地基处理计算书.doc

一、 计算采用的规范
《港口工程地基》（JTJ250-98）
二、 计算内容
钻孔MZ94的使用期沉降计算、预压期沉降计算及残余沉降计算。
三、 计算说明
真空联合堆载预压方案：首先将场地整平至＋3m，然后吹填海砂至+4m，并打设排水板打至④1层顶部，间距1m，正方形布置，排水板打设完毕后在处理范围四周打设粘土防渗墙，然后进行真空联合堆载预压处理，处理完毕后回填开山石。
施工流程如下：整平场地至＋3.0m→吹填海砂至标高+4.0m→打设排水板→边界处打设粘土拌和墙→铺设一层单面压膜防水编织布→铺三层密封膜→铺设一层土工布→铺设0.2m砂层及0.3m碎石屑→回填并堆载开山石→施工完毕，1000KN.m普夯。
真空联合堆载预压沉降计算过程如下：
使用期沉降计算：
本范围堆场使用荷载按60kPa计算，长期作用考虑准永久系数0.8。由于大面积均载作用，不考虑地基附加应力的扩散。使用期堆场上部结构层按80cm厚度考虑，折算成均载为20kPa。使用期总沉降量包括：
①面层结构和土基顶部吹填砂及回填料引起的附加应力产生的沉降；
②均载60kPa作用下的沉降，准永久系数取用0.8；
③预压补填料荷载作用下的沉降。
沉降计算采用分层总和法计算，排水板从回填海砂顶部打到第④1层顶部，使用期按30a计。计算出使用期30a沉降值见各钻孔沉降汇总表（表1）。
真空联合堆载预压沉降计算：
道路、堆场区预压荷载，加设沉降稳定后，回填料顶高程正好为＋5.7m，真空预压荷载真空度为80kPa。
预压荷载作用下的沉降包含以下几个方面：
①土基顶面使用标高5.7m以下至原泥面之间吹填+回填土荷重引起的沉降；
②真空预压荷载80kPa引起的沉降，恒载按90d计算；
③预压补填料荷载引起的沉降。
沉降计算采用分层总和法计算，排水板从吹砂顶部打到第④1层顶部，计算出真空联合堆载预压90d的沉降计算结果见各钻孔沉降汇总表（表1），各钻孔土层在预压期结束时的固结度见附录1。
根据以上计算得出的沉降值可算残余沉降：
残余沉降计算：
残余沉降＝使用期沉降值-真空联合堆载预压的沉降值+处理范围以下下卧层沉降。
通过调整预压荷载和预压时间使残余沉降＜30cm。
各钻孔沉降汇总表 表1
钻孔
预压60天沉降（cm）
预压90天沉降（cm）
使用期30年沉降（cm）
预压60天残余沉降（cm）
预压90天残余沉降（cm）
MZ94
73
76
80
8
5

各钻孔详细计算情况见附录1。
关于修正系数ms的取值：
Es（MPa）
Es≤3.9（40）
3.9（40）<Es≤6.9（70）
6.9（70）<Es≤14.7（150）
14.7（150）<Es≤19.6（200）
Es≥19.6（200）
ms
1.3
1
0.7
0.5
0.2
注：括号内的数，单位为kgf/cm2。

附录1:
MZ94沉降计算：
预压期计算

孔号MZ94
填土顶高程
6.40
水位线
2.15
沉降90天后标高
5.61
土壤指标
γ1
γ2
底标高
层厚Hi
期望交工标高
5.7
人工填土1
18
8
6.18
0.22

人工填土2
18
8
1.18
5.00

②
18.1
8.1
-6.32
7.50

③1
17.6
7.6
-15.72
9.40

④2（按垂直向固结算）
19.9
9.9
-20.12
4.40

④3（按垂直向固结算）
19.5
9.5
-22.62
2.50

④3a（按垂直向固结算）
19.5
9.5
-23.82
1.20

⑤1（按垂直向固结算）
20.2
10.2
-27.82
4.00

外加荷载
80.00
kPa

分层总合法计算沉降量

土层
自重应力Pc
附加应力P0
层厚Hi
自重应力平均值
附加应力平均值
∑应力
受压前孔隙比e1i
受压后孔隙比e2i
Si (mm)
∑Si(mm)
人工填土1
0
83.96
0.22

83.96
83.96

28.60

人工填土2
70.30
83.96
5.00
35.15
83.96
119.11

0.00

②
131.05
83.96
7.50
100.68
83.96
184.64
0.995
0.921
365.12
843.54
③1
202.49
83.96
9.40
166.77
83.96
250.73
1.035
0.970
391.31
④2（按垂直向固结算）
246.05
83.96
4.40
224.27
83.96
308.23

0.00
④3（按垂直向固结算）
269.80
83.96
2.50
257.93
83.96
341.89
0.530
0.512
37.46
④3a（按垂直向固结算）
281.20
83.96
1.20
275.50
83.96
359.46

0.00
⑤1（按垂直向固结算）
322.00
83.96
4.00
301.60
83.96
385.56
0.6707
0.6547
49.65

固结度计算

在1m间距下各土层在给定时间的固结度（排水板正方形布置）

排水板间距 d（cm）
de(cm)
dw(cm)
n
Ch(cm2/s)
F(n)
Cv(cm2/s)
H(cm)
βr
βz
α
Q
H'(cm)
②
100
113
7.353
15.3408
2.84E-03
1.9932
2.96E-03
750

375
③1
100
113
7.353
15.3408
1.23E-03
1.9932
7.70E-04
940

1220
④2（按垂直向固结算）

0.00E+00

0.00E+00
440
0.00E+00
0.00E+00
1.00E+00
0.79
440
④3（按垂直向固结算）

0.00E+00

0.00E+00
250
0.00E+00
0.00E+00
1.00E+00
0.71
690
④3a（按垂直向固结算）

0.00E+00

0.00E+00
120
0.00E+00
0.00E+00
1.00E+00
0.68
810
⑤1（按垂直向固结算）

6.10E-03

6.10E-03
400
1.92E-06
1.79E-09
9.70E-01
0.58
1262

时间
Ur
Uz
Urz
时间
Ur
Uz
Urz
时间
Ur
Uz
Urz
60
0.990
0.381
0.994
90
0.999
0.459
0.999
10950
1.000
1.000
1.000
60
0.866
0.195
0.892
90
0.951
0.197
0.961
10950
1.000
0.758
1.000
60
0.000
0.189
0.189
90
0.000
0.189
0.189
10950
0.000
0.189
0.189
60
0.000
0.189
0.189
90
0.000
0.189
0.189
10950
0.000
0.189
0.189
60
0.000
0.189
0.189
90
0.000
0.189
0.189
10950
0.000
0.189
0.189
60
0.000
0.228
0.228
90
0.000
0.247
0.247
10950
0.000
1.000
1.000

使用期计算

孔号MZ94
填土顶高程
7.00
水位线
2.15
土壤指标
γ1
γ2
底标高
层厚Hi
人工填土1
18
8
6.18
0.82
人工填土2
18
8
1.18
5.00
②
18.1
8.1
-6.32
7.50
③1
17.6
7.6
-15.72
9.40
④2（按垂直向固结算）
19.9
9.9
-20.12
4.40
④3（按垂直向固结算）
19.5
9.5
-22.62
2.50
④3a（按垂直向固结算）
19.5
9.5
-23.82
1.20
⑤1（按垂直向固结算）
20.2
10.2
-27.82
4.00
外加荷载
68.00
kPa

分层总合法计算沉降量

土层
层底深度Zi
自重应力Pc
附加应力P0
层厚Hi
自重应力平均值
附加应力平均值
∑应力
受压前孔隙比e1i
受压后孔隙比e2i
Si (mm)
∑Si(mm)
人工填土1
0.82
0
82.76
0.82

82.76
82.76

106.60

人工填土2
5.82
70.30
82.76
5.00
35.15
82.76
117.91

0.00

②
13.32
131.05
82.76
7.50
100.68
82.76
183.44
0.995
0.922
359.90
832.68
③1
22.72
202.49
82.76
9.40
166.77
82.76
249.53
1.035
0.971
386.91
④2（按垂直向固结算）
27.12
246.05
82.76
4.40
224.27
82.76
307.03

0.00
④3（按垂直向固结算）
29.62
269.80
82.76
2.50
257.93
82.76
340.69
0.530
0.512
36.92
④3a（按垂直向固结算）
30.82
281.20
82.76
1.20
275.50
82.76
358.26

0.00
⑤1（按垂直向固结算）
34.82
322.00
82.76
4.00
301.60
82.76
384.36
0.6707
0.6550
48.94

残余沉降计算

土层
预压60天沉降（cm）
预压90天沉降（cm）
使用期30年沉降（cm）
预压60天残余沉降
预压90天残余沉降
②
36.3
36.5
36.0
0.00
0.00
③1
34.9
37.6
38.7
3.78
1.10
④2（按垂直向固结算）
0.0
0.0
0.0
0.00
0.00
④3（按垂直向固结算）
0.7
0.7
0.7
0.00
0.00
④3a（按垂直向固结算）
0.0
0.0
0.0
0.00
0.00
⑤1（按垂直向固结算）
1.1
1.2
4.9
3.76
3.67
∑
73.1
76.0
80.3
7.54
4.77