l第二章例题.docVIP

【例2-1】某场地土层分布及各项物理力学指标如图2-17所示,若在该场地拟建下列基础 1.柱下扩展基础，底面尺寸为2.6×4.8m，基础底面设置于粉质粘土层顶面；2.高层箱形基础，底面尺寸12m×45m，基础埋深为4.2m。试确定这两种情况下持力层承载力修正特征值。 ±0.00 人工填土 γ=17.0kN/m3 －2.10 －3.20　粉质粘土 wp=22%, wL=34%,ds=2.71 水位以上 γ=18.6kN/m3 w=25% fak =165kPa 水位以下 γ=19.4kN/m3 w=30% fak =158kPa 图2-17 例2-1图 解：1、柱下扩展基础 b=2.6m3m按3m考虑，d=2.1m 粉质粘土层水位以上IL==0.25 e= -1=0.82 查表2- 5得ηb=0.3 、 ηd=1.6 将各指标值代入公式( 2.4 )中得 fa= fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5) =165+0+1.6×17×(2.1-0.5) =211.2kPa 2、箱形基础 b=6m6m按6m考虑，d=4.2m 基础底面位于水位以下 IL==0.67 e=-1=0.82 查表2- 5得ηb=0.3 、 ηd=1.6 水位以下有效重度 γ/==9.4 kN/m3 或γ/=γsat-γw=9.4 kN/m3 基底以上土的加权平均重度为 γm==15.6 kN/m3 将各指标代入式(2-4) fa= 158+0.3×9.4×(2-3)+1.6×15.6×(4.2-0.5) =258.8kPa 【例2-2】 某柱下扩展基础(2.2m×3.0m)，承受中心荷载作用，场地土为粉土，水位在地表以下2.0m，基础埋深2.5m，水位以上土的重度为γ=17.6kN/m3，水位以下饱和重度为γsat=19kN/m3。土的内聚力ck=14kPa，内摩擦角φk=210，试按规范推荐的理论公式确定地基承载力特征值。 解：由φk=210，查表2.4 并作内插，得Mb=0.56、Md=3.25、Mc=5.85 基底以上土得加权平均重度 γm ==15.9 kN/m3 由式(2-3) 得 fa= Mbγb+Mdγmd+Mcck =0.56×(19-10)×2.2+3.25×15.9×2.5+5.85×14 =222.2 kPa 【例2-3】扩展基础的底面尺寸确定 某框架柱截面尺寸为400mm×300mm，传至室内外平均标高位置处竖向力标准值为Fk=700kN，力矩标准值Mk=80kN.m水平剪力标准值Vk=13kN；基础底面距室外地坪为d=1.0m，基底以上填土重度，持力层为粘性土，重度，孔隙比e=0.7，液性指数IL=0.78，地基承载力特征值fak=226kPa，持力层下为淤泥土（图2-19），试确定柱基础的底面尺寸。 解： 确定地基持力层承载力 先不考虑承载力宽度修正项，由e=0.7,IL=0.78查表2-5-2得承载力修正系数 ηb=0.3、ηd=1.6，则 fa= fak+ηdγm(d-0.5) =226+1.6×17.5×(1.0-0.5) =240kPa 试算法确定基底尺寸 （1）先不考虑偏心荷载，按中心荷载作用计算 A0==3.25m2 （2）考虑偏心荷载时，面积扩大为A= 1.2A0=1.2×3.25=3.90m2 取基础长度l和基础宽度b之比为l/b=1.5，取b=1.6m ，l=2.4m，l×b=3.84m2。这里偏心荷载作用于长边方向。 (3) 验算持力层承载力 因b=1.6m3m，不考虑宽度修正，fa值不变， 基底压力平均值 Pk=+20×1.225=206.8kPa 基底压力最大值为 kPa 1.2fa =288kPa 由结果可知Pk fa，Pkmax1.2fa满足要求。 3．软弱下卧层承载力验算 由Es1/Es2=3，z/b=4/1.6=2.50.5，查表2-6-2得θ=230；由表2-5-2可知，淤泥地基承载力修正系数ηb=0、ηd=1.1 软弱下卧层顶面处的附加压力： = =25.1 kPa 软弱下卧层顶面处的自重压力： pcz=γ1d+γ2h1+γ/h2 =17.5×1+18.5×0.6+(19.6-10)×3.4 =61.2 kPa 软弱下卧层顶面处得地基承载力修正特征值为： faz= fakz+ηdγm(d-0.5) =80+1.1××（5-0.5） =140.6 kPa 由计算结果可得pcz+ pz = 86.3 kPa faz满足要求。