武科大地基處理課程設計

武漢科技大學城市建設學院 武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY地基處理課程設計課程設計設計題目：某中學體育場地基處理設計專業(yè)班級：土木工程（巖土方向）13級學 號： 201308141193姓 名： 何興強指導教師： 楊泰華日 期： 2015年12月—-— 地基處理課程設計—

TOC\o"1-5"\h\z第一單元課程設計任務書 3\o"CurrentDocument"《地基處理》課程設計任務書 4第二單元計算說明書 8CFG樁處理法 9設計參數(shù) 9施工 14質(zhì)量檢驗 14\o"CurrentDocument"排水固結(jié)法 16\o"CurrentDocument"排水系統(tǒng)設計 16加壓系統(tǒng)設計 17\o"CurrentDocument"地基整體穩(wěn)定性驗算 19\o"CurrentDocument"預壓期間沉降計算 23施工方法 23第三單元大樣圖 25

第一單元地基處理課程設計任務書設計題目：某中學體育場地基處理設計班級 土木工程（巖土方向）13級學生 何興強指導教師楊泰華武漢科技大學城市建設學院2015年12月地基處計課程2015年12月地基處計課程設理3《地基處理》課程設計任務書一、課程設計資料工程概況某工程為體育中心的地基加固工程，總占地面積34萬m2,場地地基處理總面積約23萬m2。游泳館、商業(yè)用房等建筑采用樁基礎，其它場地為體育館、運動場、各類球場、停車場、市民廣場、道路及綠地等用地均采用地基處理方式。本課程設計僅要求對體育館區(qū)進行地基處理，場地范圍30*45m，采用筏板基礎，擬建場地對差異沉降敏感度一般，對施工噪聲影響要求不高。根據(jù)本工程的規(guī)模和性質(zhì)，該工程為二級工程，場地為二級地基，勘查等級為乙級。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，站址處主要巖性為花崗巖，場地范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活動斷裂通過。場地附近未發(fā)現(xiàn)墳墓，文物、礦產(chǎn)等存在，場地交通條件較好。巖土工程勘察資料根據(jù)野外鉆探取芯肉眼鑒別及原位測試手段，并結(jié)合室內(nèi)試驗成果，確定場地內(nèi)自上而下地基巖土層劃分及各特征參數(shù)分述如下：巖土層物理力學性質(zhì)見表1：表1各土層物理力學指標統(tǒng)計表層號指標土層名稱、天然重度壓縮模量抗剪強度承載力特征值YEs1-2Ccu6cuCu6ufakKN/m3NPakPaokPaokPa①耕植土17.51015100②粉細砂18.7.08022110③淤泥16.72.38.416.08.36.540④粘性土19.25.716.715.3180⑤淤泥質(zhì)土16.93.612.118.59.87.960⑥卵石2122035250⑦中風化花崗巖2210003.水文地質(zhì)條件（1）地下水類型及埋藏條件武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院擬建場地地下水位一2.5m,地下水主要為賦存于粉細砂、卵石層等松散類土層，以長期浸水條件判定，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。以干濕交替作用條件判定，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。二、課程設計內(nèi)容根據(jù)場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，選擇不同的地基處理方案，要求進行二個地基處理設計（每個方案中可以是不同處理的組合），并進行經(jīng)濟、施工周期等各項條件的比選，從而給出推薦的設計方案。每種地基處理設計方案均要給出施工要求、質(zhì)量檢測和監(jiān)測的方案。各種地基處理方法設計內(nèi)容要求如下：排水固結(jié)砂井或塑料排水板的布置，包括塑料排水板型號的選擇、砂井直徑、間距、長度、排列方式等，制定加載預壓計劃，計算地基固結(jié)度，地基整體穩(wěn)定性驗算、計算排水固結(jié)法的施工時間，預測沉降量。水平排水砂墊層設計，砂料的選擇。提供的圖紙有塑料排水板或砂井的大樣圖、水平排水墊層的大樣圖。CFG樁CFG樁的直徑、間距、長度、排列方式、施工工藝、單樁承載力的計算、復合地基承載力計算、置換率的確定、下臥層地基強度的驗算、沉降計算、褥墊層的設計。提供的圖紙有CFG樁平面布置圖、豎向剖面圖及必要的施工工藝說明。換填法墊層厚度和寬度的確定、軟弱下臥層計算、墊層材料，選擇提供墊層的剖面大樣圖。強夯法夯錘、落距、錘的底面積、夯擊次數(shù)、遍數(shù)、夯擊順序的確定、夯擊點布置方式、處理范圍，有效加固深度的確定、地基的豎向沉降量。是否置換、置換材料選擇、樁徑、樁距、樁長的選擇、復合地基承載力計算。提供的圖紙有強夯的大樣圖，布置方式。表層素填土是否進行處理，請給出詳細的施工方案。以上設計方案僅供參考。地基處理課程設計5地基處理課程設計地基處理課程設計5地基處理課程設計三、 提交的課程設計成果及考核方法設計說明書要求寫出完整的計算說明書，內(nèi)容可參考上述要求，講述清楚設計的每個過程，要求用A4幅面打印。圖紙圖紙要求(要求CAD繪圖，A4頁面)?？己宿k法成績考核按照優(yōu)，良，中，及格，不及格五級給分。特別強調(diào)自我設計的獨創(chuàng)性。四、 參考文獻中華人民共和國國家標準，《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011).北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011中華人民共和國國家標準，《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012).北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012《地基處理》葉書麟、葉觀寶編中國建筑工業(yè)出版社2004年《地基處理技術(shù)與工程實例》徐至鈞趙錫宏主編科學出版社2008年《地基處理技術(shù)發(fā)展與展望》龔曉南主編水利水電出版社2004年《地基處理》龔曉南編著 中國建筑工業(yè)出版社2005年《地基處理手冊》龔曉南主編中國建筑工業(yè)出版社2000年五、 完成時間六、任務分組：各土層情況如下(自天然地面算起)：淤泥層③水平固結(jié)系數(shù)平均值為2.43xl0-3cm2/s，垂直固結(jié)系數(shù)平均值為2.00x10-3cm2/s。地基處理后淤泥固結(jié)度達90%以上。基礎底埋深2.5m，基底壓力：140kPa。地基處理課程設計6地基處理課程設計

地基處理課程設計6地基處理課程設計土層名稱編號厚度hi(m)極限側(cè)摩阻力標準值qsi(KPa)極限端阻力標準值qp(KPa)承載力標準值fka(KPa)耕植土①層2.50100粉細砂②層1.530110淤泥土③層12.51840黏性土④層431450180淤泥質(zhì)土⑤21820060卵石⑥層>10601000250弧滑動條分法地基處計課程設理7地基處計課程設理7武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院 武漢科技大學城市建設學院 武漢科技大學城市建設學院第二單元計算說明書根據(jù)任務書可知，需處理的場地下有較厚的軟弱土層，且軟弱土層主要為淤泥質(zhì)土，故不適宜用換填法和強夯法來處理，選擇CFG樁法和排水固結(jié)法進行地基加固較為合理，所以本課程設計主要以CFG樁法和排水固結(jié)法進行設計說明。A.CFG樁處理法B.排水固結(jié)法處理地基處計課程設理8

地基處計課程設理8A.CFG樁處理法一、設計參數(shù)1.樁徑CFG樁采用振動沉管法施工，其樁徑根據(jù)樁管大小一般為350~600mm，本設計初步取樁徑d=500mm。2.樁距由務書可知，體育場館的基礎為筏板基礎，CFG樁采用滿堂布樁，地下水位為-2.5m，地下水位較高，主要處理的土層為細砂層、淤泥質(zhì)土層、粘性土土層等，根據(jù)《地基處理》（第三版，葉觀寶編）表7-4，初步選取樁距為/=6d=3000mm=3m。布樁形式采用正方形布莊樁。褥墊層厚度取褥墊層厚度為九o=300mm，褥墊層材料為中砂。樁長由務書可知，基底壓力值為P=140kPs故處理后的復合地基承載力特征值fspk>P，而Rafspk=^m~+6(1-m)fsk

Hp其中，fsk為處理后的樁間土承載力特征值，此處取天然地基承載力100kPa，取入=8=0.9,TOC\o"1-5"\h\z由于是正方形布樁，所以de=1.13Z=1.13x3m=3.39m，所以置換率

d> 0.5 入=8=0.9,如=成）2=（協(xié)）2=°.°22樁的截面積:兀d2兀0.52 r^=—-=——=0.196m2

p4 4所以有Ra0.9x0.022^^+0.9x(1-0.022)x100>140kPa即：即：武漢科技大學城市建設學院武漢科技大學城市建設學院#武漢科技大 學城市建設學院武漢科技大 學城市建設學院四、預壓期間沉降計算四、預壓期間沉降計算三級加載知：p0=160kPa，忽略第一層耕植土的沉降量，從第二層土開始算起。第二層土附加應力為：o2=p0-y2h2=160—(18.7—10)X1.5=146.95kPa沉降量為：b2+Po (146.95+160)X1.5s?= ——h?= =28.8mm2 2ES2 2x8其他土層的沉降計算見表B-4表B-4土層號土層厚度h；(m)土的重度*i(kN/m3)附加應力oMPq)平均附加應力有(kPa)土層壓縮模量Esi(MPa)土層沉降量，匕(mm)總沉降量SSi(mm)12.517.516021.518.7146.95153.5828.8312.516.763.2105.12.3571.24419.226.444.85.731.45216.912.619.53.610.861.52106.3220.4642.6所以堆載預壓下的地基沉降量為￡￥=642.6mm，加載的總高度為:=7.86m五、施工方法水平排水墊層施工根據(jù)設計要求，水平排水墊層使用級配良好的中粗砂墊層，滲透系數(shù)不低于10-3cm/s，含泥量小于3%，墊層厚度為500mm，墊層寬度延伸出砂井布置區(qū)外邊線600mm。在鋪設砂墊層前，應清除干凈砂井頂面的淤泥或其他雜物，以利砂井排水。豎向排水體施工

砂井施工要求：保持砂井連續(xù)和密實，并且不出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象；盡量減少對周圍土的擾動;砂井的施工長度需達到設計長度，即16.5m，砂井的直徑為300mm，間距為1.7m，呈正三角形布置。砂井布置范圍為覆蓋整個45x30m2的需處理場地，且每邊向外延伸3m。地基處計課程設理23地基處計課程設理23砂井施工采用振動打入的成孔方法，灌砂采用壓縮空氣的振動提拔套管法。砂井的灌砂量，應按砂在中密狀態(tài)時的干重度和井管外徑所形成的體積計算，其實際灌砂量按質(zhì)量控制要求，不得小于計算值的95%，灌砂時可適當灌水，以利密實。砂井位置的允許偏差值為該井的直徑，即＜300mm，垂直度的允許偏差值為1.5%。預壓荷載的施工堆載預壓的材料為重度為v=20kN/m3的砂石，采用自卸汽車與推土機聯(lián)合作業(yè)。施工時注意以下幾點：（1） 堆載面積要足。本