力修正系数?b?0.3,?d?1.6,基础埋深d?1.3m,试确定基础底面尺寸。
解:(1)、在进行地基承载力特征值修正时,基础宽度
b?3m时按
3
m取值,则
fa?fak??b?(b?3)??d?m(d?0.5)?fak??d?m(d?0.5)。现假设b?3m,进行地基承
载力特征值的修正:
fa?fak??d?m(d?0.5)?165?1.6?18?(1.3?0.5)?188.04KPa。
(2)、按中心受压初步估算基底面积:
A0?Fk780??4.8m2。
fa??Gd188?20?1.3A0增大
20%,则
考虑偏心荷载的影响,将底面积
A?4.8?1.2?5.76m2。取长短边之比
l/b?2,得b?A/2?1.70m,故l?3.4m。
(3)、验算。
Gk??GAd?20?3.4?1.7?1.3?150.28KN,
e?Mk110l??0.12??0.57m
Fk?Gk780?150.286基底边缘最大压力
Pkmax? PkminFk?Gk6e780?150.286?0.12(1?)??(1?)?195.7?1.2fa?225.65KPaAl5.763.4?127.31KPa,Pk?161.5?fa?188.04KPa
满足要求,故l取3.4m,b取1.7m合适。
7、某粘性土的含水率?=39%,液限?L=47.9%,?P=25.4%塑限试求:①计算该土的塑性指数;②计算该土的液性指数;③确定该土的名称;④按液性指数确定土的状态。 解: ①、IP??L??P?47.9?25.4?22.5
? ②、IL???PIP?39?25.4?0.604
22.5 ③、由于IP?17,故该粘性土为粘土。
④、0.25
?IL?0.75,该土处于可塑状态。
8、某轴心受压基础底面尺寸l?b?2m,基础顶面作用Fk?500KN,基础埋深d?2m,已知地
质剖面第一层为杂填土,厚0.5m,?1基底压力和基底附加压力。
解:Gk?16.8KN/m3,以下为粘土,?2?18.5KN/m3,试计算
??GAd?20?2?2?2?160KN
基底压力Pk?Fk?Gk500?160??165KPa A2?2?16.8?0.5?18.5?(2?0.5)?36.15KPa
基底处土的自重应力?cz 基底附加压力P0
?Pk??cz?165?36.15?128.85KPa
9、某工程地基钻孔取样,进行室内压缩试验,试样初始高度为h0?20mm,在p1?100KPa作用下,测得压缩量s1?1.2mm,在p2?200KPa作用下的压缩量为s2?0.65mm。已知土样的初始孔隙比
e0?1.4,试计算a1?2,并评价土的压缩性。
解:在p1?100KPa作用下的孔隙比e1?e0?s1?1?e0??1.4?1.2?1?1.4??1.256; h020在p2?200KPa作用下的孔隙比e2?e0?s1?s2?1?e0??1.4?1.2?0.65?1?1.4??1.178,因h020此,
a1?2?
e1?e21.256?1.178??0.78MPa?1?0.5MPa?1,为高压缩性土。
p2?p1200?10010、某轴心受压基础的底面尺寸为l深d?3m,b?2m。基础顶面作用集中荷载FK?600KN,基础埋
?2.5m,基础底面以上均为粘土,重度为??18KN/m3。求基底压力和基底附加压力。
解:由题意可求得GK??GAd?20?3?2?2.5?300KN;
基底压力
pk?FK?GK600?300??150KPa;
A3?2??d?18?2.5?45KPa;
基底处土的自重应力?cz 基底附加应力
p0?pk??cz?150?45?105KPa。
五、案例分析题
?P1、[背景资料] 对某建筑工程场地的土样进行塑液限试验,测得土样的?L?53%,
题目(1):土的界限含水量与其天然含水量有何关系? 题目(2):确定该土的种类并说明理由。
题目(3):该种土的颗粒组成有何特点?有何工程性质?
?25%。
答:(1)、土的界限含水量(塑限、液限)与其天然含水量无关,而是取决于其颗粒组成和搭配情况。 (2)、该土为粘土,因为其Ip?53?25?28?17。
(3)、土中粘粒含量太多。该土液限大于50%,属于高液限土,且塑性指数(26)较大,具有高塑性,此种土往往毛细水上升高度较大,吸水后容易膨胀,承载力低。不能直接用作路基填料,也不可直接用作基础的持力层。
2、[背景资料] 2009年6月27日清晨,上海市闵行区“莲花河畔景苑”一座在建13层住宅楼发生整体倒塌,桩基被整齐折断,造成一名工人死亡。经上海市城乡建设与交通委员会组织专家组调查,该楼房采用PHC管桩基础,桩基和楼体结构设计均符合规范要求。楼房左侧进行了地下车库基坑的开挖,开挖深度4.6m,右侧在短期内堆积了10m高的土方。
题目(1):哪些情况下适用桩基础? 题目(2):试分析该楼房倒塌的原因。
答:(1)、荷载较大,地基上部土层软弱,采用浅基础或人工地基在技术经济上不合理时;河床冲刷较大,河道不稳定,或冲刷深度不易正确计算时;地基计算沉降过大,或建筑物对不均匀沉降敏感时;需要增强抗震、抗液化能力时;施工水位或地下水位较高时。
(2)、房屋倾倒的主要原因是,在短期内一侧堆土过高,最高处达10米左右,增加了地基中的水平自重应力;与此同时,另一侧的地下车库基坑正在开挖,开挖深度4.6米,大楼两侧的压力差使土体产生水平位移,过大的水平力超过了桩基的抗侧能力。
3、[背景资料] 某桥梁主墩基础采用钻孔灌注桩(泥浆护壁),地质依次为2m砾石、以下为软土。主要施工过程如下:平整场地、桩位放样、埋设护筒,采用正循环工艺成孔,成孔后立即吊装钢筋笼并固定好,对导管接头进行了抗拉试验,试验合格后,安装导管,导管底口距孔底30cm,混凝土坍落度180mm。施工单位考虑到灌注时间较长,经甲方同意,在混凝土中加入了缓凝剂。首批混凝土灌注后导管埋深为1.2m,随后的灌注连续均匀地进行。当灌注到23m时,发现导管埋管,施工人员采取了强制提升的方法。灌注到30m时,发生赌管现象,施工人员采用型钢插入法疏通。灌注完成,养生后检测发现断桩。
题目(1):护筒的作用是什么?泥浆的作用是什么?对泥浆有何要求? 题目(2):何为正循环工艺?
题目(3):指出施工过程中的错误之处。