2024年3月8日发(作者:张清雅)
一、地基承载力容许值的确定
例题1.
条件:某工程地质资料:第一层为人工填土,天然重度117.5kN/m3,厚度h10.8m;第二层为耕植土,天然重度216.8kN/m3,厚度h21.0m;第三层为粘性土,天然重度319kN/m3,厚度h36.0m,空隙比e0.75,天然含水率26.2%,塑限P23.2%,液限L35.2%;基础宽度b3.2m,基础埋深d1.8,以第三层土为持力层,求修正后的地基承载力容许值。
答案:塑性指数
IPLP35.223.212
液性指数ILP26.223.20.25
LP12 查表地基基本容许值为
fa0315kPa
因为是粘性土所以k10,因为埋深小于3米所以不用进行深度修正。
故地基承载力容许值。fafa0315kPa
例题2
条件:某场地土层分布及各项物理力学指标如图所示,若在该场地拟建下列基础:(1)柱下扩展基础,底面尺寸为2.6m4.8m,基础底面设置于粉土层顶面:(2)箱形基础,底面尺寸12m45m,基础埋深为4.2m。
要求:确定这两种情况下持力层修正后的承载力容许值
答案:
(1)柱下扩展基础
粉质粘土层水位以上
液性指数ILP25220.25
LP12查规范表得地基基本容许值为
fa0282kPa
因为是粘性土所以k10,因为埋深小于3米所以不用进行深度修正。
故修正后的地基承载力容许值。fafa0282kPa
(2)箱形基础
基础底面位于水位以下
IL
P30220.67
LP12查规范表得地基基本容许值为
fa0209.4kPa
因为是粘性土所以k10;IL0.670.5,k21.5
水位以下土的浮重度
satW19.4109.4kN/m3
172.118.61.19.4115.6kN/m3 基底以上土的加权平均重度为24.2故修正后的地基承载力容许值。
fafa0k11(b2)k22(h3)209.401.515.6(4.23)237.48kPa
二、基底反力的确定
例题3. 轴向力作用时
条件:某柱下方形基础边长为2m,埋深为1.5m。柱传给基础的竖向力为800kN,基础及其上土自重120kN,地下水位在地表下0.5m处(即地下水埋深为0.5m),
要求:求基底压力p。
答案:基础所受的浮力为
N浮wA(d0.5)1022(1.50.5)=40kN
N80012040880kN
则基底压力为pN880220kPa
A22例题4.偏心荷载作用时
条件:柱下单独基础尺寸为3m2m,埋深为2.3m,柱传给基础的竖向力F=1000kN,
弯矩M180kNm,
基础及其上土重为N基N土276kN,地下水埋深1.2m
要求:基底压力的pmax和pmin。
答案:基础所受的浮力为
N浮wA(d1.2)1032(2.31.2)66kN
NFN基N土N浮1000276661210kN
e0M180b30.1490.5
N121066pmaxNM1210261.7kN/m2180201.760
21pminAW32141.7kN/m2326
例题5 偏心荷载作用e0时
条件:已知矩形基础的尺寸为4m6m,承受轴向荷载(包括基础自重及土重)N=4800KN,弯矩M5760kNm
要求:求基础底面基础压力。
答案:
M5760b61.2m1m
N480066偏心距e0此时基底受压宽度为3d
b63d3(e0)3(1.2)5.4m
22
pmax2Nb3(e0)a224800444.4kPa
63(1.2)42例题6偏心压力作用时软弱下卧层承载力验算
条件:某独立柱基的基底尺寸为2.6m5.2m,柱传给基础的力F1=2000kN,F2=200kN,M=300kN.m,V=200kN.
柱基自重和覆土重G=486.7kN;基础埋置深度和工程地质剖面如图
答案:
1.地基承载力:(仅考虑正常使用极限状态下作用短期效用组合)
基底应力:
作用在基底形心处的竖向力NFN基N土2000200486.72686.7kN
作用在基底处总力矩M0MVhF2a3002001.32000.62684kN.m
偏心距e0M0684b5.20.255m0.87m
N2686.766pmaxNM2686.7684315.5kN/m2198.7116.82
1pminAW2.65.2282.1kN/m5.22.66N2686.7p平均198.72kN/m2
A2.65.2(1)持力层承载力的验算
地基承载力基本容许值:
[fa0]269kPa,
持力层是黏性土,k10,
因基础埋置深度为原地面下1.8m,故地基承载力不予进行深度修正,则[fa][fa0]269kPa
R[fa]1.25269kPa336.25kPapmax315.5kPa
(2)下卧层承载力验算
基底至下卧层顶面的距离为z2.5m
l5.2z2.5当b(JTG
D63-2007)查到附2,0.96,由《公路桥涵地基与基础设计规范》2.6b2.6加应力系数0.5036
1191.8102.513.8kN/m3;
1.82.533z2.50.961;故ppmax315.5kPa236.6kPa
44b2.6pz1(hz)(p2h)13.8(1.82.5)0.5036(236.6191.8)59.34101.93161.27kPa
下卧层地基承载力基本容许值[fa0]140kPa
下卧层地基承载力容许值:
[fa][fa0]k22(h3)1401.513.8(4.33)166.91kPapz161.27kPa
满足要求。
例题7.计算基础中心点的最终沉降量
条件:某工程矩形基础长3.6m,宽2.0m,埋深d=1.0m,上部结构物的荷载F=900kN,地基土为均质的粉质粘土
三、综合
例题8:
某桥墩基础底面尺寸2.5m10m,基础埋深2m,控制设计的荷载组合为:支座反力778.8kN及1237kN,桥墩及基础自重3027.39kN,制动力10.1kN,墩帽与墩身风力分别为2.1kN和22.4kN。结构尺寸及地质资料见图。
要求验算:
1.地基承载力;
2.基底合力偏心距;
3.基础稳定性。
答案:
1.地基承载力:(仅考虑正常使用极限状态下作用短期效用组合)
基底应力:
N778.812373027.395042.39
M12370.2778.80.210.110.52.19.322.45.1331.57kNme0M331.5b2.50.0660.417
N5042.3966pmaxNM5042.39233.5kN/m2331.5201.731.821pminAW2.5102169.9kN/m102.56p平均N5042.39201.7kN/m2
A2.510
(1)持力层承载力验算
地基承载力基本容许值:查表[fa0]354kPa,
持力层是黏性土,k10,
因基础埋置深度为原地面下2.0m,故地基承载力不予进行深度修正,则[fa][fa0]354kPapmax233.5kPa
(2)下卧层承载力验算
下卧层根据提供的土工试验资料,当e0.82,IL0.6时,查得[fa0]222kPa,小于持力层[fa0]354kPa,故必须予以验算。
基底至下卧层顶面的距离为z6.124.1m
a10z4.14,1.64,由《公路桥涵地基与基础设计规范》当(JTG
D63-2007)b2.5b2.5查到附加应力系数0.358
pz1(hz)(p2h)19.7(24.1)0.358(201.719.72)120.1758.1178.27kPa
下卧层地基承载力基本容许值222.0
下卧层地基承载力容许值:
[fa][fa0]k22(h3)222.01.519.7(6.13)313.6kPapz178.27kPa
满足要求。
2.基底合理偏心距验算
(1)仅受永久作用标准值效应组合时,应满足e00.1
b2.50.417
66N778.812373027.395042.39kN
M12370.2778.80.210.110.5197.69kNm
e0MN197.690.0390.10.10.4170.0417
5042.39(2)承受作用标准值效应组合时,应满足e0
在计算基底应力时已经验算符合要求。
M331.5b2.5e00.0660.417
N5042.39663.基础稳定性验算
(1)倾覆验算
b2.5s1.25(m)
22使用阶段永久作用和汽车的标准值效应组合
P779.812373027.395042.39kN
iPieiHihi12370.2779.80.210.110.5197.69kNme01.2532.051.5 满足要求
0.039使用阶段各种作用的标准值效应组合
M331.5e00.066
N5042.391.25k018.941.3 满足要求
0.066k0197.690.039
5042.39(2)滑动稳定验算
查表得黏土的摩擦系数0.25
使用阶段永久作用和汽车的标准值效应组合
P778.812373027.395042.39kN
i
Hkcia10.1kN
0.255042.390124.81.5 满足要求
10.1PiHipHia使用阶段各种作用的标准值效应组合
P778.812373027.395042.39kN
iHkcia10.12.122.434.6kN
0.255042.39036.431.3 满足要求
34.6PiHipHia
例题
习题2-8:
某桥墩为混凝土实体墩刚性扩大基础,基础底面尺寸3.1m9.9m,控制设计的荷载组合为:支座反力840kN及930kN;桥墩及基础自重5480kN;设计水位以下墩身及基础浮力1200kN;制动力84kN,墩帽与墩身风力分别为2.1kN和16.8kN。结构尺寸及地质、水文资料见图。
要求验算:
1.地基承载力;
2.基底合力偏心距;
3.基础稳定性。
答案:
1.地基承载力:(仅考虑正常使用极限状态下作用短期效用组合—荷载效应标准组合)
基底应力:
N840930548012006050
M9300.258400.258410.12.19.816.86.3997.32kNmM997.32b3.1e00.1650.517N605066
pmaxNM260kN/m26050997.32197.162.92pminAW3.19.912134.2kN/m9.93.16N6050197.1kN/m2
A3.19.9(1)持力层承载力验算
p平均地基承载力基本容许值:查表[fa0]370kPa,基础埋置深度按一般冲刷线算起为4.1m,
查表k12.0,k24.0
地基承载力修正后的容许值为
[fa][fa0]k1()k22(h3)1b23702.0(20.510)(3.12)4.010.5(4.13)
439.3Papmax260kPa(2)下卧层承载力验算
下卧层根据提供的土工试验资料,当e0.8,IL1.0时,查得[fa0]150kPa,小于持力层[fa0]370kPa,故必须予以验算。
基底至下卧层顶面的距离为z5.3m
当ab9.9z5.33.19,1.71,由《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)3.1b3.1查到附加应力系数0.635
pz1(hz)(p2h)10.5(4.15.3)0.635(197.110.54.1)98.797.8196.52
下卧层地基承载力基本容许值150.0kPa
下卧层地基承载力容许值
[fa][fa0]k22(h3)150.01.510.5(4.15.33)250.8kPapz196.52kPa[fa]250.8kPa
满足要求
2.基底合理偏心距验算
(1)仅受永久作用标准值效应组合时,应满足e00.1
b3.10.517
66N840930548012006050kN
M9300.258400.2522.5kNm
e0M22.50.00370.10.10.5170.0517
N6050(2)承受作用标准值效应组合时,应满足e0
在计算基底应力时已经验算符合要求。
e0MN997.32b3.10.1650.517
6050663.基础稳定性验算
(1)倾覆验算
b3.1s1.55(m)
22使用阶段永久作用和汽车的标准值效应组合
P84093054807250kN
iPieiHihi9300.258400.258410.1870.9kNme01.5512.911.5 满足要求
0.120使用阶段各种作用的标准值效应组合
M997.32e00.165
N60501.55k09.391.3 满足要求
0.165k0870.90.120
7250(2)滑动稳定验算
查表得中砂的摩擦系数0.35
使用阶段永久作用和汽车的标准值效应组合
P84093054807250kN
iHkcia84kN
0.357250030.21.5 满足要求
84PiHipHia使用阶段各种作用的标准值效应组合
P840930548012006050kN
iHia842.116.8102.9kN
kcPiHipHia0.356050020.591.3 满足要求
102.9
习题2-9
有一桥墩墩底为矩形2m8m,刚性扩大基础(C20混凝土)顶面设在河床下1m,作用于基础顶面荷载:轴心垂直力N=5200Kn,弯矩M=840Kn.m,水平力H=96kN。地基土为一般黏性土,第一层厚2m(自河床算起)19.0kN/m3,e0.9,IL0.8;第二层厚5m,,请确19.5kN/m3,e0.45,IL0.35,低水位在河床下1m(第二层以下为泥质页岩)定基础埋置深度及尺寸,并经过验算说明其合理性。
答案:
1.确定基础埋深及尺寸;
(1)根据河流的低水位在河床下1m,初步确定基础底在河床下1+1.5=2.5m
如上图,基础厚度1.5m,C20混凝土的刚性角max400,基础剖面按两层台阶浇筑,其中襟边长度1.5tan4000.63m,取c0.6m
c2
2ctan400
H则基础底面长宽尺寸为:
长度(横桥向):
al2Htan8220.610.(4m)
宽度(顺桥向):
bd2Htan2220.64.(4m)
每层台阶高度0.75m
(2)持力层承载力验算
地基承载力基本容许值:
查表得[fa0]410kPa
基础埋置深度小于3m,且为黏性土,地基承载力不用修正。
地基承载力容许值为[fa][fa0]410kPa
基底应力:(按低水位时计算)
基础自重:混凝土的容重为24kN/m3
N基24(10.44.40.75(820.6)(220.6)0.75)1353.6(kN)
N土(1910)(10.44.4(10.75)9.23.20.75821)378(kN)N浮wAh1010.44.41.5686.4(kN)
NFN基N土N浮52001353.6378686.46245.2(kN)
M840961.5984(kNm)
e0M984b4.40.1580.73
N6245.266pmaxNM175.80kN/m26245.2984136.529.32
2pminAW10.44.4110.44.42107.18kN/m6
[fa]410kPapmax175.80kPa
故底面积可以调小一些
初步估算AN520012.5,
[fa]410襟边取c0.3m 则基础底面为3.2m9.2m
N基24(9.23.20.75(820.3)(220.3)0.75)932.4(kN)
N土(1910)(9.23.2(10.75)8.62.60.75821)187.(5kN)N浮wAh109.23.21.5441.6(kN)
NFN基N土N浮5200932.4187.2441.65878(kN)
M840961.5984(kNm)
e0M984b3.20.1670.53
N587866pmaxNM262.3kN/m25878984199.662.7
2pminAW9.23.219.23.22136.9kN/m6
2024年3月8日发(作者:张清雅)
一、地基承载力容许值的确定
例题1.
条件:某工程地质资料:第一层为人工填土,天然重度117.5kN/m3,厚度h10.8m;第二层为耕植土,天然重度216.8kN/m3,厚度h21.0m;第三层为粘性土,天然重度319kN/m3,厚度h36.0m,空隙比e0.75,天然含水率26.2%,塑限P23.2%,液限L35.2%;基础宽度b3.2m,基础埋深d1.8,以第三层土为持力层,求修正后的地基承载力容许值。
答案:塑性指数
IPLP35.223.212
液性指数ILP26.223.20.25
LP12 查表地基基本容许值为
fa0315kPa
因为是粘性土所以k10,因为埋深小于3米所以不用进行深度修正。
故地基承载力容许值。fafa0315kPa
例题2
条件:某场地土层分布及各项物理力学指标如图所示,若在该场地拟建下列基础:(1)柱下扩展基础,底面尺寸为2.6m4.8m,基础底面设置于粉土层顶面:(2)箱形基础,底面尺寸12m45m,基础埋深为4.2m。
要求:确定这两种情况下持力层修正后的承载力容许值
答案:
(1)柱下扩展基础
粉质粘土层水位以上
液性指数ILP25220.25
LP12查规范表得地基基本容许值为
fa0282kPa
因为是粘性土所以k10,因为埋深小于3米所以不用进行深度修正。
故修正后的地基承载力容许值。fafa0282kPa
(2)箱形基础
基础底面位于水位以下
IL
P30220.67
LP12查规范表得地基基本容许值为
fa0209.4kPa
因为是粘性土所以k10;IL0.670.5,k21.5
水位以下土的浮重度
satW19.4109.4kN/m3
172.118.61.19.4115.6kN/m3 基底以上土的加权平均重度为24.2故修正后的地基承载力容许值。
fafa0k11(b2)k22(h3)209.401.515.6(4.23)237.48kPa
二、基底反力的确定
例题3. 轴向力作用时
条件:某柱下方形基础边长为2m,埋深为1.5m。柱传给基础的竖向力为800kN,基础及其上土自重120kN,地下水位在地表下0.5m处(即地下水埋深为0.5m),
要求:求基底压力p。
答案:基础所受的浮力为
N浮wA(d0.5)1022(1.50.5)=40kN
N80012040880kN
则基底压力为pN880220kPa
A22例题4.偏心荷载作用时
条件:柱下单独基础尺寸为3m2m,埋深为2.3m,柱传给基础的竖向力F=1000kN,
弯矩M180kNm,
基础及其上土重为N基N土276kN,地下水埋深1.2m
要求:基底压力的pmax和pmin。
答案:基础所受的浮力为
N浮wA(d1.2)1032(2.31.2)66kN
NFN基N土N浮1000276661210kN
e0M180b30.1490.5
N121066pmaxNM1210261.7kN/m2180201.760
21pminAW32141.7kN/m2326
例题5 偏心荷载作用e0时
条件:已知矩形基础的尺寸为4m6m,承受轴向荷载(包括基础自重及土重)N=4800KN,弯矩M5760kNm
要求:求基础底面基础压力。
答案:
M5760b61.2m1m
N480066偏心距e0此时基底受压宽度为3d
b63d3(e0)3(1.2)5.4m
22
pmax2Nb3(e0)a224800444.4kPa
63(1.2)42例题6偏心压力作用时软弱下卧层承载力验算
条件:某独立柱基的基底尺寸为2.6m5.2m,柱传给基础的力F1=2000kN,F2=200kN,M=300kN.m,V=200kN.
柱基自重和覆土重G=486.7kN;基础埋置深度和工程地质剖面如图
答案:
1.地基承载力:(仅考虑正常使用极限状态下作用短期效用组合)
基底应力:
作用在基底形心处的竖向力NFN基N土2000200486.72686.7kN
作用在基底处总力矩M0MVhF2a3002001.32000.62684kN.m
偏心距e0M0684b5.20.255m0.87m
N2686.766pmaxNM2686.7684315.5kN/m2198.7116.82
1pminAW2.65.2282.1kN/m5.22.66N2686.7p平均198.72kN/m2
A2.65.2(1)持力层承载力的验算
地基承载力基本容许值:
[fa0]269kPa,
持力层是黏性土,k10,
因基础埋置深度为原地面下1.8m,故地基承载力不予进行深度修正,则[fa][fa0]269kPa
R[fa]1.25269kPa336.25kPapmax315.5kPa
(2)下卧层承载力验算
基底至下卧层顶面的距离为z2.5m
l5.2z2.5当b(JTG
D63-2007)查到附2,0.96,由《公路桥涵地基与基础设计规范》2.6b2.6加应力系数0.5036
1191.8102.513.8kN/m3;
1.82.533z2.50.961;故ppmax315.5kPa236.6kPa
44b2.6pz1(hz)(p2h)13.8(1.82.5)0.5036(236.6191.8)59.34101.93161.27kPa
下卧层地基承载力基本容许值[fa0]140kPa
下卧层地基承载力容许值:
[fa][fa0]k22(h3)1401.513.8(4.33)166.91kPapz161.27kPa
满足要求。
例题7.计算基础中心点的最终沉降量
条件:某工程矩形基础长3.6m,宽2.0m,埋深d=1.0m,上部结构物的荷载F=900kN,地基土为均质的粉质粘土
三、综合
例题8:
某桥墩基础底面尺寸2.5m10m,基础埋深2m,控制设计的荷载组合为:支座反力778.8kN及1237kN,桥墩及基础自重3027.39kN,制动力10.1kN,墩帽与墩身风力分别为2.1kN和22.4kN。结构尺寸及地质资料见图。
要求验算:
1.地基承载力;
2.基底合力偏心距;
3.基础稳定性。
答案:
1.地基承载力:(仅考虑正常使用极限状态下作用短期效用组合)
基底应力:
N778.812373027.395042.39
M12370.2778.80.210.110.52.19.322.45.1331.57kNme0M331.5b2.50.0660.417
N5042.3966pmaxNM5042.39233.5kN/m2331.5201.731.821pminAW2.5102169.9kN/m102.56p平均N5042.39201.7kN/m2
A2.510
(1)持力层承载力验算
地基承载力基本容许值:查表[fa0]354kPa,
持力层是黏性土,k10,
因基础埋置深度为原地面下2.0m,故地基承载力不予进行深度修正,则[fa][fa0]354kPapmax233.5kPa
(2)下卧层承载力验算
下卧层根据提供的土工试验资料,当e0.82,IL0.6时,查得[fa0]222kPa,小于持力层[fa0]354kPa,故必须予以验算。
基底至下卧层顶面的距离为z6.124.1m
a10z4.14,1.64,由《公路桥涵地基与基础设计规范》当(JTG
D63-2007)b2.5b2.5查到附加应力系数0.358
pz1(hz)(p2h)19.7(24.1)0.358(201.719.72)120.1758.1178.27kPa
下卧层地基承载力基本容许值222.0
下卧层地基承载力容许值:
[fa][fa0]k22(h3)222.01.519.7(6.13)313.6kPapz178.27kPa
满足要求。
2.基底合理偏心距验算
(1)仅受永久作用标准值效应组合时,应满足e00.1
b2.50.417
66N778.812373027.395042.39kN
M12370.2778.80.210.110.5197.69kNm
e0MN197.690.0390.10.10.4170.0417
5042.39(2)承受作用标准值效应组合时,应满足e0
在计算基底应力时已经验算符合要求。
M331.5b2.5e00.0660.417
N5042.39663.基础稳定性验算
(1)倾覆验算
b2.5s1.25(m)
22使用阶段永久作用和汽车的标准值效应组合
P779.812373027.395042.39kN
iPieiHihi12370.2779.80.210.110.5197.69kNme01.2532.051.5 满足要求
0.039使用阶段各种作用的标准值效应组合
M331.5e00.066
N5042.391.25k018.941.3 满足要求
0.066k0197.690.039
5042.39(2)滑动稳定验算
查表得黏土的摩擦系数0.25
使用阶段永久作用和汽车的标准值效应组合
P778.812373027.395042.39kN
i
Hkcia10.1kN
0.255042.390124.81.5 满足要求
10.1PiHipHia使用阶段各种作用的标准值效应组合
P778.812373027.395042.39kN
iHkcia10.12.122.434.6kN
0.255042.39036.431.3 满足要求
34.6PiHipHia
例题
习题2-8:
某桥墩为混凝土实体墩刚性扩大基础,基础底面尺寸3.1m9.9m,控制设计的荷载组合为:支座反力840kN及930kN;桥墩及基础自重5480kN;设计水位以下墩身及基础浮力1200kN;制动力84kN,墩帽与墩身风力分别为2.1kN和16.8kN。结构尺寸及地质、水文资料见图。
要求验算:
1.地基承载力;
2.基底合力偏心距;
3.基础稳定性。
答案:
1.地基承载力:(仅考虑正常使用极限状态下作用短期效用组合—荷载效应标准组合)
基底应力:
N840930548012006050
M9300.258400.258410.12.19.816.86.3997.32kNmM997.32b3.1e00.1650.517N605066
pmaxNM260kN/m26050997.32197.162.92pminAW3.19.912134.2kN/m9.93.16N6050197.1kN/m2
A3.19.9(1)持力层承载力验算
p平均地基承载力基本容许值:查表[fa0]370kPa,基础埋置深度按一般冲刷线算起为4.1m,
查表k12.0,k24.0
地基承载力修正后的容许值为
[fa][fa0]k1()k22(h3)1b23702.0(20.510)(3.12)4.010.5(4.13)
439.3Papmax260kPa(2)下卧层承载力验算
下卧层根据提供的土工试验资料,当e0.8,IL1.0时,查得[fa0]150kPa,小于持力层[fa0]370kPa,故必须予以验算。
基底至下卧层顶面的距离为z5.3m
当ab9.9z5.33.19,1.71,由《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)3.1b3.1查到附加应力系数0.635
pz1(hz)(p2h)10.5(4.15.3)0.635(197.110.54.1)98.797.8196.52
下卧层地基承载力基本容许值150.0kPa
下卧层地基承载力容许值
[fa][fa0]k22(h3)150.01.510.5(4.15.33)250.8kPapz196.52kPa[fa]250.8kPa
满足要求
2.基底合理偏心距验算
(1)仅受永久作用标准值效应组合时,应满足e00.1
b3.10.517
66N840930548012006050kN
M9300.258400.2522.5kNm
e0M22.50.00370.10.10.5170.0517
N6050(2)承受作用标准值效应组合时,应满足e0
在计算基底应力时已经验算符合要求。
e0MN997.32b3.10.1650.517
6050663.基础稳定性验算
(1)倾覆验算
b3.1s1.55(m)
22使用阶段永久作用和汽车的标准值效应组合
P84093054807250kN
iPieiHihi9300.258400.258410.1870.9kNme01.5512.911.5 满足要求
0.120使用阶段各种作用的标准值效应组合
M997.32e00.165
N60501.55k09.391.3 满足要求
0.165k0870.90.120
7250(2)滑动稳定验算
查表得中砂的摩擦系数0.35
使用阶段永久作用和汽车的标准值效应组合
P84093054807250kN
iHkcia84kN
0.357250030.21.5 满足要求
84PiHipHia使用阶段各种作用的标准值效应组合
P840930548012006050kN
iHia842.116.8102.9kN
kcPiHipHia0.356050020.591.3 满足要求
102.9
习题2-9
有一桥墩墩底为矩形2m8m,刚性扩大基础(C20混凝土)顶面设在河床下1m,作用于基础顶面荷载:轴心垂直力N=5200Kn,弯矩M=840Kn.m,水平力H=96kN。地基土为一般黏性土,第一层厚2m(自河床算起)19.0kN/m3,e0.9,IL0.8;第二层厚5m,,请确19.5kN/m3,e0.45,IL0.35,低水位在河床下1m(第二层以下为泥质页岩)定基础埋置深度及尺寸,并经过验算说明其合理性。
答案:
1.确定基础埋深及尺寸;
(1)根据河流的低水位在河床下1m,初步确定基础底在河床下1+1.5=2.5m
如上图,基础厚度1.5m,C20混凝土的刚性角max400,基础剖面按两层台阶浇筑,其中襟边长度1.5tan4000.63m,取c0.6m
c2
2ctan400
H则基础底面长宽尺寸为:
长度(横桥向):
al2Htan8220.610.(4m)
宽度(顺桥向):
bd2Htan2220.64.(4m)
每层台阶高度0.75m
(2)持力层承载力验算
地基承载力基本容许值:
查表得[fa0]410kPa
基础埋置深度小于3m,且为黏性土,地基承载力不用修正。
地基承载力容许值为[fa][fa0]410kPa
基底应力:(按低水位时计算)
基础自重:混凝土的容重为24kN/m3
N基24(10.44.40.75(820.6)(220.6)0.75)1353.6(kN)
N土(1910)(10.44.4(10.75)9.23.20.75821)378(kN)N浮wAh1010.44.41.5686.4(kN)
NFN基N土N浮52001353.6378686.46245.2(kN)
M840961.5984(kNm)
e0M984b4.40.1580.73
N6245.266pmaxNM175.80kN/m26245.2984136.529.32
2pminAW10.44.4110.44.42107.18kN/m6
[fa]410kPapmax175.80kPa
故底面积可以调小一些
初步估算AN520012.5,
[fa]410襟边取c0.3m 则基础底面为3.2m9.2m
N基24(9.23.20.75(820.3)(220.3)0.75)932.4(kN)
N土(1910)(9.23.2(10.75)8.62.60.75821)187.(5kN)N浮wAh109.23.21.5441.6(kN)
NFN基N土N浮5200932.4187.2441.65878(kN)
M840961.5984(kNm)
e0M984b3.20.1670.53
N587866pmaxNM262.3kN/m25878984199.662.7
2pminAW9.23.219.23.22136.9kN/m6