题目
2-1 某建筑物场地地以下土层依次为:(1)中砂,厚2.0m,潜水面在地表下1m处,-|||-饱和重度 _(sgt)=20kN/(m)^3; (2)粘土隔土层,厚2.0m,重度 =19kN/(m)^3; (3)粗砂,含承压-|||-水,承压水位高出地表2.0m(取 _(w)=10kN/(m)^3 问基坑开挖深达1 m时,坑底有无隆起的危-|||-险?若基础埋深 =1.5m, 施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中-|||-的承压水位降低几米才行?

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算中砂层的自重应力
中砂层的厚度为2.0m,潜水面在地表下1m处,因此中砂层的自重应力计算如下:
- 中砂层的自重应力 = 潜水面以上部分的自重应力 + 潜水面以下部分的自重应力
- 潜水面以上部分的自重应力 = 1m × 10kN/m³ = 10kPa
- 潜水面以下部分的自重应力 = 1m × 20kN/m³ = 20kPa
- 中砂层的自重应力 = 10kPa + 20kPa = 30kPa
步骤 2:计算粘土层的自重应力
粘土层的厚度为2.0m,重度为19kN/m³,因此粘土层的自重应力计算如下:
- 粘土层的自重应力 = 2.0m × 19kN/m³ = 38kPa
步骤 3:计算粗砂层的承压水压力
粗砂层的承压水位高出地表2.0m,因此粗砂层的承压水压力计算如下:
- 粗砂层的承压水压力 = 2.0m × 10kN/m³ = 20kPa
步骤 4:计算基坑开挖深达1m时的总应力
基坑开挖深达1m时,中砂层的自重应力为10kPa,粘土层的自重应力为38kPa,粗砂层的承压水压力为20kPa,因此总应力计算如下:
- 总应力 = 中砂层的自重应力 + 粘土层的自重应力 + 粗砂层的承压水压力
- 总应力 = 10kPa + 38kPa + 20kPa = 68kPa
步骤 5:判断基坑开挖深达1m时是否有隆起的危险
基坑开挖深达1m时,总应力为68kPa,而中砂层的自重应力为30kPa,粘土层的自重应力为38kPa,粗砂层的承压水压力为20kPa,因此总应力大于中砂层和粘土层的自重应力之和,因此基坑开挖深达1m时有隆起的危险。
步骤 6:计算基础埋深d=1.5m时,粗砂层中的承压水位降低几米
基础埋深d=1.5m时,中砂层的自重应力为15kPa,粘土层的自重应力为38kPa,粗砂层的承压水压力为20kPa,因此总应力计算如下:
- 总应力 = 中砂层的自重应力 + 粘土层的自重应力 + 粗砂层的承压水压力
- 总应力 = 15kPa + 38kPa + 20kPa = 73kPa
- 粗砂层的承压水压力 = 总应力 - 中砂层的自重应力 - 粘土层的自重应力
- 粗砂层的承压水压力 = 73kPa - 15kPa - 38kPa = 20kPa
- 粗砂层的承压水位降低 = 粗砂层的承压水压力 / 10kN/m³ = 20kPa / 10kN/m³ = 2m
- 粗砂层的承压水位降低 = 2m - 2.0m = 1.2m
中砂层的厚度为2.0m,潜水面在地表下1m处,因此中砂层的自重应力计算如下:
- 中砂层的自重应力 = 潜水面以上部分的自重应力 + 潜水面以下部分的自重应力
- 潜水面以上部分的自重应力 = 1m × 10kN/m³ = 10kPa
- 潜水面以下部分的自重应力 = 1m × 20kN/m³ = 20kPa
- 中砂层的自重应力 = 10kPa + 20kPa = 30kPa
步骤 2:计算粘土层的自重应力
粘土层的厚度为2.0m,重度为19kN/m³,因此粘土层的自重应力计算如下:
- 粘土层的自重应力 = 2.0m × 19kN/m³ = 38kPa
步骤 3:计算粗砂层的承压水压力
粗砂层的承压水位高出地表2.0m,因此粗砂层的承压水压力计算如下:
- 粗砂层的承压水压力 = 2.0m × 10kN/m³ = 20kPa
步骤 4:计算基坑开挖深达1m时的总应力
基坑开挖深达1m时,中砂层的自重应力为10kPa,粘土层的自重应力为38kPa,粗砂层的承压水压力为20kPa,因此总应力计算如下:
- 总应力 = 中砂层的自重应力 + 粘土层的自重应力 + 粗砂层的承压水压力
- 总应力 = 10kPa + 38kPa + 20kPa = 68kPa
步骤 5:判断基坑开挖深达1m时是否有隆起的危险
基坑开挖深达1m时,总应力为68kPa,而中砂层的自重应力为30kPa,粘土层的自重应力为38kPa,粗砂层的承压水压力为20kPa,因此总应力大于中砂层和粘土层的自重应力之和,因此基坑开挖深达1m时有隆起的危险。
步骤 6:计算基础埋深d=1.5m时,粗砂层中的承压水位降低几米
基础埋深d=1.5m时,中砂层的自重应力为15kPa,粘土层的自重应力为38kPa,粗砂层的承压水压力为20kPa,因此总应力计算如下:
- 总应力 = 中砂层的自重应力 + 粘土层的自重应力 + 粗砂层的承压水压力
- 总应力 = 15kPa + 38kPa + 20kPa = 73kPa
- 粗砂层的承压水压力 = 总应力 - 中砂层的自重应力 - 粘土层的自重应力
- 粗砂层的承压水压力 = 73kPa - 15kPa - 38kPa = 20kPa
- 粗砂层的承压水位降低 = 粗砂层的承压水压力 / 10kN/m³ = 20kPa / 10kN/m³ = 2m
- 粗砂层的承压水位降低 = 2m - 2.0m = 1.2m