岩土计算示例

岩土工程计算示例

一、承载力验算

1、建筑物荷载估算

P k =F

k

+G

k

=29（含地下室）层×（16.5～17）KN/m2层+25 KN/m3×1.5m（基础厚度）=

KPa （框剪结构）

P k =F

k

+G

k

=6（含地下室）层×（17～17.5）KN/m2层+25 KN/m3×1.5m（基础厚度）= KPa

（砖混结构）

2、地基承载力的确定

（1）天然地基

①确定天然地基承载力:目前方法确定f

ak

②按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）5.2.4条式5.2.4进行修正

(P21-22)，由f

ak 修正为f

a

依据《GB50007-2002》中第5.2.4条公式

f a =f

ak

+η

b

γ(b-3)+η

d

γ

m

(d-0.5)

对持力层承载力进行修正。

式中：f

a

——修正后的地基承载力特征值；

f

ak

——地基承载力特征值；

η

b 、η

d

——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表

5.2.4；

γ——基础底面以下土的重度；

b——基础底面宽度（m）；

γ

m

——基础底面以上土的加权平均重度；

d——基础埋置深度（m）；

将上述数值代入公式，得出修正后持力层地基承载力特征值：f

a

= KPa

③按土的抗剪强度确定承载力:（GB50007-2002）5.2.5条式5.2.5进行 (P23),不

修正直接为f

a

k c m d b a c M d M b M f ++=γγ

a f ---由土的剪强度指标确定的地基承载力特征值； c d

b M M M 、、---承载力系数，

b ---基础底面宽度，

大于6m 时按6m 取值，对于砂土小于3m 时按3m 取值； k c ---基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。

④岩石地基承载力特征值：（GB50007-2002）5.2.6条式5.2.6和附录J 进行 (P23-24),不修正直接为f a

vk r a f f .ϕ=

rm rk f f .ϕ=（平均值）

δϕ⎪⎪⎭

⎫

⎝

⎛+

-=2678.4704

.11n n

式中 a f ---岩石地基承载力特征值（KPa ）；

rk f ---岩石饱和单轴抗压强度标准值（KPa ），可按规范附录J 确定；

v ϕ---折减系数。 注意：(Ck 计算方法相同) （2）地基处理

①建议载荷试验等原位测试（勘察时取当地处理地基的经验值） ②地基处理规范条文说明垫层承载力及模量表P92 ③复合地基承载力估算（地基处理规范） a 垫层地基承载力验算：

依据《GB50007-2002》中第5.2.4条公式

f a =f ak +ηd γm (d-0.5) 对持力层承载力进行修正。

式中：f a ——修正后的地基承载力特征值；

f ak ——持力层地基承载力特征值；

ηd ——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，ηd = 1.0；（大面积压实填土取1.5；2）

γm ——基础底面以上土的加权平均重度； d ——基础埋置深度（m ）。

将上述数值代入公式，得出修正后持力层地基承载力特征值：f a = KPa P K = KPa ＞f a = KPa

B 灰土（土）挤密桩复合地基的承载力特征值初设时按当地经验确定，灰土挤密桩不宜大于处理前的2.0倍，并不宜大于250KPa ；土挤密桩不宜大于处理前的1.4倍，并不宜大于180KPa 。

C 第一种（水泥粉煤灰碎石桩、夯实水泥土桩、水泥土搅拌桩（有区别）、高压喷射注浆法）复合地基的承载力特征值估算

应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时也可按《JGJ79-2002》式9.2.5及式9.2.6：

sk p

a

spk f m A R m

f )1(-+=β 式中：spk f --复合地基承载力特征值（KPa ）；

m --面积置换率，m =0.3～0.4；

a R --单桩竖向承载力特征值（KN ），p p i n

i si p a A q l q u R +=∑=1

si q 、p q 见表11；

p A --桩的截面积（m 2），d=0.5m ； β--桩间土承载力折减系数，β=0.75；

sk f --处理后桩间土承载力特征值（KPa ），宜按当地经验取值，如无经验时，可取

天然地基承载力特征值。

桩周第i 层土的侧阻力特征值q si 和端阻力特征值q p 表9

经计算：a R =230KPa spk f =404KPa

复合地基压缩模量

根据《JGJ79-2002》（9.2.8-1）式

ak f --基础底面下天然地基承载力特征值（KPa ）。

第二种：复合地基承载力估算：（振冲桩、砂石桩、石灰桩、柱锤冲扩桩）复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时也可用单桩和处理后桩间土承载力特征值按下式估算，《JGJ79-2002》（7.2.8-1）式

()sk pk spk f m mf f -+=1

22/e d d m =

式中：spk f --- 振冲桩复合地基承载力特征值（kPa ）

pk f --- 桩体承载力特征值（kPa ），宜通过单桩载荷试验确定；

sk f --- 处理后桩间土承载力特征值（kPa ），宜按当地经验取值，如无经验时，

可取天然地基承载力特征值；

m --- 桩土面积置换率；

d --- 桩身平均直径（m ）;

e d --- 一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径；

等边三角形布桩 e d =1.05s 正方形布桩 e d =1.13s 矩形布桩 2113.1s s d e =、

s 、1s 、2s 分别为桩间距、纵向间距和横向间距。

（3）下卧层强度验算

第一种：天然地基下卧层强度验算（比较少） 与垫层法不同处：

1、f az —软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值。ηd = 1.0；

ak

spk

f f =ζ