

层底深度层厚P

层序土名

（m）（〃?）

（kPa）（纥）

①黏土13.7013.7032/

②粉质黏土16.002.3040/

③粗砂1R.002.0075/

④强风化岩26.858.851802500

⑤中等风化岩34.858.00//

A.32200KNB.36800KNC.40800KND.44200KN

【解】桩端置于完整、较完整基岩的嵌岩桩单桩竖向极限承载力，由桩周土总极

限侧阻力和嵌岩段总极限阻力组成。当根据岩石单轴抗压强度确定单桩照向极限

承载力标准值时，可按下列公式计算：

Quk=Q$k+Q,k=+"&

=^x1.2x（32x13.70+40x2.30+75x2.00+180x8.85）

+0.76x41.5xl03x-xl,22=8566.2+35652.8=44219ZN

4

习题2.某钻孔灌注桩，桩径d=L0相，扩底直径。=L4〃z,扩底高度1.0m，桩

长/=12.5加，桩端入中砂层持力层0.8a土层分布：。〜6〃?黏土，q庶=4。3；

6〜10.7m粉土，4认=44此,；10.7m以下为中砂层，q&=55kP0,q冰=5500ao

试计算单桩承载力特征值。

【解】J=1.0^>0.8/1?,属大直径桩。

大直径桩单桩极限承载力标准值的计算公式为：

Quk=Qsk+%%,出

（扩底桩变截面以上2d长度范围不计侧阻力）

大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数为：

桩侧黏性土和粉土：入=（0.8/4严=（0.8/10广=0.956

桩侧砂土和碎石类土：=（0.8/J）l/3=（0.8/1.0）'3=0.928

桩底为砂土：%=（0.8/。）"3=（0.8/1.4）"3=0.830

Qltk=^-x1.0x（0.956x40x6+0.956x44x3.5）

+0.83x5500x-xl.42=1182+7027=821OkN

4

单桩承载力特征值/?=丝=%=4105块

K2

习题3.某柱子（0.5mx0.5m）竖向荷载&=2500攵N,弯矩％=560kN♦小，采

用0.3mx0.3m预制桩，桩长11.3机，承台埋深1.2/%已做设计性试桩，单桩承载

力特征值此=32（WV,试（1）确定桩数；（2）确定承台尺寸、桩间距；（3）验

算复合基桩竖向承载力；（4）承台C25混凝土，确定承台高度和验算冲切承载

力；（5）确定承台配筋（采用II级钢）。

【解】（1）确定桩数

初设承台尺寸28mx286

心5=2500+2.82x1.2x20=8.4根,选定g根。

Ra32（）

（2）确定桩布置

桩中心距为31=3x0.3=09〃，取Lbn

承台底面尺寸/?=/=Llx2+0.3x2=2.8m,桩中心距承台外缘0.3加。

（3）验算复合基桩竖向承载力

X二型"空山2=298加<（=32。m，满足。

*•nr9\0

J+G%%

2v

jlmax丁2

2500+2.82X1.2x20560x1.1_

=-----------------+——满足n。

96x1.12

=298.7+84.8=383.5W<\.2Ra=\.2x320=384&N

（4）承台高度设计及冲切承载力验算

①承台高度设计

承台斜截面受剪承载力V<BhOftboh。

设承台高度/?=0.75加，4-0.7”2（承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当混

凝土垫层时不小于50〃5，无垫层时不小于70〃??〃)，锥形承台外缘高度%=0.35，〃

(2.8-S5)一。3一丝二。7小

x22

4=ajho=0.7/0.7=1.0,满足0.25〜3.0的要求。

1.751.753u

a=------=--------=0.875

2+11.0+1

4=(季4

%=0.7m<0.86,取%=0.8/〃，葭=1.0

3…今。奇叫

/%=0.4/〃,/?v2=0.5/21,/?vl=2.8〃？

久。小。今(奇叫="。5端。-颗、2.8-

瓦=幺0=2.14m,ft=1.27此,%=0.7m

月=10x0.875x1270x2.14x0.7=1664.6kN

斜截面最大剪力设计值

2500560x1.1

V=3/V;xl.35=3x-----1---------T~x1.35=1468.4略大于1664.6W

96x1.12)

可认为满足要求。

②冲切承载力验算

受柱冲切承载力计算:

写《2[?亦心+4,,)+%(%+%垃]Phpft^

%=0.7m<0.8/w,取fihp=1.0

C25混凝土，/=1.27MP,

%=¥-0.3与=0.7〃?2.8-0.5_0.3__

%=-----------0n.3--=0.7m

4)v=A)x=a°Jk=0.7/0.7=1.0,满足0.25~1.0的要求

力0.840.84八

0=Boo、=-----------=-----------=0.7

Qv九+。-21.0+0.2

=2x[0.7x(0.5+0.7)x2]xl.0xl270x0.7=2987左N

*3

£=1.35x(F-Z2)=L35x2500

略大于2987M，可认为满足要求。

四桩以上（含四桩）承台受角桩冲切承载力计算:

N/W瓦©+%y/2）+%（q+aix/2）］%/人

0.560.56

Pxx~4+0.2外=2.+0.2

(2500560x1.P.

N,=L35x£+的=1.35x

(9-----6--x1-1-.-1-2---)----

=L35x(277.8+84.8)=489.6AN

03

G=0.3+—=0.45/z?»C-,=0.3H-----=0.45w

2-2

%、%——从承台底角桩顶内边缘引45。冲切线与承台顶面相交点至角桩内边

缘的水平距离为0.7m；冲切锥体的锥线刚好连接到柱边

九=4、=4/%=0.7/0.7=1.0,满足0.25〜1.0的要求

4=P=056=0,56=0.467

°以4+0.210+0.2

[缘G+旬/2)+氏亿+砥/2)]羯"

=[0.467x(0.45+0.7/2)x2]xl.0xl270x0.7=664.弘N

Nf=489.6W<[4.&+旬,/2)+B”(c,+4J2)]0叩/丸=664.3W满足要求。

（5）承台配筋计算

承台弯矩计算截面取柱边

2500560x1.1

承台右边柱：N/=1.35x=1.35x(277.8+84.8)=489.6RN

-9-6x1.12

承台中间柱：N/=1.35x空四=375kN

9

2500560x1.1

M=1.35x=1.35x(277.8-84.8)=290.2&N

承台左边柱：-96x1.12

柱右侧(x方向配筋)：My==3x489.6x(1.15-0.3)=1248kN-m

1248X106=6391^

A…