地基处理毕业设计11 下载本文

计算基础底地基土净面积和内、外区净面积,即:

Ac=(65×12.5)-169×0.62×π/4=764.16m2 Acn=(64.5×12)-47.76-(0.62-0.62×π/4)=726.16㎡, Acw= Ac-Acn =38.58m2

ηc=ηcn Acn / Ac +ηcw Acw / Ac =0.132

式中: ηcn, ηcw—基础内外区土抗力群桩效应系数;

Acn, Acw—承台内外区净面积、承台底地基土净面积; mm Ac= Acn +Acw;

基础底地基土极限阻力标准值为地基土承载力标准值的2倍(既安全系数),承载力标准值fk为承载力基本值f0乘以回归修正系数Ψf既fk=Ψf f0 得qck=2fk=440kpa

另外,取ηsp=0.895, γsp=1.60,任一基桩承载力设计值为

R=ηsp Quk/γsp+ηc Quk/γc=ηsp Quk/γsp+ηc qckAc/nγc=1291kN>600KN,所以可以取用该值。 式中: qck—承台底1/2承台宽度的的深度范围内地基土极限抗力标准值,kpa;

rc,rsp—桩侧与桩端综和阻力的分项系数,

ηsp, ηc—桩侧与桩端综合阻力,承台底土阻力的群桩效应系数

群桩中单桩所受外力的验算

取ro=1.0,则轴心荷载作用力N=(F+G)/n=1202<R=1291KN Nmax=(F+G)/n+Mxyi/yi2=1203+130=1333KN<1.2R=1549KN满足要求; Nmin=(F+G)/n+Mxyi/yi2=1203-130=1073KN>0桩不受上拔力

2.1.4群桩承载力验算

按GBJ7-89规定,地基承载力设计值按下式计算

f?fk??b??b?3???d?0?d?0.5? 式中:f—地基承载力设计值,kpa;

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fk—地基承载力标准值,kpa;

εb.εd—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数, γ—基底以下土的重度,地下水位以下取有效重度,kN/m3; γ0—基底以下上的重度,地下水位以下取有效重度,kN/m3; b—基础底面宽度,b<3m时取3m;b>6m时取6m d—基础埋置深度,m;

代入数值得:f=220+3.0×18.2×(6-3)+4.4×17.2×(18-0.5)=1708.2 KN

2.1.5 群桩沉降计算

桩端平面处承台底面积范围内的平均压力,取承台、桩、土的混合重度为20kN/m3,地下水位以下为10kN/m3,则 P`=260+15×20+3×10=590kpa 桩端平面处的自重压力:

Pc=16×1.65+18×2.02+18.2×5.87+8×0.35+18.7×5.57+9.8×1.89+8.7×1=301kpa 则桩端平面处桩基对土的平均附加压力P0= 590-301=289kpa。

取Sa/d=3,l/d=8.65/0.6=108.3,Lc/Bc=65/12.5=5.2, Ψ=1,由此查表(4-41),用内插法得C0=0.0806,C1=2.116,C2=11.653,nb=(nBc/Lc)1/2=5.7, Ψe=C0+(nb-1)/[C1(nb-1)+ C2]=0.3

基础底面积矩形长宽比a/b= Lc/Bc=5.2,深度比zi/b=2zi/ Bc,用内插法得ai,别计算ziai、△S、S、计算基础沉降量: S`=4ΨΨe BcP0(ziai-zi-1ai-1)/ Esi

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沉降量计算见下表

Z(m) 0 2 4 4.74 6.74 8.74 l/b 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 z/b 0 0.16 0.32 0.4192 0.5790 0.6992 Z? Z??Z? E(MPa) spiiii?1?Si (mm) Si (mm) 42 84 104 134 159 ?i 1.000 0.9994 09961 0.9945 0.9856 0.9731 0 2.0 3.98 4.71 6.64 8.50 0 2.0 1.98 0.93 1.93 1.86 9 9 9 12.21 12.21 42 42 20 30 25

式中: S—按分层总和法计算出的桩基沉降量,mm; Ψ—桩基沉降计算系数;

Ψe—桩基等效沉降系数,按下式计算:Ψe=C0+(nb-1)/[C1(nb-1)+ C2];

Esi—等效作用底面以下第i层土的压缩模量,采用地基土在自重压力至自重压力附加应力作用时的压缩模量,Mpa;

zi,zi-1—桩端平面荷载计算点至第i层土,第i-1层土底面的距离,m;

ai,ai-1—桩端平面荷载计算点至第i层土,第i-1层土底面深度范围内平均附加应力系数. 地基沉降计算深度按zn附加应力бz=0.2бc验算。假定取zi=8.74m;得ai=0.243,则附加应力算得: бz=12.5×0.243×289=94kpa

zn深处土的自重应力бc=Pc+znγ=486kpa,可见бz已减到бz的0.2以下(30.81/242.4=0.19)已符合要求。及桩基最终沉降量为S=159mm。

根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)对建筑物的地基变形允许值,体型简单的高层建筑基础的平均沉降量允许值为200mm, 选用钻孔灌注桩满足要求。

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2.2、CFG桩法

水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash Gravel Pile)简称CFG桩,是在碎石桩基础上加进

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一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌合制成的一种具有高粘结强度的桩,也是近年来新开发的一种地基处理技术。CFG桩可用于填土、饱和及非饱和粘性土。CFG桩和其它桩型比较,它的置换作用很突出是一个重要特点。 CFG 桩承载力计算:

选用CFG桩进行满堂布桩,选第6层粗砂为桩端持力层,桩端入土深度1m,褥垫层厚度为300mm,基础埋深4m,则桩长L=17+1-4-0.3=13.7m,则选桩长L=14m。桩径初选为d=400mm,桩径初选为S=5d=5×0.4=2m.

Ap=πd2/4 =0.1256㎡ Ae=1.0×S2=4㎡ m= Ap/ Ae=0.03

Ap---单桩截面面积,㎡; Ae---桩有效面积,㎡; m---面积置换率;

2.2.1.确定CFG桩的单桩承载力Ra

根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94),查出各层岩土桩基参数代入下式:

Ra?Up?qskihi?qpkAp 式中:Ra-单桩竖向承载力标准值,kN;

Up-桩的周长,m;

qski-第i层土与土性和施工工艺有关的极限侧阻力标准值,可按《建筑桩基技术规范》

(JGJ94-94)取值,kpa; hi-第i层土,m;

qPk-与土性和施工工艺有关的极限端阻力标准值,可按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)取值,kpa;

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