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.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/m3,厚度1m;淤泥质土:
218kN/m3,w65%,fak60kPa
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b×l=2600mm×5200mm,柱底荷载设
计值:
F1=2000kN,F2=200kN,M=1000kN·m,V=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)
F2=200kNF1=2000kN
粉质粘土,γ‘=10kN/m3,Es=7500kPa2500
淤泥质土γ=17.5kN/m3Es=2500kPa
fk=85kPaηb=0ηd=1.1
解:
持力层承载力验算:
F=F1+F2+G=2000+200+486.7=2686.7kNM0=M+Vh+F2a=1000+200×1.30+200×0.62=1383kNm·e=M0/F=1384/2686.7=0.515m
=230+1.6×19×(1.80-0.5)=269.6kN/m2>p=198.72kN/m2(满足)
1.2f=1.22×69.6=323.5kN/m2>pmax=316.8kN/m2(满足)(2分)软弱下卧层承载力验算:
γ0=(19×1.80+10×2.5)/(1.80+2.5)=13.77kN/m3
f=fk+ηbγ(-b3)+ηdγ(-d0.5)=85+1.1×13.77×(1.80+2.5-0.5)=142.6kN/m2(2分)自重压力:
pcz=19×1.8+10×2.5=52.9kN/m2
附加压力:
pz=bl(p-pc)/[(b+2z·tgθ+)(2lz·tgθ)]
=2.60×5.20×(198.72-19×1.8)/[(2.60+2×2.5×tg23o)(5.20+2×2.5×tg23o)]=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,γ=18.4kN/m3,w=30.6%,wL=35%,wp=18%,fak=100kPa,厚2m;②粉土,γ=18.9kN/m3,w=24.5%,wL=25%,wp=16.5%,e=0.78,fak=150kPa,厚2m;③中砂,γ=19.2kN/m3,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 0.75 40~55 38~53 38~53 黏性土 可塑 0.50 55~70 53~68 53~66 硬可 0.75 70~86 68~84 66~82 塑 0.25 86~98 84~96 82~94 硬塑 0.50 98~105 96~102 94~104 0 粉土 稍 密 L≤e>0.9 26~46 24~42 24~42 中 密 0.75≤e≤0.9 46~66 42~62 42~62 密实 e<0.75 66~88 62~82 62~82 中砂 中密 15 54~74 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l(m) l≤9 9 16 l>30 黏性土 软塑 0.75 210~850 650~1400 1200~1800 1300~1900 可塑 0.50 850~1700 1400~220 01900~2800 2300~3600 硬可塑 0.25 1500~230 02300~330 02700~3600 3600~4400 硬塑 0 2500~380 03800~550 05500~6000 6000~6800 粉土 中密 0.75≤e≤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 10 1000~16001500~23001900~2700 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 4000~6000550~07000 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ILwwp=0.74,qs1k=60kPa; LwLwp 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)50000.3963.6kN11 RaQuk963.6481.8kN 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/m3,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 0 粘土 0.5﹤IL≤0.75 50~66 40~52 0.25﹤IL≤0.5 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 9﹤h≤16 16﹤h≤30 中砂 中密、密实 3600~5100 5100~6300 6300~ 7200 解: ①求R。 杂填土: l13m,qsk10 可塑粘土: l24m,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 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=664kN (卷6,3)6、某9桩承台基础,埋深2m,桩截面0.3m×0.3m,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2.6m×2.6m,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。 (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300㎜×300㎜,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 500 500500 500 300 300 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∑qsilsi =1800×0.32+4×0.3×(1×12+4.9×10+1.6×25+1×35)=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+2.3×2.6×1.5×20)/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+40×1.5=320kN·m Qmax=(N+G)/n+My·xmax/∑xi2 =288.68+320×1/(4×12+2×0.52) 3分) =359.79kN<1.2Rk=360kN(满足) (卷10,1)9、某厂房柱基础如图所示,b×L=2×3m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) (卷6.1)10、柱下独立基础底面尺寸为3m5m,F1=300kN,F2=1500kN,M=900kN·m, 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) 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2m×4m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) 50kN 100kNm 地 4m 1600kN M 100250 200kNm( 2分) FG 1920 p 240kPa 250kPa A 42 (2分) FG M 19206200 277.5<1.2f pmax 2 24037.5 kPa min A W 42242 202.5 解: FG1600242201920kN(2分) 300kPa 0 2分) M FG 2000.104mb0.666m 19206(2分)
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