地基处理计算题

【例题3-1】已知H ＝15m ，T=100天,sec /100.13cm c c h v -⨯==，m d e 6.1=，n=20。

求砂井地基平均总固结度rz U 。

【解】从图3-13中查得%7%70==z r U U 和，再由图3-14查得rz U ＝72.1%。

【例题3-2】已知sec /101.523cm c v -⨯=，砂井直径cm d w 7=，呈等边三角形布置，

当n=18，求%95=r U 时所需的时间。

【解】 从图3-13中查得T=29天。

【例4-1】天然地基容许承载力R 1为90kPa ，砂桩容许承载力R 2为300kPa ，要求砂桩复合地基容许承载力R SP 达到150kPa ，试求砂桩正方形布置时的桩距。

【解】a)砂桩复合地基容许承载力R SP =(1-m)R 1+R 2m ，则达到150kPa 承载力时需要的置换率。286.090

30090150121

=--=--=R R R R m sp b)砂桩直径设计为60cm ，则砂桩面积为A s =3.1416×(60/2)2=2827(cm 2) c)由置换率m=A p /A 可以求得1根砂桩分担的地基处理面积为A=A p /m=2827/0.286≈10000(cm 2)

d)砂桩按正方形布置时桩距为cm A l 10010000===

②按地基固结要求计算

砂桩复合地基容许承载力不能满足设计要求而需采用预压法提高桩间土承载力时，应根据地基固结度和固结速率要求计算桩距，计算方法与第3章排水固结法中砂井间距计算方法相同。但是，地基需作稳定验算时，应使用复合地基抗剪强度。砂桩复合地基抗剪强度是由砂桩抗剪强度和桩间土抗剪强度组成，其表达式可写成为：

θ

φγσμτ2cos tan )()1(p p sp z m c m -+-=

(4-5) 式中: m 为置换率(1根砂桩面积A p 与1根砂桩分担的地基处理面积A 之比)；

φp 为砂桩内摩擦角；

μp 为砂桩应力集中系数，m

n n p )1(1-+=μ n 为应力分担比，)

()(桩间土上应力砂桩上应力s p n σσ=

，一般取3~5； z 为计算深度；

γ为砂桩容重； σ为计算深度z 处土中平均应力；

θ为剪切面与水平面交角；

c 为桩间土粘聚力，即φ=0情况下的强度。如果考虑桩间土上作用垂直应力σ0=μS ·σ，固结后强度得到提高，则c=c 0+μs σ*U*tan φcu 式中：c 0为桩间土固结前的强度；

μs 为应力降低系数，m n s )1(11-+=

μ； U 为固结度；

tan φ

cu 为强度增长率； φ

cu 为桩间土固结不排水内摩擦角。