地基处理课程设计-12土木

地基处理课程设计任务书

工程一、某软弱场地地基加固

(一).设计资料

据业主提供的《××岩土工程勘察报告》，本工程基底影响范围内土层物理力学性质

据勘察报告，在20米勘探深度范围内未见地下水。

（二）基础为独立基础，底面积为4×2m 2。桩身试块抗压强度标准值取f cu =5.2Mpa 。 （三）上部结构资料

拟建场地位于北京丰台区草桥振国寺村南侧，采用钢结构，地上8层，无地下室。±0.00相当于绝对标高43.00m ，根据该楼基础设计图，采用独立柱基础，本场地基础底部为素填土上和新近沉积粘质粉土②层，作为天然地基也不能满足地基承载力的设计要求，故必须进行地基处理。 （四）题目分组

第一组（序号1--10）：各土层情况如下（自天然地面算起），基础底面埋深可自已确定。

第二组（序号11--20）：各土层情况如下，基础底面埋深可自已确定。

土层名称编号厚度hi

（m）极限侧摩阻力标准值qsi(KPa)极限端阻力

标准值

qp(KPa)

承载力标准

值fka(KPa)

素填土①层 2.6070

粉质粘土②层 4.843130粘质粉土②1层 2.446180细砂③层

>5

50

500

220

第三组（序号21--30）：各土层情况如下（自天然地面算起） 基础底面埋深可自已确定。

第四组（序号31--40）：各土层情况如下（自天然地面算起） 基础底面埋深可自已确定。

基底平均压力选择(p k )

土层名称编号厚度hi

（m）极限侧摩阻力标准值qsi(KPa)极限端阻力

标准值

qp(KPa)

承载力标准

值fka(KPa)

素填土①层2070

粉质粘土②层 4.545130粘质粉土②1层 2.847180细砂③层

>5

50

500

220

土层名称编号厚度hi

（m）极限侧摩阻力标准值qsi(KPa)极限端阻力

标准值

qp(KPa)

承载力标准

值fka(KPa)

素填土①层 1.5070

粉质粘土②层 3.245140粘质粉土②1层 1.346170细砂③层

>5

52

550

230

（五）设计内容

1、根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题，结合上部结构的类型，荷载的性质，综合考虑选择地基处理方案；

2、确定地基处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等；

3、确定复合地基承载力；

4、根据复合地基承载力进行平面布置；

5、进行必要的变形验算；

6、绘制基础处理施工图，并提出必要的技术说明。

工程二、

（一）工程概况

浙江炼油厂位于浙江省镇海境内，整个厂区坐落在杭州湾南岸的海滩上，厂

区大小油罐60余个，其中10000m3的油罐10个，罐体采用钢制焊接固定拱顶的

结构。10000 m3的油罐直径D=31.28m，采用钢筋混凝土环形基础，环基高度取

决于油罐沉降大小和使用要求，设计环基高h=2.30m，其中填砂。罐区地基土属

于第四纪滨海相沉积的软粘土，土质十分软弱，所以油罐地基采用砂井并充水预

压处理。各土层主要物理力学性质指标如表。

土层主要物理力学性质指标

说明：第一层为硬壳层，超固结土，距地面50.0m左右为厚砂层，基岩在80m

以下。

（二）设计内容

1、采用砂井并充水预压处理方案；

2、砂井布置；

4、每一级荷载作用下，地基固结度计算；

5、绘制加荷过程、固结度与时间的关系曲线，基础处理施工图。

6、砂井施工、质量检测

三、评分标准

1、设计计算书部分：50分。评分依据：地基处理方案选择合理，地基加固计算正确，变形验算是否要求，面积置换率是否要求。计算书字迹清晰。

2、基础施工图部分：50分。评分依据：基础平面、大样图布置合理，比例尺合适，标注正确，字体规范，线型准确，技术说明简明扼要。

地基处理课程设计指导书

一、工程一

根据本场区工程地质条件及水文地质条件以及设计对地基承载力和变形的要求，选用复合地基，复合地基的作用是由桩土体系共同承担上部结构荷载，在充分发挥土的作用下，进行桩的补偿设计。深层水泥土搅拌桩、水泥土夯扩桩、碎石桩、素土桩和CFG桩都可运用。

复合地基设计和参数确定：

1、桩长。

复合地基要求桩端落在好的土层。选取桩端持力层,即要满足设计要求，同时也经济合理。

2、桩径

根据所选用的成桩设备，设计桩径一般在300～600mm之间。

3、单桩承载力标准值R

k

的计算

A:按土层计算,其单桩承载力标准值R

k

按下式计算：

R

k = （U

p

Σq

si

h

i

+ q

p

A

p

）/K

其中：

U

p

——桩的周长；

q

si

——第i层土的极限侧摩阻力标准值；

h

i

——第i层土的厚度；

q

p

——桩端土的极限端阻力标准值；

K ——安全系数，一般取2.0。

B:按桩体强度计算,单桩承载力同时也受桩体强度控制，桩体试块抗压强度应满足下式要求：

f cu ≥kσ

P

K——安全系数，取3.0；

σP——桩顶最大应力(kPa)，σP =R k /Ap；

4、复合地基面积置换率设计：

式中：

f

sp，k

——复合地基承载力标准值;

m ——面积置换率；

f k ——天然地基承载力标准值

k

p

k

k

k

sp

f

A

R

f

f

m

αβ

αβ

-

-

=.

α ——桩间土强度提高系数，一般取1.0； β ——桩间土强度发挥系数，取0.75～0.95； R k ——自由单桩承载力标准值； A p ——桩的截面面积。 5、确定褥垫层厚度及材料

褥垫层是一种保证桩和桩间土变形协调，充分发挥桩和桩间土承载力，减小桩顶的应力集中的有力手段。根据规范及施工经验，褥垫层厚度一般控制在20cm ～30cm 之间。

6、复合地基承载力验算： f spk = R k / A p ×m ＋αβ（1-m ）f k

7、变形计算

根据工程经验，变形计算可采用复合模量法进行计算： 复合土层沉降量： S 1=Ψsp ∑p 0/E psi *H I

E psi =ζ*E si

复合土层下卧层沉降量：S 2=Ψ∑p 0/E si *(Z i *αi - Z i-1*αi-1

)

最终总沉降量: S=S 1+S 2 式中：

n —桩土应力比；

p 0—对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力，kPa ； E Si —基础底面下第i 层土的压缩模量，MPa ； hi —第i 层复合土体的厚度；

Z 1、Z i-1—基础底面至第i 层土、第i-1层土底面的距离，m ； α1、αi-1

—基础底面计算点至第i 层土，第i-1层土底面范围内平均附加应

力系数；

ζ—复合土层的模量系数；

Ψsp —复合土层沉降计算修正系数，根据地区沉降观测资料及经验确定； ψ—沉降计算修正系数，根据地区沉降观测资料及经验确定。 根据上式分块进行验算：经处理后的复合土层模量系数: E psi =ζ*E si ζ=f spk /f k

工程二、

固结度计算公式中的固结系数，根据表中的数值取砂井范围内的厚度加权平均值。竖向排水距离，按双面排水考虑，上部有一层砂垫层，第Ⅰ级荷载为砂垫层

及罐自重，第Ⅱ到第Ⅴ级为充水荷载。

例题：

指导教师：王翠英