独立柱基础地基软弱下卧层验算

双石小学校拟建教学楼地基软弱下卧层验算

1、计算依据

（1）根据雅安市建筑规划设计院提供的设计资料：柱心轴力最大的为2894kN，该柱下基础设计截面尺寸为3.7m×3.7m，基底埋深在±0.000以下1.8m。

（2）建筑室外地坪以教学楼2号孔标高为基准(其假设标高为999.51)，即基础埋深起算点。

2、地基软弱下卧层验算如下：

方案一：直接以粉质粘土层做地基持力层

将基础直接做在粉质粘土层上，取粉质粘土层地基承载力特征值为100kPa 修正系数按粉质粘土取宽度修正系数为0.3，取深度修正系数为1.5；

修正后粉质粘土层地基承载力ƒaz=146.77kN；

按基础埋深 1.8m，基础截面尺寸 3.7m×3.7m计算基底处平均压力值P k=247.40kN>修正后粉质粘土层地基承载力ƒaz=146.77kN，不满足地基承载力要求；

故调整基础截面尺寸为5.2m×5.2m，经计算基底处平均压力值P k=143.03kN<修正后粉质粘土层地基承载力ƒaz=146.77kN，（满足地基承载力要求）；

调整基础宽度后，基础截面尺寸较大，相互间距较小，施工不方便，可直接做成筏板基础，但该方案造价较高。

方案二：换土垫层法

基础埋深1.8m，采用级配较好的砂卵石换填基底以下1.5m深的土，以强风化砂岩作下卧层，换填宽度宜超出基础边缘不小于0.65m。

根据已有的工程经验取换填后地基土承载力为150kPa

修正系数按人工填土取宽度修正系数为0，取深度修正系数为1.0；

修正后砂卵石垫层地基土承载力ƒaz=176kN；

按基础埋深 1.8m，基础截面尺寸为 3.7m×3.7m，计算基底处平均压力值P k=247.40kN> 修正后砂卵石垫层地基承载力ƒaz=176kN，(不满足地基承载力要求)；

故调整基础截面尺寸为4.6m×4.6m，经计算基底处平均压力值P k=172.77kN<修正后砂卵石垫层地基承载力ƒaz=176kN，（满足地基承载力要求）；

计算基础底面处土的自重压力值p c=36kN

根据换填深度与矩形基础宽度的比值z/b=0.33，用内插法求得垫层的压力扩散角为23.2º，则计算出相应于荷载标准组合时，垫层底面处的附加压力值p z=83.55kN；

垫层底面处土的自重压力值p cz=63kN

取软弱下卧层承载力ƒak=100kN

修正系数按粉质粘土类别取宽度修正系数为0.3，取深度修正系数为1.5；

修正垫层下软弱下卧层地基土承载力特征值ƒaz=192.64kN>p z+p cz=146.55kN；(满足地基承载力要求)。

但该方案基础截面尺寸还是略为偏大。

方案三：采用人工挖孔灌注桩法

选用中风化砂岩层作桩端持力层，平均深度约在现有自然地面以下10m，本院提供人工挖孔灌注桩设计所需参数如下：

成孔后桩端土承载力可用N120原位测试进行检测。

该方案是最安全，施工较方便的方法，作为像学校教学楼这样的重要建筑施工，建议最好用此方案。

本院提出以上三个方案供设计参考

四川省雅安市工程地质勘察设计院

二○○五年一月五日