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1、1用抗剪强度指标确定地基承载力用抗剪强度指标确定地基承载力已知某粘性土的内摩擦角标准值已知某粘性土的内摩擦角标准值k20，粘聚力粘聚力Ck12kPa，基础底宽，基础底宽b1.8m，埋，埋深深d1.2m，基底以上土的重度，基底以上土的重度18.3kN/m3，基底以下土的重度，基底以下土的重度19.0kN/m3，有效重度，有效重度10kN/m3，轴，轴心受压。心受压。要求：试按下列两种情况分别确定地基承载要求：试按下列两种情况分别确定地基承载力特征值力特征值fa（1）基底以下无地下水。）基底以下无地下水。（2）基底以下）基底以下0.1m处为地下水面。处为地下水面。第1页/共82页2解解:(1):(
2、1)按按k k2020查表查表3-53-5，得，得，M Mb b0.510.51、M Md d=3.06=3.06、M Mc c =5.66=5.66(2)由于地下水位离基底很近，故基底下土的重度取有效重度，Mb0.51、Md=3.06、Mc=5.66第2页/共82页3某粘土地基上的基础尺寸及埋深如图所示，某粘土地基上的基础尺寸及埋深如图所示，试按规范强度理论公式计算地基承载力特征试按规范强度理论公式计算地基承载力特征值。值。Mb=1.18，Md=4.51，Mc=7.03 fa=167.5Ck=5第3页/共82页4地基承载力的深宽修正地基承载力的深宽修正条件：条件：已知某工程地质资料：第一层为
3、人工填土，已知某工程地质资料：第一层为人工填土，天然重度天然重度117.5kN/m3，厚度，厚度h10.8m；第二层为耕植土，天然重度第二层为耕植土，天然重度216.8kN/m3，厚度厚度h21.0m；第三层为粘性土，天然重度；第三层为粘性土，天然重度319kN/m3，孔隙比，孔隙比e0.75，天然含水量，天然含水量w26.2%，塑限，塑限wp23.2%，液限液限wL35.2，厚度，厚度h36.0m；基础底宽；基础底宽b3.2m，埋深，埋深d1.8m，以第三层土为持力层，其承载力特征，以第三层土为持力层，其承载力特征值值fak210kPa。要求：要求：计算修正后的地基承载力特征值计算修正后的地
4、基承载力特征值fa第4页/共82页5解:塑性指数液性指数查表2-5 b0.3、d=1.6基底以上土的加权平均重度修正后的地基承载力特征值：第5页/共82页6基础底面尺寸确定例题一基础底面尺寸确定例题一0.000m-0.300m1.0mVk0.7mMk0.6mFkn条件：某粘性土重度18.2kN/m3,孔隙比e0.7，液性指数IL0.75，地基承载力特征值fak220kPa。现修建一外柱基础，作用在基础顶面的轴心荷载Fk830kN，Mk200kN m，Vk20kN,基础埋深（自室外地面起算）为1.0m，室内地面高出室外地面0.3m，试确定矩形基础底面宽度。第6页/共82页7解：（1）先地基承载力
5、特征值深度修正孔隙比e0.7，液性指数IL0.75的粘性土，d1.6（2）初步确定基础底面尺寸计算Gk时的基础埋深d（1.0+1.3）/21.15m埋深范围内无地下水，hw0假设l/b=2.0b=1.5ml=3.0m因bOKN=450kNV=20kNM=70kNmP=60kN0.32m0.6m1.0m2.5m淤泥质粘性土第17页/共82页18作业一作业一 基础底面尺寸确定基础底面尺寸确定n条件：某粘性土重度18.2kN/m3,孔隙比e0.7，液性指数IL0.75，地基承载力特征值fak220kPa。现修建一外柱基础，作用在基础顶面的轴心荷载Fk830kN，基础埋深（自室外地面起算）为1.0m，
6、室内地面高出室外地面0.3m，试确定方形基础底面宽度。Fk0.000m-0.300m1.0m第18页/共82页19刚性条形基础设计刚性条形基础设计已知某承重墙厚已知某承重墙厚240mm，基础埋置深度，基础埋置深度0.8m，pk104mm配钢筋12200,As=565mm2纵向分布钢筋8250,垫层采用C10混凝土。1500825012200100200200300200第23页/共82页24已知相应于荷载效应基本组合时的柱荷载已知相应于荷载效应基本组合时的柱荷载F700kN，M87.8kNm，柱截面尺寸为，柱截面尺寸为300mm400mm，基础底面尺寸为，基础底面尺寸为1.6m2.4m。要求：
7、试设计此柱下独立基础。要求：试设计此柱下独立基础。例：240010030060040030030012000.00FM第24页/共82页25解：采混凝土强度等级采用C20，ft1.10N/mm2,钢筋用HPB235级，fy210N/mm2,垫层采用C10混凝土。（1）计算基底净反力设计值净偏心距基底最大净反力设计值：1200IIIII2400ac=400bc=3008001600IIIVIVII125.3210.8239.3191.8第25页/共82页26（2）基础高度偏心受压，取pjmax1）柱边截面取h600mm，h0555mmOK抗冲切力冲切力:1200IIIII2400ac=400bc
8、=3008001600IIIVIVII第26页/共82页27冲切力2）变阶处截面l11.2m，b10.8m651mm211121310III1200IIIII2400ac=400bc=3008001600IIIVIVII第31页/共82页32概念题：概念题：1下面哪一种措施可以提高地基承载力并减少沉降？下面哪一种措施可以提高地基承载力并减少沉降？A加大基础埋深，并加作一层地下室加大基础埋深，并加作一层地下室B加大基础宽度，同时荷载也按比例增加加大基础宽度，同时荷载也按比例增加C建筑物建成以后，大量抽取地下水建筑物建成以后，大量抽取地下水D建筑物建成以后，在室外填高地坪高程建筑物建成以后，在室外
9、填高地坪高程A第32页/共82页33概念题：概念题：2下面哪种情况，不能提高地基的极限承载力下面哪种情况，不能提高地基的极限承载力?A加大基础宽度加大基础宽度B增加基础埋深增加基础埋深C降低地下水位降低地下水位D增加基础材料的强度增加基础材料的强度D第33页/共82页34概念题概念题3我国北方某场地原地面高程为我国北方某场地原地面高程为5000m，设，设计室外高程计室外高程5030m，设计室内地面高程，设计室内地面高程5060m，基底高程，基底高程4900m，建筑物，建筑物10月份月份竣工，第二年竣工，第二年5月份地坪填至设计室外高程，月份地坪填至设计室外高程，当用深度宽度修正计算地基承载力时
10、，基础当用深度宽度修正计算地基承载力时，基础埋深应当用：埋深应当用：Ad=1.0mBd=1.3mCd=1.6mDd=1.45m50.650.350.049.0A第34页/共82页35概念题概念题4.4.地基基础计算中的基底压力直线分布法是下列哪种情况？地基基础计算中的基底压力直线分布法是下列哪种情况？(A)(A)不考虑地基、基础、上部结构的共同作用；不考虑地基、基础、上部结构的共同作用；(B)(B)考虑地基、基础、上部结构的共同作用；考虑地基、基础、上部结构的共同作用；(C)(C)考虑地基、基础的共同作用；考虑地基、基础的共同作用；(D)(D)考虑基础、上部结构的共同作用。考虑基础、上部结构的
11、共同作用。A第35页/共82页36概念题概念题5.5.按按建建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范(GB50007(GB500072002)2002)的的规规定定选选取取地地基基承承载载力力深深宽修正系数时，指出那些因素能影响地基承载力深宽修正系数的取值：宽修正系数时，指出那些因素能影响地基承载力深宽修正系数的取值：(A)(A)土的类别；土的类别；(B)(B)土的重度；土的重度；(C)(C)土的孔隙比；土的孔隙比；(D)(D)土的液性指数。土的液性指数。A、C、D第36页/共82页37概念题概念题6.按建筑地基基础设计规范(GB5007-2002),在计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应
12、取：(A)正常使用极限状态下荷载效应的标准组合；(B)正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计入风荷载和地震作用；(C)承载力极限状态下荷载效应的基本组合，荷载采用标准值；(D)按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。B第37页/共82页38概念题概念题7.为解决新建建筑物与已有的相邻建筑物距离过近，且基础埋深又深于相邻建筑物基础埋深的问题，可以采取下列哪项措施：(A)增大建筑物之间的距离；(B)增大新建建筑物基础埋深；(C)在基坑开挖时采取可靠的支护措施；(D)采用无埋式筏板基础。A、C、D第38页/共82页39概念题概念题8.对于ps曲线上存在明显初始直线段的载荷试验
13、，所确定的地基承载力特征值：(A)一定是小于比例界限值；(B)一定是等于比例界限值；(C)一定是大于比例界限值；(D)上述三种说服都不对。D第39页/共82页40概念题概念题9.从下列论述中，指出表述现行建筑地基基础设计规范(GB500072002)规定的地基承载力深宽修正方法的正确概念：(A)对于软土，宽度对地基承载力的影响可以忽略；(B)深宽修正时，对于基础埋置深度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致；(C)深宽修正时，对于基础宽度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致；(D)深宽修正时，对于土的重度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致。A、B、D第40页/共82页41概念题概念
14、题10.从下列确定基础埋置深度所必须考虑的条件中，指出错误的论述：(A)在任何条件下，基础埋置深度都不应小于0.5m；(B)基础的埋置深度必须大于当地地基土的设计冻深；(C)岩石地基上的高层建筑的基础埋置深度必须满足大于1/15建筑物高度以满足抗滑稳定性的要求；(D)确定基础的埋置深度时应考虑作用在地基上的荷载大小和性质。A、B、C第41页/共82页42概念题概念题1.在下列对各类基础设计条件的表述中，指出错误的观点：(A)采用无筋扩展基础时，在同一场地条件下，基础材料的强度越低，基础台阶的宽高比允许值越小；同一种材料的基础，当场地地基土的承载力越高，基础台阶的宽高比允许值也越小；(B)对单幢
15、建筑物，在地基土比较均匀的条件下，基底平面形心宜与基本组合荷载的重心重合；(C)基础底板的配筋，应按抗弯计算确定，计算弯矩中计入了考虑分项系数的基础自重和台阶上土重的影响；(D)对交叉条形基础，交点上的柱荷载可按静力平衡和变形协调条件进行分配。B、C第42页/共82页43概念题概念题2.从下列论述中，指出表述现行建筑地基基础设计规范(GB500072002)规定的地基承载力深宽修正方法的正确概念：(A)对于软土，宽度对地基承载力的影响可以忽略；(B)深宽修正时，对于基础埋置深度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致；(C)深宽修正时，对于基础宽度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致；(D
16、)深宽修正时，对于土的重度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致。A、B、D第43页/共82页44概念题概念题3.从下列确定基础埋置深度所必须考虑的条件中，指出错误的论述：(A)在任何条件下，基础埋置深度都不应小于0.5m；(B)基础的埋置深度必须大于当地地基土的设计冻深；(C)岩石地基上的高层建筑的基础埋置深度必须满足大于1/15建筑物高度以满足抗滑稳定性的要求；(D)确定基础的埋置深度时应考虑作用在地基上的荷载大小和性质。A、B、C第44页/共82页45概念题概念题4.试从下列关于软弱下卧层强度验算方法推断的论述中，指出错误的表述：(A)附加压力的扩散是按弹性理论应力分布原理计算的；(B
17、)软弱下卧层的地基承载力需要经过深度修正和宽度修正；(C)基础底面下持力层的厚度与基础宽度之比小于0.25时，可按照下卧层的地基承载力验算基础底面的尺寸；(D)基础底面下持力层的厚度与基础宽度之比大于0.50时，不需要考虑软弱下卧层的影响，可只按照持力层的地基承载力验算基础底面的尺寸。A、B、D第45页/共82页46概念题概念题5.为解决新建建筑物与已有的相邻建筑物距离过近，且基础埋深又深于相邻建筑物基础埋深的问题，可以采取下列哪项措施：(A)增大建筑物之间的距离；(B)增大新建建筑物基础埋深；(C)在基坑开挖时采取可靠的支护措施；(D)采用无埋式筏板基础。A、C、D第46页/共82页47某地
18、区居民住宅，条形基础，无地下室，案例题F=300kN/m素填土，.9kN/m3 Es=4MPa0.00-1.50-6.50-14.50w=29%;9kN/m3;e=0.80;wl=37.7%,;wp=18.0%,Es=8.8MPack=25kPa;k=18。粘土-1.205m8mw=38%;8kN/m3;e=1.10;wl=25.0%,;wp=14.0%,Es=3.0MPack=12kPa;k=10。淤泥质土密实砂砾石层第47页/共82页481.如果基础埋深定为如果基础埋深定为1.5米；基础宽度为米；基础宽度为1.7米。根据理论公式计算，第二层土的承米。根据理论公式计算，第二层土的承载力特征值
19、最接近于：载力特征值最接近于：(A)220kPa(B)250kPa(C)300kPa(D)175kPafa=Mbb+Md md+Mcck表k=18,Mb0.43,Md2.72,Mc=5.31,=9kN/m3,m=18.92kN/m3fa=0.4391.7+2.7218.921.5+5.3125217kPa 承载力特征值 第48页/共82页492.已知第二层土已知第二层土承载力标准值承载力标准值179.2kPa，修正以后的承载力特征值：，修正以后的承载力特征值：(A)230kPa(B)210kPa(C)300kPa(D)175kPa进行宽度和深度修正b0.3 d=1.6,承载力特征值fa179.
20、2+1.618.92（1.50.5）=209.5kPa第49页/共82页503软弱下卧层顶面处的土层自重应力最接软弱下卧层顶面处的土层自重应力最接近于（近于（kPa)：(A)50(B)100(C)70(D)80自重应力18.91.2+0.31994.7=70.7kPa第50页/共82页514.软弱下卧层顶面处的土层附加应力最接软弱下卧层顶面处的土层附加应力最接近于（近于（kPa)：(A)72(B)67(C)83(D)56z/b0.5,模量比约为3，23oz(1771.7)/(1.7+24.7tan23o）53kPa第51页/共82页525.已知软弱土已知软弱土承载力标准值承载力标准值79.0k
21、Pa，软弱下卧层的承载力特征值最接近软弱下卧层的承载力特征值最接近于于(kPa)：(A)100(B)120(C)140(D)150承载力标准值79.0kPa,d=1.1，m=11.4kN/m3承载力设计值fa79.+1.111.4（6.50.5）=154.2kPa第52页/共82页53某柱下单独基础，荷载条件某柱下单独基础，荷载条件N=1800kNN=1800kN、M=200kMM=200kMm m、Q=10kNQ=10kN。基础底面尺寸。基础底面尺寸lb=3.22.6mlb=3.22.6m2 2。地基条件如图所示，验算持力层和下卧层的承载力是否满足要。地基条件如图所示，验算持力层和下卧层的承
22、载力是否满足要求求?（荷载均为标准组合）（荷载均为标准组合）第53页/共82页54N=1800kNV=10kNM=200kNm0.6m1.0m3.0m淤泥质粘性土-0.3m0.0m粘土第54页/共82页55第三章第三章 连续基础连续基础3.1 概述3.2 地基、基础与上部结构相互作用的概念3.3 地基计算模型3.4 Winkler地基梁的计算3.5 地基上梁的数值分析3.6 柱下条形基础3.7 柱下交叉条形基础3.8 筏形基础与箱形基础3.9 刚性基础基底反力、沉降和倾斜计算的 数值分析方法第55页/共82页56用静力平衡条件求条形基础的内力条件：图示条形基础，底板宽1m，其余数据见图要求 （
23、1）当x10.5m时，确定基础的总长度l，要求基底反力是均匀分布的。（2）按静力平衡条件求出AB跨的内力。554kN1740kN1754kN960kN4.2m6.0m4.5mx2x114.7mABCD第56页/共82页57解：解：1确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸基础总长度2 确定基础底面的反力第57页/共82页583 按静力平衡条件计算内力554kN1740kN1754kN960kN4.2m6.0m4.5m1.5m0.5mABCD第58页/共82页59在如图所示的交梁基础上，已知节点集中荷载P1=1500kN，P2=2200kN，P3=2400kN，P4=3000kN，地基基床系数k=600
24、0kN/m3，EcIx=7.60105kNm2，EcIy=3.60 x105kNm2。试将节点荷载在两个方向进行分配（图中单位为mm）。第59页/共82页60第60页/共82页61第4章 桩基础 Pile Foundation4.1 概述4.2 桩的类型4.3 桩的竖向承载力4.4 桩基础沉降的计算4.5 桩的负摩擦问题4.6 桩的水平承载力4.7 桩的平面布置原则4.8 桩承台的设计4.9 桩基础设计的一般步骤第61页/共82页62桩基础设计例题桩基础设计例题柱的矩形截面边长为柱的矩形截面边长为b bc c=450mm=450mm及及h hc c=600mm=600mm，相应，相应于荷载效应
25、标准组合时作用于荷载效应标准组合时作用于柱底（标高为于柱底（标高为-0.50m-0.50m）的荷载为：的荷载为：F Fk k=3040kN=3040kN，M Mk k（作用于长边方向）（作用于长边方向）=160kN=160kNm m，H Hk k=140kN=140kN，拟，拟采用混凝土预制桩基础，桩采用混凝土预制桩基础，桩的方形截面边长为的方形截面边长为b bp p=400mm=400mm，桩长，桩长15m15m。已确定单桩竖。已确定单桩竖向承载力特征值向承载力特征值R Ra a=540kN=540kN，单桩水平力特征值单桩水平力特征值R RHaHa=70kN=70kN承台混凝土强度等级取承
26、台混凝土强度等级取C20C20，配置，配置HRB335HRB335级钢筋，试级钢筋，试设计该桩基础。设计该桩基础。Fk3040kNMk160kN m Hk140kN500第62页/共82页63【解解】对对C20C20混凝土取混凝土取ft=1100kPa；对；对HRB335HRB335级钢筋取级钢筋取fy=300N/mm2。（1 1）桩桩的的类类型型和和尺尺寸寸已已选选定定，桩桩身身结结构构设设计计从略从略.（2）初选桩的根数 暂取6根（3）初选承台尺寸桩距，桩距s=3.0bp=3.00.4=1.2m承台长边：a=2（0.4+1.2）=3.2m承台短边：b=2（0.4+0.6）=2.0m暂取承台
27、埋深为1.4m，承台高度h为0.9m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm，则承台有效高度为：h0=0.90.07=0.830m=830mm第63页/共82页64（4 4）计算桩顶荷载 桩顶平均竖向力 单桩水平力 第64页/共82页65（5 5）承台受冲切承载力验算 a.柱边冲切 OKMk160kN m Fk3040kNHk140kN50060017522520006003200300700400600第65页/共82页66b.角柱冲切 Mk160kN m Fk3040kNHk140kN50060017522520006003200300700400600OK第66页/共82页67（6
28、6）承台受剪切承载力计算 （介于0.33之间）对-斜截面 对-斜截面 60017522520006003200300700400600第67页/共82页68（7 7）承台受弯承载力计算）承台受弯承载力计算选用 沿平行y轴方向均匀布置 选用 沿平行x轴方向均匀布置 60017522520006003200300700400600第68页/共82页69某框架结构办公楼柱下采用预制钢筋混凝土桩基。建筑物安全等级为二级。桩的截面积为300mm300mm，桩的截面尺寸为500mm500mm，承台底标高1.70m，作用于室内地面标高0.000处的竖向力设计值F=1800KN，作用于 承台顶标高的水平剪力设
29、计值V=40kN，弯矩设计值M=200KN.m，见图所示。基桩承载力特征值R=200kN，（），承台配筋采用级钢筋（）。试设计该桩基础。第69页/共82页70第70页/共82页71根据在图给出的资料,求A,B,C,D四根桩受的力是多大？第71页/共82页72第5章 地基处理5.1 概述5.2 垫层法5.3 排水固结法5.4 深层水泥搅拌法5.5 高压喷射注浆法5.6强夯法5.7振冲法第72页/共82页73例例题题某建筑物承重墙下为条形基础，基础宽度某建筑物承重墙下为条形基础，基础宽度1.5m1.5m，埋深埋深1m1m，相应于荷载效应标准组合时上部结构传，相应于荷载效应标准组合时上部结构传至条形
30、基础顶面的荷载至条形基础顶面的荷载F Fk k=247.5kN/m=247.5kN/m；地面下存；地面下存在在5.0m5.0m厚的淤泥层厚的淤泥层,=18.0kN/m=18.0kN/m3 3,satsat=19.0kN/m=19.0kN/m3 3 ，淤泥层地基的承载力特征值，淤泥层地基的承载力特征值f fakak=70kPa=70kPa；地下水位距地面深；地下水位距地面深1m1m。试设计砂垫层。试设计砂垫层。第73页/共82页74【解】（1 1）垫层材料选用中砂，设垫层厚度）垫层材料选用中砂，设垫层厚度z z=2.0m=2.0m，则垫层的压力扩散角，则垫层的压力扩散角=30=300 0。（2）垫层厚度验算相应于荷载效应标准组合时基础底面平均压力值为：基础底面处土的自重压力 第74页/共82页75垫层底面处的附加压力值垫层底面处的附加压力值 垫层底面处土的自重应力 淤泥层地基经深度修正后的地基承载力特征值为：垫层厚度选定为2.0m是合适的。第75页/共82页76确定垫层宽度确定垫层宽度 取b=3.85m，按11.5边坡开挖。第76页/共82页77第77页/共82页78第78页/共82页79第79页/共82页80第80页/共82页81第81页/共82页82感谢您的观看。第82页/共82页