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基础工程课后思考题与习题

第二章天然地基上的浅基础

2-1浅基础与深基础有哪些区别？

答：天然地基上基础，由于埋置深度不同，采用的施工方法、基础结

构形式和设计计算方法也不相同，通常可分为浅基础和深基础两类。

浅基础埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方法，

故亦称为明挖基础。浅基础在设计计算时，可以忽略基础侧面土体对

基础的影响，基础结构形式和施工方法也比较简单。深基础埋入地层

较深，结构形式和施工方法较浅基础复杂，在设计计算时需考虑基础

侧面土体的影响。在深水中修筑基础有时也可以采用渗水围堰清除覆

盖层，按浅基础形式将基础直接放在基岩上，但施工方法较复杂。

2-2何谓刚性基础？刚性基础有什么特点？

答：1）基础在外力（包括基础自重）作用下，基底的地基反力为ｐ

（图２-１），此时基础的悬出部分［图２-１ｂ）］，ａ-ａ断面左端，

相当于承受着强度为p的均布荷载的悬臂梁，在荷载作用下，ａ-ａ

断面将产生弯曲拉应力和剪应力。当基础圬工具有足够的截面使材料

的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，ａ-ａ断

面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚

性基础［图２-１ｂ）］。

2）刚性基础的特点是稳定性好、施工简便。能承受较大的荷载，所

以只要地基强度能够满足要求，它是桥梁和涵洞等结构物首先考虑的

基础形式。它的主要缺点是自重大，并且持力层为软土时，由于扩大

基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能使用，否则

会因所受的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。所以，

对于荷载大或上部结构对沉降差较敏感的建筑物，当持力层的土质较

差又较厚时，刚性基础作为浅基础是不适宜的。

2-10某一基础施工时，水深3m，河床以下挖基坑身10.8m。土质条

3

件为亚砂土γ=19.5kN/ᵅ，φ=15º，c=6.3kPa，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

3

W=2200cᵅ，钢板桩容许弯应力[δ]=240MPa。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。

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4.5m、3.5m、3m、2.8m，

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

13.8*15%=2.07m

③计算支撑轴向荷载

图1

图2

图3

图4

3

Mmax=W*[δ]=2200cᵅ*240MPa=528kN.m

主动土压力系数Ka=tan2(45°−φ/2)=0.59

加上三个支撑，假定支撑之间为简支，计算图如上图所示。

1)计算A1

由平衡条件可知；A1-33.63*1.5/2+45*4.5/2=0

则有：A1=126.47kN

2)计算A2、B1

∑

ᵄ=0

ᵃ1

A2*3.5-[33.63*3.5*3.5/2+14.8*2.84*2.84/2+14.8*0.66/2*(0.

66/3+2.84)+45*3.5*3.5/2+35*3.5/2*3.5/3]=0

解得A2=126.84kN

由平衡条件可知；

B1=33.63*3.5+14.8*2.84+14.8*0.66/2+45*3.5+35*3.5/2-A2=

256.53kN

3)计算B2、C1

∑

ᵄ=0

ᵃ1

B2*3-(48.43*3*3/2+80*3*3/2