地基课程设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流地基课程设计.精品文档.成都理工大学环境与土木工程学院课程设计课 程： 地基处理与测试技术 专 业： 勘查技术与工程 姓名（签名）： 朱 洪 良 学 号： 201003040306 成 绩 ： 教师（签名）： 2014年01月12日目 录1.工程概况及地基土石层的工程地质性质21.1建筑物21.2地基土石层特征22.处理方案A - 换填垫层32.1垫层材料32.2垫层承载力32.3垫层厚度32.4垫层宽度62.5沉降计算62.6设计断面82.7检测的技术方法及质量控制标准83.处理方案B - 复合地基93.1处理范围93.2桩体布置形式93.

2、3桩体材料93.4桩间距及排距93.5桩长113.6复合地基承载力113.7复合地基的压缩模量123.8检测的技术方法及质量控制标准13某综合写字楼软弱地基加固处理方案设计1.工程概况及地基土石层的工程地质性质1.1建筑物某综合写字楼主楼8层，无地下建筑，拟采用条形基础，埋深2.00m，荷载效应标准组合时基础底面的平均压力320KN/m。1.2地基土石层特征根据勘察资料，地基土分为6层，其工程地质性质如下所述，主要物理力学指标见表1-1。 杂填土：以粘性土为主，含大量煤渣、碎砖等建筑垃圾； 粉土：稍密中密，稍湿，局部含少量有机质； 含淤泥质粘土：软可塑，含微量细砂颗粒和大量有机质；粉质粘土：灰

3、褐色，可塑，稍湿；粘土：硬塑-坚硬，稍湿，底部普遍有一层约30cm厚的粉质粘土夹层；闪长花岗岩，弱-强风化，节理较发育。表1-1 场地土主要力学指标 指标土层地层顶面埋深（m）重度（kN/m3）压缩模量(MPa)承载力特征值f ak (kPa)杂填土0.0015.64粉土0.5016.05.2140含淤泥质粘土1.216.23.8160粉质粘土4.8019.012180硬塑-坚硬状粘土9.2020.518.5310密实状卵石层18.105002.处理方案A - 换填垫层该写字楼主楼8层，无地下建筑，拟采用条形基础，埋深2.00m，荷载效应标准组合时基础底面的平均压力320KN/m，按上述工程条

4、件及参数,作出如下换填垫层的设计方案。 2.1垫层材料因为基础埋深为2m,据表1-1场地土主要力学指标可知，场地土2m处有含淤泥质粘土，其承载力仅为160KPa，且压缩模量为3.8MPa,略微偏低，不能承受建筑物的荷载。因此要对地基进行处理，由于淤泥质粘土分布厚度较小，因此选择换填垫层法。结合地层分布情况，垫层材料选择灰土进行换填，灰土适用于处理1-4m厚的软弱土层。材料要求：灰土垫层采用灰土比例为2:8，土料选用粉质粘土，因为黏粒或胶粒具有一定活性和胶结性，所以要求黏粒含量越高越好，石灰颗粒不大于5mm，消石灰粉质量应符合级以上的标准，活性CaO+MgO含量不低于50%，并且要求在最优含水率

5、情况下分层回填夯实。2.2垫层承载力依据地基工程处理与检测技术12页表1.6灰土垫层的承载力参考值表，灰土容许承载力为300KPa,根据表1.2可知灰土垫层的承载力特征值为200-300Kpa. 考虑实际工程情况及垫层材料配比，本工程灰土垫层承载力特征值取250Kpa. 垫层铺设后再用检测技术进行测试，确保承载力特征值控制在250Kpa以上。2.3垫层厚度垫层厚度的确定度，须先确定基础的宽度，由于埋深d=2m0.5m,因此基础底面承载力要进行深度修正，公式如下：fa= fak+b(b-3)+dm(d-0.5)式中：fa- 地基承载力的设计值；fak-地基承载力的标准值；b -基础底面宽度(m)

6、，当b6m时，按6m计算；d -基础底面的埋置深度(m)，室外地面标高算起； - 基底下持力层土的天然容重；m- 基底以上土的容重(如为多层土时用换算容重）；b ，d - 基础宽度和深度方面的修正系数。根据工程地质条件资料可确定本工程项目基本参数如下：fak=250Kpa.rm=16.0KN/m3.d=2m.Fk=320KN/m .G=20KN/m3又根据表2-1承载力修整系数表，人工填土d取1表2-1承载力修整系数表一般来说先对地基承载力进行深度修正，然后按计算得到的基底b，若基础宽度大于3m，再考虑是否需要对fak进行宽度修正，现进行承载力特征值深度修正如下：fa= 250 +16.0(2

7、-0.5)=274Kpa由于基础为条形基础，因此基础宽度：所以基础宽度b=1.4m，基础宽度确定后，再假设灰土垫层厚度为1m。若满足Pz+Pczfaz，即垫层底面的自重应力Pcz （kPa）与附加应力 Pz （kPa）之和，小于同标高处经深度修正后的地基承载力特征值faz（kPa）时，则垫层厚度合理，反之则应重新设置垫层厚度。对于条形基础而言: 其中： P k-相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力（kpa）；P c-基础底面处土的自重应力（kpa）；B-基础底面的宽度（m）；Z-基础底面下的垫层厚度（m）；-垫层的应力扩散角；（）各种材料垫层应力扩散角见表2-2，由表2-2可确定灰土

8、的应力扩散角去28表2-2材料垫层应力扩散角Z/b置换材料中砂、粗砂、砂砾、圆砾、角砾、卵石、碎石、矿渣粉质粘土、粉煤灰灰土0.2520628=0.5302328Pc= 0.515.6+0.716+0.816.2 =32kpa而B=1.4m,Z=1m，查表可知为28。因此Pz=134.46kpaPcz= 0.515.6+0.716+1.816.2=48.2kpa查表1-2可得: d=1而垫层底部经深度修正后的地基承载力Pz+Pcz=134.46+48.2=182.66kpafa=200.2kpa满足要求，垫层厚度1m合理。2.4垫层宽度垫层厚度Z=1m，垫层的宽度根据下式确定B=B+2Zxta

9、n得知B1.4+21.0tan 28=2.46m因此垫层宽度B取2.5m。2.5沉降计算由于灰土是细粒转换材料，除考虑下卧层变形外，还必须计算置换垫层自身的变形。沉降计算公式采用分层总和法规范修正公式，灰土的压缩模量取为17 MPa。附加应力P0=Pk-Pc=274-32=242Kpa.计算详细见下表2-3：表2-3沉降计算详表根据计算在4.8米深度处:s(mm)=1.13mmfak1.41.310.40.2p0280Kpa满足工程需求。3.7复合地基的压缩模量根据地基工程处理与检测技术第57页，符合地基的压缩模量可按下式计算：Esp=式中：Esp-复合地基土的压缩模量（KPa）；-桩间土的压

10、缩模量（Kpa），按当地经验取值，或取天然地基压缩模量；m-面积置换率；n-桩土应力比；带入数据计算复合地基压缩模量：Esp=1+ （4-1）12= 19.13 Mpa。3.8检测的技术方法及质量控制标准检测的技术方法：对于碎石桩，可采用荷载实验，动力触探原位测试，原位剪切试验；其中荷载实验又分为单桩荷载实验和单桩复合地基荷载实验，前者压板的直径与桩径相等，后者压板的直径与等效影响圆直径相等；同理，原位剪切试验也分为两种：一种是单桩剪切试验，一种是单桩复合土剪切试验，前者环刀直径与桩的直径相等；后者环刀直径与等效影响圆直径相等；本次碎石桩复合地基检测技术方法应结合多种手段综合进行，并且试验的数量要满足规范要求。质量控制标准：检测的标注包括两个方面即：复合地基承载力特征值要满足设计要求大于或等于设计值280Kpa，复合地基沉降要满足要求，本次标注为压缩模量大于或等于18 Mpa。