地基处理课设

武汉滨江住宅区2#住宅楼地基处理工程设计(编号B2D3F2) 1、设计说明

1.1设计目的

地基处理是一门理论与实践并重的课程。本课程设计，是继《地基处理》课堂教学结束后的一门实践性课程，是与地基处理理论学习相配套的一个重要的实践环节。其目的是：通过课程设计，深入理解和巩固地基处理的基础理论，牢固掌握地基处理的基本原理和基本公式，熟悉地基处理设计的基本技能和计算方法，灵活准确地应用于工程实践的实际具体问题。了解并掌握实际地质和荷载条件下不良地基处治设计的一般方法；熟练地质资料的使用；培养运用土力学基本原理解决实际工程问题的能力；练掌握地基处理施工工艺和监测技术，培养初步的独立设计能力。通过理论联系实际的课程设计，重点提高学生的动手能力，综合分析和解决问题的能力，锻炼和培养学生严谨求实、开拓创新的作风和意识，提高学生的整体素质、增强专业的适应能力和竞争能力。

1.2设计依据

(1) 郑俊杰，地基处理技术．武汉：华中科技大学出版社，2004；

(2) 叶书麟，叶观宝．地基处理．北京：中国建筑工业出版社，2003；

(3) 中华人民共和国行业标准，建筑地基处理技术规范（JGJ79－2002）．北

京：中国建筑工业出版社，2000；

(4) 赵明华，基础工程．北京：高等教育出版社，2003；

(5) 龚晓南，地基处理手册（第三版）.北京：中国建筑工业出版社， 2008.

(6) 徐至钧，赵锡宏.地基处理技术与工程实例.科学出版社,2008.

2、工程概况

武汉滨江住宅区2#住宅楼为一幢7层砖混结构住宅楼，该住宅楼已经考虑抗震构造要求，设计了构造柱和圈梁，总建筑面积3200平方米。该场地地势平坦，地貌特征为长江冲击一级阶地。据勘察，土层自上而下分别为杂填土、黏土、粉质黏土、淤泥质黏土、粉砂，各土层物理力学指标如表1所示。

表1 各土层物理力学指标

序号土层名

称

层厚

m

含水量

％

重度

kN/m3

孔隙比

饱和度

Sr/(%)

比重

塑性

指数

液性

指数

固结快剪压缩模量

容许承

载力/

kPa

C/kPa φ度E s/MPa

1 杂填土 1.

2 ——18.5 ————————————————30

2 黏土 2.1 39.8 18.8 1.12 96 2.78 20.4 0.72 16.7 13.8 4.5 90

3 粉质黏

土

3.2 33.5 18.6 0.87 48 2.73 1

4.4 0.88 17.0 13.2 3.3 85

4 淤泥质

黏土

4.5 38.7 18.2 1.48 95 2.82 18.8 1.19 11.2 11.1 2.8 80

5 粉砂 5.5 24.

6 19.1 0.82 94 2.71 ————9.1 8.8 4.2 120 基础型式采用钢筋混凝土条形基础，基础宽度B为1.5m，基础埋深D为2.1m，

设计要求基础下地基承载力

spk

f为140kPa。

3、地基处理方案论证

由于基础埋深 2.1

D m

=，基础埋置在黏土中，由于黏土的容许承载力为90140

kPa kPa

<，满足不了设计要求的基础下承载力要求，故要对此地基进行地

基处理。基础形式采用钢筋混凝土条形基础，对下部地基会产生平均应力荷载的

性质。据《地基处理技术》介绍，换填垫层法的处理深度通常控制在3m以内，

但也不宜小于0.5m，中砂、粗砂材料的垫层承载力特征值

ak

f可达到150~200

k P a，完全满足基础下承载力要求。

结合上部结构的类型，荷载的性质，综合考虑选择均质人工地基处理方法中

换填垫层法进行地基处理设计，采用砂垫层处理方案。

4、计算垫层的厚度

由于杂填土的层厚为1.2m，黏土层厚2.1m，而基础的埋置深度为2.1m。根

据《地基处理技术》介绍换填垫层法的处理深度通常控制在3m以内，但也不宜

小于0.5m，在这个范围内的垫层处理地基效果较好。不妨假设砂垫层厚度

1.2

z m

=，达到粉质黏土层，其干密度要求大于2

1.6/t m。

①垫层底面处土的自重压力

cz

P：

②计算垫层底面处的附加压力

z

p：

由于设计要求基础下地基承载力

spk

f为140kPa，不妨就设基底附加压力为

140kPa ，即140k c p p kPa -=，其中k p 为基础底面的平均压力，c p 为基础底面处土的自重压力。

对于条形基础，可按压力扩散角的方法进行，压力扩散角的选择见表2。

表2 压力扩散角 θ/ο

换填材料 中砂、粗砂、砾砂、圆

砾、角砾、石屑、卵石、

碎石、矿渣

粉质粘土、 粉煤土

灰土

0.25 20 6 28

≥0.50

30

23

注：l.当b z ＜0.25，除灰土取θ＝30°外，其余材料均取θ＝0°，必要时，宜由试

验确定；

2.当0.25＜b z ＜0.5 时， θ值可内插求得。 由于 1.2, 1.5z m b B m ===，0.80.5z b =>，故30θ=。

③下卧层地基承载力设计值az f ：由表1可得砂垫层底面处粉质粘土的地基承载力特征值85ak f kPa =，再经深度修正后可得下卧层地基承载力设计值az f ：

基础宽度 1.53b m m =<,取3b m =, 2.1, 1.2d m z m ==。d η基础埋深承载力修正系数，对粉质粘性土孔隙比0.870.85e =>,取 1.0d η=， 则 850 1.019.45(2.1 1.20.5)139.46az f kPa =++⨯⨯+-= ④下卧层承载力验算：

砂垫层厚度为z 应满足作用在垫层底面处土的自重压力与附加压力之和不大于卧层地基承载力的要求即：72.7764.2136.92139.46z cz p p kPa kPa +=+=<。

满足设计要求，故砂垫层厚度为 1.2z m =。

5、确定砂垫层的宽度

垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式确定： 由 1.5, 1.2,30b m z m θ===︒