高回填区域挡墙、栈道、桥梁及相关景观构筑物等基础结构形式专题培训

1、高回填区域挡墙、栈道、桥梁及相关景观构筑物等基础结构形式专题培训一. 高回填区景观建筑地基基础处理图例示意1. 分层夯实法：从原有基底开始分层松填，并随即夯实。自下而上，在离设计地表2.5m以下每层夯实系数0.92；1.5m2.5m内每层夯实系数0.95；1.5m以内每层夯实系数0.97。 2. 换填法：在已松填至设计标高的场地再挖开分层夯实已不可能。此时应把松填土挖开一定深度，在基底用打夯机来回夯打45遍。用天然砂卵石分层夯实至基础底部标高。换填层厚度视上部荷载的大小取0.51.2m厚，换填底宽度每侧比基础底部宽大300mm以上。 -垫层压力扩散角当H/B=0.25时，=20；当H/B0.5

2、0时，=30；当为两者之间时采用内插法取值。二.换填地基的基础型式1. 独立基础：须经计算确定独立基础底部尺寸及换填底部尺寸。一般情况下这种基础底部尺寸都比置于老土地基上的尺寸要大，相应的换填层的底部尺寸也大。 2. 柱下条形基础：这种基础形式由于独立柱传下的竖向力，由柱间的带状基础来承担，地基压力就比独立基础要小得多，相应的换填层厚度和宽度也可减少。由于是整片连续地基，变形也小。在景观挡墙、回填区栈道、连廊等景观建筑小品中，应用效果较佳。当然由于是柱间连续换填，总的换填量不一定比独立柱换填少，但稳定，抗不均匀沉降效果明显。是一种有效的防止高回填区构筑物沉降，开裂的处理方式。 三.高回填区地基

3、基础处理型式的实际运用实例1. 景观桥梁的桥墩、桥台的运用：在桥墩、桥台基础下采用换填法处理换填深度、宽度，视传至基础的荷载验算确定。当横向桥墩为两根柱时，基础及地基可做成柱下条形基础。桥台原本就是一个重力式挡土墙结构，只验算换填基底压力，确定换填层深度、长度、宽度。2. 一般门卫、岗亭景观建筑的基础形式 地基良好，其地基置于老土地基承载力特征值在150kpa以上时，采用独立柱基，配地基梁承担柱间墙体重量的形式。 地基处于高回填土区，应采用换填地基，整体采用肋梁筏板地基型式，柱、墙均支撑于肋梁上，筏板宽度应通过计算确定。3.高回填区围墙基础型式。 连续实体围墙地基换填砂卵石层厚500800mm

4、，宽 B+600mm(B为基础宽度)。围墙顺长度方向设钢筋砼构造柱，间距3.54.0M，断面240*200（200*200），配412、6.5200，墙顶部设压顶梁，240*120（200*120）配410 、6.5200。 柱间矮墙加铁艺栏杆围墙，仅在柱基下换填砂卵石垫层厚度800mm，宽度按地基压力计算确定。柱基顶设地基梁，断面b*L/12，配316（314），316（314）箍6.5150地基梁上砌砖，砖顶做压顶梁b*120，配410 6.5200并对应铁艺立杆预埋连接件。4.高回填区挡土墙基础处理型式。重力式挡土墙按国标04J008图集中各型挡墙对应高度查挡墙P1，以P1为墙底压力来计

5、算换填尽厚度及宽度。例题1：选04J008图集6项FJA4挡墙为例。查图集04J008中62页FJA4型挡墙其地基底压力为P1=126KPa基地宽度为B=1.87m基地埋深800mm。由于挡墙处于高回填区（7m8m）拟采用基地下换填砂卵石垫层并分层夯实,换填厚度1m，宽度没两侧比挡墙基底加宽400mm。回填土地基承载力特征值fa=80kpa.试验算地基是否满足要求。解：根据建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）换填垫层底的地基承载力应满足下要求Pz+Pczfaz式中:Pz相应于作用的标准组合时，垫层地面处的附加应力值kPa Pcz垫层底面处土的自重压力值kPa faz垫层底面处经深度修正

6、后的地基承载力特征值a.求垫层底面处的附加压力值Pz 按JGT79-2012中式4.2.2-2 Pz=B(P1+PC)/(B+2htan), PC基础底面处土的自重压力 =1.87(126/1.35-0.8*18)/（1.87+2*1tan20） =1.87(93.3-14.4)/(1.87+2*1*0.364) =(1.87*78.9)/(1.87+0.728) =147.5/2.589 =56.9 kPab.求垫层底处土的自重压力。Pcz=(1+0.8)*18=32.4 kPac.求深度修正后的地基承载力特征值faz(广西百色地勘公司给出新填土石地基承载特征值)fa=50100 kPa由于

7、基底要求夯45遍土的密度加大取fa=80 kPa faz=fa+dm(d-0.5)=80+1*18*(1.8-0.5)=80+23.4=103.4.4 kPad.比较计算结果。 Pz+Pcz=56.9+32.4=89.3 kPafaz=103.4 kPa；可！例题2：高回填区人行栈道柱基处理实例 栈道结构布置 栈道面层、构造 基础布置方案由于是高回填区，没有分层压实，其承载能力很低，变形很大。拟采用柱下条形基础形式以减少基底压力。基底下作地基换填处理，换填材料为天然砂卵石层，条基及换填层范围见结构平面布置图虚线范围。 试对换填层深度及宽度进行设计，并验算地基承载力是否满足要求。 基础顶面承受荷

8、载计算（a） 柱子传至基础顶时，柱承受的荷载计算单元，见结构布置图的阴影范围（b） 计算单元内各种静荷载1.木板：3.3x1.1x0.03x8+0.17x3.3x0.03x8(封边板)=0.87 kN+0.17 kN=1 kN2.木龙骨及垫块： 3.2*2.2*0.08*0.05*8+3.3x1.1/0.25x0.1x0.10x0.06x24=0.23+14.5x0.014=0.23+0.21=0.44 kN3.钢筋砼楼板：(3.3-0.2)x(1.1-0.2)x0.12x25=3.1x0.9x0.12x25=8.37 kN4.砼梁：0.2x0.3x（3.3+0.9）x25=0.06x4.2x

9、25=6.3 kN5.砼柱：0.25x0.25x（0.5+2.7）x25=0.0625x3.2x25=5 kN6.柱及梁及外面抹灰饰面(刷外墙漆)：（0.25x4x2.7+3.3x0.3）x0.02x20=3.69x0.02x20=1.48 kN7.木栏杆：3.3x0.4x1.1=1.45 kN8.合计：1+0.44+8.37+6.3+5+1.48+1.45=24.04 kN活荷载(不计风荷载）：3.3x1.1x2=7.26 kN荷载基本组合：1.2Gi+1.4qi=1.2x24.04+1.4x7.26=28.85+10.16=39.014 kN 地基反力计算假设条形基础为肋梁呈倒T型筏板，肋

10、梁高为L/6=3.3/6=0.55 m取500高，宽300，筏板宽700，如下方示意图:地基反力，由于采用的是柱下条形基础且为肋梁式，肋梁高为L，L/6=3300/6=550mm,符合地基基础设计规范中的地基反力呈直接分布的条件，故地基反力为Pzk=p/L=37.52/3.3=11.36kN换算成kPa为11.36/0.7=16.24kPa 砂卵石垫层设计及地基承载力验算（a） 设计尺寸：砂卵石垫层深500，宽比基础两侧各加宽300mm，如右图：（b） 砂卵石垫层基底地基承载力验算：根据建筑地基处理技术规范JGJ79-20(2),换填后垫层的基础承载力特征值应满足下式要求PZ+PC ZPa z

11、PZ相当于作用的标准组合时，垫层底面处的附加压力（kN）PC Z垫层底面处土的自重压力值（ kPa）Pa z垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值求垫层底面处的附加应力PZ按（JGJ79-2012)式4.2.2-2PZ=B(Pk-Pc)/(B+2htan)式中B=700mm，按地基基础设计规范荷载标准组合值PZ=基本组合/1.35=16.24/1.35=12.02 kPaPc基础底面处土的自重压力（本例不计）垫层材料压力扩散角=20代上上式得：PZ=0.7(Pz-Pc)/(0.7+2x0.5xtg20)=(0.7x12.02)/(0.7+02x0.5x0.364)=8.41/(0.7+0.3

12、64)=8.41/1.064=7.9 kPa(2)求垫层底面处土的自重压力：PC Z=(0.5+0.5+0.5)x19=28.9 kPa(3)经修正后的地基特征值faz=fa+dm(H-0.5) =50+1*18*(1.5-0.5) =20+18 =60 kPa(4)比较：PZ+PC Z=7.9+28.5=36.4 kPafaz=60 kPa（地基土承载特征值fa=50 kPa，取自白色地勘公司在某一工程回填土的取值）例题3：某工程桥台换填验算 桥台设计基本尺寸桥长L=2900mm；台阶步高150mm；板厚150mm。 荷载计算1） 楼梯：0.25*2.9*1.25*25=20.39 kN2）

13、 饰面：0.05*2.9*1.15*1.25*22=4.59 kN3） 梁：0.4*0.7*2.9*25=20.3 kN4） 合计：20.39+4.59+20.3=45.28 kN5） 活荷载：3.5*2.9*1.25=12.69 kN6） 基本组合：45.28*1.2+12.69*1.4=54.34+17.76=72.1 Kn基础底面处地基附加压力（标准组合）：Pkz=(72.1/1.35)/(0.4*2.9)=46.04 kPa基础底面处土自重压力：Pc=0.4*0.7*18=5.06 kPa垫层底面处的附加压力Pz,PZ=B(Pk-Pc)/(B+zhtg)=【0.4(46.04-5.06

14、)】/（0.4+2*0.5*0.364）=16.4/0.764=21.47 kPa垫层底处土的自重压力Pcz=(0.7+0.5)*19=22.8 kPa垫层底处深度修正后的地基土承载力特征值：faz=fa+ham(d-0.5) =50+1*19*(1.2-0.5) =50+12.6=62.6 kPa比较：PZ+PC Z=21.47+22.8=44.27faz=62.6 kPa可！例题4：独立基础换填层验算已知柱底传来上身设计竖向荷载设计值P=200 kN，基础设计为1.2*1.3刚性台阶形基础地基置于软土层上，地基承载力特征值fa=50 kPa。试验算地基强度值是否满足要求。解：1.基础平面尺

15、寸如下 2.初步验算基底平均压力 P = p/A*B = 200/1.2*1.3= 128.2 kPa fa =80 kPa不行拟采用换填砂卵石垫层进行地基处理，换填后的地基基础平面及剖面如下图 3.换填地基承载力验算 按建筑地基处理技术规范JGJ79-2012中4.2.2-1式Pz + Pc faz 式中Pz-相应于作用标准组合时，垫层地面处的附加压力值(kPa)； Pcz-垫层底面处土的自重压力值(kPa)； faz-垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值。 垫层底面处的附加压力值计算Pz = A*B(Pk-Pc)/(A+2htan)(B+2htan) =1.2*1.3(200/1.35

16、-1*20)/(1.2+2*1*tan20) (1.3+2*1*tan20) =1.2*1.3*(148-20)/(1.2+0.728)*(1.3+0.728) =(1.2*1.3*128)/(1.928*2.028) =196.68/3.91 =50.3 kPa 垫层底面处土的自重压力Pcz=(0.5*0.5+1.0)*19 =38 kPa 垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值faz=fa+dm(H-0.5) =80+1*19*(2-0.5) =80+28.5 =108.5 kPa 比较Pz+Pcz=50.3+38=88.3 kPa faz=108.5 kPa可！习题： 某一结构独立柱基，柱传至基础顶面的竖向集中荷载基本组合（静荷载起控制作用），地基承载力特征值。 求 1.基底平均压力能否满足地基承载力要求： 2.若不能满足要求，按采用换填砂卵石垫层的方法进行地基处理，求砂卵石层厚度及砂卵石层底面地基土所受平均压力能否满足地基承载力要求。 柱基础平面及剖面图示意如下： 提示：1.求在标准组合条件下，柱作用在基础顶面的集