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，粘粘聚力聚力Ck12kPa，基础底宽，基础底宽b1.8m，埋深，埋深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，轴心受压。，轴心受压。要求：试按下列两种情况分别确定地基承载力要求：试按下列两种情况分别确定地基承载力特征值特征值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。解解:(1):(1)按按k k202
2、0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=5.66kPacMdMbMfkcmdba6.1521266.52.13.1806.38.11951.0(2)由于地下水位离基底很近，故基底下土的由于地下水位离基底很近，故基底下土的重度取有效重度，重度取有效重度，Mb0.51、Md=3.06、Mc =5.66=5.66kPacMdMbMfkcmdba3.1441266.52.13.1806.38.11051.0 某粘土地基上的基础尺某粘土地基上的基础尺寸及埋深如图所示，试寸及埋深如图所示，试按规范强度理论公式计按规范强度理论
3、公式计算地基承载力特征值。算地基承载力特征值。3水上：2.0m=26.5=18.5kN/mk粘土：2o1.8m0.6m=16.5kN/m13Mb=1.18，Md=4.51，Mc=7.03 fa=167.5Ck=5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；第二层为耕植土，天然重度为耕植土，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
4、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；基础底宽础底宽b3.2m，埋深，埋深d1.8m，以第三层土为持，以第三层土为持力层，其承载力特征值力层，其承载力特征值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基承载力特征值fa 解解:塑性指数塑性指数0.122.232.35pLpwwI 液性液性指数指数25.0122.232.26pLpLwwwwI 查表查表2-5 b0.3、d=1.6 基底以上土的加基底以上土的加权平均重度权平均重度3212211/1.1718.018.168.05.17mkNhhhhm
5、修正后的地基承载力特征值修正后的地基承载力特征值：kPadbffmdbaka7.246)5.08.1(1.176.1)32.3(193.0210)5.0()3(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：条件：某粘性土重度某粘性土重度18.2kN/m18.2kN/m3 3,孔隙比孔隙比e e0.70.7，液，液性指数性指数I IL L0.750.75，地基承载力特征值，地基承载力特征值f fakak220kPa220kPa。现。现修建一外柱基础，作用在基础顶面的轴心荷载修建一外柱基础，作用在基础顶面的轴心荷载Fk830kN，
6、Mk200kN m，Vk20kN,基础埋深（自室基础埋深（自室外地面起算）为外地面起算）为1.0m1.0m，室内地面高出室外地面，室内地面高出室外地面0.3m0.3m，试确定矩形基础底面宽度。试确定矩形基础底面宽度。解：解：（1）先地基承载力特征值深度修正）先地基承载力特征值深度修正235kPa0.5)(1.018.21.62200.5)(dffmdaka 孔隙比孔隙比e0.7，液性指数，液性指数IL0.75的粘性土，的粘性土，d1.6（2）初步确定基础底面尺寸）初步确定基础底面尺寸25.415.1202358302.12.1mdfFAGak 计算计算Gk时的基础埋深时的基础埋深d（1.0+1
7、.3）/21.15m埋深范围内无地下水，埋深范围内无地下水，hw0假设假设l/b=2.0b=1.5ml=3.0m因因bafOKN=450kNV=20kNM=70kNmP=60kN0.32m0.6m1.0m2.5m3/6.18mkN3/8.19mkNsat90.0ekPaEs7500kPafak200淤泥质粘淤泥质粘性土性土3/3.17mkNkPaEs2500kPafak80 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：条件：某粘性土重度某粘性土重度18.2kN/m18.2kN/m3 3,孔隙比孔隙比e e0.70.7，液性指数液性指数I IL L0.750.75，地基承载力特征值，地
8、基承载力特征值f fakak220kPa220kPa。现修建一外柱基础，作用在基础顶面的轴心荷载现修建一外柱基础，作用在基础顶面的轴心荷载Fk830kN，基础埋深（自室外地面起算）为基础埋深（自室外地面起算）为1.0m1.0m，室，室内地面高出室外地面内地面高出室外地面0.3m0.3m，试确定方形基础底面宽，试确定方形基础底面宽度。度。Fk0.000m-0.300m1.0m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，pk104mmmkNbpMj 1.2563.07.1265.021221配钢筋配钢筋12200,As=565mm2纵向分布钢筋纵向
9、分布钢筋8250,垫层采用垫层采用C10混凝土。混凝土。2605212552109.0101.259.0mmhfMAys 1500825012200100200200300200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，M87.8kN m，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：试设计此柱下独立基础。要求：试设计此柱下独立基础。例：例：240010030060040030030012000.00FM解：解：采混凝土强度等级采用采混凝土强度等级采用C20，ft1.10N/mm2,钢钢筋用筋用
10、HPB235级，级，fy210N/mm2,垫层采用垫层采用C10混凝土。混凝土。（1）计算基底净反力设计值）计算基底净反力设计值净偏心距净偏心距mFMe125.07008.870 基底最大净反力设基底最大净反力设计值：计值：kPalelbFpj3.239)4.2125.061(3.182)61(0max kPablFpj3.1824.26.1700 1200IIIII2400ac=400bc=3008001600IIIVIVII125.3210.8239.3191.8（2）基础高度）基础高度偏心受压，偏心受压，取取pjmaxkNhbbbhalpccj2.168)555.023.026.1(6.
11、1)555.024.024.2(2.239)22()22(2200max kNhhbfcthp4.365555.0)555.03.0(11000.17.0)(7.000 mbmhbc6.141.1555.023.020 1）柱边截面）柱边截面取取h600mm，h0555mmOK抗冲切力抗冲切力冲切力冲切力:1200IIIII2400ac=400bc=3008001600IIIVIVII冲切力冲切力kNhbbbhllpj1.127)255.028.026.1(6.1)255.022.124.2(2.239)22()22(2201011max kNhhbfthp1.207255.0)255.08.
12、0(11000.17.0)(7.001011 mbmhb6.131.1255.028.02011 2）变阶处截面）变阶处截面l11.2m，b10.8m651mm211121310III1200IIIII2400ac=400bc=3008001600IIIVIVII概念题：概念题：1 下面哪一种措施可以提高地基承载力并下面哪一种措施可以提高地基承载力并减少沉降？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
13、地坪高程建筑物建成以后，在室外填高地坪高程A概念题：概念题：2下面哪种情况，不能提高地基的极限承下面哪种情况，不能提高地基的极限承载力载力?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，设计，设计室外高程室外高程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月份竣工，第二年月份竣工，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，基础埋深
14、当用深度宽度修正计算地基承载力时，基础埋深应当用：应当用：A d=1.0mB d=1.3mC d=1.6mD d=1.45m50.650.350.049.0A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地基基础计算中的基底压力直线分布法是下列哪种情况？是下列哪种情况？(A)(A)不考虑地基、基础、上部结构的共同不考虑地基、基础、上部结构的共同作用；作用；(B)(B)考虑地基、基础、上部结构的共同作考虑地基、基础、上部结构的共同作用；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、上部结构的共同作用。A概念题概念
15、题 5.5.按按建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范(GB50007(GB500072002)2002)的规定选取地基承载力深宽修正系的规定选取地基承载力深宽修正系数时，指出那些因素能影响地基承载力深数时，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概念题概念题6.按按建筑地基基础设计规范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在计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应
16、取：应取：(A)正常使用极限状态下荷载效应的标准组合；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，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；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，荷承载力极限状态下荷载效应的基本组合，荷载采用标准值；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，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。采用相应的分项系数。B概念题概念题 7.为解决新建建筑物与已有的相邻建筑物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距离过近，且基础埋
17、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：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；增大建筑物之间的距离；(B)增大新建建筑物基础埋深；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；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。采用无埋式筏板基础。A、C、D概念题概念题 8.对于对于ps曲线上曲线上存在明显存在明显初始直线初始直线段的段的载荷试验载荷试验，所确定的地基，所确定的地基承载力特征值承载力特征值：(A)一定是小于比例界限值；一定是小于比例界限值；(B)一定是等于比例界限值；一定是等于比例界限值；(C)一定是大于比例界限
18、值；一定是大于比例界限值；(D)上述三种说服都不对。上述三种说服都不对。D概念题概念题9.从下列论述中，指出表述现行从下列论述中，指出表述现行建筑地基基础建筑地基基础设计规范设计规范(GB500072002)规定的地基承载力规定的地基承载力深宽修正方法的正确概念：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对于软土，宽度对地基承载力的影响可以忽略；略；(B)深宽修正时，对于基础埋置深度的规定和按深宽修正时，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；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深宽修正时，对于基础宽度的规定和
19、按地基承载力公式计算时的规定一致；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。承载力公式计算时的规定一致。A、B、D概念题概念题10.从下列确定基础埋置深度所必须考虑的条件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：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基础的埋置深度必须大于当地地基土的设计冻深；冻深；(C)岩石地基上的高层建筑的基础埋置深度必须岩石地基上的高层建筑的基础埋置
20、深度必须满足大于满足大于1/15 建筑物高度以满足抗滑稳定性的要建筑物高度以满足抗滑稳定性的要求；求；(D)确定基础的埋置深度时应考虑作用在地基上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。的荷载大小和性质。A、B、C概念题概念题1.在下列对各类基础设计条件的表述中，指出错在下列对各类基础设计条件的表述中，指出错误的观点：误的观点：(A)采用无筋扩展基础时，在同一场地条件下，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越小；同一种材料的基础，当场地地基土的承载力越
21、高，基础台阶的宽高比允许值也越小；力越高，基础台阶的宽高比允许值也越小；(B)对单幢建筑物，在地基土比较均匀的条件下，对单幢建筑物，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；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；土重的影响；(D)对交叉条形基础，交点上的柱荷载可按静力对交叉条形基础，交点上的柱荷载可按静力平衡和变形协调条件进行分配。平衡和变形协调条件进行分配。B、C概念题概念题2.从下列论述中
22、，指出表述现行从下列论述中，指出表述现行建筑地基基础建筑地基基础设计规范设计规范(GB500072002)规定的地基承载力规定的地基承载力深宽修正方法的正确概念：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对于软土，宽度对地基承载力的影响可以忽略；略；(B)深宽修正时，对于基础埋置深度的规定和按深宽修正时，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；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；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
23、地基深宽修正时，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。承载力公式计算时的规定一致。A、B、D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，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：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基础的埋置深度必须大于当地地基土的设计冻深；冻深；(C)岩石地基上的高层建筑的基础埋置深度必须岩石地基上的高层建筑的基础埋置深度必须满足大于满足大于1/15 建筑物高度以满足抗滑稳定性的要建筑物高度以满足抗滑稳定性的要求；求；(
24、D)确定基础的埋置深度时应考虑作用在地基上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。的荷载大小和性质。A、B、C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：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附加压力的扩散是按弹性理论应力分布原理计算的；计算的；(B)软弱下卧层的地基承载力需要经过深度修正软弱下卧层的地基承载力需要经过深度修正和宽度修正；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基础底面下持力层的厚度与基础宽度之比小于于0.25 时，可按照下卧层的地基承载力验
25、算基础时，可按照下卧层的地基承载力验算基础底面的尺寸；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基础底面下持力层的厚度与基础宽度之比大于于0.50 时，不需要考虑软弱下卧层的影响，可只时，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。按照持力层的地基承载力验算基础底面的尺寸。A、B、D概念题概念题 5.为解决新建建筑物与已有的相邻建筑物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：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；增大建筑物
26、之间的距离；(B)增大新建建筑物基础埋深；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；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。采用无埋式筏板基础。A、C、D某地区居民住宅，某地区居民住宅，条形基础，无地下室条形基础，无地下室，案例题案例题F=300kN/m素填土，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。粘土-1.205m8mw=38%;8kN/m3;e=1.10;wl=25.0%,;wp=14
27、.0%,Es=3.0MPack=12kPa;k=10。淤泥质土。淤泥质土密实砂砾密实砂砾石层石层1.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。米。根据理论公式计算，第二层土的承载力特征根据理论公式计算，第二层土的承载力特征值最接近于：值最接近于：(A)220kPa(B)250kPa(C)300kPa(D)175kPafa=Mb b+Md md+Mcck表表 k=18,Mb0.43,Md2.72,Mc=5.31,=9kN/m3,m=18.92kN/m3fa=0.4391.7+2.7218.921.5+5.3125217kPa 承载力特征值承载力特征值 2.已知第
28、二层土已知第二层土承载力标准值承载力标准值179.2kPa，修，修正以后的承载力特征值：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进行宽度和深度修正 b0.3 d=1.6,承载力特征值承载力特征值fa179.2+1.618.92（1.50.5）=209.5kPa)5.0()3(dbffmdbkaa3软弱下卧层顶面处的土层自重应力最接近软弱下卧层顶面处的土层自重应力最接近于（于（kPa)：(A)50(B)100(C)70(D)80自重应力自重应力18.91.2+0.31994.7=70.7kPa4.软弱下卧层顶面处的土层附加应
29、力最接近软弱下卧层顶面处的土层附加应力最接近于（于（kPa)：(A)72(B)67(C)83(D)56z/b0.5,模量比约为模量比约为3，23o z(1771.7)/(1.7+24.7tan23o）53kPa5.已知软弱土已知软弱土承载力标准值承载力标准值79.0kPa，软弱下卧层的承载力特征值最接近于软弱下卧层的承载力特征值最接近于(kPa)：(A)100(B)120(C)140(D)150)5.0()3(dbffmdbkaa承载力标准值承载力标准值79.0kPa,d=1.1，m=11.4kN/m3承载力设计值承载力设计值fa79.+1.111.4（6.50.5）=154.2kPa某柱下单
30、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l lb=3.2b=3.22.6m2.6m2 2。地基条件如图所示，验。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求算持力层和下卧层的承载力是否满足要求?（荷载均为标准组合）（荷载均为标准组合）N=1800kNV=10kNM=200kNm0.6m1.0m3.0m318.2/kN m319.3/satkN m0.87e kPaEs7500230akfkPa淤泥质粘淤泥质粘性土性土3/3.17mkNkPaEs2500kPafa
31、k80-0.3m0.0m粘土粘土第三章第三章 连续基础连续基础3.1 3.1 概述概述3.2 3.2 地基、基础与上部结构相互作用的概念地基、基础与上部结构相互作用的概念3.3 3.3 地基计算模型地基计算模型3.4 3.4 WinklerWinkler地基梁的计算地基梁的计算3.5 3.5 地基上梁的数值分析地基上梁的数值分析3.6 3.6 柱下条形基础柱下条形基础3.7 3.7 柱下交叉条形基础柱下交叉条形基础3.8 3.8 筏形基础与箱形基础筏形基础与箱形基础3.9 3.9 刚性基础基底反力、沉降和倾斜计算的刚性基础基底反力、沉降和倾斜计算的 数值分析方法数值分析方法用静力平衡条件求条形
32、基础的内力用静力平衡条件求条形基础的内力条件：条件：图示条形基础，底板宽图示条形基础，底板宽1m，其余数据见图，其余数据见图要求要求 （1）当）当x10.5m时，确定基础的总长度时，确定基础的总长度l，要求基底反力是均匀分布的。要求基底反力是均匀分布的。（2）按静力平衡条件求出）按静力平衡条件求出AB跨的内力。跨的内力。554kN554kN1740kN1740kN1754kN1754kN960kN960kN4.2m6.0m4.5mx2x114.7mABCD解：解：1 确定基础底面尺寸确定基础底面尺寸基础总长度基础总长度mx85.7554174017549602.417402.1017547.1
33、4960 mx5.1)5.07.14()5.085.7(22 ml7.165.15.07.14 2 确定基础底面的反力确定基础底面的反力mkNlFp/3001 3 按静力平衡条件计算内力按静力平衡条件计算内力mkNMA 38554kN554kN1740kN1740kN1754kN1754kN960kN960kN4.2m6.0m4.5m1.5m0.5mABCDkNVA150 左左mkNM 2341kNVA404 右右mkNMB 987kNVB856 左左kNVB884 右右 在如图所示的交梁基础上，已知节点集中在如图所示的交梁基础上，已知节点集中荷载荷载P1=1500kN，P2=2200kN，P
34、3=2400kN，P4=3000kN，地基基床系数，地基基床系数k=6000kN/m3，EcIx=7.60105kNm2，EcIy=3.60 x105kNm2。试将节点荷载在两。试将节点荷载在两个方向进行分配（图中单位为个方向进行分配（图中单位为mm）。）。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）的荷载为：荷载为：F Fk k=3040kN=3040kN，M Mk k（作（作用于长边方向）用
35、于长边方向）=160kN=160kNm m，H Hk k=140kN=140kN，拟采用混凝土预，拟采用混凝土预制桩基础，桩的方形截面边制桩基础，桩的方形截面边长为长为b bp p=400mm=400mm，桩长，桩长15m15m。已。已确定单桩竖向承载力特征值确定单桩竖向承载力特征值R Ra a=540kN=540kN，单桩水平力特征，单桩水平力特征值值R RHaHa=70kN=70kN承台混凝土强度承台混凝土强度等级取等级取C20C20，配置，配置HRB335HRB335级级钢筋，试设计该桩基础。钢筋，试设计该桩基础。Fk3040kNMk160kN m Hk140kN500【解】【解】对对C
36、20C20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）桩的类型和尺寸已选定，桩身结构设计从）桩的类型和尺寸已选定，桩身结构设计从略略.（2 2）初选桩的根数）初选桩的根数 ka30405.6540FnR暂取暂取6 6根根 （3 3）初选承台尺寸）初选承台尺寸桩距，桩距桩距，桩距s=3.0bp=3.00.4=1.2m承台长边：承台长边：a=2（0.4+1.2）=3.2m承台短边：承台短边：b=2（0.4+0.6）=2.0m暂取承台埋深为暂取承台埋深为1.4m1.4m，承台高度，承台高度h h为为0.9m0.9m，桩顶，桩顶
37、伸入承台伸入承台50mm50mm，钢筋保护层取，钢筋保护层取70mm70mm，则承台有，则承台有效高度为：效高度为：h0=0.90.07=0.830m=830mm（4 4）计算桩顶荷载）计算桩顶荷载 320/GkN mkkk3040203.22.0 1.4536.55406aFGQRkNn kmaxkkmaxkmink22()(160 140 0.9)1.2536.54 1.2iMH h xQQxa596.5kN1.2648kN536.559.6476.9kN0R 桩顶平均竖向力桩顶平均竖向力 单桩水平力单桩水平力 1kkHa/140/623.3kN60mm粗粒粗粒：0.07560mm细粒细粒
38、：0.075mm土的粒组土的粒组 土颗粒的大小及其组成情况，土颗粒的大小及其组成情况，通常以土中土颗粒各个粒组的相通常以土中土颗粒各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为示，称为土的颗粒级配土的颗粒级配。土的颗粒级配可由土的颗粒级配可由土的颗粒大小分析试土的颗粒大小分析试验验（简称（简称颗分试验颗分试验）测定）测定。筛析法筛析法密度计法密度计法d0.075mm颗分试验颗分试验 根据颗粒大小分析试验结果，根据颗粒大小分析试验结果，可以绘制可以绘制颗粒级配累积曲线颗粒级配累积曲线（横（横坐标为坐标为粒径粒径，用，用对数坐标对数坐标表示；纵坐标
39、为表示；纵坐标为小小于某粒径的土重含量于某粒径的土重含量，用，用常数坐标常数坐标表示）。表示）。颗粒级配曲线的颗粒级配曲线的坡度坡度可以大致反映土的可以大致反映土的均匀程度均匀程度。曲线陡，表示粒径大小相差不多，土颗曲线陡，表示粒径大小相差不多，土颗粒比较均匀；曲线缓，表示粒径大小相差悬粒比较均匀；曲线缓，表示粒径大小相差悬殊，土颗粒不均匀，级配良好。殊，土颗粒不均匀，级配良好。几个特殊粒径：几个特殊粒径：d10,d30 ,d60 小于某粒径的土颗粒质量累积小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为百分数为10%时，相应的粒径称为时，相应的粒径称为有效粒径有效粒径d10。与之类似可以得到。与之类似可以
40、得到d30和和d60（限定粒限定粒径径）。）。土颗粒的级配指标：土颗粒的级配指标：不均匀系数不均匀系数Cu=d60/d10 曲率系数曲率系数Cc=(d30)2/(d60 d10)Cu反映大小不同粒组的分布情况。反映大小不同粒组的分布情况。Cu越大，表示土颗粒大小的分布范围越大，表示土颗粒大小的分布范围越大，其级配良好。越大，其级配良好。Cc描写累积曲线的分布范围，反映曲线描写累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形状。的整体形状。在一般情况下，在一般情况下，Cu10，级配良好，级配良好Cu5Cc=13级配良好级配良好砾类土或砂类土砾类土或砂类土 单独用单独用Cu来确定土的级配情况是来确定土的级配情
41、况是不够的，需同时参考不够的，需同时参考Cc。（二）土粒的矿物成分（二）土粒的矿物成分 矿物成分对土的性质有着重要矿物成分对土的性质有着重要影响，其中以细粒组的矿物成分最为重要。影响，其中以细粒组的矿物成分最为重要。原生矿物原生矿物：包括石英、长石和云母等。：包括石英、长石和云母等。为岩石物理风化的产物，化学性质稳定或较为岩石物理风化的产物，化学性质稳定或较为稳定。为稳定。次生矿物次生矿物：为原生矿物化学风化的产物。：为原生矿物化学风化的产物。土颗粒的矿物成分土颗粒的矿物成分原生矿物原生矿物次生矿物次生矿物 次生矿物主要是次生矿物主要是粘土矿物粘土矿物。由于晶片结合的情况不同，便形成了具由于晶
42、片结合的情况不同，便形成了具有不同性质的各种粘土矿物，主要有蒙脱石、有不同性质的各种粘土矿物，主要有蒙脱石、伊里石和高岭石。伊里石和高岭石。硅氧四面体硅氧四面体硅氧晶片硅氧晶片铝氢氧八面体铝氢氧八面体铝氢氧晶片铝氢氧晶片的基本单元的基本单元粘土矿物结构粘土矿物结构蒙脱石：亲水性强（吸水膨胀、脱水收缩）蒙脱石：亲水性强（吸水膨胀、脱水收缩）伊里石：亲水性中等伊里石：亲水性中等高岭石：亲水性差高岭石：亲水性差二、土的液相二、土的液相 土中水土中水结合水结合水自由水自由水强结合水强结合水弱结合水弱结合水重力水重力水毛细水毛细水 土的含水量试验所测定的为土中的土的含水量试验所测定的为土中的自由自由水水
43、和和弱结合水弱结合水。三、土的气相三、土的气相 土孔隙中未被水所占据的部位土孔隙中未被水所占据的部位由气体充填。由气体充填。土中的气体若土中的气体若与大气相通与大气相通，则对土的力，则对土的力学性质影响不大学性质影响不大;若若与大气隔绝与大气隔绝，使土的压缩，使土的压缩性提高，透水性减小。性提高，透水性减小。四、土的结构和构造四、土的结构和构造 土的结构是指由土粒单元的土的结构是指由土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。形成的综合特征。土的结构土的结构絮状结构絮状结构：d0.075mm分散结构分散结构：d0.005mm（粘粒在淡水
44、中）（粘粒在淡水中）紧密紧密疏松疏松第第3节节 土的三相比例指标土的三相比例指标 土的三相比例指标定量反映了土的三土的三相比例指标定量反映了土的三相的组成情况，有助于理解土的基本物理相的组成情况，有助于理解土的基本物理性质。性质。土土液相液相（水）（水）气相气相（气）（气）固相固相（土颗粒）（土颗粒）土是三相体。土是三相体。为了对土的基本物理性质有所为了对土的基本物理性质有所了解，需要对土的三相的组成情况了解，需要对土的三相的组成情况进行定量研究。表示土的三相组成比例关系进行定量研究。表示土的三相组成比例关系的指标，称为土的三相比例指标，包括的指标，称为土的三相比例指标，包括土粒土粒比重比重d
45、s、含水量含水量w、密度密度、孔隙比孔隙比e、孔隙孔隙率率n和和饱和度饱和度Sr。土粒比重土粒比重ds：土粒质量与同体积的：土粒质量与同体积的44时时纯水的质量之比。在数值上等于土粒密度，纯水的质量之比。在数值上等于土粒密度，但无量纲。在试验室用但无量纲。在试验室用“比重瓶法比重瓶法”测定，测定，一般土粒比重的变化幅度不大。一般土粒比重的变化幅度不大。土的含水量土的含水量w：土中水的质量：土中水的质量与土粒质量之比。在试验室一般用与土粒质量之比。在试验室一般用“烘干法烘干法”测定。一般来说，同一类土，当测定。一般来说，同一类土，当含水量增大时，其强度就降低。含水量增大时，其强度就降低。土的密度
46、土的密度干密度干密度饱和密度饱和密度有效密度有效密度干重度干重度饱和重度饱和重度有效重度有效重度 土的密度土的密度：土单位体积的质量。在试：土单位体积的质量。在试验室一般用验室一般用“环刀法环刀法”测定。测定。土的孔隙比土的孔隙比e：土中孔隙体积：土中孔隙体积与土粒体积之比。可以用来评价与土粒体积之比。可以用来评价天然土层的密实程度。天然土层的密实程度。土的孔隙率土的孔隙率n：土中孔隙体积与土体总体：土中孔隙体积与土体总体积之比。积之比。土的饱和度土的饱和度Sr：土中被水充满的孔隙体：土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比。积与孔隙总体积之比。第第4节节 无粘性土的密实度无粘性土的密实度 无粘
47、性土的密实度与其工程性质有着密无粘性土的密实度与其工程性质有着密切的关系。呈密实状态时，为良好地基；切的关系。呈密实状态时，为良好地基；呈疏松状态时，为不良地基。呈疏松状态时，为不良地基。无粘性土的最小孔隙比无粘性土的最小孔隙比emin：处于最紧：处于最紧密状态的孔隙比。在试验室可用密状态的孔隙比。在试验室可用“振击法振击法”测定。测定。无粘性土的最大孔隙比无粘性土的最大孔隙比emax：处于最疏：处于最疏松状态的孔隙比。在试验室可用松状态的孔隙比。在试验室可用“漏斗法漏斗法”或或“量筒法量筒法”测定。测定。无粘性土的相对密实度无粘性土的相对密实度Dr：无粘性土的最大孔隙比与天然孔隙比之无粘性土
48、的最大孔隙比与天然孔隙比之差和最大孔隙比与最小孔隙比之差的比值。差和最大孔隙比与最小孔隙比之差的比值。Dr=(emax-e)/(emax-emin)相对密实度的值介于相对密实度的值介于01之间，值越大，之间，值越大，表示越密实。表示越密实。第第5节节 粘性土的物理特征粘性土的物理特征一、粘性土的界限含水量一、粘性土的界限含水量 同一种粘性土随着含水量的不同，可同一种粘性土随着含水量的不同，可分别处于分别处于固态固态、半固态半固态、可塑状态可塑状态和和流动流动状态状态。粘性土由一种状态转到另一种状态。粘性土由一种状态转到另一种状态的分界含水量，称为的分界含水量，称为界限含水量界限含水量。0固态固
49、态半固态半固态可塑状态可塑状态流动状态流动状态缩限缩限ws塑限塑限wp液限液限wlw液限仪液限仪锥式液限仪锥式液限仪碟式液限仪碟式液限仪塑限塑限：搓条法：搓条法液限液限塑限塑限液限液限：液塑限液塑限联合测定仪联合测定仪横坐标：土样含水量横坐标：土样含水量纵坐标：圆锥入土深度纵坐标：圆锥入土深度二、粘性土的塑性指数和液性指数二、粘性土的塑性指数和液性指数 塑性指数塑性指数Ip为液限和塑限的差为液限和塑限的差值，表示土处于可塑状态的含水量变化范围。值，表示土处于可塑状态的含水量变化范围。塑性指数在一定程度上综合反映了影响塑性指数在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素粘性土特征的各种重要
50、因素(土的颗粒组成，土的颗粒组成，土的矿物成分以及土中水的离子成分和浓度土的矿物成分以及土中水的离子成分和浓度等等)。液性指数液性指数Il为粘性土的天然含水量和塑为粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数的比值。限的差值与塑性指数的比值。液性指数可以表示粘性土液性指数可以表示粘性土所处的软硬状态。液性指数的所处的软硬状态。液性指数的值越大，表示土质越软。值越大，表示土质越软。三、粘性土的灵敏度和触变性三、粘性土的灵敏度和触变性 土的灵敏度土的灵敏度：原状土的强度与同一土经：原状土的强度与同一土经重塑（含水量不变，土的结构被彻底破坏）重塑（含水量不变，土的结构被彻底破坏）后的强度之比。后的强度之
