搅拌站灰罐基础计算书

合芜高速联络线工程

搅拌站细骨料罐体基础计算书

1 工程概况

本工程为混凝土搅拌站灰罐基础施工。拌合站设4个细骨料存储罐，每个灰罐自重20t，罐内细骨料容量100t。罐体与基础连为一体，基础底面尺寸为5m×20m，基础厚1.5m，埋深1m。现在灰罐基础下布设木桩，布设形式为每平米5根。邀请地方试验检测中心对现场进行地基承载力测验：开挖一个1.5m×1.5m的地槽，槽内布置4根长4m、直径15cm木桩，木桩外漏30cm。通过千斤顶加载到100KN时，沉降停止，沉降量为27.4mm，得此处地基承载力可达到100KPa，现场实际设计时按照每平方5根木桩设计，承载力可按照125KPa计，验算时地基承载力特征值取ak f=60KPa，安全系数为2.08。具体尺寸及参数见下图。

图1-1 灰罐基础层构造示意图

2 计算依据

《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）

《建筑施工计算手册》

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）

《建筑结构荷载规范》 (GB 50009-2012)

3、设计荷载

结构自重：拌合站设4个细骨料存储罐，每个灰罐罐体重为20t ，罐内细骨料容量为100t 。

竖向无其他荷载。 4、地基基础验算 4.1 基础承载力计算

罐体重：()4800KN =10×4×10020k +=F 基础重：

()[]KN G k 3220140235.0205.0-5.0-512053=⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯=γ

γ3--混凝土比重23KN/m 3

基础底承载力：KN G 802032204800=F =F k k =++ 4.2 垫层的设计

4.2.1 垫层材料选砂碎石，γ2=20KN/m 3，并设垫层厚度z=1.5m

3.05

5.1==b z 依据《建筑地基基础设计规范》中表5.2.7，采用内插法求得垫层的扩散角︒=22θ。

4.2.2 垫层的厚度验算 基础底面处的平均压力值为：

KN A G F p k k k 2.8020532204800=⨯+=+=

基础底面处土的自重应力

KPa h p c 170.10.171=⨯=⨯=填γ 式中 1γ--回填土重度，KN/m 3 填h --回填土厚度，m

垫层地面处的附加压力值为：

）

θθtan z 2)(tan 2()(++-=b z l bl

p p p c k z

()()()

a 0.4822tan 5.12522tan 5.122020

50.172.80KP =︒⨯⨯+︒⨯⨯+⨯⨯-=

垫层底面处土的自重应力

a 475.10.200.10.17KP p cz =⨯+⨯= 垫层底部加权平均重度 321/8.18)

()

(m KN h h h h mz =+⨯+⨯=

垫填垫填γγγ

经深度修正后淤泥质土的承载力特征值

)5.0(3

-1-++=d b f f mz d b ak az γηγη）（ 式中：

az f --垫层底面处软弱土层经深度修正后的地基承载力特征值

（KPa ）；

ak f --淤泥质土承载力特征值（KPa ）；

ηηd

、b

--承载力修正系数；

γmz

--基础埋深范围内土的加权平均重度（KN/m 3

） d-- 垫层底埋深（m ）（从天然地面算起）； 查《建筑地基基础设计规范》表5.2.4得，

0=b η，0.1=d η

则：

a 6.975.0-5.118.181060)5.0(3-1KP d

b f f mz d b ak az =+⨯⨯++=-++=）（）（γηγηKPa p p cz z 0.950.470.48=+=+＜KPa f az 6.97=

说明满足强度要求，垫层厚度选定1.5m 合适。

③垫层的宽度

m 2.622tan 5.125tan 2'=︒⨯⨯+=+=θz b b

取'b 为6.5m ，按1:0.5边坡开挖。

4.3 下卧层承载力计算 下卧层承载力

KN

lb p p z l f F c k az az 6320520)172.80()()tan z 2b )tan 2=⨯⨯-=-=+⨯+⨯=θθ（（4.4 地基沉降量计算

4.4.1 基础底面处的附加应力

0.0632MPa a 2.631172.8010==⨯-=-=KP d p p k γ 4.4.2 基础沉降量计算

地基沉降计算深度z n 因为不存在相邻荷载影响，故

m b b z n 3.9)5ln 4.05.2(5)ln 4.05.2(=-⨯=-=

按该深度，沉降量计算到淤泥质土。 4.4.3 沉降计算

依据《建筑地基基础设计规范》方法计算基础最终沉降量

由于在m 3.9=n Z 下仍有软弱土层时，在相同压力条件下，变形会增大，故尚应继续往下计算，直至软弱层结束。

图4-1 罐基础下地质剖面图

b=5m,依据《建筑地基基础设计规范》表5.3.7中可得，m z 8.0=∆。 ⑴00=z 即距基础底面为0米，

4=b

l

，02/0=b z 查表可知，000.12500.040=⨯=α 则 mm z 000=α

⑵21=z 即距基础底面距离为2米，位于碎石夹砂层，查表知

MPa E S 3.331=。

4=b l ，8.02

/1

=b z 查表可知，9640.02410.041=⨯=α 则 mm m z 1928928.19640.0211==⨯=α

mm z z 1928019280011=-=-αα

0019.03

.330632

.010==S E p mm E p z z s s 03.50019.01928)(1

000111=⨯=-=∆αα

⑶2.252=z 即距基础底面距离为25.2米，位于淤泥质土层，查表知

MPa E S 9.22=。

4=b l ，08.102

/2=b z

查表可知，3196.00799.042=⨯=α

则 mm m z 9.80530539.83196.008.1022==⨯=α

mm z z 9.612519289.80531122=-=-αα