形2m×8m,C20混凝土刚性扩大基础,顶面设在河床下1m,作用于基础顶面的荷载(荷载组合Ⅱ)有:轴心垂直力5200kN,弯矩840kNm,水平力96kN,地基土为一般性粘性土,第一层厚20m(自河床算起),重度γ190kNm3孔隙比e09,液性指数IL08,第二层厚50m,重度γ195kNm3,孔隙比e045,液性指数IL035,低水位在河床下10m,(第二层以下为泥质页岩),请确定基础埋置深度及底面尺寸,并经过验算说明其合理性。
解:(1)初定基底面积以第二层为持力层,两级台阶,每级台阶05m高,襟边和台阶均选04m宽,因此,初定基底面积为36m×96m,经地基强度验算不满足要求时在调整尺寸。
f基础用C15混凝土浇注,混凝土的刚性角αmax40°。基础的扩散角为
arctg
0810
3866°<max40°
(满足要求)
(2)持力层强度验算基础重量
W36×96×2×106912KN将荷载简化到基底分别为
ΣP5200691258912KN
ΣM84096×1936KNm
基地应力分别为:pmax
pmi
ΣPA
ΣMW
589123696
936
16
96
362
2156
KPa
1253
第一层粘性土,一般粘性土,e09,IL08,查表77得01160kPa,因此不宜作为
持力层。第二层为持力层,属一般粘性土,e045,IL035,查表77得02410kPa,因
基础埋深为原地面下20m(<30m),不考虑深度修正;虽宽度b36m>2m,但对粘性土
地基,宽度修正系数k10,不需进行宽度修正。
kk02125×410kPa5125kPa>pmax2156kPa(3)合力偏心距验算荷载组合Ⅱ,非岩石地基偏心距应满足e0<ρ
(满足强度要求)
ρWAb606m
M
e0
936
m016m<ρ06m
P58912
(4)基础稳定性验算
1)抗滑动稳定验算
(满足要求)
基底处为硬塑状态粘土,查表811得摩擦系数f03。
kc0358912184>1396
2)倾覆稳定性验算
(满足要求)
yb218,e0015m
k0y1812>13e0015
(满足要求)
210某一基础施工时,水深3m,河床以下挖基坑身108m。土质条件为亚砂土γ195kN,φ15,c63kPa,透水性良好。拟采用三层支撑钢板桩围堰,钢板桩为拉森IV型,其截面模量为W2200c,钢板桩容许弯应力δ240MPa。要求:①确定支撑间距;②计算板桩入土深度;③计算支撑轴向荷载;④验算板桩强度;⑤计算封底混凝土厚度。
f解:①确定支撑间距经过多次试算,取支撑间距从上之下依次为45m、35m、3m、28m,如图所示。②计算板桩入土深度多支撑板桩墙入土深度去板桩长度的15,及入土深度为13815207m③计算支撑轴向荷载
图1
图2
f图3
图4MmaxWδ2200c240MPa528kNm主动土压力系数Ka059加上三个支撑,假定支撑之间为简支,计算图如上r