《基礎(chǔ)工程》課后習(xí)題答案

1、基礎(chǔ)工程課后習(xí)課后溪題答案2-1 某建筑物場(chǎng)地地表以下土層依次為：（1）中砂，厚2.0m，潛水面在地表以下1m處，飽和重度 ；（2）粘土隔離層，厚2.0m，重度；（3）粗砂，含承壓水，承壓水位高出地表2.0m（?。?wèn)地基開(kāi)挖深達(dá) 1m 時(shí)，坑底有無(wú)隆起的危險(xiǎn)？ 若基礎(chǔ)埋深，施工時(shí)除將中砂層內(nèi)地下水位降到坑底外，還須設(shè)法將粗砂層中的承壓水位降幾米才行？【解】 （1）地基開(kāi)挖深1m時(shí) 持力層為中砂層承壓含水層頂面以上土的總覆蓋壓力：20×119×2=58kPa承壓含水層頂部?jī)羲畨毫Γ?0×（2+2+2）=60kPa因?yàn)?58<60 故坑底有隆起的危險(xiǎn)！（2）基

2、礎(chǔ)埋深為1.5m時(shí)承壓含水層頂面以上土的總覆蓋壓力：20×0.519×2=48kPa承壓含水層頂部?jī)羲畨毫?10× 得：4.8m ；故，還應(yīng)將承壓水位降低 6-4.8=1.2m。2-2 某條形基礎(chǔ)底寬 b=1.8m，埋深 d=1.2m，地基土為粘土，內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值 =20°，粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值 =12kPa，地下水位與基底平齊，土的有效重度 ，基底以上土的重度。試確定地基承載力特征值 。【解】 根據(jù)題給條件可以采用規(guī)范推薦理論公式來(lái)確定地基的承載力特征值。由=20°查表2-3，得因基底與地下水位平齊，故取有效重度,故：地基承載力特征值2-3 某基礎(chǔ)寬

3、度為2m，埋深為1m。地基土為中砂，其重度為18kN/m³，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=21，試確定地基承載力特征值。【解】 由題目知，地基持力層為中砂，根據(jù)標(biāo)貫錘擊數(shù)N=21查表2-5，得：因?yàn)槁裆畲笥赿=1m>0.5m，故還需對(duì)進(jìn)行修正。查表2-5，得承載力修正系數(shù)，代入公式（2-14）得修正后的地基承載力特征值為：2-4 某承重墻厚240mm，作用于地面標(biāo)高處的荷載，擬采用磚基礎(chǔ)，埋深為1.2m。地基土為粉質(zhì)粘土，。試確定磚基礎(chǔ)的底面寬度，并按二皮一收砌法畫(huà)出基礎(chǔ)剖面示意圖。 【解】 因?yàn)榛A(chǔ)埋深d=1.2m>0.5m故需先進(jìn)行地基承載力深度修正，持力層為粉質(zhì)粘土，查表2

4、-5得 ，得修正后的地基承載力為：此基礎(chǔ)為墻下條形基礎(chǔ)，代入式2-20得條形基礎(chǔ)寬度：m為符合磚的模數(shù)取b=1.2m，磚基礎(chǔ)所需的臺(tái)階數(shù)為：所以按二皮一收砌法的基礎(chǔ)截面如圖所示：2-5 某柱基承受的軸心荷載，基礎(chǔ)埋深為1m，地基土為中砂，。試確定該基礎(chǔ)的底面邊長(zhǎng)。 【解】 因?yàn)榛A(chǔ)埋深d=1.0m>0.5m故需先進(jìn)行地基承載力深度修正，持力層為中砂，查表2-5得 ，得修正后的地基承載力為：柱下獨(dú)立基礎(chǔ)代入公式2-19，基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)：m取基底邊長(zhǎng)為1.9m。2-6 某承重磚墻厚240mm，傳至條形基礎(chǔ)頂面處的軸心荷載。該處土層自地表起依次分布如下：第一層為粉質(zhì)粘土，厚度2.2m，；第二層為

5、淤泥質(zhì)土，厚度1.6m，；第三層為中密中砂。地下水位在淤泥質(zhì)土頂面處。建筑物對(duì)基礎(chǔ)埋深沒(méi)有特殊要求，且不必考慮土的凍脹問(wèn)題。（1）試確定基礎(chǔ)的底面寬度（須進(jìn)行軟弱下臥層驗(yàn)算）；（2）設(shè)計(jì)基礎(chǔ)截面并配筋（可近似取荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計(jì)值為標(biāo)準(zhǔn)組合值的1.35倍）。 【解】 （1）確定地基持力層及基礎(chǔ)埋深考慮到第二層不宜作為持力層并結(jié)合“寬基淺埋”的設(shè)計(jì)原則，確定第一層粉質(zhì)粘土作為持力層，其下第二層為軟弱下臥層，故可按最小埋深條件確定基礎(chǔ)埋深d=0.5m。（2）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸因?yàn)閐=0.5m故不需要進(jìn)行地基承載力特征值埋深修正，即：=130kPa。磚下條形基礎(chǔ)代入公式2-20得基礎(chǔ)寬度m取=

6、1.3m<3m，故無(wú)需再進(jìn)行寬度修正。 (3)軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 由，m0.5，查表2-7得。 下臥層頂面處的附加應(yīng)力為： （可以） (4)基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 依題意采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。采用C20混凝土，鋼筋用HPB235級(jí)，。 基礎(chǔ)埋深為0.5m荷載設(shè)計(jì)值 基底凈反力 基礎(chǔ)邊緣至磚墻計(jì)算截面的距離 m基礎(chǔ)有效高度 取基礎(chǔ)高度mm，mm（mm）。配鋼筋，墊層用C10混凝土。 2-7 一鋼筋混凝土內(nèi)柱截面尺寸為300mm×300mm，作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載。自地表起的土層情況為：素填土，松散，厚度1.0m，；細(xì)砂，厚度2.6m，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N10；粘土，硬塑，厚度較大。地下水

7、位在地表下1.6m處。試確定擴(kuò)展基礎(chǔ)的底面尺寸并設(shè)計(jì)基礎(chǔ)截面及配筋。 【解】 (1)確定地基持力層 根據(jù)承載力條件，及最小埋深的限制，綜合“寬基淺埋”的設(shè)計(jì)原則，選擇細(xì)沙層作為持力層（素填土層厚度太小，且承載力低；硬塑粘土層埋深太大不宜作持力層） (2)確定基礎(chǔ)埋深及地基承載力特征值 根據(jù)基礎(chǔ)盡量淺埋的原則，并盡量避開(kāi)潛水層，可取埋深=1.0m。查表2-5，得細(xì)砂的=3.0，地基承載力特征值為： (3)確定基礎(chǔ)底面尺寸 m取m。 (4)計(jì)算基底凈反力設(shè)計(jì)值 (5)確定基礎(chǔ)高度 采用C20混凝土，鋼筋用HPB235級(jí)，。取基礎(chǔ)高度mm，mm。因m<b=1.7m，故按式（2-57）作沖切驗(yàn)算

8、如下： （可以）(6)確定底板配筋。本基礎(chǔ)為方形基礎(chǔ)，故可取 配鋼筋雙向，。 2-8 同上題，但基礎(chǔ)底面形心處還作用有彎矩。取基底長(zhǎng)寬比為1.5，試確定基礎(chǔ)底面尺寸并設(shè)計(jì)基礎(chǔ)截面及配筋。 【解】 可取基礎(chǔ)埋深為1.0m，由上題知地基承載力特征值。 (1)確定基礎(chǔ)底面尺寸 考慮到荷載偏心作用，可將軸心荷載下所得到的基底面積之增大30得初選基底面積：取邊長(zhǎng)比n=1.5得基礎(chǔ)寬度：m，取m。m 驗(yàn)算偏心距：（可以）（可以）(2)計(jì)算基底凈反力設(shè)計(jì)值 平行于基礎(chǔ)短邊的柱邊-截面的凈反力： (3)確定基礎(chǔ)高度 采用C20混凝土，鋼筋用HPB235級(jí)，。取基礎(chǔ)高度mm，mm。 因，故按式（2-57）作沖切

9、驗(yàn)算如下（以取代式中的）： （可以） (4)確定底板配筋 對(duì)柱邊-截面，按式（2-65）計(jì)算彎矩： 配鋼筋，平行于基底長(zhǎng)邊布置。 按構(gòu)造要求配筋，平行于基底短邊布置。 如圖所示3-4 以倒梁法計(jì)算例題3-1中的條形基礎(chǔ)內(nèi)力?！窘狻?（1）用彎矩分配法計(jì)算肋梁彎矩沿基礎(chǔ)縱向的地基凈反力為: 邊跨固端彎矩為: 中跨固端彎矩為: 1截面(左邊)伸出端彎矩: 節(jié)點(diǎn)1234分配系數(shù) 01.0 0.50.5 0.50.5 1.00固端彎矩 188.2-635.3 635.3-1129.5 1129.5-635.3 660.3-188.2分配結(jié)果（kN·m）188.2-238.2 1011-101

10、1 10111011 238.2-188.2 （2）肋梁剪力計(jì)算1截面左邊的剪力為: 計(jì)算1截面的支座反力 1截面右邊的剪力: 取23段作為脫離體:按跨中剪力為;零的條件來(lái)求跨中最大負(fù)彎矩: 23段對(duì)稱,最大負(fù)彎矩在中間截面: 由以上的計(jì)算結(jié)果可作出條形基礎(chǔ)的彎矩圖和剪力圖683.2 344 344188.2 188.2238.2 238.2彎矩圖M(kN·m)1011 1011 1018.8 1162.5376.5 675.4剪力圖V(kN) 376.5 675.4 1162.5 1018.8 補(bǔ)充題：設(shè)一箱形基礎(chǔ)置于粘性土（）地基上，其橫剖面上部結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)荷重如圖，上部結(jié)構(gòu)總重為48480KN，箱形基礎(chǔ)自重為18000KN，箱形基礎(chǔ)及設(shè)備層采用C20混凝土，上部結(jié)構(gòu)梁、柱采用C30混凝土，框架柱0.5m×0.5m，框架梁0.25m×0.60m，求矩形基礎(chǔ)縱向跨中的整體彎矩?！窘狻?（1）箱型基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算，按縱向整體彎曲計(jì)算，由靜力平衡條件計(jì)算跨中最大彎