地基基础课程设计指导书2007.6.28

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1、地基处理课程设计指导书基本知识：一、水泥搅拌桩复合地基的工程勘察对于准备采用水泥搅拌桩工程的场地，除了常规的工程地质勘察外，尚应查明：1.填土层的结构，特别要查明大块障碍物(石块、树根等)的尺寸和含量；2．水泥搅拌桩加固深度范围内土的天然含水量；3.有机质土层及有机质性质和含量；4.地下水的侵蚀性。因为许多种普通水泥不适应硫酸盐的结晶性侵蚀，甚至会丧失强度。二、设计参数的选择(一)水泥1.水泥强度等级。水泥土强度随水泥强度等级的提高而提高，一般选用42.5号普通矿渣水泥。2.水泥掺合量。表示水泥掺合量的掺合比在10％~20％之间，一般用α

2、W=15%。（二）水泥搅拌桩置换率（m）置换率的大小直接影响复合地基承载力的大小，也影响建筑物沉降量的大小。从最佳的技术经济指标衡量，一般选用m＝20％较为恰当。三、复合地基承载力水泥搅拌桩复合地基承载力原则上应通过现场复合地基载荷试验确定，也可按下式计算：（1-1）式中——复合地基承载力特征值(Kpa)m——面积置换率；Ap——水泥搅拌桩单桩截面积(m2)——桩间土承载力标准值(Kpa)β——桩间土承载力折减系数，当桩端土软土时；β=0.1~0.4；当不考虑桩间软土作用时；β=0；——单桩竖向承载力特征值，原则上应通过单桩载荷试验确定，

3、也可用下列两式计算，取其中较小者（1-2）（1-3）式中——与水泥搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内水泥土试块(70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体或50mm×50mm×50mm立方体)在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值(kPa)；——桩身强度折减系数，干法＝0.20～0.30，湿法＝0.25～0.33；——桩周第i层土侧摩阻力特征值，对于淤泥=4~7Kpa；淤泥质土=6～12kPa；软塑粘性土＝10～15kPa；可塑粘性土＝12～18kPa；——水泥搅拌桩周长(m)；i——桩长范围内第i层土的厚度(m)；——桩端地基

4、土未经修正的承载力特征值（kPa），可按规范取值；——桩端天然地基土的承载力折减系数，=0.4-0.6。四、下卧层强度验算水泥搅拌桩复合地基往往以承台下群桩的形式出现，群桩中的桩与单个桩的工作状态不尽相同。当桩距不大时，亦即搅拌桩的置换率较大(譬如m=20％)且非单行排列，而桩端以下仍然存在较软弱的土层时；应验算下卧层的地基强度。设想搅拌桩与桩间土为一假想实体基础，则下卧层强度可按下式验算式中——水泥搅拌桩复合地基承载力特征值(kPa)；F——基础(承台)总面积(m2)，详见图1；G——假想实体基础自重(kN)；——假想实体基础侧壁上的平

5、均摩阻力特征值(kPa)；

6、U——假想实体基础侧面积（m2）——假想实体基础边缘软土的承载力特征值（kPa）；F1——假想实体基础的底面积(m2)，fs——假想实体基础底面修正后的地基承载力特征值(kPa)；设计实例一、工程概况某5层办公楼，砖混结构体系。楼、地、屋面均采用预应力多孔板。240mm厚砖墙采用烧结普通砖实砌。钢筋混凝土条形基础；ф500mm水泥搅拌桩复合地基。基础剖面构造如图1-2所示。上部结构线荷载(算至室外地坪)如图1-3所示。图1-2基础剖面本工程地处软弱场地．地基自然地坪(同室外地坪)下50cm范围为耕植土，其下粉质

7、粘土层厚1m，再往下则为“深不见底”的流塑状淤泥质粘士层。各土层的主要物理力学性质指标详见表1-1。常年平均地下水位在地表下1m深处。地下水无侵蚀性。各土层物理力学性质指标表1-1土层名称厚度（m）含水量ω（%）重度r（kN/m3）比重ds（g/cm3）塑性指数Ip压缩模量Es（MPa）地基承载力特征值qp（kPa）桩侧摩擦力特征值qs（kPa）耕植土0.518.0粉质粘土135.318.52.7315.93.378012.0淤质粘土28.551.118.02.7419.71.68557.0图1-3上部结构线荷载平面二、确定基础平面尺寸及

8、复合地基承载力1．复合地基承载力估算，假定桩长L=10m置换率m＝15％，则单桩承载力特征值(不考虑桩端土承载力)为：以下两者中取小者：复合地基承载力标准值(桩间土地基承载力折减系数=0.8)为：2．按计算条基宽度B由图2，基础自重按20kPa计算。根据图3上部结构线荷载平面图，条基宽度计算如下；(1)轴条基宽度轴的最大线荷载为82kN／m，若取B＝1m，则基底压力为82+20＝102kPa<。由于搅拌桩的直径为Φ500mm，根据构造要求，条基的最小宽度应为lm。所以，轴的条基宽度取为lm。(2)②～⑦轴条基宽度取一个开间宽度作为计算单元

9、，如图1-4所示。条基总面积：（m2）上部总荷载：KN基础自重：（KN）根据力的平衡条件，得：解方程得：B＝1.03m取B＝1.1m(3)①、⑧轴条基宽度单个单元：条基总面积：（m2）单个单元