软土地基水泥土搅拌桩地基处理设计.doc

地基处理课程设计任务书设计资料：工程地质条件：某公寓场地主要为高压缩淤泥质粉质粘土，厚度超过32m，地下水位约为地表之下1.00m。各土层物理力学性质指标见表2-1。土层物理力学性质指标表表2-1土层名称原厚（m）含水量W（%）重度r（kn/m3）孔隙比e塑性指数Ip液性指数IL内摩擦角ψ(o)粘聚力Ckpa压缩模量Es(kpa)承载力设计值（kpa）填土0～0.518.2淤泥质粉质粘土0.5～324717.41.311.41.7817.54209060二、工程概况某公寓6层砖混结构体系，楼、地、屋面均采用预应力多孔板，240㎜厚砖墙采用烧结普通砖实砌，钢筋混凝土条形基础、φ500㎜水泥搅拌桩复合地基，其截面积Ap=0.196m2.上部结构线荷分布（算至室外地坪）。如下图2-1。图2-1上部结构线荷载平面根据室内实验水泥土中不同αω时的fcu.k如表2-2：水泥土αω与fcu.k关系表2-2αω（%）101214151820fcu.k(kpa)90011001300150018002100同时：E50=126fcu地基处理课程设计计算书确定基础平面尺寸及复合地基承载力图1基础剖面复合地基承载力估算选定桩长L=11.5m置换率m＝15％，选用水泥土中αω为20%，ｆcuk为2100KPa.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）：Ra=0.30×2100×0.196=123.5KNRa=3.14×0.5×7×11.5=126.4KN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：ｆSPK=0.15×123.5/0.196＋0.8×(1-0.15)×60=135.3KN按ｆSPK=135KN计算条基宽度B由图1，基础自重按20kPa计算。根据图2-1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100KN/m,若取B＝1m，则基底压力为100＋20=120KPa≤ｆSPK=122KPa.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l.5m。②～⑦轴条基宽度取一个开间宽度作为计算单元，如图1-1所示。基总面积：1.5×3.6×4（根）＋2×B×4.5=9B＋21.6（m2）上部总荷载：190×6.0×2＋100×3.6×2＋75×3.6×2=3540KN基础自重：(9B＋21.6)×20(KN)根据力的平衡条件，得：(9B＋21.6)×122=3540＋(9B＋21.6)×20解方程得：B=1.46m根据构造要求，取B=1.5m①、⑧轴条基宽度单个单元：条基总面积：1.5×1.8×4＋9.6×B/2＋15.6×B/2=12.6B＋10.8(m2)单个单元：上部总荷载：140×14.1＋(100＋75)×2×1.8=2604KN单个单元：基础自重：(12.6B＋10.8)×20(KN)根据力的平衡条件，得：(12.6B＋10.8)×122=2604＋(12.6B＋10.8)×20解方程得：B=1.17m根据构造要求，取B=1.2m根据上述计算结果分析复合地基承载力ｆSPK=122KPa基础平面如图1-2所示基础总面积为：A=15.6×26.4－0.6×24－2.25×4.5×4－2.1×4.5×10=262.44m2二、计算不同置换率对应的总工程量(桩长总延米数)基础总面积：A=262.444m2复合地基承戴力标准值：ｆSPK=122KP桩径Φ500mm、桩周长U＝3.14×0.5＝1.57m桩截面面积：m2桩间土承载力标准值：ｆs,k=60KPa桩间土承裁力折减系数：β=0.8桩端土承载力折减系数：α=0桩水泥土强度折减系数：=0.30桩顶施工凿桩高度：ΔL＝0.5m对应于不同置换率(m＝10％、12.5％、15％、17.5％、20％)情况下的单桩竖向承载力、桩数n、桩身水泥土强度qu、桩长L及桩长总延米数M分别计算如下。计算结果列于表2==【122－0.8×(1-m)×60】×0.2/m=14.8/m＋9.6(KN)N=mA/Ap=m×262.44/0.2=1312m根桩身水泥土强度：ｑu=/Ap=17（kPa）土的承承力：Ra=ｆs,k×UL=1.57×7L=10.99LL=Ra/10.99(m)（m）不同置换率情况下工程量计算表2m（%）（kN）n（根）（kPa）L（m）M（m）10157.61322679.214.42056.212.5128164217611.72098.415108.31981841.19.92142.417.594.22301601.48.621842083.62641421.27.62219.4注：考虑到工程的对称性，桩数均取为偶数。三、桩位布置桩位的平面布置应按适当的面积置换率m和较小的总延长米