× 2× (18 − 9) = 12 × 10 −7 m 3 / s⏺4-8、某建筑场地的地层分布均匀,第一层杂填土厚 1.5m, γ= 17kN / m 3 ;第二层粉质黏⏺⏺土厚 4m,γ= 19kN / m 3 , G= 2.73 ,ω = 31% ,地下水位在地面下 2m 深处;第三层⏺⏺淤泥质黏土厚 8m , γ= 18.2kN / m 3 , G= 2.74 , ω = 41% ;第四层粉土厚 3m ,⏺⏺γ = 19.5kN / m 3 ,G= 2.72 ,ω = 27% ;第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向⏺自重应力σ c ,并绘出σ c 沿深度分布图。
× 2
× (18 − 9) = 12 × 10 −7 m 3 / s
⏺
4-8、某建筑场地的地层分布均匀,第一层杂填土厚 1.5m, γ
= 17kN / m 3 ;第二层粉质黏
⏺
⏺
土厚 4m,γ
= 19kN / m 3 , G
= 2.73 ,ω = 31% ,地下水位在地面下 2m 深处;第三层
⏺
⏺
淤泥质黏土厚 8m , γ
= 18.2kN / m 3 , G
= 2.74 , ω = 41% ;第四层粉土厚 3m ,
⏺
⏺
γ = 19.5kN / m 3 ,G
= 2.72 ,ω = 27% ;第五层砂岩未钻穿。试计算各层交界处的竖向
⏺
自重应力σ c ,并绘出σ c 沿深度分布图。
题目解答
答案
解:(1)求γ '
⏺
' WS − VS γ W
γ (WS − VS γ W )
γ (GS ⋅ γ W − γ W )
γ ⋅ γ W (GS − 1)
γ (GS − 1)
⏺
γ = =
V W
=
WS + WW
=
GS γ W
+ ωGS γ W
=
Gs(1 + ω )
⏺
⏺
由上式得:γ '
= 9.19kN / m 3 ,γ '
= 8.20kN / m 3 ,γ '
= 9.71kN / m 3 ,
⏺
(2)求自重应力分布
σ c1 = γ 1 h1 = 1.5 × 17 = 25.5kPa
⏺
σ = γ h + γ h‘
= 25.5 + 19 × 0.5 = 35.0kPa
⏺
⏺
σ c 2
= σ c水
+ γ ’(4 − h ' ) = 35.0 + 9.19 × 3.5 = 67.17kPa
⏺
σ = σ + γ ’h = 67.17 + 8.20 × 8 = 132.77 kPa
σ = σ + γ ’h = 132.77 + 9.71 × 3 = 161.90kPa
σ 4不透水层 = σ c4 + γ W (3.5 + 8.0 + 3.0) = 306.9kPa
4-9、某构筑物基础如图 4-30 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 4m×2m。试求基底平均压力p和边缘最大压力pmax,并绘出沿 偏心方向的基底压力分布图。
解:(1)全力的偏心距 e
(F + G )⋅ e = F ×1.31
⏺
1.31× 680
e = 680 + (4 × 2 × 2 × 20)
= 0.891m
⏺
⏺
(2) pmax
F + G ⎛
= ⎜1 ±
6e ⎞
⎟
⏺
min
A ⎝ l ⎠
⏺
⎛ e ⎞ ⎛ × ⎞
⏺
因为 ⎜1 ± 6
⎟ = ⎜1 ± 6
0.891
⎟ = 1 ± 1.337 出现拉应力
⏺
⎝ l ⎠ ⎝ 4 ⎠
⏺
故需改用公式 pmax =
2(F + G )
2(680 + 4 × 2 × 20)
=
= 301kPa
⏺
3b⎜ l
− e ⎟
解析
根据公式 γ' = γ / (1 + ω) ,其中 γ 是土的重度,ω 是土的含水量。
对于粉质黏土,γ' = 19 / (1 + 0.31) = 9.19 kN/m³
对于淤泥质黏土,γ' = 18.2 / (1 + 0.41) = 8.20 kN/m³
对于粉土,γ' = 19.5 / (1 + 0.27) = 9.71 kN/m³
步骤 2:计算各层交界处的竖向自重应力
根据公式 σc = γh,其中 γ 是土的重度,h 是土层厚度。
对于杂填土,σc1 = 17 × 1.5 = 25.5 kPa
对于粉质黏土,σc2 = 25.5 + 19 × 0.5 = 35.0 kPa
对于淤泥质黏土,σc3 = 35.0 + 9.19 × 3.5 = 67.17 kPa
对于粉土,σc4 = 67.17 + 8.20 × 8 = 132.77 kPa
对于砂岩,σc5 = 132.77 + 9.71 × 3 = 161.90 kPa