基础工程(第二版)第六章习题解答.doc

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【6-2】 按水土合算来计算如图6－31所示的水泥土搅拌桩挡墙的抗倾覆安全系数和抗滑安全系数，并验算墙身强度是否满足要求。取水泥土的无侧限抗压强度为800kPa，水泥土重度为18kN/m3。墙体截面水泥土置换率为0.8。

图6－31 习题6-2图
[解]：
一、首先计算各分界点的主动土压力和被动土压力
各计算分界点，主动土压力侧自上而下分别为1、2、3、4
被动土压力侧自上而下分别为5、6、7
主动土压力系数
被动土压力系数
主动土压力
1点：

令

2点：

3点：

4点：

被动土压力
5点：

6点：

7点：

主动土压力合力及作用点：

被动土压力合力及作用点：

挡土墙的宽度B＝3.2m，则自重为

二、验算
（1）抗倾覆稳定性验算

（2）抗滑移稳定性验算

（3）墙身强度验算
取坑底处截面作为计算计算截面
在坑底处的主动土压力为

1）压应力验算

2）拉应力验算

负号说明墙体中没有出现拉应力
以上验算均满足要求

【6-3】 计算如图6－32所示的钻孔灌注桩及深层搅拌桩加支撑支护结构的坑底抗隆起及抗渗安全系数。已知坑底土的比重，孔隙比。

图6－32 习题6-3图

坑外地表至围护墙底范围内，各土层重度的厚度加权平均值

坑内开挖面至围护墙底范围内，各土层重度的厚度加权平均值

用普朗特尔-雷斯诺公式：

用太沙基公式：

抗渗稳定验算
为便于计算，且又能满足工程要求，可采用以下方法进行抗渗稳定验算(图6-20)。
hw
Dw

图6-20 抗渗验算图式
坑底土的临界水力梯度

坑底土的渗流水力梯度
防渗帷幕墙体宽度为B＝1.2m
(注：搅拌桩直径0.5m，双头搭接20cm)
考虑降水至坑底下1m，即Dw=(7.5-3.8)-1=2.7m
坑外水位取地面以下1m，即hw=7.5-2.7-1=3.8m

最短渗径流线总长度

坑底土的渗流水力梯度

抗渗稳定安全系数

【6-4】一基坑开挖深度7. 5m,周围土层重度为18.5 kN/m3,内摩擦角为300,粘聚力为0，采用下端自由支承、上部有一锚定拉杆的板桩支挡结构，锚定拉杆距地面的距离为1. 2m，其水平间距2. 0m。试根据静力平衡法计算板桩的最小长度，并求出锚定拉杆拉力和板桩的最大弯矩值。
解：
主动土压力系数
被动土压力系数
主动土压力
被动土压力
板桩墙嵌入深度

经过试算可得到板桩墙有效嵌固深度为t=2.87m
土压力零点距开挖面的距离

板桩墙的最小插入深度

主动土压力

被动土压力

单位宽度支点水平力

锚定拉杆水平间距2. 0m，故锚定拉杆拉力为

板桩的最大弯矩值
最大弯矩在桩体剪力为零处，即
假定剪力为0处在地面以下处，则有

又在嵌固深度t处，有，此处弯矩为

故，板桩的最大弯矩值为

精选