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）