地基处理课设

地基处理技术课程设计水泥土搅拌法地基处理计算书

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完成日期：2013年6月27日

目录

一、设计资料3

1、基本设计资料3

2、设计要求3

二、选择地基处理方式4

三、确定加固目标及土层特性4

1、加固目标4

2、土层特性4

四、水泥搅拌桩的设计计算5

1、固化剂的选择5

2、桩长5

3、桩径的选择5

4、加固范围及桩的平面布置5

5、褥垫层厚度5

6、承载力计算5

7、软弱下卧层验算7

8、沉降计算7

五、复合地基的检测方法和验收标准9

1、质量检验9

2、验收标准10

六、复合地基的设计施工说明10

1、一般规定10

2、施工11

一、设计基本资料

（一）、基本设计资料

1、工程概况

某六层住宅楼，建筑占地约800m2，建筑面积约5000m2。

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120 kPa，基础埋深2.50m。

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。

表9 各层土的物理力学性质指标

1、选择适宜的复合地基处理方案。

2、完成对所选择的复合地基方案的设计计算工作：选择桩长、桩径，确定面积置换率

以及布桩形式，完成承载力计算，完成沉降计算，确定复合地基的检测方法及验收标准。

3、绘制该复合地基的桩位布置图（平面布置图、剖面图和横断面图）。

4、编制复合地基的设计施工说明。

二、选择地基处理方式

1、综合比选：

各种地基适用范围如下表所示：

表1 复合地基的适用范围

加固方案不采用振冲置换法，振冲挤密法，因为地基报告中的粘土抗剪强度较小，不满足地基处理的要求，况且这种方法适用于砂土、粉土地基，而我们的处理对象主要是粘土；不采用土、灰土挤密桩，因为其目标主要是消除地基湿陷为目的，较宜用于黄土地区；对比经济、施工难易程度、对环境是否友好等多方面因素的比选，确定将深层搅拌桩确定为此工程地基处理方式。深层搅拌桩具有以下优势：

⑴基本不存在挤土效应，对周围地基扰动小，对周围原有建筑物及地下沟管影响很

小；

⑵可根据不同土质和工程设计要求，合理选择固化剂及配方，应用较为灵活；

⑶施工无振动，无噪音，污染小，可在市区和建筑物密集地带施工；

⑷土体加固后，重度基本不变，软弱下卧层不致产生较大附加沉降；

⑸结构型式灵活多样，可根据工程需要，选用柱状、壁状、格栅状或块状。

⑹在负温下制作的水泥土正温后强度可继续增长且接近标准值，因此只要地温不低于

-10度，就可进行深层搅拌法冬季施工。

综上所述，深层搅拌水泥土桩法比较适用于此工程。

三、确定工程加固目标及土层特性

1、加固目标

加固后基础承载力特征值至少达到120kPa，除提高地基承载力外，还要提高地基土的抗剪强度、降低地基土的压缩性、改善地基土的透水特性、提高地基土的抗液化性能等等。

2、土层特性

本课程设计的各土层厚度为：

四、 水泥土搅拌桩的设计计算

1、 固化剂的选择

选用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为15%，采用湿法搅拌技术，水灰比为0.45，为避免环境污染，且工程无特殊要求，不加入外掺剂。 2、 桩长

竖向承载搅拌桩的长度应根据上部结构对承载力和变形的要求确定，并宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层。湿法加固深度不宜大于20m ，干法加固深度不宜大于15m 。本计算书采用湿法搅拌，设计桩长时宜穿透软弱土层，故深层搅拌桩的桩长定为15m ，桩端落在六号土层，即暗绿色粉质粘土层上。

3、 桩径的选择

常用桩径500～600mm 。本工程中无特殊要求，故采用500mm 的桩径，故桩的截面积=0.20m 2 4、 加固范围及桩的平面布置

（1）加固范围：水泥搅拌桩既与钢筋混凝土桩不一样，也与散体材料桩不一样，其刚度介于两者之间，因此其加固范围可仅布置在基础范围内，而不必像散体材料一样，在基础以外设置保护桩。桩的平面布置图见附图1

（2）布桩形式：布桩形式应根据地基土性质及上部建筑对变形的要求进行选择，在本计算书中采用柱状布置比较适宜。

5、褥垫层厚度

根据相关规范，应在基础和桩之间设置200～300mm 厚褥垫层，其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm 。故本计算书采用300mm 厚的褥垫层。

6、承载力计算

（1）确定复合地基承载力特征值sp f

基础底面以上土的加权平均重度，设杂填土的重度为18KN/m 3

3/0.105

.3)

109.18(2)1018(98.01802.0185.0m kN m =-⨯+-⨯+⨯+⨯=

γ

基础埋深承载力修正系数ηd =1.0，基础埋深为3.5m ，地基土承载力特征值查表取90kPa

()()kPa d f f m d spk sp 0.1205.05.30.100.1905.0=-⨯⨯+=-⋅+=γη

（2）确定单桩承载力a R

先按p η=a cu R f A 确定单桩承载力，查表得，水泥土搅拌桩桩身强度折减系数

33.0~25.0=η，取0.30η=，一般设计要求中cu f 的取值为1.2~1.8MPa ，由于本例

未提供明确条件，故采用=1.5MPa cu f 计算。故kN R a 9020.015003.0=⨯⨯= 再按桩端承载力、桩侧摩阻力，由公式1

α==+∑n

a p si i p

p i R u q l q

A 计算单桩承载力。式中

桩的周长p u 为。

公式中其他参数含义如下： n ——桩长范围内所划分的土层数；

q si ——桩周第i 层土的侧阻力特征值。对淤泥可取4～7kPa ；对淤泥质土可取6～12kPa ；对软塑状态的粘性土可取10～15kPa ；对可塑状态的粘性土可取12～18kPa ； l i ——桩长范围内第i 层土的厚度（m ）；

q p ——桩端地基土未经修正的承载力特征值（kPa ），可按现行国家标准《建筑地基基础 设计规范》GB50007的有关规定确定；

α——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取 0.4～0.6。

()N R a k 93.2331155.181082821357.1=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=侧阻

II 、桩端阻力的计算

通常情况下取桩端阻力折减系数6.0=α，由勘探资料p q 取170kPa ，故

N R a k 4.2020.01706.0=⨯⨯=端阻，所以1

α==+∑n

a p si i p p i R u q l q A =254.33kN

由公式p η=a cu R f A 、1

α==+∑n

a p

si i p

p i R u q l q

A 计算出的单桩承载力中取小值，即

90kN ，由湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》中规定，水泥土搅拌桩复合地基承