東南大學(xué)基礎(chǔ)工程《淺基礎(chǔ)例題與習(xí)題》

1、.,1,第2章 淺基礎(chǔ),2.1 概述 2.2 淺基礎(chǔ)類型 2.3 基礎(chǔ)埋置深度的選擇 2.4 淺基礎(chǔ)的地基承載力 2.5 基礎(chǔ)底面尺寸的確定 2.6 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 2.7 聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 2.8 減輕建筑物不均勻沉降危害的措施,.,2,用抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力,已知某粘性土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值k20，粘聚力ck12kpa，基礎(chǔ)底寬b1.8m，埋深d1.2m，基底以上土的重度18.3kn/m3，基底以下土的重度19.0kn/m3，有效重度10kn/m3，軸心受壓。 要求：試按下列兩種情況分別確定地基承載力特征值fa （1）基底以下無地下水。 （2）基底以下0.1m處為地下水面。,.,3,解: (1

2、) 按k20查表3-5，得， mb0.51、md=3.06、mc =5.66,(2) 由于地下水位離基底很近，故基底下土的重度取有效重度， mb0.51、md=3.06、mc =5.66,.,4,某粘土地基上的基礎(chǔ)尺寸及埋深如圖所示，試按規(guī)范強(qiáng)度理論公式計(jì)算地基承載力特征值。,mb=1.18，md=4.51，mc=7.03 fa=167.5,ck=5,.,5,地基承載力的深寬修正,條件：已知某工程地質(zhì)資料：第一層為人工填土，天然重度117.5kn/m3，厚度h10.8m；第二層為耕植土，天然重度216.8kn/m3，厚度h21.0m；第三層為粘性土，天然重度319kn/m3，孔隙比e0.75，

3、天然含水量w26.2%，塑限wp23.2%， 液限wl35.2，厚度h36.0m；基礎(chǔ)底寬b3.2m，埋深d1.8m，以第三層土為持力層，其承載力特征值fak210kpa。 要求：計(jì)算修正后的地基承載力特征值fa,.,6,解: 塑性指數(shù),液性指數(shù),查表2-5, b0.3、 d=1.6,基底以上土的加權(quán)平均重度,修正后的地基承載力特征值：,.,7,下圖為甲、乙兩個(gè)剛性基礎(chǔ)的底面。甲基礎(chǔ)底面面積為乙的四分之一。在兩個(gè)基礎(chǔ)底面上作用著相同的豎向均布荷載q.如果兩個(gè)基礎(chǔ)位于完全相同的地基上，且基礎(chǔ)的埋深也相同，問哪一個(gè)基礎(chǔ)的極限承載力pu更大（單位面積上的壓力）？為什么？哪一個(gè)基礎(chǔ)的沉降量更大？為什么

4、？,思考題？,.,8,概念題：,1 下面哪一種措施可以提高地基承載力并減少沉降？ a加大基礎(chǔ)埋深，并加作一層地下室 b加大基礎(chǔ)寬度，同時(shí)荷載也按比例增加 c建筑物建成以后，大量抽取地下水 d建筑物建成以后，在室外填高地坪高程,a,.,9,概念題：,2下面哪種情況，不能提高地基的極限承載力? a加大基礎(chǔ)寬度 b增加基礎(chǔ)埋深 c降低地下水位 d增加基礎(chǔ)材料的強(qiáng)度,d,.,10,概念題,3我國北方某場(chǎng)地原地面高程為5000m，設(shè)計(jì)室外高程5030m，設(shè)計(jì)室內(nèi)地面高程5060m，基底高程4900m，建筑物10月份竣工，第二年5月份地坪填至設(shè)計(jì)室外高程， 當(dāng)用深度寬度修正計(jì)算地基承載力時(shí)，基礎(chǔ)埋深應(yīng)當(dāng)用

5、： a d=1.0m b d=1.3m c d=1.6m d d=1.45m,a,.,11,概念題,4. 地基基礎(chǔ)計(jì)算中的基底壓力直線分布法是下列哪種情況？ (a) 不考慮地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的共同作用； (b) 考慮地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的共同作用； (c) 考慮地基、基礎(chǔ)的共同作用； (d) 考慮基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的共同作用。,a,.,12,概念題,5. 按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb500072002)的規(guī)定選取地基承載力深寬修正系數(shù)時(shí)，指出那些因素能影響地基承載力深寬修正系數(shù)的取值： (a) 土的類別； (b) 土的重度； (c) 土的孔隙比； (d) 土的液性指數(shù)。,a、c、d,.,13,概

6、念題,6. 按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb5007-2002),在計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)?。?(a) 正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合； (b) 正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，不計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用； (c) 承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值； (d) 按承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。,b,.,14,概念題,7. 為解決新建建筑物與已有的相鄰建筑物距離過近，且基礎(chǔ)埋深又深于相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深的問題，可以采取下列哪項(xiàng)措施： (a) 增大建筑物之間的距離； (b) 增大新建建筑物基礎(chǔ)埋深； (c) 在基坑開挖時(shí)采取可靠的支

7、護(hù)措施； (d) 采用無埋式筏板基礎(chǔ)。,a、c、d,.,15,概念題,8. 對(duì)于ps曲線上存在明顯初始直線段的載荷試驗(yàn)，所確定的地基承載力特征值： (a) 一定是小于比例界限值； (b) 一定是等于比例界限值； (c) 一定是大于比例界限值； (d) 上述三種說服都不對(duì)。,d,.,16,概念題,9. 從下列論述中，指出表述現(xiàn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb500072002)規(guī)定的地基承載力深寬修正方法的正確概念： (a) 對(duì)于軟土，寬度對(duì)地基承載力的影響可以忽略； (b) 深寬修正時(shí)，對(duì)于基礎(chǔ)埋置深度的規(guī)定和按地基承載力公式計(jì)算時(shí)的規(guī)定一致； (c) 深寬修正時(shí)，對(duì)于基礎(chǔ)寬度的規(guī)定和按地基承載力

8、公式計(jì)算時(shí)的規(guī)定一致； (d) 深寬修正時(shí)，對(duì)于土的重度的規(guī)定和按地基承載力公式計(jì)算時(shí)的規(guī)定一致。,a、b、d,.,17,概念題,10. 從下列確定基礎(chǔ)埋置深度所必須考慮的條件中，指出錯(cuò)誤的論述： (a) 在任何條件下，基礎(chǔ)埋置深度都不應(yīng)小于0.5m； (b) 基礎(chǔ)的埋置深度必須大于當(dāng)?shù)氐鼗恋脑O(shè)計(jì)凍深； (c) 巖石地基上的高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度必須滿足大于1/15 建筑物高度以滿足抗滑穩(wěn)定性的要求； (d) 確定基礎(chǔ)的埋置深度時(shí)應(yīng)考慮作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)。,a、b、c,.,18,基礎(chǔ)底面尺寸確定例題一,0.000m,-0.300m,1.0m,vk,0.7m,0.6m,fk,條件：某

9、粘性土重度18.2kn/m3,孔隙比e0.7，液性指數(shù)il0.75，地基承載力特征值fak220kpa?，F(xiàn)修建一外柱基礎(chǔ)，作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載fk830kn， mk200kn m ， vk20kn,基礎(chǔ)埋深（自室外地面起算）為1.0m，室內(nèi)地面高出室外地面0.3m，試確定矩形基礎(chǔ)底面寬度。,.,19,解：,（1）先地基承載力特征值深度修正,孔隙比e0.7，液性指數(shù)il0.75的粘性土， d1.6,（2）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸,計(jì)算gk時(shí)的基礎(chǔ)埋深d（1.0+1.3）/21.15m,埋深范圍內(nèi)無地下水，hw0,假設(shè)l/b=2.0,b=1.5m,l=3.0m,因b3m，不必進(jìn)行承載力寬度修正,.

10、,20,（3）計(jì)算基底平均壓力和最大壓力,基底處總豎向力,基底處的總力矩,偏心距,基底平均壓力值,基底處最大和最小壓力,no,.,21,（4）調(diào)整底面尺寸再算,基底處總豎向力,基底處的總力矩,偏心距,基底平均壓力值,基底處最大和最小壓力,取b=1.6m， l=3.2m,ok,.,22,條件：例圖帶壁柱的墻基礎(chǔ)，取圖中長度等于壁柱間距（3m）的t形基底面積為計(jì)算單元。作用于在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載fk315kn，作用位置距墻中線0.15m（偏向壁柱一側(cè)），修正后的持力層承載力特征值 fa130kpa 。 要求：確定壁柱基礎(chǔ)的底面尺寸。,帶壁柱條形基礎(chǔ)底面驗(yàn)算（例題 二）,mk,0.8m,fk,0.5

11、8m,0.82m,.,23,解：,先按經(jīng)驗(yàn)方法初步確定底面尺寸，然后以材料力學(xué)偏心受壓公式驗(yàn)算。,（1）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸,取b1m，壁柱基礎(chǔ)寬度與墻基同寬，取1m。壁柱基礎(chǔ)突出墻基礎(chǔ)的尺寸，近似取壁柱突出墻面的距離，現(xiàn)取0.4m。,基礎(chǔ)底面積：,.,24,（2）確定t形基礎(chǔ)底面形心,基底面積形心至基礎(chǔ)外緣和壁柱基礎(chǔ)邊緣的距離a1和a2計(jì)算如下：,（3）驗(yàn)算基底壓力,基底平均壓力已滿足要求，僅需驗(yàn)算pkmax和pkmin 。,.,25,基底對(duì)形心軸線的慣性矩為：,荷載對(duì)基底形心的總力矩為：,基底最大壓力為：,基底最小壓力為：,ok,ok,.,26,基礎(chǔ)底面尺寸確定例題三,已知如圖所示的某矩形

12、基礎(chǔ)，試計(jì)算該基礎(chǔ)底面尺寸（荷載均為標(biāo)準(zhǔn)值）。,.,27,解：,（1）求取地基承載力特征值,對(duì)于e=0.9的粘性土， d1.0,（2）確定基礎(chǔ)底面尺寸,考慮荷載偏心影響，將基底面積增大20，則基底面積a1.2a0=3.34m2,假設(shè)l/b=1.5,b=1.49m,l=2.24m,取b=1.5m,取l=2.3m,.,28,（3）計(jì)算基底平均壓力和最大壓力,基底處總豎向力,基底處的總力矩,偏心距,基底平均壓力值,基底處最大和最小壓力,ok,.,29,（4）軟弱下臥層驗(yàn)算,先計(jì)算軟弱下臥層頂面處的地基承載力特征值：,軟弱下臥層頂面處的自重壓力值：,ok,.,30,作業(yè)一 基礎(chǔ)底面尺寸確定,條件：某粘

13、性土重度18.2kn/m3,孔隙比e0.7，液性指數(shù)il0.75，地基承載力特征值fak220kpa?，F(xiàn)修建一外柱基礎(chǔ)，作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載fk830kn，基礎(chǔ)埋深（自室外地面起算）為1.0m，室內(nèi)地面高出室外地面0.3m，試確定方形基礎(chǔ)底面寬度。,fk,0.000m,-0.300m,1.0m,.,31,剛性條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì),已知某承重墻厚240mm，基礎(chǔ)埋置深度0.8m，pk200kpa，經(jīng)計(jì)算基礎(chǔ)底面寬度1.2m，要求基礎(chǔ)頂面至少低于室外地面0.1m。設(shè)計(jì)此條形基礎(chǔ)。,解： （1）方案1 采用mu10磚和m10水泥砂漿砌“二、一間隔收”磚基礎(chǔ)，基底下做100mm厚c10素混凝土墊層。,基礎(chǔ)

14、所需臺(tái)階數(shù),基礎(chǔ)高度,不滿足基礎(chǔ)頂面至少低于室外地面0.1m。,不合理,.,32,（2）方案2 基底下層采用300mm厚c15素混凝土，其上采用“二、一間隔收”磚基礎(chǔ)。,基礎(chǔ)所需臺(tái)階數(shù),基礎(chǔ)高度,滿足基礎(chǔ)頂面至少低于室外地面0.1m。,ok,混凝土基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比的允許值為1：1，所以混凝土層收進(jìn)300mm。,.,33,已知某磚墻厚240mm，相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合及基本組合時(shí)作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載為144 kn/m和190 kn/m ，已知基礎(chǔ)埋置深度d0.5m，地基承載力特征值fak106kpa 。要求：試設(shè)計(jì)此基礎(chǔ)。,例：,.,34,解：,因基礎(chǔ)埋深為0.5m，故采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。

15、混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用c20，ft1.10n/mm2,鋼筋用hpb235級(jí)，fy210n/mm2。,（1）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸,地基凈反力,基礎(chǔ)有效高度：,基礎(chǔ)邊緣至磚墻計(jì)算截面的距離：,.,35,取基礎(chǔ)高度h300mm，h0300-40-5255mm104mm,配鋼筋12200,as=565mm2,縱向分布鋼筋8250, 墊層采用c10混凝土。,.,36,已知相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的柱荷載f700kn，m87.8kn m，柱截面尺寸為300mm400mm，基礎(chǔ)底面尺寸為1.6m2.4m。要求：試設(shè)計(jì)此柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。,例：,100,300,600,400,300,300,1200,0.00,f,

16、m,.,37,解：,采混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用c20，ft1.10n/mm2,鋼筋用hpb235級(jí)，fy210n/mm2,墊層采用c10混凝土。,（1）計(jì)算基底凈反力設(shè)計(jì)值,凈偏心距,基底最大凈反力設(shè)計(jì)值：,.,38,（2）基礎(chǔ)高度,偏心受壓，取pjmax,1）柱邊截面,取h600mm， h0555mm,ok,抗沖切力,沖切力:,.,39,沖切力,2）變階處截面,l11.2m， b10.8m,ok,取h1300mm， h01255mm,抗沖切力,.,40,（3）配筋計(jì)算,基礎(chǔ)長邊方向的 彎矩設(shè)計(jì)值。取ii截面,.,41,（3）配筋計(jì)算,取iiiiii截面,比較asi和asiii，取asi，配1112

17、, as=1244mm2,差2,.,42,（3）配筋計(jì)算,計(jì)算基礎(chǔ)短邊方向iiii截面,.,43,（3）配筋計(jì)算,計(jì)算基礎(chǔ)短邊方向iviv截面,按構(gòu)造要求配1310, as=1021mm2651mm2,.,44,概念題,1. 在下列對(duì)各類基礎(chǔ)設(shè)計(jì)條件的表述中，指出錯(cuò)誤的觀點(diǎn)： (a) 采用無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)時(shí)，在同一場(chǎng)地條件下，基礎(chǔ)材料的強(qiáng)度越低，基礎(chǔ)臺(tái)階的寬高比允許值越小；同一種材料的基礎(chǔ)，當(dāng)場(chǎng)地地基土的承載力越高，基礎(chǔ)臺(tái)階的寬高比允許值也越?。?(b) 對(duì)單幢建筑物，在地基土比較均勻的條件下，基底平面形心宜與基本組合荷載的重心重合； (c) 基礎(chǔ)底板的配筋，應(yīng)按抗彎計(jì)算確定，計(jì)算彎矩中計(jì)入了考慮

18、分項(xiàng)系數(shù)的基礎(chǔ)自重和臺(tái)階上土重的影響； (d) 對(duì)交叉條形基礎(chǔ)，交點(diǎn)上的柱荷載可按靜力平衡和變形協(xié)調(diào)條件進(jìn)行分配。,b、c,.,45,概念題,2. 從下列論述中，指出表述現(xiàn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb500072002)規(guī)定的地基承載力深寬修正方法的正確概念： (a) 對(duì)于軟土，寬度對(duì)地基承載力的影響可以忽略； (b) 深寬修正時(shí)，對(duì)于基礎(chǔ)埋置深度的規(guī)定和按地基承載力公式計(jì)算時(shí)的規(guī)定一致； (c) 深寬修正時(shí)，對(duì)于基礎(chǔ)寬度的規(guī)定和按地基承載力公式計(jì)算時(shí)的規(guī)定一致； (d) 深寬修正時(shí)，對(duì)于土的重度的規(guī)定和按地基承載力公式計(jì)算時(shí)的規(guī)定一致。,a、b、d,.,46,概念題,3. 從下列確定基礎(chǔ)埋置

19、深度所必須考慮的條件中，指出錯(cuò)誤的論述： (a) 在任何條件下，基礎(chǔ)埋置深度都不應(yīng)小于0.5m； (b) 基礎(chǔ)的埋置深度必須大于當(dāng)?shù)氐鼗恋脑O(shè)計(jì)凍深； (c) 巖石地基上的高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度必須滿足大于1/15 建筑物高度以滿足抗滑穩(wěn)定性的要求； (d) 確定基礎(chǔ)的埋置深度時(shí)應(yīng)考慮作用在地基上的荷載大小和性質(zhì)。,a、b、c,.,47,概念題,4. 試從下列關(guān)于軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算方法推斷的論述中，指出錯(cuò)誤的表述： (a) 附加壓力的擴(kuò)散是按彈性理論應(yīng)力分布原理計(jì)算的； (b) 軟弱下臥層的地基承載力需要經(jīng)過深度修正和寬度修正； (c) 基礎(chǔ)底面下持力層的厚度與基礎(chǔ)寬度之比小于0.25 時(shí)，可

20、按照下臥層的地基承載力驗(yàn)算基礎(chǔ)底面的尺寸； (d) 基礎(chǔ)底面下持力層的厚度與基礎(chǔ)寬度之比大于0.50 時(shí)，不需要考慮軟弱下臥層的影響，可只按照持力層的地基承載力驗(yàn)算基礎(chǔ)底面的尺寸。,a、b、d,.,48,概念題,5. 為解決新建建筑物與已有的相鄰建筑物距離過近，且基礎(chǔ)埋深又深于相鄰建筑物基礎(chǔ)埋深的問題，可以采取下列哪項(xiàng)措施： (a) 增大建筑物之間的距離； (b) 增大新建建筑物基礎(chǔ)埋深； (c) 在基坑開挖時(shí)采取可靠的支護(hù)措施； (d) 采用無埋式筏板基礎(chǔ)。,a、c、d,.,49,某地區(qū)居民住宅， 條形基礎(chǔ)，無地下室，,密實(shí)砂礫石層,.,50,1.如果基礎(chǔ)埋深定為1.5米；基礎(chǔ)寬度為1.7米。根據(jù)理論公式計(jì)算，第二層土的承載力特征值最接近于：,(a)220kpa (b)250kpa (c)300kpa (d)175kpa,fa=mbb+md md+mcck 表k=18, mb0.43, md2.