地基处理计算分析过程演示.docx
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地基处理计算分析过程演示
地基处理计算分析过程演示
地基处理主要分为基础工程措施和岩土加固措施。
有的工程,不改变地基的工程性质,而只采取基础工程措施;有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。
选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基;反之,已进行加固后的地基称为人工地基。
地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全,如处理不当,往往发生工程事故,且事后补救大多比较困难。
因此,对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度,以确保工程质量。
地基处理的方法很多,如换土法、碾压法、强夯法、爆炸压密、砂井、预压砂井(堆载预压砂井及真空预压砂井)、振冲法、灌浆、高压喷射灌浆等。
1、换填垫层法
----------------------------------------------------------------------
[计算简图]
----------------------------------------------------------------------
[计算条件]
----------------------------------------------------------------------
[基础参数]
基础类型:
矩形基础
基础埋深:
1.500(m)
基础宽度:
3.600(m)
基础长度:
2.400(m)
基础覆土容重:
20.000(kN/m3)
竖向荷载:
620.0(kN)
弯矩Mx:
16.0(kN.m)
[土层参数]
土层层数:
5
地下水埋深:
50.000(m)
压缩层深度:
40.000(m)
沉降经验系数:
0.400
地基承载力修正公式:
承载力修正基准深度d0:
0.500(m)
序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力鏱鏳
(m)(kN/m^3)(kN/m^3)(MPa)(kPa)
1素填土1.20018.0---1.50080.00.0001.000
2淤泥1.86017.7---1.80075.00.0001.000
3淤泥质土2.30017.0---2.20082.00.0001.000
4淤泥质土7.00017.2---4.000160.00.0001.000
5粘性土10.00017.7---8.000200.00.0001.000
***鏱--基础宽度地基承载力修正系数
***鏳--基础深度地基承载力修正系数
[换填垫层参数]
材料类型:
A
***A类:
中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、石屑、卵石、碎石、矿渣等
***B类:
粉质粘土、粉煤灰等
***C类:
灰土等
压缩模量:
10.000(MPa)
承载力:
200.000(kPa)
厚度:
1.800(m)
顶面宽度:
6.600(m)
底面宽度:
5.600(m)
顶面长度:
5.400(m)
底面长度:
4.400(m)
压力扩散角:
20.000(°)
----------------------------------------------------------------------
计算结果:
----------------------------------------------------------------------
1.垫层承载力验算
基底平均压力pk:
101.8(kPa)
基底最大压力pkmax:
106.4(kPa)
基底最小压力pkmin:
97.1(kPa)
基底自重压力pc:
26.9(kPa)
垫层承载力特征值fz:
217.9(kPa)
pk<=fz,满足!
pkmax<=1.2*fz,满足!
因此换土垫层承载力满足要求!
2.换填垫层底面处承载力验算
垫层应力扩散角瑁_20.0(度)
垫层底附加应力pz:
35.5(kPa)
垫层底自重应力pcz:
58.7(kPa)
垫层底pz+pcz:
94.2(kPa)
垫层底地基土承载力特征值fz:
131.8(kPa)
pz+pcz<=fz,垫层底面地基土的承载力满足要求!
3.垫层尺寸验算
按照构造要求验算垫层顶面宽度和长度:
基础底面宽度B:
3.600(m)
垫层顶面宽度B1:
6.600(m)
(B1-B)/2>=300mm,满足构造要求:
垫层顶面宽度超出基础底边宽度不小于300mm!
基础底面长度L:
2.400(m)
垫层顶面长度L1:
5.400(m)
(L1-L)/2>=300mm,满足构造要求:
垫层顶面长度超出基础底边宽度不小于300mm!
按应力扩散角验算垫层底面宽度和长度:
垫层底面宽度B2:
5.600(m)
基底压应力传递到垫层底面处的应力分布宽度B+2ztg_:
4.910(m)
垫层底面宽度B2>=B+2ztg_,垫层底面满足应力扩散要求!
垫层底面长度L2:
4.400(m)
基底压应力传递到垫层底面处的应力分布长度L+2ztg_:
3.710(m)
垫层底面长度L2>=L+2ztg_,垫层底面满足应力扩散要求!
4.下卧层承载力验算
土层号深度_pzpczpz+pczfz是否满足
(m)(度)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)
45.3623.017.893.6111.4244.9满足!
512.3623.04.5214.2218.7405.5满足!
622.3623.01.5390.8392.3582.1满足!
***_--土层的应力扩散角
***pz--下卧层顶面处的附加应力值
***pcz--下卧层顶面处土的自重压力值
***fz--下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值
5.沉降计算
层号厚度压缩模量Z1Z2压缩量应力系数积分值
(m)(MPa)(m)(m)(mm)(z2a2-z1a1)
11.5610.0000.001.5610.261.3708
20.2410.0001.561.801.110.1480
32.062.2001.803.8625.560.7513
47.004.0003.8610.8611.530.6165
529.148.00010.8640.002.570.2744
压缩模量的当量值:
4.636(MPa)
沉降计算经验系数:
0.400
总沉降量:
0.400*51.03=20.41(mm)
***Z1--基础底面至本计算分层顶面的距离
***Z2--基础底面至本计算分层底面的距离
2、砂石桩法
----------------------------------------------------------------------
[计算简图]
----------------------------------------------------------------------
[计算条件]
----------------------------------------------------------------------
[基础参数]
基础类型:
矩形基础
基础埋深:
1.500(m)
基础宽度:
3.600(m)
基础长度:
2.400(m)
基础覆土容重:
20.000(kN/m3)
竖向荷载:
620.0(kN)
弯矩Mx:
16.0(kN.m)
[土层参数]
土层层数:
5
地下水埋深:
50.000(m)
压缩层深度:
40.000(m)
沉降经验系数:
0.400
地基承载力修正公式:
承载力修正基准深度d0:
0.500(m)
序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力鏱鏳
(m)(kN/m^3)(kN/m^3)(MPa)(kPa)
1素填土1.20018.0---1.50080.00.0001.000
2淤泥1.86017.7---1.80075.00.0001.000
3淤泥质土2.30017.0---2.20082.00.0001.000
4淤泥质土7.00017.2---4.000160.00.0001.000
5粘性土10.00017.7---8.000200.00.0001.000
***鏱--基础宽度地基承载力修正系数
***鏳--基础深度地基承载力修正系数
[砂石桩参数]
桩布置形式:
三角形
桩竖向间距:
1.500(m)
桩水平间距:
1.500(m)
桩直径:
300(mm)
桩长:
5.000(m)
承载力计算公式:
桩体承载力特征值(单位面积):
200.000(kPa)
垫层厚度:
400(mm)
垫层超出桩外侧的距离:
300(mm)
基础边缘外桩的排数(横向):
1
基础边缘外桩的排数(竖向):
1
[处理土层参数]
土层天然土层ff提高系数k桩间土fsk天然土层Es复合地基Es天然土层_复合地基è
275.01.10082.51.8001.80018.518.5
382.01.10090.22.2002.20023.023.0
4160.01.100176.04.0004.00023.023.0
***f--表示原始土层承载力特征值(kPa)
***fsk--表示桩间土承载力特征值(kPa)
***Es--表示压缩模量(MPa)
***_--表示压力扩散角(度)
***承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数;
***天然土层的承载力、压缩模量为土层参数,列在这里便于对比;
***天然土层的压力扩散角、桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果。
----------------------------------------------------------------------
计算结果:
----------------------------------------------------------------------
1.基础底面处承载力计算
基底平均压力pk:
101.8(kPa)
基底最大压力pkmax:
106.4(kPa)
基底最小压力pkmin:
97.1(kPa)
基底自重压力pc:
26.9(kPa)
置换率m:
0.016
桩间土承载力fsk:
82.5(kPa)
复合地基承载力特征值fspk:
84.3(kPa)
修正后复合地基承载力特征值fz:
102.3(kPa)
pk<=fz,满足!
pkmax<=1.2*fz,满足!
因此复合地基承载力满足要求!
2.地基处理深度范围内土层的承载力验算
土层号深度_pzpczpz+pczfz是否满足
(m)(度)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)
33.0618.540.554.695.1137.6满足!
45.3623.018.293.6111.8261.2满足!
3.下卧土层承载力验算
土层号深度_pzpczpz+pczfz是否满足
(m)(度)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)
46.9023.012.2120.1132.3271.4满足!
512.3623.04.5214.2218.7405.5满足!
***_--土层的应力扩散角
***pz--下卧层顶面处的附加应力值
***pcz--下卧层顶面处土的自重压力值
***fz--下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值
4.沉降计算
层号厚度压缩模量Z1Z2压缩量应力系数积分值
(m)(MPa)(m)(m)(mm)(z2a2-z1a1)
11.561.8000.001.5656.991.3708
22.302.2001.563.8630.590.8994
31.544.0003.865.404.780.2556
45.464.0005.4010.866.750.3609
529.148.00010.8640.002.570.2744
压缩模量的当量值:
2.326(MPa)
沉降计算经验系数:
0.400
总沉降量:
0.400*101.69=40.67(mm)
***Z1--基础底面至本计算分层顶面的距离
***Z2--基础底面至本计算分层底面的距离
3、CFG桩法
----------------------------------------------------------------------
[计算简图]
----------------------------------------------------------------------
[计算条件]
----------------------------------------------------------------------
[基础参数]
基础类型:
矩形基础
基础埋深:
1.500(m)
基础宽度:
3.600(m)
基础长度:
2.400(m)
基础覆土容重:
20.000(kN/m3)
竖向荷载:
620.0(kN)
弯矩Mx:
16.0(kN.m)
[土层参数]
土层层数:
5
地下水埋深:
50.000(m)
压缩层深度:
40.000(m)
沉降经验系数:
0.400
地基承载力修正公式:
承载力修正基准深度d0:
0.500(m)
序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力鏱鏳
(m)(kN/m^3)(kN/m^3)(MPa)(kPa)
1素填土1.20018.0---1.50080.00.0001.000
2淤泥1.86017.7---1.80075.00.0001.000
3淤泥质土2.30017.0---2.20082.00.0001.000
4淤泥质土7.00017.2---4.000160.00.0001.000
5粘性土10.00017.7---8.000200.00.0001.000
***鏱--基础宽度地基承载力修正系数
***鏳--基础深度地基承载力修正系数
[CFG桩参数]
桩布置形式:
三角形
桩竖向间距:
1.500(m)
桩水平间距:
1.500(m)
桩直径:
300(mm)
桩长:
5.000(m)
承载力计算公式:
单桩承载力特征值:
250.000(kN)
桩间土承载力折减系数:
1.000
垫层厚度:
300(mm)
垫层超出桩外侧的距离:
300(mm)
基础边缘外桩的排数(横向):
1
基础边缘外桩的排数(竖向):
1
[处理土层参数]
土层天然土层ff提高系数k桩间土fsk天然土层Es复合地基Es天然土层_复合地基è
275.01.10082.51.8001.80018.518.5
382.01.10090.22.2002.20023.023.0
4160.01.100176.04.0004.00023.023.0
***f--表示原始土层承载力特征值(kPa)
***fsk--表示桩间土承载力特征值(kPa)
***Es--表示压缩模量(MPa)
***_--表示压力扩散角(度)
***承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数;
***天然土层的承载力、压缩模量为土层参数,列在这里便于对比;
***天然土层的压力扩散角、桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果。
----------------------------------------------------------------------
计算结果:
----------------------------------------------------------------------
1.基础底面处承载力计算
基底平均压力pk:
101.8(kPa)
基底最大压力pkmax:
106.4(kPa)
基底最小压力pkmin:
97.1(kPa)
基底自重压力pc:
26.9(kPa)
置换率m:
0.016
桩间土承载力fsk:
82.5(kPa)
复合地基承载力特征值fspk:
136.8(kPa)
修正后复合地基承载力特征值fz:
154.7(kPa)
pk<=fz,满足!
pkmax<=1.2*fz,满足!
因此复合地基承载力满足要求!
2.地基处理深度范围内土层的承载力验算
土层号深度_pzpczpz+pczfz是否满足
(m)(度)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)
33.0618.540.554.695.1190.0满足!
45.3623.018.293.6111.8313.6满足!
3.下卧土层承载力验算
土层号深度_pzpczpz+pczfz是否满足
(m)(度)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)
46.8023.012.5118.4130.9269.7满足!
512.3623.04.5214.2218.7405.5满足!
***_--土层的应力扩散角
***pz--下卧层顶面处的附加应力值
***pcz--下卧层顶面处土的自重压力值
***fz--下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值
4.沉降计算
层号厚度压缩模量Z1Z2压缩量应力系数积分值
(m)(MPa)(m)(m)(mm)(z2a2-z1a1)
11.561.8000.001.5656.991.3708
22.302.2001.563.8630.590.8994
31.444.0003.865.304.540.2429
45.564.0005.3010.866.990.3736
529.148.00010.8640.002.570.2744
压缩模量的当量值:
2.326(MPa)
沉降计算经验系数:
0.400
总沉降量:
0.400*101.69=40.67(mm)
***Z1--基础底面至本计算分层顶面的距离
***Z2--基础底面至本计算分层底面的距离
4、水泥土搅拌桩法
----------------------------------------------------------------------
[计算简图]
----------------------------------------------------------------------
[计算条件]
----------------------------------------------------------------------
[基础参数]
基础类型:
矩形基础
基础埋深:
1.500(m)
基础宽度:
3.600(m)
基础长度:
2.400(m)
基础覆土容重:
20.000(kN/m3)
竖向荷载:
620.0(kN)
弯矩Mx:
16.0(kN.m)
[土层参数]
土层层数:
5
地下水埋深:
50.000(m)
压缩层深度:
40.000(m)
沉降经验系数:
0.400
地基承载力修正公式:
承载力修正基准深度d0:
0.500(m)
序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力鏱鏳
(m)(kN/m^3)(kN/m^3)(MPa)(kPa)
1素填土1.20018.0---1.50080.00.0001.000
2淤泥1.86017.7---1.80075.00.0001.000
3淤泥质土2.30017.0---2.20082.00.0001.000
4淤泥质土7.00017.2---4.000160.00.0001.000
5粘性土10.00017.7---8.000200.00.0001.000
***鏱--基础宽度地基承载力修正系数
***鏳--基础深度地基承载力修正系数
[水泥土搅拌桩参数]
桩布置形式:
三角形
桩竖向间距:
1.500(m)
桩水平间距:
1.500(m)
桩直径:
300(mm)
桩长:
5.000(m)
承载力计算公式:
单桩承载力特征值:
250.000(kN)
桩间土承载力折减系数:
1.000
垫层厚度:
300(mm)
垫层超出桩外侧的距离:
300(mm)
基础边缘外桩的排数(横向):
1
基础边缘外桩的排数(竖向):
1
[处理土层参数]
土层天然土层ff提高系数k桩间土fsk天然土层Es复合地基Es天然土层_复合地基è
275.01.10082.51.8001.80018.518.5
382.01.10090.22.2002.20023.023.0
4160.01.100176.04.0004.00023.023.0
***f--表示原始土层承载力特征值(kPa)
***fsk--表示桩间土承载力特征值(kPa)
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