(1)
因为
,所以不会发生流砂。
(2)
第4章土中应力
五计算题
1.某建筑场地的地层分布均匀,第一层杂填土厚1.5m,=17KN/4m,=19KN/=18.2KN/
,,
;第二层粉质黏土厚
=2.73,w =31%,地下水位在地面下2m深处;第三层淤泥质黏土厚8m,=2.74,w=41%;第四层粉土厚3m,=19.2KN/
,并绘出
,
=2.72,w=27%;第五层
砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向自重应力沿深度分布图。(答案:第
四层底=306.9KPa)
2.某构筑物基础如图4-1所示,在设计地面标高处作用有偏心荷载680KN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸为4m2m。试求基底平均压力偏心方向的基底压力分布图。(答案:
=301KPa)
和边缘最大压力
,并绘出沿
图4-1
3.某矩形基础的底面尺寸为4m2.4m,设计地面下深埋为1.2m(高于天然地面0.2m),设计地面以上的荷载为1200KN,基底标高处原有土的加权平均重度为18KN/1点及2点下各3.6m深度点处
=28.3KPa)
点及
点处的地基附加应力
。试求基底水平面
值(见图4-2)。(答案:
图4-2
4.某条形基础的宽度为2m,在梯形分布的条形荷载(基底附加应力)下,边缘(200KPa,(
=100KPa,试求基底宽度中点下和边缘两点下各3m及6m深度处值的
分别为59.4及31.2KPa)
,=
值。(答案:中点下3m及6m处
5.某路基的宽度为8m(顶)和16m(底),高度H为2m(图4-3),填土重度为18KN/试求路基底面中心点和边缘点下深度位m处地基附加应力处
=35.41KPa)
值。(答案:中心点下2m深
图4-3
6. 按图4—4中给出的资料,计算地基中各土层分界处的自重应力。如地下水位因某种原因骤然下降至▽35.0高程,细砂层的重度为=18.2kN/m3,问此时地基中的自重应力有何改变?
图4—4
7.某场地自上而下的土层分布为:杂填土,厚度1m,=16kN/m;粉质黏土,厚度5m,=19kN/m3,/=10kN/m3,K0=0.32;砂土。地下水位在地表以下2m深处。试求地表下4m深处土的竖向和侧向有效自重应力,竖向和侧向总应力。
3
8. 某外墙下条形基础底面宽度为b=1.5m,基础底面标高为-1.50m,室内地面标高为±0.000,室外地面标高为-0.60m,墙体作用在基础顶面的竖向荷载F=230kN/m,试求基底压力P。 9. 某场地地表0.5m为新填土,=16kN/m3,填土下为黏土,=18.5kN/m3,w=20%,d
2
s=2.71,地下水位在地表下1m。现设计一柱下独立基础,已知基底面积A=5m,埋深d=1.2m,上部结构传给基础的轴心荷载为F=1000kN。试计算基底附加压力P0。
10. 某柱下方形基础边长4m,基底压力为300kPa,基础埋深为1.5,地基土重度为18kN3/m,试求基底中心点下4m深处的竖向附加应力。已知边长为2m的均布方形荷载角点和中心殿下4m深处的竖向附加应力系数分别为0.084和0.108。
11. 已知条形均布荷载P0=200kPa,荷载面宽度b=2m,试按均布矩形荷载下的附加应力计算公式计算条形荷载面中心殿下2m深处的竖向附加应力。
12. 有相邻两荷载面积A和B,其尺寸,相应位置及所受荷载如图4—5所示。若考虑相邻荷载B的影响,试求A荷载中心点以下深度z=2m处的竖向附加应力z。
图4—5
13. 某地基地表至4.5m深度为砂土层,4.5~9.0m为黏土层,其下为不透水页岩。地下水位距地表2.0m。已知水位以上砂土的平均孔隙比为0.52,平均饱和度为37%,黏土的含水量为42%,砂土和黏土的相对密度均为2.65。试计算地表至黏土层底面范围内的竖向总应力,有效应力和孔隙水压力,并绘制相应的应力分布图。(取w=9.81kN/m3)
14. 图4—6中所示的柱下独立基础底面尺寸为5m×2.5m,试根据图中所给资料计算基底压力
,
,
及基底中心点下2.7m深处的竖向附加应力
。
图4—6
15. 已知一条形基础底面尺寸为60m×4m,设基底压力均匀分布,基底中心点下2m深度处的竖向附加应力为,问基底角点下4m深度处竖向附加应力为多少?
16. 图4—7所示为一座平面是L形的建筑物的筏型基础,试按角点法计算地基附加应力的概念分析建筑物上各点A~F中,哪一点的沉降最大?为什么?
图4—7
第四章参考答案 五、计算题 1.解:第一层底:第二层土: 地下水位处:层底: 第三层底: 第四层底: 第五层顶:
2.解:荷载因偏心而在基底引起的弯矩为:基础及回填土自重:偏心距:
(图略)
因,说明基底与地基之间部分脱开,故应从新分布计算
(图略)
3.解:基底压力:基底附加压力:点
:过1点将基底分成相等的两块,每块尺寸为
,查表4-5得
故有:
故
,
点:过2点做如下图所示矩形,对矩形 ac2d,,
查表4-5得
,故
;对矩形bc21 ,查表4-5得
a b c
d 1 2
4.解:图表求解(查找相对应的系数用表) 总铅直应均布荷载 Z(m) z/b x/b 中点下 荷载最小端 荷载最大端 3 6 3 6 3 6 1.5 3 1.5 3 1.5 3 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.396 0.208 0.334 0.198 0.334 0.198 (kPa) 39.6 20.8 33.4 19.8 33.4 19.8 x/b 0.5 0.5 0 0 1 1 0.2 0.104 0.145 0.096 0.185 0.104 (kPa) 20 10.4 14.5 9.6 18.5 10.4 =100kPa 三角形分布荷载=100kPa 力(kPa) 59.6 31.2 47.9 29.4 51.9 30.2