清华大学版基础工程课后习题答案

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题2 - 41

(1)地区的标准冻结深度为0Z =1.8m

(2)按式2-33求设计冻结深度,即d Z =0Z zs ψzw ψze ψ

查表2-11求zs ψ

第一层土:p I =L ω-P ω=8<10 且d>0.075mm 占土重10%<50% ,为粉土,zs ψ= 第二层土:d>0.25mm 占55%>50% d>0.5mm 占40%<50%,为中砂,zs ψ= 查表2-12求zw ψ

第一层土: ω=20% 底层距地下水位0.8m<1.5m 冻胀等级为Ⅲ级 冻胀类别为冻胀

zw ψ=

第二层土:地下水位离标准冻结深度为0.2m<0.5m 冻胀等级为Ⅳ级 冻胀类别为强冻胀 zw ψ=

查表2-13求ze ψ

城市人口为30万,按城市的近郊取值 ze ψ= 按第二层土计算:d Z =***=1.89m 折算冻结深度:'d Z = +( - )*

1.89

1.85

=1.864m 折算冻结深度进入第二层土内,故残留冻土层主要存在于第二层土。 (3)求基础最小埋深

按照正方形单独基础,基底平均压力为120a kp ,强冻胀,冰冻等条件,查表2-14得允许残留冻土层厚度max H =0.38m

由式2-34求得基础的最小埋置深度min d =d Z -max H =1.484m 题2 – 42

(1)埋置深度d=0.8m ,持力层为粉质粘土

规范建议的地基承载力公式为 a f =b M γb+ d M m γd+c M k c

k φ=24° 查表2-16得b M = d M = c M =

γ=2ρg=*=3KN m m γ=1ρg=*=3KN m

则a f =**+**+*20=a kp

(2)埋置深度d=2.4m ,持力层为细砂,此时b<3m 取b=3m

k φ=30°,查表2-16得 b M = d M = c M =

γ=3ρg=*=193KN m m γ=

0.8*17.64 1.6*18.5

2.4

+=3KN m

则a f =*19*3+**+*0=a kp

题2 – 43

土层一:由k φ=16°查表2-16得b M = d M = c M =

γ=3KN m m γ=0

a f =

b M γb+ d M m γd+

c M k c =**3+0+5*15=a kp

土层二:cr P =

()1203252213222.73++=a kp u P =()1

4554444334443

++=a kp 因为 u P

ak f =

1

2

u P =222a kp L I =p

L p

ωωωω--=> 由表2-15得b η=0 d η=

m γ=3KN m γ=3KN m a

f ak f b ηγ(b-3)+d ηm γ=222+0+**=a kp

土层三:由k φ=22°查表2-16得b M = d M = c M =

γ==3KN m m γ=

(18.59.8)*2(19.69.8)*2

9.254

-+-=3KN m

则a f =**3+**4+*10=a kp

土层四:由k φ=32°查表2-16得b M = d M = c M =

γ=3KN m

m γ=()/3=3KN m 则a f =**3+**6+*0=445a kp

若采用第二层为持力层,由a f =a kp 则1A =

a F f d γ-=25000

23.25m 235.0520*210*2

=-+ 因为桥墩平面尺寸6m*2m, 取基础尺寸为8m*3m 验算基底压力G=γdA=(20-10)*2*8*3=480Kn

500480

228.338*3

k a F G P kp A ++=

==

tan α=

1

1.25

t b h =⇒ α=38.66o 基础高度h=086

1.2522*0.8

t b b b h m tg tg αα--=

=== 按长边及刚性角确定基础的尺寸如下图(单位:mm, h>900mm, 做成三层台阶):

题2 – 44

(1)求基地压力:18820*1*1.2*1

p 176.7/1.2*1

F G kPa m A ++=

== (2)基底至淤泥质粘土顶面的距离z 为1.8m.

由z/b==> s1s215==35

E E α=

查表2-17得压力扩散角θ=23°

3sat w 3

m b d d m 2tg =1.22*1.8*tg23=2.73m d =2.8m =-=16.59.8=6.7k /m 0.8*17.7+-=

=11.9k /m 2.8

-y =0y =1.0y *( d 0.5)901*11.9*(d z ak b b z N N f f +'=+θ+︒'γ'γγ-γ=+γ'-=+下卧层埋深为下卧层土的浮容重为 (19.49.8)*2

下卧层以上土的加权平均容重为查表215得,,(淤泥层)cz z z z cz 2.80.5)117.4=17.7*0.82*=()

2*17.7*0.80.2*9.616.081.2*=70.651.22*1.8*tg23p p =33.3670.65=104co co d kPa P kPa b p p b z tg p kPa

kPa

kPa f -=+-=

=+==

+︒

++<下卧层顶面处的自重应力:(19.4-9.8)33.36下卧层顶面处的附加压力:p (17.67-16.08)

所以p 验算:117.4z kPa +=经验算,第三层软弱土层的承载力满足要求。

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