碎石桩复合地基设计成果汇报

力径深度修正值的最小值，则
☺fsk=55kpa。
☺复合地基的承载力特征值
☺fspk=mfpk+（1-m）fsk=0.19×318+0.81×55=104.97Kpa
三、复合地基承载力验算
☺ 作用于地基上的荷载P： ☺路堤实际高度HD=3.8 m，加上汽车荷载近似换算高度0.7 m。
取路堤填土重度为20kN/m3，则路堤作用于地基上的实际荷 载为p＝γH=（3.8+0.7）×20=90kPa。 ☺ 所以，p=90kPa＜fsp,k=104.97kPa，满足设计要求。 ☺ 于是，可取置换率m＝0.19、桩间距l＝1.3m作为最终设计值。
复合土 层的压 缩模量
式中：Es——桩间土的压缩模量，本设计中按土层的厚度 加权平均求得。 n——桩土应力比，与荷载水平、桩土模量比和面积置换 率、原地基土强度、桩长、固结时间和垫层性质等因素有 关，
Ppf ruK pp
☺ 式中：σru——桩周土桩周土体的侧限能力 ☺ Kpp——桩体材料被动土压力系数，Kpp=tan2（45°+φp/2） ☺ （φp表示桩体材料的内摩擦角，即由题意得到φp=38°）
三、复合地基承载力验算
☺ 按Brauns法计算
☺ 在荷载作用下，桩体会产生鼓胀变形，并且挤压桩周土使其 进入被动极限平衡状态，同时假定：A桩周土极限平衡状态 区位于桩顶长度为2r0tanB桩周土与桩体间摩擦力为零，极 限平衡土体中的环向应力为零，C不计算地基土和桩体的自 重，则作用于桩周土上的极限应力
数、碎石用量（m3）。
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一般设计
A
B
C
G
加固范围
H
被褥层
D
E
J
砂石用量
一般设计
（1）加固方法：采用振动沉管碎石桩复合地基加固。
（2）加固范围：在路堤两边外缘扩大3排桩。
（3）桩位布置：采用等边三角形布桩形式。
（4）加固深度：根据土层的分布特征（如表1），第4层 土相对于前两层土性质较好，因此，初步选定加固深度穿 过土层到土层④顶面，即取H =10m
桩距
∵
m
d
2 p
d
2 e
de 1.05l (等边三角形布桩)
已知桩的直径dp和面积置换率m，得 0.20
则可反算出桩的间距l＝1.27m。
d
2 p
de2
0.62 (1.05l)2
主要的参数
可初步设计 桩距l = 1.30m，此时的m = 0.19，桩径为0.6m，加固深度 H=10.0m
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范围内各土层Cu的最小值为30Mpa。
☺ 因此，单桩极限承载能力Ppf为
Ppf 21.2Cu 21.2 30 636 Mpa
三、复合地基承载力验算
☺碎石桩承载力特征值取极限值一半，则
f pk
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1 2 Ppf
1 636 318Mpa 2
☺桩间土天然地基承载力标准值，可近似地取用处理前地基土的承载
ru
（ s
2Cu
sin 2
）•（ tanp tan
1）
☺ 式中：σs——桩周土表面荷载（kpa）； ☺ Cu——桩周土不排水抗剪强度（kpa）。
三、复合地基承载力验算
☺ 单桩极限承载能力Ppf表达式计算：
Ppf ruKpp
δp=45°+φB/2=64 °
（ s
2Cu
sin 2
）•（ tan p tan
设计目录
一、设计资料 二、一般设计 三、承载力验算 四、沉降计算 五、计算桩数砂石用量
一、设计资料
一、设计资料
1、工程概况
某高速公路有一段长度400 m的软土地基，设计路堤高度3.8 m，顶面宽度 28 m，路堤边坡坡比为1:1.5，车辆荷载近似换算高度0.7 m。路堤重度
20kN/m3。为保证地基承载力和沉降满足工程要求，拟采用碎石 桩复合地基进行加固处理。 2、工程地质概况 该路段位于冲积平原区，地下水位高，埋深1.2m，土层及试验指标：如表1。
1）• tan2 p
☺ 本设计中，不考虑桩周土的自重，根据经验可知，对于碎石 桩，φp一般取35°—45°，由题意知碎石桩内摩擦角φp取 38°，可以计算得到δ=61°。将以上参数代入上式，可得
Ppf 21.2Cu
三、复合地基承载力验算
☺ 按Brauns法计算 ☺ Cu表示桩周土不排水抗剪强度（kpa） ☺ 对于多层土，按碎石桩破坏模式，应取破坏高度h=2r0×tan δp内的Cu最小值，则 ☺ δp=45°+φp/2=45°+19°=64° ☺ h=2r0×tanδp=2×0.6/2×tan64°=1.23m ☺ 桩的破坏深度为1.23m，桩周土体为被动破坏，其在1.23m
表1 土层及其土工试验指标值
一、设计资料
❖ 3、设计计算内容 ❖ 试设计：碎石桩的桩径、桩长、布桩方式、加固宽度，并计
算：①碎石桩复合地基的承载力特征值（碎石桩内摩擦角取 38°，碎石桩极限承载力按Brauns法计算，碎石桩承载力特 征值取极限值一半）；②路基中心处的地基沉降量，取加固
区应力扩散角q＝20°，沉降修正系数ζ取1.3；③计算总桩
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五、沉降计算
A
B
C
复合地基总 沉降S
=
加固区的沉 降S1
+
加固区下卧 层的沉降S2
沉降计算方法
加固区的采用 复合模量法
地基下卧层采 用应力扩散法
1、计算加固区沉降
加固区的沉降则根据复合地基土层的压缩量按合模量法计算，其中复合土 层的压缩模量Ec按下式计算：
Ec=[1+m(n-1)]Es
三、复合地基承载力验算
☺ 碎石桩的主要作用是置换，桩与桩间土构成复合地基，其主 要内容是根据设计原则初步确定的桩径、桩长和桩间距等参 数后，再验算复合地基承载力、沉降等等
☺ 1.单桩承载力验计算
☺ 由于碎石桩是一种散体材料桩，其承载力除了与桩身材料性 质和密实度有关外，主要取决于桩周土体的侧限能力，单桩 极限承载能力计算式按如下一般表达式计算：
一般设计
（5）材料：可就地取材，可使用卵石、砂砾石材料，含 泥量不大于5％，常用的粒径为2～5cm，最大不超过8cm。 （6）垫层：基础底面与碎石桩复合地基顶面之间应铺设 30～50cm厚度的碎(砂)石垫层，分层铺设，振动密实。
（7）桩径：根据地基土质情况和成桩设备等因素确定，桩径为 0.6m。 （8）面积置换率m和桩距l ：碎石桩复合地基一般m＝0.1～0.4， 本例路堤高度不是很高，荷载相对较小，可先取m＝0.20进行计 算。