土力学与基础工程课后答案()

基底平均压力

pk = (300 +32) /2.0 = 166.0kPa < fa (合适)

基底最大最小压力

pkmax = 218.3kPa < 1.2 fa = 222.1kPa (满足)

pkmin = 113.7kPa > 0 (合适)

（2）软弱下卧层承载力验算

软弱下卧层顶面处自重应力

p cz = 17.0 ? 0.8 + (19 .0- 10) ? 2.0 = 31.6kPa

软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度 ? z = 31.6/2.8 =11.3kN/m

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由淤泥质土，查表10.11得? d = 1.0，则修正后的软弱下卧层承载力特征值

f za = 95 + 1.0 ? 11.3 ? (2.8 - 0.5) = 121.0kPa

由E s1 / E s2 = 9 / 3 = 3，z / b = 2/2.0 >0.5，查表10.12得压力扩散角 ? = 23?。

软弱下卧层顶面处的附加应力

则

p z + p cz = 82.4 + 31.6 = 114.0kPa < faz = 121.0kPa (满足)。

【10.4】 设计某砌体承重墙下钢筋混凝土条形基础，设计条件为：墙厚240mm，设计室内地面处承重墙荷载标准值Fk = 180 kN/m；地基土第1层为厚1.0m的夯实素填土，重度? =17.0kN/m，fak = 90.0kPa；第2层为厚2.5m的粉质粘土，?sat =17.0kN/m，

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e = 0.85，IL= 0.75，Es= 5.1MPa，fak = 150kPa；第3层为厚4.0m的淤泥质土，?sat =17.5kN/m，Es= 1.7MPa，fak = 100kPa；

地下水位位于地表以下1.0m处，室内外高差0.5m。基础混凝土设计强度等级C20，采用HRB335钢筋。

【解】(1) 基础埋深

暂取基础埋深1.0m。

(2) 地基承载力特征值修正

查表10.11，得? b = 0，?d = 1.0，则修正后得地基承载力特征值为

fa = 150 + 1.0 ? 17 ? (1.0 - 0.5) = 158.5kPa。

(3) 求基础宽度

取室内外高差0.5m，计算基础埋深取d = (1.0 +1.5)/2 = 1.25m

基础宽度

取b = 1.4m。

基底压力

< fa = 158.5kPa（合适）。

(4) 验算软弱下卧层承载力

软弱下卧层顶面处自重应力

p cz = 17.0 ? 1.0 + (17.0- 10) ? 4.0 = 45.0kPa

软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度 ? z = 45.0/5.0 =9.0kN/m

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由淤泥质土，查表10.11得? d = 1.0，则修正后的软弱下卧层承载力特征值

f za = 100 + 1.0 ? 9 ? (5.0 - 0.5) = 140.5kPa

由E s1 / E s2 = 5.1 / 1.7 = 3，z / b = 4/1.4 >0.5，查表10.12得压力扩散角 ? = 23?。

软弱下卧层顶面处的附加应力

则

p z + p cz = 39.9+ 45.0 = 84.9kPa < faz = 140.5kPa (满足)。

(5) 确定基础底板厚度

按照钢筋混凝土墙下条形基础构造要求初步取h = 0.300m。

下面按照抗剪切条件验算基础高度。

荷载基本组合值为F = 180 ? 1.35 = 243.0kPa。

地基净反力设计值为

pj = F / b = 243.0 /1.4 = 173.6kPa

计算截面至基础边缘的距离a1 = (b – b0)/2 = (1.4 – 0.24)/2 = 0.58m。

计算截面Ⅰ-Ⅰ的剪力设计值为

VI = pj a1 = 173.6 ? 0.58 = 100.9kN

选用C20混凝土，f t = 1.10MPa。

基础底板有效高度h0 = 300 – 40 – 20/2 = 250mm = 0.25m （按有垫层并暂按? 20底板筋直径计），截面高度影响系数，? h = 1。所以，基础抗剪切能力为

合适。

(6) 底板配筋计算

计算截面Ⅰ-Ⅰ的弯矩

选用HRB335钢筋，f y =300MPa，f c = 9.6MPa。

由?s = ? (1– 0.5? )，得

? = 0.062

由? s = 1 – 0.5?，得

? s = 0.969

于是，所需钢筋面积

选用每延米5B12@200（实配As = 565mm2），分布筋选6? 8@240。

(7) 绘制基础施工图

基础剖面图如图所示。