在学习《基础工程》这门课程时,课后习题是巩固理论知识和提升实际应用能力的重要环节。通过完成这些习题,学生可以更好地理解地基处理、基础设计以及相关施工技术等核心概念。以下是一些典型习题及其解答,供同学们参考。
习题一:地基承载力计算
问题描述
某建筑物采用条形基础,宽度为2米,埋深为1.5米。地基土层为粉质粘土,其内摩擦角φ=20°,凝聚力c=15kPa,容重γ=18kN/m³。试计算该地基的极限承载力。
解答步骤
根据太沙基公式:
\[ q_u = cN_c + \frac{q_u}{N_q} + \frac{\gamma b N_\gamma}{2} \]
其中,\( N_c, N_q, N_\gamma \) 分别为承载力系数,可查表得到对应值。
代入已知条件:
- \( c = 15 \) kPa
- \( \phi = 20^\circ \)
- \( \gamma = 18 \) kN/m³
- \( b = 2 \) m
- \( d = 1.5 \) m
经过计算得出极限承载力 \( q_u \)。
习题二:基础沉降分析
问题描述
某框架结构建筑,基础底面尺寸为4m×6m,埋深2m。地基土为均质砂土,压缩模量 \( E_s = 10MPa \),泊松比 \( \mu = 0.3 \)。试估算基础中心点的最终沉降量。
解答步骤
利用分层总和法进行计算:
1. 将地基分为若干薄层。
2. 计算每层土的附加应力。
3. 根据压缩模量 \( E_s \) 和泊松比 \( \mu \),求出每层土的变形量。
4. 累加各层变形量得到总沉降量。
最终结果约为 \( S_f \) mm。
以上仅为部分习题示例,具体计算过程需结合实际情况详细推导。希望同学们能够通过练习加深对基础工程的理解,并灵活运用所学知识解决实际工程问题。