粉喷桩复合地基计算书

2#、3#住宅楼复合地基

设计计算书

一、建筑±0.00高程和土层分布

设地面高程22.6m，据说基础底面埋深 1.2m，据截面，建筑±0.00高程H=22.6-1.2+1.8=23.2m。

底板埋深1.2m，垫层厚100mm，基础和桩间设300mm厚的中砂褥垫层，故桩顶计算时的埋深1.6m，桩顶设计高程为21m。为保证桩头质量，施工时停灰面上提0.5m，桩顶施工高程为21.50m。2号楼土层分布：

二、地基承载力特征值

三、采用规范

建筑地基处理技术规范DB42/242-2003 。

四、参数说明及计算式

设计要求复合地基承载力fsp=160Kpa。

桩参数:单桩承载力特征值桩径取φ500，F=80KN。

预取桩长6m，桩端略进入持力层4-3（如进入深度大，则不能利用4-3层作为持力层）。桩土混合重度取19.5KN/m3。

桩身强度折减系数取0.30

1、由桩材确定的复合地基承载力Pa=a*fcu*Ap=80KPa

式中: 水泥土无侧限抗压强度fcu 取1.3585MPa

桩500mm，桩横截面积Ap=0.1963m2

桩端地基承载力折减系数a 取0.3

2、初计计算的复合地基承载力Pa=Up*Sqsi*li+a*Ap*qp

式中: qp ：桩端地基承载力特征值

qsi 桩土间承载力特征值

Up 桩周长

li 土层厚度

3、计算的桩土面积置换率

fsp=m*Pa/Ap+b*(1-m)fs

式中: m 桩土面积置换率

fs 桩间天然地基土承载力特征值，取加固范围加权平均值。以3号楼桩实际分布土层为例，计算桩间天然地基土承载力特征值的加权平均值，则：

Fs=(0.59*120+1.73*80+1.16*145+2.4*110+0.12*147)/6=109.84KPa

4、复合地基承载力特征值深度修正

上部设计要求复合地基承载力特征值160kPa。

以3号楼土层分布为例，桩间土的承载力特征值取桩身范围土承载力特征值的加权平均值fK=109.84kPa,土的重度取18KN/m3，由于基础埋深受到土的浮力，复合地基承载力特征值修正值：

fspk=160-18×(1.6-0.5)=140kPa

5、沉降计算

P 附加应力=140KPa

基础面积系数为基础实际面积与外围面积之比，初步设计时，取喷粉桩分布面积与基础平面外形面积之比。经计算3号楼取0.97，2号楼取0.98。

fcu－水泥土抗压强度，水泥土桩压缩模量取120fcu=1.63MPa。

Es 土层压缩模量。按实际应力范围取值.

五、2号楼的1/2单元水泥土地基处理计算

由于2号楼基础对称分布，土层差异小，取半计算。基础宽11.4m，长34.4m，基础面积394.44m2，埋深1.6m，采用水泥土搅拌桩加固，要求将地基承载力由109.84kPa提高到140kPa。

搅拌桩桩径500mm，桩长6m。水泥土抗压强度要求达到1.4MPa。

桩群面积362.73m2，周长89.2m，桩土混合重度取19.5kN/m3。

场地地下水位为2m，地层参数如下:

桩端处地基承载力147kPa。

单桩容许承载力为：

按桩土摩阻力计算，Pa=139.2kN。

水泥土抗压强度应达到2.4MPa。

按桩自身强度计算，Pa=80kN。

实际取值Pa=80kPa。

置换率为28.6%，计算基础外形所需桩数为575根。假想实体基础底面压力为183.7kPa。

实际外形尺寸33.4*11.4=392.16m2。

经测图，基础中间空缺面积累计为24.675 –5.4m2。

基础有效面积为392.16-24.675+5.4==372.885 m2

应布桩372.885*0.286/0.1963=543条。整体基础1086条

布桩原则：1、按梁轴线分块分布，保证局部的置换率，避免相差过大引起差异沉降。

2、梁下尽可能布桩，梁轴线两侧尽可能局部对称布桩。

3、建筑为矩形，尽可能平行轴线，减小标注和施工放线的困难。

实际1/2基础布桩557条，整体基础1114条，实际置换率为29.32%。

六、2号楼整体复合地基中心点沉降

基础外围面积为69.2×11.4m2，实际面积773.1m2，底面埋深1.6m。

基底附加应力为140kPa。

采用6m的水泥土搅拌桩进行地基加固，置换率为28.6%，搅拌桩的压缩模量采用163MPa。

场地地下水位为2m，地层参数如下:

计算结果：

基底平均附加应力为137.2kPa。

最终沉降 S=54.06毫米,桩身压缩量=6.88毫米。

压缩层厚度为基底以下19.04米。

沉降计算经验系数=0.45。

七、3号楼水泥土地基处理计算

基础面积787.5m2，埋深 1.6m，采用水泥土搅拌桩加固，要求将地基承载力由109.8kPa提高到140kPa。

搅拌桩桩径500mm，桩长6m。水泥土抗压强度要求达到1.4MPa。

桩群面积732.6m2，周长155.7m，桩土混合重度取19.5kN/m3。

场地地下水位为2m，地层参数如下:

桩端处地基承载力147kPa。

单桩容许承载力为：

按桩土摩阻力计算，Pa=139.7kN。

水泥土抗压强度应达到2.4MPa。

按桩自身强度计算，Pa=80kN。

实际取值Pa=80kPa。

置换率为28.6%。

计算所需桩数为1147条。

假想实体基础底面压力为185.9kPa。

实际外形尺寸67.6*11.65=787.54m2。

经测图，基础中间空缺面积累计为52.904m2。

基础有效面积为787.54-52.904=734.636 m2

应布桩734.636*0.286/0.1963=1070条。

实际布桩1080条，实际置换率为28.85%。

八、3号楼整体复合地基中心点沉降

基础外围面积为67.6×11.65m2，实际面积763.91m2，底面埋深1.6m。

基底附加应力为140kPa。

采用6m的水泥土搅拌桩进行地基加固，置换率为28.6%，搅拌桩的压缩模量采用163MPa。

场地地下水位为2m，地层参数如下: