基础工程计算题含答案.docx
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基础工程计算题含答案
(卷2,2)1如图所示某条形基础埋深1m宽度1.2m,地基条件:
粉土
33
119kN/m,厚度1m淤泥质土:
218kN/m,w65%,fak6°kPa
厚度为10m上部结构传来荷载Fk=120kN/m已知砂垫层应力扩散角
解:
先假设垫层厚z=1.0m,按下式验算:
垫层底面处土的自重应力
Pcz11911837kPa
垫层底面处土的附加应力
垫层底面处地基承载力设计值:
(卷3,1)2、某单层厂房独立柱基底面尺寸bxl=2600mm<5200mm,柱底荷载设
计值:
F1=2000kNF2=200kN,M=1000kNmV=200kN(如图1)。
柱基自重和覆土标准值G=486.7kN,基础埋深和工程地质剖面见图1。
试验算持力层和下卧层是否满足承载力要求?
(10分)(B)
Il=0.38fk=230kPae=0.78
0=23onb=0.3n
d=1.6
F2=200kNF仁2000kN
粉质粘土,Y‘=10kN/m3,Es=7500kPa2500
淤泥质土丫=17.5kN/m3Es=2500kPa
fk=85kPanb=0nd=1.1
解:
持力层承载力验算:
F=F1+F2+G=2000+200+486.7=2686.7kN
M0=M+Vh+F2a=1000+200X.30+200X).62=1383kNm
e=M0/F=1384/2686.7=0.515m
p=F/bl=2686.7/2.605X0=198.72kN/m2
pmax=F/bl(1+6e/l)=198.72(1*6X).515/5.2)=316.8kN/m2(2分)
f=fak+nY(»3)+nY(d0.5)
=230+1.6X9X1.80—0.5)=269.6kN/m2>p=198.72kN/m2(满足)
1.2f=1.2269.6=323.5kN/m2>pmax=316.8kN/m2(满足)(2分)软弱下卧层承载力验算:
Y=(19X.80+10X?
.5)/(1.80+2.5)=13.77kN/m3
f=fk+叩丫(—3)*ndY(—0.5)=85+1.1X3.77(1.80+2.5—0.5)=142.6kN/m2(2分)
自重压力:
pcz=19X.8+10X.5=52.9kN/m2
附加压力:
pz=bl(p—pc)/[(b+2z-tg04)(2lz-tg0)]
=2.60X.20X98.72—19X.8)/[(2.60+2X2.5旳23°(5.20+2X2.5務23。
)]
=64.33kN/m2(2分)
pcz+pz=52.9+64.33=123.53kN/m2(卷3,2)3、某场地地基土剖面及土性指标从上到下依次为:
①粉质粘土,丫=18.4kN/mw=30.6%,WL=35%,wp=18%,fak=100kPa,厚2m;②粉
土,丫=18.9kN/ft;w=24.5%,WL=25%,wp=16.5%,e=0.78,fik=150kPa,厚2m;③中砂,丫=19.2kN/m,N=20,中密,fak=350kPa,未揭穿。
根据上部结构和荷载性质,该工程采用桩基础,承台底面埋深1m,采用钢筋混凝土预制方桩,边长300mm,设计桩长9m。
试确定单桩承载力特征值。
(B)
桩的极限侧阻力标准值qsik(kPa)
土的名称
土的状态
混凝土预制桩
泥浆护壁钻(冲)孔桩
干作业钻孔桩
流塑
Il>1
24〜40
21〜38
21〜38
软塑
0.7540〜55
38〜53
38〜53
黏性土
可塑
0.5055〜70
53〜68
53〜66
硬可
0.75
70〜86
68〜84
66〜82
塑
0.25<1lW
86〜98
84〜96
82〜94
硬塑
0.50
98〜105
96〜102
94〜104
H又礴
0<1iw025
粉土
稍
肖密
U■ILwu.ZOe>0.9
26〜46
24〜42
24〜42
匚
P密
0.75we<0.9
46〜66
42〜62
42〜62
密实
e<0.75
66〜88
62〜82
62〜82
中砂
中密
1554〜74
53〜72
53〜72
密实
N>30
74〜95
72〜94
72〜94
桩的极限端阻力标准值qpk(kPa)
土名称
桩型
土的状态--,
混凝土预制桩桩长1(m)
lW9
916l>30
黏性土
软塑
0.75210~850
650~1400
1200~1800
1300~190(
可塑
0.50850~1700
1400~220
01900~2800
2300~3600
硬可塑
0.251500~230
02300~330
02700~3600
3600~4400
硬塑
02500~380
03800~550
05500~6000
6000~6800
粉土
中密
0.75Ce<0.9
950~1700
1400~210
01900~2700
2500~3400
密实
e<0.75
1500~260
02100~300
02700~3600
3600~4400
粉砂
稍密
101000~16001500~23001900~2700
2100~3000
中密、密实
N>15
1400~220
02100~30003000~4500
3800~5500
细砂
中密、密实
N>15
2500~400
03600~500
04400~6000
5300~7000
中砂
4000~6000550〜700(
6500~8000
7500~9000
粗砂
5700~75007500~850
08500~10000
)9500~1100
解:
(1)确定桩长在不同地层中的分布①层1m;②层2m;③层6m(3分)
(2)确定各土层极限侧摩阻力和极限端阻力,查表可得:
①层|LWWp=0.74,qsik=60kPa;
WlWp
②层:
qs2k=56kPa;③层:
qs3k=64kPa,qpk=5000kPa.(3分)
该预制桩为中小直径桩,经计算得:
2
QukQskQpkuqsikliqpkAp0.34(601562646)50000.3963.6kN
11
&Quk963.6481.8kN
K2
(6分)
(卷4,2)4、某内纵墙基础埋深d=1.8m,相应荷载效应标准组合传至基础顶面轴力Fk=280kN/m,基础埋深范围内土的重度=18kN/m,地基持力层为中砂,地基承载力特征值fak=170kPa,试确定条形基础底面宽度。
(b=3.0,d=4.4)
解:
初定基础宽度
基础宽度改为1.5m
共5页
(卷5,1)5、某基桩,作用在承台顶面的竖向荷载Fk=3200kN。
方形承台,埋深1.5m,边长为2m。
预制桩为边长400mm钢筋砼桩,桩长10m。
地基表层为3m厚的生活垃圾的杂填土,其下为4m厚的粘土(Il=0.50),第三层为中密中砂、厚度超过8m。
求该基桩竖向承载力设计值及此桩基础所需基桩的根数。
(提示:
K=2.0,承台底为杂填土,不考虑承台效应)(A)
桩的极限侧阻力标准值qsik
土的名称
土的状态
混凝土预制桩
沉管灌注桩
杂填土
「°
粘土
0.5|50〜66
40〜52
0.25「66〜82
52〜63
中砂
中密
54〜74
42〜58
密实
74〜95
58〜75
桩的极限端阻力标准值qpk
土的名称
土的状态
预制桩入土深度h/m
h<9
916中砂
中密、密实
3600〜5100
5100〜6300
6300〜
7200
解:
①求R。
杂填土:
h3m,qsk10
可塑粘土:
匚4m,qsk266kPa
Qsk=4*0.4*(0+66*4+4.5*64)=883.2kN
Qpk=5528.6*0.4*0.4=884.6kN(2分)
n>3(根),则群桩中基桩的竖
承台底为杂填土,可不考虑承台效应,故c0。
先假设桩数
R^(QkQpk)
K
1(883.2884.6)883.9kN
(2分)
向承载力设计值为:
②求桩数
n》(Fk+Gk)/R=(3200+1.5*2*2*20)/883.9=4.97
则取n=5根(2分)
(符合要求)(2分)
验算:
Ni=(Fk+Gk)/n=664kNvR=883.9kN
(卷6,3)6、某9桩承台基础,埋深2m,桩截面0.3mX0.3m桩长15m,承台底土层为黏性土,单桩承载力特征值Ra=538kN(其中端承力特征值为114kN),承台尺寸2.6mx2.6m桩间距1.0m。
承台顶上作用竖向力标准组合值
Fk=4000kN,弯矩设计值Mk=400kN?
m,承台底土fak=245kPa,试计算复合基桩竖向承载力特征值和验算复合基桩竖向力。
解合*衽竖向承载力祥征值"•算
方粧挽算成等面积圆形械胡=口31m
g沁==Z9LKH=2.〒a17
(X34
平—0.06
At=(A—riA|»),n
={2.X—9父P=0,
R亠538十O06X2网X0_66-538十10■54«kN
向力验箱
G=2.6fX20X2=27UJkM
M=%=*00蔦即0.4=$M5kNVR=5⑹N’满足tiy
1=挖十噴貲=4M£十袈壮0=4U.5十66.7
=541,2W<1.2R=12X&48-657.GkN•満足*
解:
Qk
FkGk
n
2000202.52.51
4
531.3KN
R,550KN(可以)
(5分)
kmax
FkGk
n
MkXmax
2""
Xj
531.3200°28593.8KN
40.82
1.2Ra660KN(可以)
(5分)
(卷7,2)7、某4桩承台埋深1m,桩中心矩1.6m,承台边长为2.5m,作用在承台顶面的荷载标准值为Fk=2000KN,Mk=200KNm。
若单桩竖向承载力特征值Ra=550KN,验算单桩承载力是否满足要求。
(C)
共5页
(卷8,2)8、(B)已知某桩基础,桩的截面尺寸为300mmx300,桩长8.5m,根据静载荷试验的S—logt曲线确定极限荷载为600kN,其它条件如图所示,试验
qp=1800kN/m2
2600
♦
5001
500■500
500
■■
■
■'F
300
300
+
+
+
+
+
+
+
+
850
850
2300
解:
(1)确定单桩承载力Rk
按静载荷试验:
Rk=600/2=300kN(2分)
按经验公式:
Rk=qpAp+up刀qsilsi
=1800X0.32+4X0.3X(1X12+4.9X10+1.6X25+1X35)=325.2kN(2分)
所以取小值,Rk=300kN(1分)
(2)单桩平均轴向力验算:
每桩受力:
Q=(N+G)/n=(2130+2.3X2.6X1.5X20)/8=2309.4/8=288.68kN(3)单桩中受最大轴向力桩的验算:
My=M+Q•H=260+40X1.5=320kN•m
Qmax=(N+G)/n+My•Xmax/刀Xi2
=288.68+320X1/(4X12+2X0.52)
(3分)
=359.79kN<1.2Rk=360kN(满足)
(卷10,1)9、某厂房柱基础如图所示,bXL=2X3n受力层范围内有淤泥质土层③,该层修正后的地基承载力特征值为135kPa,荷载标准组合时基底平均压力
Pk=202kPa试验算淤泥质土层顶面处承载力是否满足要求。
(B)
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丹=|HX2.0-36kPa
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-
&=店
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十.3X2xf202—36)_
**'"<2+2X3t»ri25*)y<3+2X3»»1125-)
103.8kPa(卷6.1)10、柱下独立基础底面尺寸为3m5mFi=300kN,F2=1500kN,M=900kNm
FH=200kN,如图所示,基础埋深d=1.5m,承台及填土平均重度=20kN/m3,试计
算基础底面偏心距和基底最大压力。
(B)
1、(求基础底面偏心距4分,判断大小偏心2分,最大压力值计算及判断4分)解仃)基础底面偏心距为
e=SN
900+1500X0,6+200X0,8
=900+900+160=1960kN'm
SlV=300十]500十3X5X1*5X20
=1800+450=2250kN
1960仃f
⑴跡f87m
AE
(2)e-0.吕=夕=683m
O0
基底疑大压力值为
._區珂土乐)
式中昇——垂直于力矩作用方向的基础底面边长)=3m*
R——合力作用点至基础底面最大压力边嫌的距离卫=事一687=1.63m.
2X(300-1500[450)
3X3X1'.63
3
(卷7.1)11、如图所示的柱下单独基础处于17.5kN/m的均匀的中砂中,地基
承载力fa250kPa。
已知基础的埋深为2m,基底为2mx4m的矩形,作用在
柱基上的荷载(至设计地面)如图中所示,试验算地基承载力(并计算偏心矩
e)。
(B)
1600kN
50kN/
k
J00kNm
、地[
—777777
fl
4m
M
100250
200kNm(
2分)
FG
1920
p
240kPa250kPa
A
42
(2分)
FG
M
19206200
277.5<1.2f.
24037.5
kPa
min
A
W
42242
202.5
解:
FG1600242201920kN(2分)
300kPa
0
(2分)
-2000.104mb0.666m
19206(2分)