高回填區(qū)域擋墻、棧道、橋梁及相關景觀構筑物等基礎結

1、高回填區(qū)域擋墻、棧道、橋梁及相關景觀構筑物等基礎結構形式專題培訓一. 高回填區(qū)景觀建筑地基基礎處理圖例示意1. 分層夯實法：從原有基底開始分層松填，并隨即夯實。自下而上，在離設計地表2.5m以下每層夯實系數0.92；1.5m2.5m內每層夯實系數0.95；1.5m以內每層夯實系數0.97。 2. 換填法：在已松填至設計標高的場地再挖開分層夯實已不可能。此時應把松填土挖開一定深度，在基底用打夯機來回夯打45遍。用天然砂卵石分層夯實至基礎底部標高。換填層厚度視上部荷載的大小取0.51.2m厚，換填底寬度每側比基礎底部寬大300mm以上。 -墊層壓力擴散角當H/B=0.25時，=20°；當

2、H/B0.50時，=30°；當為兩者之間時采用內插法取值。二.換填地基的基礎型式1. 獨立基礎：須經計算確定獨立基礎底部尺寸及換填底部尺寸。一般情況下這種基礎底部尺寸都比置于老土地基上的尺寸要大，相應的換填層的底部尺寸也大。 2. 柱下條形基礎：這種基礎形式由于獨立柱傳下的豎向力，由柱間的帶狀基礎來承擔，地基壓力就比獨立基礎要小得多，相應的換填層厚度和寬度也可減少。由于是整片連續(xù)地基，變形也小。在景觀擋墻、回填區(qū)棧道、連廊等景觀建筑小品中，應用效果較佳。當然由于是柱間連續(xù)換填，總的換填量不一定比獨立柱換填少，但穩(wěn)定，抗不均勻沉降效果明顯。是一種有效的防止高回填區(qū)構筑物沉降，開裂的處理

3、方式。 三.高回填區(qū)地基基礎處理型式的實際運用實例1. 景觀橋梁的橋墩、橋臺的運用：在橋墩、橋臺基礎下采用換填法處理換填深度、寬度，視傳至基礎的荷載驗算確定。當橫向橋墩為兩根柱時，基礎及地基可做成柱下條形基礎。橋臺原本就是一個重力式擋土墻結構，只驗算換填基底壓力，確定換填層深度、長度、寬度。2. 一般門衛(wèi)、崗亭景觀建筑的基礎形式 地基良好，其地基置于老土地基承載力特征值在150kpa以上時，采用獨立柱基，配地基梁承擔柱間墻體重量的形式。 地基處于高回填土區(qū)，應采用換填地基，整體采用肋梁筏板地基型式，柱、墻均支撐于肋梁上，筏板寬度應通過計算確定。3.高回填區(qū)圍墻基礎型式。 連續(xù)實體圍墻地基換填砂

4、卵石層厚500800mm，寬 B+600mm(B為基礎寬度)。圍墻順長度方向設鋼筋砼構造柱，間距3.54.0M，斷面240*200（200*200），配412、6.5200，墻頂部設壓頂梁，240*120（200*120）配410 、6.5200。 柱間矮墻加鐵藝欄桿圍墻，僅在柱基下?lián)Q填砂卵石墊層厚度800mm，寬度按地基壓力計算確定。柱基頂設地基梁，斷面b*L/12，配316（314），316（314）箍6.5150地基梁上砌磚，磚頂做壓頂梁b*120，配410 6.5200并對應鐵藝立桿預埋連接件。4.高回填區(qū)擋土墻基礎處理型式。重力式擋土墻按國標04J008圖集中各型擋墻對應高度查擋墻P

5、1，以P1為墻底壓力來計算換填盡厚度及寬度。例題1：選04J008圖集6項FJA4擋墻為例。查圖集04J008中62頁P1=126KPa基地寬度為B=1.87m基地埋深800mm。由于擋墻處于高回填區(qū)（7m8m）擬采用基地下?lián)Q填砂卵石墊層并分層夯實,換填厚度1m，寬度沒兩側比擋墻基底加寬400mm?；靥钔恋鼗休d力特征值fa=80kpa.試驗算地基是否滿足要求。解：根據建筑地基處理技術規(guī)范（JGJ79-2012）換填墊層底的地基承載力應滿足下要求Pz+Pczfaz式中:Pz相應于作用的標準組合時，墊層地面處的附加應力值kPa Pcz墊層底面處土的自重壓力值kPa faz墊層底面處經深度修正后的

6、地基承載力特征值a.求墊層底面處的附加壓力值Pz Pz=B(P1+PC)/(B+2htan), PC基礎底面處土的自重壓力 =1.87(126/1.35-0.8*18)/（1.87+2*1tan20°） =1.87(93.3-14.4)/(1.87+2*1*0.364) =(1.87*78.9)/(1.87+0.728) =147.5/2.589 =56.9 kPab.求墊層底處土的自重壓力。Pcz=(1+0.8)*18=32.4 kPac.求深度修正后的地基承載力特征值faz(廣西百色地勘公司給出新填土石地基承載特征值)fa=50100 kPa由于基底要求夯45遍土的密度加大取fa

7、=80 kPa faz=fa+dm(d-0.5)=80+1*18*(1.8-0.5)=80+23.4=103.4.4 kPad.比較計算結果。 Pz+Pcz=56.9+32.4=89.3 kPafaz=103.4 kPa；可！例題2：高回填區(qū)人行棧道柱基處理實例 棧道結構布置 棧道面層、構造 基礎布置方案由于是高回填區(qū)，沒有分層壓實，其承載能力很低，變形很大。擬采用柱下條形基礎形式以減少基底壓力。基底下作地基換填處理，換填材料為天然砂卵石層，條基及換填層范圍見結構平面布置圖虛線范圍。 試對換填層深度及寬度進行設計，并驗算地基承載力是否滿足要求。 基礎頂面承受荷載計算（a） 柱子傳至基礎頂時，柱

8、承受的荷載計算單元，見結構布置圖的陰影范圍（b） 計算單元內各種靜荷載1.木板：3.3x1.1x0.03x8+0.17x3.3x0.03x8(封邊板)=0.87 kN+0.17 kN=1 kN2.木龍骨及墊塊： =0.23+14.5x0.014=0.23+0.21=0.44 kN3.鋼筋砼樓板：(3.3-0.2)x(1.1-0.2)x0.12x25=8.37 kN4.砼梁：0.2x0.3x（3.3+0.9）x25=6.3 kN5.砼柱：0.25x0.25x（0.5+2.7）x25=5 kN6.柱及梁及外面抹灰飾面(刷外墻漆)：（0.25x4x2.7+3.3x0.3）x0.02x20=1.48

9、kN7.木欄桿：3.3x0.4x1.1=1.45 kN8.合計：1+0.44+8.37+6.3+5+1.48+1.45=24.04 kN活荷載(不計風荷載）：3.3x1.1x2=7.26 kN荷載基本組合：1.2Gi+1.4qi=1.2x24.04+=28.85+10.16=39.014 kN 地基反力計算假設條形基礎為肋梁呈倒T型筏板，肋梁高為L/6=3.3/6=0.55 m取500高，寬300，筏板寬700，如下方示意圖:地基反力，由于采用的是柱下條形基礎且為肋梁式，肋梁高為L，L/6=3300/6=550mm,符合地基基礎設計規(guī)范中的地基反力呈直接分布的條件，故地基反力為Pzk=p/L=

10、37.52/3.3=11.36kN換算成kPa為11.36/0.7=16.24kPa 砂卵石墊層設計及地基承載力驗算（a） 設計尺寸：砂卵石墊層深500，寬比基礎兩側各加寬300mm，如右圖：（b） 砂卵石墊層基底地基承載力驗算：根據建筑地基處理技術規(guī)范JGJ79-20(2),換填后墊層的基礎承載力特征值應滿足下式要求PZ+PC ZPa zPZ相當于作用的標準組合時，墊層底面處的附加壓力（kN）PC Z墊層底面處土的自重壓力值（ kPa）Pa z墊層底面處經深度修正后的地基承載力特征值求墊層底面處的附加應力PZPZ=B(Pk-Pc)/(B+2htan)式中B=700mm，按地基基礎設計規(guī)范荷載

11、標準組合值PZ=基本組合/1.35=16.24/1.35=12.02 kPaPc基礎底面處土的自重壓力（本例不計）墊層材料壓力擴散角=20°代上上式得：PZ=0.7(Pz-Pc)/(0.7+2x0.5xtg20°)=(0.7x12.02)/(0.7+02x0.5x0.364)=8.41/(0.7+0.364)=8.41/1.064=7.9 kPa(2)求墊層底面處土的自重壓力：PC Z=(0.5+0.5+0.5)x19=28.9 kPa(3)經修正后的地基特征值faz=fa+dm(H-0.5) =50+1*18*(1.5-0.5) =20+18 =60 kPa(4)比較：P

12、Z+PC Z=7.9+28.5=36.4 kPafaz=60 kPa（地基土承載特征值fa=50 kPa，取自白色地勘公司在某一工程回填土的取值）例題3：某工程橋臺換填驗算 橋臺設計基本尺寸橋長L=2900mm；臺階步高150mm；板厚150mm。 荷載計算1） 樓梯：0.25*2.9*1.25*25=20.39 kN2） 飾面：0.05*2.9*1.15*1.25*22=4.59 kN3） 梁：0.4*0.7*2.9*25=20.3 kN4） 合計：20.39+4.59+20.3=45.28 kN5） 活荷載：3.5*2.9*1.25=12.69 kN6） 基本組合：45.28*1.2+12

13、.69*1.4=54.34+17.76=72.1 Kn基礎底面處地基附加壓力（標準組合）：Pkz=(72.1/1.35)/(0.4*2.9)=46.04 kPa基礎底面處土自重壓力：Pc=0.4*0.7*18=5.06 kPa墊層底面處的附加壓力Pz,PZ=B(Pk-Pc)/(B+zhtg)=【0.4(46.04-5.06)】/（0.4+2*0.5*0.364）=16.4/0.764=21.47 kPa墊層底處土的自重壓力Pcz=(0.7+0.5)*19=22.8 kPa墊層底處深度修正后的地基土承載力特征值：faz=fa+ham(d-0.5) =50+1*19*(1.2-0.5) =50+1

14、2.6=62.6 kPa比較：PZ+PC Z=21.47+22.8=44.27faz=62.6 kPa可！例題4：獨立基礎換填層驗算已知柱底傳來上身設計豎向荷載設計值P=200 kN，基礎設計為1.2*1.3剛性臺階形基礎地基置于軟土層上，地基承載力特征值fa=50 kPa。試驗算地基強度值是否滿足要求。解：1.基礎平面尺寸如下 2.初步驗算基底平均壓力 P = p/A*B = 200/1.2*1.3= 128.2 kPa fa =80 kPa不行擬采用換填砂卵石墊層進行地基處理，換填后的地基基礎平面及剖面如下圖 3.換填地基承載力驗算 按建筑地基處理技術規(guī)范JGJ79-2012中4.2.2-

15、1式Pz + Pc faz 式中Pz-相應于作用標準組合時，墊層地面處的附加壓力值(kPa)； Pcz-墊層底面處土的自重壓力值(kPa)； faz-墊層底面處經深度修正后的地基承載力特征值。 墊層底面處的附加壓力值計算Pz = A*B(Pk-Pc)/(A+2htan)(B+2htan) =1.2*1.3(200/1.35-1*20)/(1.2+2*1*tan20°) (1.3+2*1*tan20°) =1.2*1.3*(148-20)/(1.2+0.728)*(1.3+0.728) =(1.2*1.3*128)/(1.928*2.028) =196.68/3.91 =50

16、.3 kPa 墊層底面處土的自重壓力Pcz=(0.5*0.5+1.0)*19 =38 kPa 墊層底面處經深度修正后的地基承載力特征值faz=fa+dm(H-0.5) =80+1*19*(2-0.5) =80+28.5 =108.5 kPa 比較Pz+Pcz=50.3+38=88.3 kPa faz=108.5 kPa可！習題： 某一結構獨立柱基，柱傳至基礎頂面的豎向集中荷載基本組合（靜荷載起控制作用），地基承載力特征值。 求 1.基底平均壓力能否滿足地基承載力要求： 2.若不能滿足要求，按采用換填砂卵石墊層的方法進行地基處理，求砂卵石層厚度及砂卵石層底面地基土所受平均壓力能否滿足地基承載力要求。 柱基礎平面及剖面圖示意如下： 提示：1.求在標準組合條件下，柱作用在基礎頂面的集中