基础工程之地基处理(计题)算题).ppt

* * 第五章 计算题 1.例题：某柱下钢筋混凝土矩形基础底面边长为 b ×l=1.8m × 2.4m，埋深d=1m，所受轴心荷载标准值Fk=800kN。地表为厚0.7m 的粉质黏土层，重度γ =17.0kN/m3；其下为淤泥质土，重度γ =16.5kN/m3，淤泥质土地基的承载力特征值fak=90kPa。若在基础下用粗砂做厚度为1m 的砂垫层，且已知砂垫层重度γ =20.0kN/m3。试验算基础底面尺寸和砂垫层厚度是否满足要求，并确定砂垫层的底面尺寸。 解: (1) 垫层厚度验算。 垫层厚度 z=1.0m，z/b=1.0/1.80.5，查表5-2，得垫层的压力扩散角θ =30°。 基础底面处土的自重应力： =17.0 × 0.7+16.5 × 0.3=16.85kPa 基础底面处土的压力值： pk=(Fk+Gk)/A=(800+20 × 1.8 × 2.4 × 1)/ (1.8 × 2.4)=205.18kPa 垫层底面处的附加应力值: 由式（5-2b）得： =[1.8 × 2.4 × (205.18－16.85)] /[(1.8+2 × 1.0 × tan30°) × (2.4+2 × 1.0 × tan30°) ]kPa =77.4 kPa 垫层底面处土的自重应力 =(17.0 × 0.7+20.0 × 1.3)kPa=37.9kPa 查《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)中承载力修正系数表得ηd =1.0，则经深度修正后淤泥质土的承载力特征值： faz=fak+ηd·γm(d+z-0.5) =[90+1.0 × 37.9/2 × (2-0.5)]kPa =118.4kPa =(77.4+37.9)kPa=115.3kPafaz=118.4kPa 说明强度满足要求，垫层厚度选定为1m 合适。 (2) 确定垫层底面尺寸。 b′=b+2ztanθ =(1.8+2 × 1 × tan30°)m=2.95m 取b′为3m。 l′ = l + 2ztanθ =(2.4+2 × 1 × tan30°)m=3.55m 取l′为3.6m。 2.练习题 某单独基础底面边长为 1.8m ，埋深d=0.5m，所受轴心荷载标准值Fk=500kN。基底以上为填土，重度γ =18.0kN/m3；其下为淤泥质土，其承载力特征值fak=80kPa。若在基础下用粗砂做厚度为1m 的砂垫层，且已知砂垫层重度γ =20.0kN/m3。试验算基础底面尺寸和砂垫层厚度是否满足要求，并确定砂垫层的底面尺寸。 回顾： 一、砂井堆载预压法 砂井堆载预压 1.砂井 1）砂井的直径和间距： 砂井的直径和间距主要取决于土的固结特性和施工期的要求。从原则上讲，为达到相同的固结度，缩短砂井间距比增加砂井直径效果要好，即以“细而密”为佳，不过，考虑到施工的可操作性，普通砂井的直径为300-500mm。砂井的间距可根据地基土的固结特征和预定时间内所要求达到的固结度确定，间距可按为直径的6-8倍选用。砂井的间距可按井径比（n）选用，n按下式确定： n=de/dw 2）砂井深度： 砂井深度主要根据土层的分布、地基中的附加应力大小、施工期限和条件及地基稳定性等因素确定。当软土不厚（一般为10-20m）时，尽量要穿过软土层达到砂层；当软土过厚（超过20m）,不必打穿粘土，可根据建筑物对地基的稳定性和变形的要求确定。对以地基抗滑稳定性控制的工程，竖井深度应超过最危险滑动面2.0m以上。 3）砂井排列： 砂井的平面布置可采取正方形或梅花形，在大面积荷载作用下，认为每个砂井均起独立排水作用。为了简化计算，将每个砂井平面上的排水影响面积以等面积的圆来代替，可得一根砂井的有效排水圆柱体的直径de和砂井间距l的关系按下式考虑： 梅花形布置 正方形布置 4）砂井的布置范围：由于在基础以外一定的范围内仍然存在压应力和剪应力，所以砂井的布置范围应比基础范围大为好，一般由基础的轮廓线向外增加2-4m。 5）砂料：砂料宜用中、粗砂，必须保证良好的透水性，含泥量不应超过3%，渗透系数应大于10-3cm/s。 2.砂垫层 为了使砂井有良好的排水通道，砂井顶部应铺设砂垫层，垫层砂料粒度和砂井砂料相同，厚度一般为0.5 m-1 m。 3.地基固结度 在双面排水或者固结土层中应力均匀分布的单面排水条件下，土层竖向平均固结度（ ）可按下式计算： 如果考虑逐级加荷，则时间t 从加荷历时的一半起算；如为双面排水，H 取土层厚度 的一半。 3. *