换填垫层计算书

换填垫层法计算书
依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)4 换填垫层法。

一. 参数信息
上部结构传至基础顶面的竖荷载 F=1000kN/m；
基底以上填土的平均重度=17kN/m3；
基础与填土的平均重度0=20kN/m3；
基础类型: 矩形基础, 基础截面长度 l=8m,宽度 b=4m；基础埋深 H d=2.5m；
考虑相邻基础影响,相邻基础的距离 D=2.1m；
换垫层材料重度:17kN/m3；压缩模量:25MPa；承载力特征值:180kPa，垫层厚度:.5m。

垫层底面处地基承载力特征值 f ak=225kPa；
基础宽度对地基承载力的修正系数ηb=.15；埋深对地基承载力的修正系数ηd=1.4。

土层参数：
──────────────────────────────────
序号土层厚度h i(m) 重度i(kN/m3) 压缩模量E i(MPa)
──────────────────────────────────
1 1.5 18.8 13.3
──────────────────────────────────
2 6 18.
3 5.85
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二. 垫层厚度验算
1.厚度验算原理：
换填垫层的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m，且满足下式要求：
式中 p z──相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力值(kPa),按下式计算: 矩形基础：
p cz──垫层底面处土的自重压力值(kPa)；
f az──垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值(kPa)：
式中 b──矩形基础或条形基础底面的宽度(m)；
l──矩形基础底面的长度,取 l=8m；
p k──相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压值(kPa)；
p c──基础底面处土的自重压力值(kPa)；
z──基础底面下垫层的厚度(m)；
──垫层的压力扩散角(度)，由表查出。

2.荷载计算
基础底面压力 p k=(F+G)/b=(1000+4.00×2.50×20.00)/4.00=300.00kN/m2
基础底面处土自重的压力 p c=d=17×2.5=42.5kN/m2。

3.厚度验算：
当垫层厚度 z=.5m：查表得压力扩散角θ=20度。

经过计算得 p z=4×8×(300.00-42.50)/[(4+2×.5×tg0.35)×(8+2×.5×
tg0.35)]=225.77kPa。

p cz=17×2.5+.5,1,6+.5×18.8=51.90kPa。

m=p cz/(h d+z)=51.90/(2.5+.5)=17.3kN/m3。

0 =18.8kN/m3。

faz=225.00+.15×18.80×(4-3)+1.4×17.30×(2.5+.5-0.5)=288.37kPa。

结论：由于 p z+p cz=277.67<288.37,所以垫层厚度满足要求!
4.垫层的宽度计算
垫层底面宽度按下式计算：
解得最小底面宽度 b=4.00+2×.5×tg0.35=4.36m
垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm。

所以最小顶面宽度取 b=4.60m。