地基课程设计word版本.doc

此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除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日此文档仅供学习和交流目 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93.3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)，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(2-0.5)=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+2Zxtan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。