17水泥土攪拌法計(jì)算書

1、南堡開(kāi)發(fā)區(qū)凈水廠工程（17收發(fā)室）南堡凈水廠工程(收發(fā)室) 水泥土攪拌法計(jì)算書項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:審 核:校 對(duì):設(shè) 計(jì):唐 山 博 匯 建 筑 工 程 設(shè) 計(jì) 咨 詢 有 限 公 司2011.11一、設(shè)計(jì)資料1.1地基處理方法：水泥土攪拌法1.2基礎(chǔ)參數(shù)：基礎(chǔ)類型：條形基礎(chǔ)基礎(chǔ)寬度B：1.00m褥墊層厚度：200mm基礎(chǔ)覆土容重：20.00kN/m31.3荷載效應(yīng)組合：標(biāo)準(zhǔn)組合軸力Fk：100.00kN/m標(biāo)準(zhǔn)組合彎矩Mky：0.00kNm準(zhǔn)永久組合軸力F：100.00kN/m1.4樁參數(shù)：布樁形式：矩形X向間距：1.00m，Y向間距：1.00m樁長(zhǎng)l：14.00m，樁徑d：500mm樁間土承載力折

2、減系數(shù)：0.40樁端土承載力折減系數(shù)：0.50樁身強(qiáng)度折減系數(shù)：0.30樁身混凝土抗壓強(qiáng)度：fcu=2.00MPa攪拌樁的壓縮模量：20000kPa1.5地基變形計(jì)算參數(shù)：自動(dòng)確定地基變形計(jì)算深度自動(dòng)確定地基變形經(jīng)驗(yàn)系數(shù)1.6地基處理設(shè)計(jì)依據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 （JGJ 79-2002）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB 50007-2002）1.7土層參數(shù):天然地面標(biāo)高：0.00m水位標(biāo)高：-1.50m樁頂標(biāo)高：-2.30m土層參數(shù)表格層號(hào)土層名稱厚度m容重kN/m3壓縮模量MPa承載力kPahd樁側(cè)阻力kPa樁端阻力kPa1填土1.5018.003.0050.001.000.0050.002粉

3、質(zhì)粘土11.0018.304.1480.001.008.0080.003粉質(zhì)粘土2.0018.204.1190.001.0011.0090.004粉砂1.0020.0015.00160.003.0018.00160.005粉質(zhì)粘土3.0019.004.56120.001.0012.00120.006粉砂2.0020.0018.00190.003.0020.00190.007粉質(zhì)粘土5.0019.004.72130.001.0020.00130.00注:表中承載力指天然地基承載力特征值(kPa)、hd基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)樁側(cè)阻力指樁側(cè)阻力特征值(kPa)、樁端阻力指樁端阻力特征值(kPa

4、)樁在土層中的相對(duì)位置土層計(jì)算厚度(m)樁側(cè)阻力kPa樁端阻力kPa210.208.0080.0032.0011.0090.0041.0018.00160.0050.8012.00120.00二、復(fù)合地基承載力計(jì)算2.1單樁豎向承載力特征值計(jì)算由建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2002）式11.2.4-1式中:up-樁的周長(zhǎng)(m)，up= 1.5708mqsi-樁周第i層土的側(cè)阻力特征值(kPa)qp-樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特征值(kPa)，qp = 120.00kPali-第i層土的厚度(m)Ap-樁的截面積（m2），Ap=0.1963m2a-樁端土承載力折減系數(shù)，a=0.501.5

5、708(8.0010.20+11.002.00+18.001.00+12.000.80)+0.50000.1963120.00 = 217.87 kN由建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2002）式11.2.4-2式中:fcu-樁身混凝土抗壓強(qiáng)度，fcu= 2.00MPah-樁身強(qiáng)度折減系數(shù)，h=0.30117.81 kN117.81 kN2.2面積置換率計(jì)算由建筑地基處理技術(shù)規(guī)范式7.2.8-2計(jì)算d-樁身平均直徑,d=0.50mde- 一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑de=1.13s=1.13x1.00m=1.13ms -樁間距,s=1.00m2.3復(fù)合地基承載力計(jì)算由建筑地基處理技

6、術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2002）式9.2.5式中:fspk-復(fù)合地基承載力特征值（kPa）m-面積置換率，m=19.58%Ra-單樁豎向承載力特征值，Ra=117.81kNb-樁間土承載力折減系數(shù)，b=0.40fsk-處理后樁間土承載力特征值（kPa），取天然地基承載力特征值，fsk=80.00kPa經(jīng)水泥土攪拌法處理后的地基，當(dāng)考慮基礎(chǔ)寬度和深度對(duì)地基承載力特征值進(jìn)行修正時(shí)，一般寬度不作修正，即基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)取零，基礎(chǔ)深度的地基承載力修正系數(shù)取1.0。經(jīng)深度修正后復(fù)合地基承載力特征值fa為fa = fspk+g0(d-0.50)上式中 g0為自天然地面以下深度2.30m范圍內(nèi)天

7、然土層的加權(quán)平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 14.63 kN/m3基礎(chǔ)埋深，d=2.30mfa = 143.21+14.63(2.30-0.50)=169.53kPa荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)軸心荷載作用下Gk = gGAd-gWAdw = 20.00 0.20 1.00 2.30- 10 0.20 1.00 0.80 = 7.60 kN pkfa,滿足要求荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)偏心荷載作用下 = 107.60kPa = 107.60kPa pkmax1.2fa,滿足要求三、變形計(jì)算3.1計(jì)算基礎(chǔ)底面的附加壓力荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時(shí)基礎(chǔ)底面平均壓力為：Gk = gGAd-gWAdw =

8、20.00 0.20 1.00 2.30- 10 0.20 1.00 0.80 = 7.60 kN基礎(chǔ)底面自重壓力為：pc= g0d=14.632.30=33.64kPa基礎(chǔ)底面的附加壓力為：p0=p-pc=107.60 - 33.64 = 73.96kPa3.2確定Dz按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2002）表5.3.6：由b=1.00得Dz=0.303.3確定沉降計(jì)算深度沉降計(jì)算深度按地基規(guī)范式5.3.6由程序自動(dòng)確定 zn = 14.60 m3.4豎向承載攪拌樁復(fù)合地基的變形包括攪拌樁復(fù)合土層平均壓縮變形s1與樁端下未加固土層的壓縮變形s23.4.1攪拌樁復(fù)合土層平均壓縮變形

9、s1按建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2002）式(11.2.9-1)式計(jì)算pz-攪拌樁復(fù)合土層頂面的附加壓力值(kPa)，pz=73.96kPapz1-攪拌樁復(fù)合土層底面的附加壓力值(kPa)，pz1=pzac=73.960.0048 = 0.36kPaac-附加應(yīng)力系數(shù)，由l=1.00m、b=0.50m、z=14.00m查建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2002）表 K.0.1-1乘以4得到Esp-攪拌樁復(fù)合土層的壓縮模量(kPa)，按建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2002）式(11.2.9-2)式計(jì)算Esp =mEp + (1 - m)EsEp-攪拌樁的壓縮模量(kPa

10、)，Ep=20000.00kPaEs-樁間土的壓縮模量(kPa)，按處理深度范圍內(nèi)各層土壓縮模量的加權(quán)平均值計(jì)算Es = = 4.94MPa= 4935.43kPaEsp = 0.195820000.00 +(1 -0.1958)4935.43 = 7884.87kPa3.4.2樁端下未加固土層的壓縮變形s2按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2002）計(jì)算計(jì)算分層沉降量根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2002）表 K.0.1-2可得到平均附加應(yīng)力系數(shù)，計(jì)算的分層沉降值見(jiàn)下表：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2002）的分層總和法沉降計(jì)算表z(m)l1/b1z/b1a

11、zaziai - zi-1ai-1Esi(MPa)Dsi = p0(ziai - zi-1ai-1)/EsiDsi(mm)14.0010.0028.0040.0396=0.15822.2150 14.3010.028.6040.0388=0.15542.22160.00654.560.110.10614.6010.029.2040.0381=0.15262.22780.00624.560.100.207上表中 l1 = B10/2 = 5.00m, b1 = B/2 = 0.50ms2 = 0.21mmz = 14.60m范圍內(nèi)的計(jì)算沉降量Ds = s1+s2 = 65.98 + 0.21 =

12、 66.19 mm, z = 14.30m至14.60m(Dz為0.30m), 土層計(jì)算沉降量Dsn = 0.10 mm 0.025Dsi = 0.025 66.19 = 1.65 mm，滿足要求。3.5確定沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)ys由沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值Es可由建筑地基處理技術(shù)規(guī)范式9.2.8-2得Es = Ai = p0(ziai - zi-1ai-1)式中Ai為第i層土附加應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值A(chǔ)i = p0 (2.23-2.22) = 0.01p0p0 (+ )= p0 (0.00 + 0.00)= 0.00p0Es = 4.56 MPa查建筑地基處理技術(shù)規(guī)范表9.2.8得

13、ys = 0.9443.6最終的沉降量s = yss = ys(s1+s2) = 0.944 (65.98 + 0.21) = 62.48 mm四、下臥土層承載力驗(yàn)算基礎(chǔ)底面的附加壓力基礎(chǔ)底面平均壓力為：pk= 107.60kPa基礎(chǔ)底面自重壓力為：pc= g0d=14.632.30=33.64kPa基礎(chǔ)底面的附加壓力為：p0=pk-pc=107.60 - 33.64 = 73.96kPa第5層土承載力驗(yàn)算：(1)計(jì)算基底下14.00m處的附加壓力b = B/2 = 0.50, 由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2002）表 K.0.1-1可得附加應(yīng)力系數(shù)，a = 0.011pz =

14、4ap0 = 40.01173.96 = 3.36 kPa(2)計(jì)算基底下14.00m處的自重壓力pcz = g0d上式中 g0為自天然地面以下深度16.30m范圍內(nèi)天然土層的加權(quán)平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 9.32 kN/m3pcz = 9.3216.30 = 151.90 kPa(3)計(jì)算基底下14.00m處的經(jīng)深度修正后地基承載力特征值fa = fak + hdg0(d-0.50) = 120.00 + 1.009.32(16.30-0.50)= 267.24 kPapz+pcz = 3.36 + 151.90 = 155.26 kPa fa = 267.24 k

15、Pa第5層土承載力滿足要求第6層土承載力驗(yàn)算：(1)計(jì)算基底下16.20m處的附加壓力b = B/2 = 0.50, 由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2002）表 K.0.1-1可得附加應(yīng)力系數(shù)，a = 0.010pz = 4ap0 = 40.01073.96 = 2.90 kPa(2)計(jì)算基底下16.20m處的自重壓力pcz = g0d上式中 g0為自天然地面以下深度18.50m范圍內(nèi)天然土層的加權(quán)平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 9.28 kN/m3pcz = 9.2818.50 = 171.70 kPa(3)計(jì)算基底下16.20m處的經(jīng)深度修正后地基承載力特征

16、值fa = fak + hdg0(d-0.50) = 190.00 + 3.009.28(18.50-0.50)= 691.18 kPapz+pcz = 2.90 + 171.70 = 174.60 kPa fa = 691.18 kPa第6層土承載力滿足要求第7層土承載力驗(yàn)算：(1)計(jì)算基底下18.20m處的附加壓力b = B/2 = 0.50, 由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50007-2002）表 K.0.1-1可得附加應(yīng)力系數(shù)，a = 0.009pz = 4ap0 = 40.00973.96 = 2.59 kPa(2)計(jì)算基底下18.20m處的自重壓力pcz = g0d上式中 g0為自天然地面以下深度20.5