基础工程课后习题答案

2-12-1某建筑物场地地表以下土层依次为： （1）中砂，厚 2.0m，潜水面在地表以下 1m 处， 饱和重度 ； （2）粘土隔离层， 厚 2.0m，重度； （3）粗砂，含承压水， 承压水位高出地表 2.0m （取） 。问地基开挖深达 1m 时，坑底有无隆起的危险？ 若基础埋深，施工时除将中砂层地 下水位降到坑底外，还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行？ 【解】（1）地基开挖深 1m 时 持力层为中砂层 承压含水层顶面以上土的总覆盖压力：20×1＋19×2=58kPa 承压含水层顶部净水压力：10×（2+2+2）=60kPa 因为 580.5m，故还需对f k 进行修正。查表 2-5，得承载力修正系数 b  3.0，  d  4.4，代入公式（2-14）得修正后的地基承载力特征值为： f k  f ak  b (b3) d  m (d 0.5)  2863.018(33) 4.418(10.5)  325.6kPa 2-42-4某承重墙厚 240mm，作用于地面标高处的荷载F k 180kN m，拟采用砖基础，埋深为 1.2m。地基土为粉质粘土，18kN m3，e 0  0.9，f ak 170kPa。试确定砖基础的底面宽 度，并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。 【解】因为基础埋深 d=1.2m0.5m 故需先进行地基承载力深度修正， 持力层为粉质粘土， 查表 2-5 得  d 1.0，得修正后的地基承载力为： f a  f ak  d  m (d 0.5) 170 1.0181.20.5182.6kPa 此基础为墙下条形基础，代入式2-20 得条形基础宽度： b  F k 180 1.13m f a  G d182.6201.2 1200  240  8 260 为符合砖的模数取 b=1.2m，砖基础所需的台阶数为： n  所以按二皮一收砌法的基础截面如图所示： 2-52-5某柱基承受的轴心荷载F k 1.05MN，基础埋深为1m，地基土为中砂，18kN m3， f ak  280kPa。试确定该基础的底面边长。 【解】因为基础埋深 d=1.0m0.5m 故需先进行地基承载力深度修正，持力层为中砂，查 表 2-5 得  d  4.4，得修正后的地基承载力为： f a  f ak  d  m (d 0.5)  280  4.41810.5 319.6kPa 柱下独立基础代入公式 2-19，基础底面边长： . b  F k 1050 1.87m f a  G d319.6201 取基底边长为 1.9m。 2-6某承重砖墙厚 240mm，传至条形基础顶面处的轴心荷载Fk150 kN m。该处土层自地 表起依次分布如下：第一层为粉质粘土，厚度2.2m，17kN m3，e 0  0.91，f ak 130kPa， E s1 8.1MPa；第二层为淤泥质土，厚度 1.6m，f ak  65kPa，E s2  2.6MPa；第三层为中密 中砂。地下水位在淤泥质土顶面处。 建筑物对基础埋深没有特殊要求， 且不必考虑土的冻胀 问题。 （1）试确定基础的底面宽度 （须进行软弱下卧层验算） ； （2）设计基础截面并配筋 （可 近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35 倍） 。 【解】（1）确定地基持力层及基础埋深 考虑到第二层不宜作为持力层并结合 “宽基浅埋”的设计原则，确定第一层粉质粘土作为持 力层，其下第二层为软弱下卧层，故可按最小埋深条件确定基础埋深d=0.5m。 。 （2）初步确定基础底面尺寸 因为 d=0.5m 故不需要进行地基承载力特征值埋深修正，即： f a  f ak =130kPa。 砖下条形基础代入公式 2-20 得基础宽度 b  F k 150 1.25m f a  G d130200.5 取b=1.3m3m，故无需再进行宽度修正。 (3)软弱下卧层承载力验算  CZ 172.2  37.4kPa  由E s1 E s2  8.1 2.6  3.1，z  2.20.5 1.7m0.5b，查表 2-7 得 23 。 p k  F k 150  G d  200.5 125.4kPa b1.3 bp k  cd  1.3125.4170.5  55.4kPa b 2ztan1.3 21.7tan23 下卧层顶面处的附加应力为：  Z  f az  f ak  d  m (d  z 0.5)  651.0172.2 0.5 93.9kPa .  Z  CZ  55.437.4  92.8kPa  f az  93.9kPa（可以） (4)基础设计 2 依题意采用钢筋混凝土条形基础。 采用 C20 混凝土，f t 1.10 N mm， 钢筋用 HPB235 级， f y  210N mm2。 基础埋深为 0.5m 荷载设计值 F 1.35F k 1.35150  202.5kN 基底净反力p j  F202.5 155.8kPa b1.3 基础边缘至砖墙计算截面的距离 b 1  1 1.30.24 0.53m 2 基础有效高度 h 0  p jb1 0.7 f t  155.80.53  0.107m 107mm 0.71100 取基础高度h  250mm，h0 250  40 5  205mm（107mm） 。 M  11 2 p jb1 155.80.532 21.9kN m 22 M21.9106 A s  565mm2 0.9 f y h 0 0.9210205 2 配钢筋12@200，As 565mm，垫层用 C10 混凝土。 2-7一钢筋混凝土柱截面尺寸为300mm×300mm，作用在基础顶面的轴心荷载Fk400kN。 自地表起的土层情况为：素填土，松散，厚度1.0m，16.4kN m3；细砂，厚度 2.6m， 18kN m3， sat  20kN m3，标准贯入试验锤击数N＝10；粘土，硬塑，厚度较大。地下 水位在地表下 1.6m 处。试确定扩展基础的底面尺寸并设计基础截面及配筋。 【解】 (1)确定地基持力层 根据承载力条件，及最小埋深的限制，综合“宽基浅埋”的设计原则，选择细沙层作为持力 层（素填土层厚度太小，且承载力低；硬塑粘土层埋深太大不宜作持力层） (2)确定基础埋深及地基承载力特征值 根据基础尽量浅埋的原则，并尽量避开潜水层，可取埋深d=1.0m。查表 2-5，得细砂的 .  d =3.0，地基承载力特征值为： f a  f ak  d  m (d 0.5) 140 3.016.41.00.5164.6kPa (3)确定基础底面尺寸 b  l  F k 400 1.66m f a  G d164.620