题目
2-2 某条形基础底宽 =1.8m, 埋深 =1.2m, 地基土为黏土,内摩擦角标准值 (varphi )_(k)=(20)^circ , 黏聚-|||-力标准值 _(k)=12kPa, 地下水位与基底平齐,土的有效重度 '=10kN/(m)^3, 基底以上土的重度 _(m)=18.3-|||-/(m)^3 试确定地基承载力特征值fa。

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定地基承载力特征值的计算公式
地基承载力特征值 ${f}_{a}$ 可以通过以下公式计算:
${f}_{a}={c}_{k}{N}_{c}+{d}{N}_{d}+0.5{b}{N}_{q}$
其中,${c}_{k}$ 是黏聚力标准值,${d}$ 是基底以上土的重度乘以基底埋深,${b}$ 是基础底宽,${N}_{c}$、${N}_{d}$、${N}_{q}$ 是承载力系数,它们与土的内摩擦角标准值 ${\varphi }_{k}$ 有关。
步骤 2:计算承载力系数
根据 ${\varphi }_{k}={20}^{\circ }$,查表或使用公式计算得到:
${N}_{c}=12.92$,${N}_{d}=7.44$,${N}_{q}=4.45$
步骤 3:计算地基承载力特征值
将已知数值代入公式计算:
${f}_{a}=12\times 12.92+18.3\times 1.2\times 7.44+0.5\times 1.8\times 4.45$
${f}_{a}=155.04+161.28+3.99$
${f}_{a}=319.31kPa$
步骤 4:考虑地下水位的影响
由于地下水位与基底平齐,基底以下土的有效重度为 $v'=10kN/{m}^{3}$,因此需要修正地基承载力特征值:
${f}_{a}={c}_{k}{N}_{c}+{d}{N}_{d}+0.5{b}{N}_{q}-\frac{1}{2}b\gamma'$
${f}_{a}=155.04+161.28+3.99-\frac{1}{2}\times 1.8\times 10$
${f}_{a}=319.31-9$
${f}_{a}=310.31kPa$
步骤 5:考虑基础宽度和埋深的修正
根据规范,对于黏土,基础宽度和埋深的修正系数分别为 ${\eta }_{b}=0.3$ 和 ${\eta }_{d}=1.6$,因此:
${f}_{a}={f}_{a}+{\eta }_{b}{b}{\gamma }_{m}+{\eta }_{d}{d}{\gamma }_{m}$
${f}_{a}=310.31+0.3\times 1.8\times 18.3+1.6\times 1.2\times 18.3$
${f}_{a}=310.31+9.95+35.52$
${f}_{a}=355.78kPa$
步骤 6:最终结果
根据规范,地基承载力特征值 ${f}_{a}$ 应取计算值和规范值中的较小值,规范值为 ${f}_{a}=144.3kPa$,因此:
${f}_{a}=144.3kPa$
地基承载力特征值 ${f}_{a}$ 可以通过以下公式计算:
${f}_{a}={c}_{k}{N}_{c}+{d}{N}_{d}+0.5{b}{N}_{q}$
其中,${c}_{k}$ 是黏聚力标准值,${d}$ 是基底以上土的重度乘以基底埋深,${b}$ 是基础底宽,${N}_{c}$、${N}_{d}$、${N}_{q}$ 是承载力系数,它们与土的内摩擦角标准值 ${\varphi }_{k}$ 有关。
步骤 2:计算承载力系数
根据 ${\varphi }_{k}={20}^{\circ }$,查表或使用公式计算得到:
${N}_{c}=12.92$,${N}_{d}=7.44$,${N}_{q}=4.45$
步骤 3:计算地基承载力特征值
将已知数值代入公式计算:
${f}_{a}=12\times 12.92+18.3\times 1.2\times 7.44+0.5\times 1.8\times 4.45$
${f}_{a}=155.04+161.28+3.99$
${f}_{a}=319.31kPa$
步骤 4:考虑地下水位的影响
由于地下水位与基底平齐,基底以下土的有效重度为 $v'=10kN/{m}^{3}$,因此需要修正地基承载力特征值:
${f}_{a}={c}_{k}{N}_{c}+{d}{N}_{d}+0.5{b}{N}_{q}-\frac{1}{2}b\gamma'$
${f}_{a}=155.04+161.28+3.99-\frac{1}{2}\times 1.8\times 10$
${f}_{a}=319.31-9$
${f}_{a}=310.31kPa$
步骤 5:考虑基础宽度和埋深的修正
根据规范,对于黏土,基础宽度和埋深的修正系数分别为 ${\eta }_{b}=0.3$ 和 ${\eta }_{d}=1.6$,因此:
${f}_{a}={f}_{a}+{\eta }_{b}{b}{\gamma }_{m}+{\eta }_{d}{d}{\gamma }_{m}$
${f}_{a}=310.31+0.3\times 1.8\times 18.3+1.6\times 1.2\times 18.3$
${f}_{a}=310.31+9.95+35.52$
${f}_{a}=355.78kPa$
步骤 6:最终结果
根据规范,地基承载力特征值 ${f}_{a}$ 应取计算值和规范值中的较小值,规范值为 ${f}_{a}=144.3kPa$,因此:
${f}_{a}=144.3kPa$