地基处理技术课程设计

Huazhong University of Science and Technology 地基处理技术课程设计

班级：土木工程1202班

姓名：

学号：U2012154

指导老师：章荣军

2015年7月8日

一、设计资料

1.1 工程概况

某六层住宅楼，建筑占地约800m2，建筑面积约5000m2。

1.2 基础形式与荷载条件

拟采用筏板基础（基础底面为25m*32m），基础底面压力180 kPa，基础埋深3.2m。

1.3 工程地质条件

该场地地形较为平坦，平均地面标高在3.90m，地下水埋深在地面下0.52m，平均水位标高3.38m。各土层的物理力学性质见表9。

二、复合地基设计

2.1 复合处理地基方案的选择

由各土层力学参数可知，筏板基础下主要为不良土层，且厚度比较大，承载力较低。若采用换土垫层法，则对此类基础刚度较大，对不均匀沉降较为敏感、软土层较深的建筑处理效果不理想。若采用排水固结法，因工程消耗的时间过长，短期内固结效果不理想，因而不采用。采用CFG桩复合地基处理可以提高地基土的承载力作用，同时桩身与地基土构成复合地基变形量小，桩身与褥垫层是地下水良好的排水通道，可以改善地基土的水力特性。因此，在此选择CFG桩复合地基处理方法。

土层分布图形如下图：

2.2设计计算

（1）桩长

设CFG桩落于暗绿色粉质粘土这一层，按桩端进入下卧好土层1～2倍桩径的原则确定，即进入下卧层1m计算，所以桩长可取16.2m。

（2）桩径

桩径0.3～0.8m，取500mm。

（3）桩间距

桩间距s=（3-5）d,取s=2.0m。

（4）褥垫层厚度及材料

褥垫层取0.2m ，材料可用中砂与碎石。

2.3 布桩形式

布桩形式可以正方形布桩形式。 布桩总数5.1994

26

.214.325322=⨯⨯==

e A A n 根，取208根。桩平面布置图如下图所示

2.4 单桩承载力计算

查规范《建筑地基基础设计规范》可得各土层的桩周侧阻力如下表

且第六层粉质粘土的桩端端阻力特征值可取500kpa 。 所以，单桩竖向承载力特征值：

()

kpa

3.4411

4.34

5.05002522122202105.9187.05.014.32

1

a =⨯⨯+++⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=+=∑=p p i n

i si p A q l q u R 由《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）得

MPa A R p 7.619625

.03.44133

a =⨯= 桩身混凝土抗压强度p

a

cu A R Mpa f 3

20>=，桩身混凝土强度满足规范要求。 2.5 面积置换率的计算

由《建筑地基处理技术规范》得

22

m e

d d =

m l e 26.2213.113.1d =⨯==

则

04895.026.25.0m 2

2

22===e

d d 2.6 复合地基承载力计算

由《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）得 复合地基承载力特征值：

()sk p

a

spk f m A R m

f -+=1β 其中kpa 170=sk f ，β取0.8；

()kpa 4.239170951.08.019625

.03.44104895.01=⨯⨯+⨯=-+=sk p a spk f m A R m

f β。 CFG 桩处理后的地基,一般宽度不作修正 ,基础深度的地基承载力修正系数ηd 取1.0。

则合地基承载力特征值为：

()5.00-+=d f f spk a γ

其中

30m /85.92

.39

.88.088.181852.0KN =⨯+⨯+⨯=

γ

则

()()kpa 0.2665.0-2.385.94.2395.00=⨯+=-+=d f f spk a γ

基础底面的压力a k f kpa <=180p ，故满足要求。

2.7 软弱下卧层强度验算

基础底面的压力：

kpa k 180p =，

基础地面土的自重应力：

kpa cz 52.319.88.0888.11852.0p =⨯+⨯+⨯=，

所以附加压力：

kpa p p cz k 48.14852.31180p 0=-=-=

复合土层底面处的附加压力：

()()()kpa

00.5230tan 8.323230tan 8.322548

.1452532tan 2tan 2=︒⨯+⨯︒⨯+⨯⨯=++-=

）

（）（θθz l z b p p bl p c k z 其中查表得

︒=30θ

土的自重压力：

kpa

p cz 85.159101821.75.96.818.7229.8888.11852.0=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= 修正后的地基承载力：

()()kpa 78.3255.0-9.1903.81705.00=⨯+=-+=d f f ak a γ

其中

30m /03.89

.1985

.159KN ==

γ 故

kpa kpa p p cz z 78.32585.21185.15900.52<=+=+

即满足承载力要求。

2.8 复合地基的变形计算

按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）：

由于b=25m ，可取m 0.1z =∆

则沉降计算深度为：

()m In Z n 3.30254.05.225=-=。

复合土层的分层与天然地基相同,各复合土层修正后的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ζ倍，即：

si E E ζ=spi

按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002），有：