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7 天然地基上的浅基础设计---例题


例7.1 某住宅楼为6层,经岩土工程勘察得地基承载
力特征值fak=170kPa。设基础宽度为1.2m,埋深 4.8m,试求经宽深修正后的地基承载力特征值fa。 已知该地基土的孔隙比e为0.716,塑性指数为0.66。

基底以上土的加权平均重度为15.3kN/m3。

解:根据公式7.11计算:

f a ? f ak ? ?b? (b ? 3) ? ? d ? m (d ? 0.5)
因基础宽度b=1.2m<3m,故只进行基础深度修正。

f a ? f ak ? ?d ? m (d ? 0.5)
由表7.10查得ηd=1.6,故

f a ? 170? 1.6 ?15.2 ? (4.8 ? 0.5) ? 274kPa

例7.2 某场地由二层土组成,第一层为粉质粘 土,厚度为3m,天然重度γ1=18.5kN/m3,压 力扩散角θ=22°;第二层为淤泥质土,厚度为 2m,天然重度γ2=18kN/m3,地基承载力特征 值fak=80kPa,承载力的宽度、深度修正系数 ηb=0,ηd=1.0。条形基础的宽度取1.5m,基 础埋深为1.8m,墙传给基础的荷载(作用在 ±0.00标高处)FK=200kN/m,试验算淤泥质 土的地基承载力是否满足要求。

解: (1)软弱下卧层承载力修正值:
f a ? f ak ? ?d ? ? m (d ? z ? 0.5) ? 80 ? 1.0 ?18.5 ? (1.8 ? 1.2 ? 0.5) ? 126.25kPa

(2)计算软弱下卧层顶面处的自重应力:

? ca ? ? ? h ? 3.0 ?18.5 ? 55.5 kPa
(3)计算软弱下卧层顶面处的附加应力: 条形基础基底接触压力:

p=Fk / b ? ? G ? d ? 200/ 1.5 ? 20?1.8 ? 169.3 kPa
基底附加压力:

p0=p ? ? m ? d ? 169.3 ? 18.5 ?1.8 ? 136.0 kPa

附加应力:
p0 ? b 136? 1.5 204.0 ?z ? ? ? ? 82.6 kPa ? b ? 2 z tan? 1.5 ? 2 ? 1.2 tan 22 2.47

(4) 验算下卧层的承载力:

? ? cz ? ? z ? 55.5 ? 82.6 ? 138.1 kPa ? 126.25 kPa
所以,软弱下卧层强度不满足要求!

例7.3 已知某宾馆设计框架结构,独立基 础,承受上部荷载N=2800kN。基础埋深 d=3.0m。地基土分4层,如下图示。计算 基础底面积。

解:1)先进行地基承载力特征值深宽修正,由表

7.10查得细砂的承载力修正系数ηb=2.0ηd=3.0。
基础埋深范围内土的加权平均重度为:

?m

16 ? 1 ? 17.5 ? 2 51 3 ? ? ? 17.0kN / m 1? 2 3

先假定基础宽度b≤3m,经深度修正后地基承载力 特征值fa为:

f a ? f ak ? ? d ? m (d ? 0.5) ? 203? 3.0 ? 17.0 ? (3 ? 0.5) ? 203? 127.5 ? 330.5kPa

2)基础底面积初算
N 2800 2800 A0 ? ? ? ? 10.35m 2 f a ? ? G d 330.5 ? 20 ? 3 270.5

采用正方形基础,基底边长取3.2m。

因基底宽度超过3m,地基承载力特征值还需
重新进行宽度修正。 3)地基承载力特征值宽度修正

f a ? 330.5 ? ? b ? (b ? 3) ? 330.5 ? 2.0 ? 19.0 ? (3.2 ? 3.0) ? 330.5 ? 7.6 ? 338.1kPa

4)基础底面积

N 2800 2800 2 A0 ? ? ? ? 10.1m f a ? ? G d 338.1 ? 20 ? 3 278.1
实际采用基础底面积为:

3.2 ? 3.2 ? 10.2m ? 10.1m
2

2

例7.4 某工厂厂房设计框架结构独立基础。地基土分

为三层,如下图所示。基础埋深d=2.0m,位于第三层
粘土层顶面。上部荷载N=1600kN,M=400kN· m,水

平荷载Q=50kN。设计柱基底面尺寸。

解:1 先按中心荷载作用计算基础底面积A1: 1)地基承载力特征值宽深修正: 根据粘土层

载力修正系数 ? b

e ? 0.85, I L ? 0.60 查表7.10得承

? 0,? d ? 1.0



基础埋深范围内土的加权平均重度为:

?m

17.2 ? 0.8 ? 17.7 ? 1.2 ? ? 17.5kN / m 3 0.8 ? 1.2

先假定基础宽度不大于3m,粘土地基承载力特

征值fa为:

f a ? f ak ? ? d ? m (d ? 0.5) ? 197 ? 1.0 ? 17.5 ? (2 ? 0.5) ? 223kPa
2)中心荷载作用下基础底面积A1:

N 1600 2 A1 ? ? ? 8.74m f a ? ? G d 223? 20 ? 2

2 考虑偏心荷载不利影响 1)加大基础底面积10%

A ? 1.1A1 ? 1.1? 8.74 ? 9.61m
取基础底面尺寸 3.0 ? 3.2 基础宽度不大于3m 2)计算基础及台阶上的土重

2

? 9.6m

2

G ? dA? G ? 2 ? 9.6 ? 20 ? 384kN

3)计算基底抵抗矩

W ? l ? b / 6 ? 3.0 ? 3.2 / 6 ? 5.12m
2 2

3

4)计算基础边缘最大与最小应力

N ? G M ? 1.2Q p ? ? A W 1600? 384 400 ? 1.2 ? 50 ? ? 9.60 5.12 296.5 ?116.9 kPa
max min



3 验算基础底面应力
1 ( p max ? p min ) ? (296.5 ? 116.9) / 2 ? 206.7kPa ? f a ? 223kPa 2 p max ? 296.5kPa ? 1.2 f a ? 1.2 ? 223 ? 267.6kPa

不安全,需重新进行设计。 4 重新设计 1)加大基础底面积20%

A ? 1.2 A1 ? 1.2 ? 8.74 ? 10.48m

2

取基础底面尺寸3.0 ? 3.6 ? 10.8m 2

2)计算基础及台阶上的土重

G ? dA? G ? 2 ?10.8 ? 20 ? 432kN
3)计算基底抵抗矩

W ? l ? b / 6 ? 3.0 ? 3.6 / 6 ? 6.48m
2 2

3

4)计算基础边缘最大与最小应力

N ? G M ? 1.2Q p ? ? A W 1600? 384 400? 1.2 ? 50 ? ? 10.8 6.48 259.1 ?117 .1 kPa
max min

5 验算基础底面应力
1 ( pmax ? pmin ) ? (259.1 ? 117.1) / 2 ? 188.1kPa ? f a ? 223kPa 2 pmax ? 259.1kPa ? 1.2 f a ? 1.2 ? 223 ? 267.6kPa

满足要求。 柱基础底面尺寸设计值为 3.0 ? 3.6 ? 10.8m 2 。


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