第二章 浅基础 ................................................................................................................................................. 2
2.1 地基承载力计算 ................................................................................................................................ 2 2.2 基础底面尺寸 .................................................................................................................................... 4 2.3 基础沉降 ............................................................................................................................................ 6 2.4 软弱下卧层 ........................................................................................................................................ 6 2.5 地基稳定性计算 ...............................................................................................................................11 2.6 无筋扩展基础 ...................................................................................................................................11 2.7 扩展基础设计 .................................................................................................................................. 14 第三章 连续基础 ......................................................................................................................................... 17
3.1 条形基础与交叉梁基础 .................................................................................................................. 17 3.2 倒楼盖与静定分析法 ...................................................................................................................... 18 第四章 桩基础 ............................................................................................................................................. 19
4.1 桩的竖向承载力与抗拔承载力 ...................................................................................................... 19 4.2 桩的沉降 .......................................................................................................................................... 23 4.3 桩的负摩擦 ...................................................................................................................................... 27 4.4 桩的水平承载力 .............................................................................................................................. 28 4.5 桩承台的设计 .................................................................................................................................. 28 第五章 地基处理 ......................................................................................................................................... 32
5.2 排水固结 .......................................................................................................................................... 32 5.3 刚性桩复合地基 .............................................................................................................................. 33 第七章 挡土墙 ............................................................................................................................................. 37
7.1 土压力计算 ...................................................................................................................................... 37 7.2 挡土墙设计原理 .............................................................................................................................. 38
基础工程课程习题
第二章 浅基础 2.1 地基承载力计算
2.2 基础底面尺寸
【例7-2】某柱下矩形单独基础。已知按荷载效应标准组合传至基础顶面的内力值Fk=920kN,Vk=15KN,MK=235KN.m；地基为粉质粘土，其重度为γ=18.5KN/m3,地基承载力特征值fak=180kPa(ηb=0.3,ηd=1.6)基础埋深d=1.2m，试确定基础地面尺寸。
【解】（1）求修正后的地基承载力特征值 假定基础宽度b
f a =f ak +ηd γm (d -0.5)=180+1.6⨯18.5⨯(1.2-0.5)=200.72kPa
（2）初步按轴心受压基础估算基底面积
A 0=
F K 920
==5.2m 2
f a -γG d 200.72-20⨯1.2
考虑偏心荷载的影响，将底面积A0增大20%，则A=5.2×1.2=6.24m2。取基底长短边之比 l/b=2，得
b =
=1.77m ， 取b=1.8m,l=3.6m。
（3）验算地基承载力 基础及其台阶上土重
G K =γG Ad =20⨯3.6⨯1.8⨯1.2=155.52kN
基底处力矩
M K =235+15⨯0.9=248.5kN m
偏心矩
e =
M K 248.5l
==0.23≤=0.6m
F K +G K 920+155.526
基底边缘最大压力
p kmax =
F K +G K ⎛6e ⎫920+155.52⎛6⨯0.23⎫
1+=1+⎪ ⎪=229kPa ≤1.2f a =240.86kPa
A l 3.6⨯1.83.6⎝⎭⎝⎭
满足要求，故基底尺寸长l=3.6m,b=1.8m合适。
【例】墙下条形基础在荷载效应标准值组合时，作用在基础顶面上的轴向力Fk=280kN/m,基础埋d=1.5m,室内外高差0.6m ，地基为黏土（ηb=0.3,ηd=1.6)，其重度γ＝１８kN/m3,地基承载力特征值fak=150kPa 求该条形基础宽度。 【解】（1）求修正后的地基承载力特征值
假定基础宽度b0.5m，故进行性地基承载力深度修正。
F a =f ak +ηd γm (d -0.5)=150+1.5⨯18⨯(1.5-0.5)=178.8kPa
（2）求基础宽度
因为室内外高差0.6m ，故基础自重计算高度
d =1.5+
0.6
=1.8m 2
基础宽度：
b ≥
F K 280
==1.96m
f a -γG d 178.8-20⨯
1.8
取b =2m， 由于与假定相符，最后取
b=2m
2.3 基础沉降
2.4 软弱下卧层
【例7-3】有一轴心受压基础，上部结构传来轴向力FK=850kN,地质条件如图所示，试根据图示地质资料，验算软弱下卧层承载力是否满足要求。 【解】（1）计算下卧层修正后的地基承载力特征值
已知按持力层承载力求得基础尺寸l=3m,b=2m,基础埋深d=1.5m，下卧层埋深应为d+z=5m。
下卧层埋深范围内土的加权平均重度为：
γmz =
γ1d +γ2z 16⨯1.5+18⨯3.5
==17.40kN /m 3
d +z 1.5+3.5
经深度修正下卧层承载力设计值为
f a =f ak +ηd γm (d -0.5)=85+1.0⨯1740. ⨯(5-0.5)=163.30kPa
(2) 下卧层顶面处的自重应力
p cz =γmz d z =17.40⨯5=87kPa
3）确定地基压力扩角θ
按持力层与下卧层压缩模量之比：
E S1E S2=2=5及z /b =3.5/1.75≥0.5, 查表
得θ=25，tan θ=0.466.
（4）计算基底平均压力和土的自重压力
p k =
F K +G K 850+20⨯3⨯2⨯1.65
==174.67kPa A 3⨯2
p c =γ1d =16⨯1.5=24kPa
（5）计算下卧层顶面处的附加压力pz
p k =
lb (p k -p c )
b +2z tan θl +2z tan θ
3⨯2(174.67-24)
==27.44kPa 3+2⨯3.5⨯0.4662+2⨯3.5⨯0.466p z +p cz =27.44+87=114.44kPa ≤f az =163.30kPa
（6）验算下卧层承载力
满足要求。
2.5 地基稳定性计算
2.6 无筋扩展基础
【例7-5】黑龙江某地区学生宿舍，底层内纵墙厚0.37m ，上部结构传至基础顶面处竖向力值FK=300kN/m，采用墙下条形基础，已知基础埋深d=2.0m，（室内外高差0.3m ）基础材料采用毛石，砂浆采用M5砌筑，地基土为黏土，其重度为17kN/m3。经深度修正后的地基承载力特征值fa=210KN/m,
【解】（1）确定基础宽度
b ≥F K 300==1.63m f a -γG d 224-20⨯2.0取1. 7m
（2）确定台阶宽高比允许值
基底压力
p k =F K +G K 300+20⨯1.7⨯1.0⨯2==216.47kPa ≥200kPa A 1.7⨯1.0
注：因为Pk>200kpa，增大基础宽度取b=1.9m，则pk=197.7kpa
由表7-9查得毛石基础台阶宽高比允许值为1：1.5。
（3）毛石基础所需台阶数（要求每台阶宽≤200mm ）
n =b -b 011900-3701⨯=⨯=3.8 22002200
需设四步台阶
（4）确定基础剖面尺寸并绘出图形 如图：
（5）验算台阶宽高比
b 2/H0=1600=11≤ 2.11.5
20011=≤ 满足要求。 40021.5每阶台阶看高比 b 2/H0=
【例7-4】某中学教学楼承重墙厚240mm ，地基第一层土为0.8m 厚的杂填土，重度17kN/m3;第二层为粉质粘土层，厚5.4m, 重度18kN/m3，地基承载力特征值180kPa ，ηb=0.3,ηd=1.6。已知上部墙体传来的竖向荷载值FK=210KN/m,室内外高差为0.45m ，试设计该承重墙下条形基础。
【解】（1）计算经修正后的地基承载力 设计值
选择粉质粘土层作为持力层，初步确定
基础埋深d=1.0m
γmz =γ1d +γ2z 17⨯0.8+18⨯0.2==17.2kN /m 3 d +z 0.8+0.2
f a =f ak +ηd γm (d -0.5)=180+1.6⨯17.2⨯(1.0-0.5)=193.76kPa
（2）确定基础宽度
b ≥F K =f a -γG d 210=1.24m 0.45⎫⎛193.76-20⨯ 1.0+2⎪⎝⎭
取基础宽度b=1.3m
（3）选择基础材料，并确定基础剖面尺寸
基础下层采用350mm 厚C15素混凝土层，其上层采用MU10或M5砂浆砌二、一间隔收的砖墙放大脚。 混凝土基础设计：
基底压力
p k =F K +G K 300+20⨯1.7⨯1.0⨯2==216.47kPa ≥200kPa A 1.7⨯1.0
由表查得混凝土基础宽高比允许值 ⎡⎣b 2/h0⎤⎦=1:1.25 ，混凝土垫层每边收进
350mm, 基础高350mm 。
砖墙放大脚所需台阶数
n =1300-240-2⨯3501⨯=3 602
及墙体放大脚基础总高度
H =120⨯2+60⨯1+350=650mm
（4）基础剖面图，如图所示
2.7 扩展基础设计
〖例〗砖墙，底层厚度为0.37m, 相应于荷载效应基本组合时，作用基础顶面上的荷载F=236kN/m,基础埋深1.0m ，已知条形基础宽度2m ，基础材料采用C15混凝土，ft=0.91N/mm2。式确定墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度及配筋。
【解】（1）地基净反力
p j =F 235==117.5kpa b 2
（2）计算基础悬臂部分最大内力
a 1=2-0.37=0.815m 2
112p j a 1=⨯117.5⨯0.8152=39⨯106N ⋅mm 22M =
V =p j a 1=117.5⨯0.815=95.76kN
（3）初步确定基础底板厚度
一般先按h=b/8的经验值，现取然后再进行抗剪验算。
h =b 2.0==
0.25m 88
取h =0.3m =300mm, h0=300-40=260mm .
（4）受剪承载力验算
0.7βhs f t bh 0=0.7⨯1.0⨯0.91⨯1000⨯260=165620N =165.620kN ≥95.76kN
（5）基础底板配筋
M 39⨯106
A s ===793.65mm 2 0.9h 0f y 0.9⨯260⨯210
选用φ12@140(As=808mm2),分布钢筋选用φ12@300。（如图）
第三章 连续基础
3.1 条形基础与交叉梁基础
3.2 倒楼盖与静定分析法
第四章 桩基础
4.1 桩的竖向承载力与抗拔承载力
4.2 桩的沉降
4.3 桩的负摩擦
4.4 桩的水平承载力
4.5 桩承台的设计
第五章 地基处理 5.2 排水固结
5.3 刚性桩复合地基
第七章 挡土墙 7.1 土压力计算
7.2 挡土墙设计原理