拌合站基础设计

1、拌合站基础设计书设计目的（略）设计依据地层情况和参考数据：本地层系Q3、Q4系I级湿陷性黄土地基，地层地下水位低，施工时应铺10cm厚的碎石垫层，并夯实地基，使地基承载力不小于180KPa,确保1.3倍的安全系数。钢筋采用普通I级钢筋，强度取值210MPa，砼采用C20，设计值：9.6MPa。风荷载按郑州地区取值：0.35KPa。水泥仓相关参数：迎风面积：30.57，风载离桩顶高度：12.92m。设计内容：基础尺寸拟定：基础埋深2m，其中设1m深扩展基础，基础上部设1.4m高桩，地面外露部分：0.4m。如下图所示：（单位：mm）基础相关参数：基底面积：A=75.94,基底截面特性：Ix=273

2、00m4，Iy=57000m4。单桩面积：A0=0.64，最不利相连二桩面积：A=1.17。单桩竖向受力：F0=350KN，土容重：rs=18kN/m3，砼容重：rc=25kN/m3。基底容许承载力：=180KPa。自身强度检算：桩身强度：0=350/0.64=546.88KPa<c 0max=700/1.17=598.29KPa<c风载：W=0.8×0.5=0.4KPa Fw=0.4×30.57=12.23KN风载在桩底产生的最大弯矩：M0=12.23×14.32=175.13KN·m风载在基底边缘产生的最大弯矩：Mw=5×12.

3、23×15.32=936.82KN·m基础自重：G=(75.94+17.92)×25=2346.5KN土重：Gs=(75.94-12.8)×18=1136.52KN最不利倾位：如下图：（单位：mm）倾覆系数：K=(4.9+2.75+2.02+3.24+5.45)×1400+2346.5×3.6/936.82>1.5基底应力：xmax=(2346.5+1136.52+7000)/75.94+936.82×1.392/27300=138.1MPaymax=(2346.5+1136.52+7000)/75.94+936.82

4、×3.33/57000=138.1MPa基底安全系数:K=180/138.1=1.3截面配筋：桩上配筋：A=175130000/(750×210)=11122故采用4根20钢筋A=314.2×4>1112其余配筋按构造配：箍筋用8，主基水平筋用12，上下二层。在相连桩中增设一层钢筋网片，见图。主机基础设计：连桩设计：截面尺寸拟定如图：基础面积：3.35×2.4=8.04I级台阶面积：1.6×2.55=4.08桩顶面积：1.75×0.8=1.4基础体积：8.04×0.5+4.08×0.5+1.4×1.

5、4=8.02m3覆土体积：(8.04-4.08) ×0.5+(4.08-1.4)=4.66m3基础重：8.02×25=200.5KN覆土重：4.66×18=83.88KN=(200.5+83.88+600)/8.04=110kPa配筋图如下：单桩设计：截面尺寸拟定如图：基础面积：2.2×2.2=4.84I级台阶面积：1.4×1.4=1.96桩顶面积：0.8×0.8=0.64基础体积：4.84×0.5+1.96×0.5+1.4×0.64=4.3m3覆土体积：(4.84-1.96) ×0.5+(1.

6、96-0.64)=2.76m3基础重：4.3×25=107.5KN覆土重：2.76×18=49.7KN=(107.5+49.7+300)/4.84=94.5kPa基础配筋图：斜皮带机支架基础：5t一号类型：按设计尺寸：长2.6m，宽0.6m，深度1.01m，其中埋深0.8m。基础体积：2.6×0.6×1.01=1.58m3基础重：1.58×25=39.4KN=(39.4+50)/(2.6×0.6)=57.3kPa5t二号类型：按设计尺寸：长1.72m，宽0.5m，深度0.8m。基础体积：1.72×0.5×0.8=0

7、.69m3基础重：0.69×25=17.2KN=(17.2+50)/(1.72×0.5)=71.1kPa5t三号类型：按设计尺寸：长1.83 m，宽0.6m，深度0.955m, 其中埋深0.8m。基础体积：1.83×0.6×0.955=1.05m3基础重：1.05×25=26.2KN=(26.2+50)/(1.83×0.6)=69.4kPa斜皮带机支架基础：2t类型：按设计尺寸：长1.69m，宽0.4m，深度0.8m。基础体积：1.69×0.4×0.8=1.18m3基础重：1.18×25=29.52KN=

8、(29.52+20)/(1.69×0.4)=72.3kPa斜皮带机尾架基础：3t类型：按设计尺寸：长1.35m，宽0.5m，深度0.8m。基础体积：1.35×0.5×0.8=0.54m3基础重：0.54×25=13.5KN=(13.5+30)/(1.35×0.5)=64.4kPa配筋图如下：传送带基础：厚度0.7m，图示单位：mm。基础面积：23.92基础体积：23.92×0.7=16.7m3基础重量：16.7×25=418.6kN=(418.6+1940)/23.92=98.6KPa配筋计算：截面按最不利荷载考虑，可等效为

9、如下图所示：等效均布荷载：q=(150+150+20+20)/3.63+0.45×0.7×25=101.5kN/m跨中最大弯矩：M=101.5×3.63×3.63/8=167.2kNm按7cm保护层配筋：A=167200/（0.63×210）=1263.8mm21263.8X0.95=1200.6mm2用4根20钢筋： A=314.2×4=1248.8mm2>1200.6mm2基础配筋图：四、拌和站地基承载力检算1、计算公式（1）地基承载力 P1/A=0/1.2(1.2为安全系数) P1 水泥罐重量与基础本身重量 KN A 基础

10、作用于地基上有效面积mm2 土基受到的压应力 Map0 土基容许的应力 Map通过动力触探计算得出土基容许的应力（具体见动力触探地基承载力报告）（2）风荷载强度W=K1K2K3W0= K1K2K3/1.62W 风荷载强度 Pa W0 基本风压值 Pa K1、K2、K3风荷载系数，查表分别取0.8、1.13、1.0 风速 m/s,取武汉最大风速19.1m/sW =237.1Pa（3）基础抗倾覆计算Kc=M1/ M2=P1×1/2×基础宽/ P2×受风面×(7+7)1.5 即满足要求M1 抵抗弯距 KNM M2 抵抗弯距 KNMP1储蓄罐与基础自重 KNP2

11、风荷载 KN（4）基础抗滑稳定性验算K0= P1×f/ P21.3 即满足要求P1储蓄罐与基础自重 KNP2风荷载 KNf-基底摩擦系数，查表得0.25；（5）基础承载力P/A=0 P 储蓄罐单腿重量 KN A 储蓄罐单腿有效面积mm2 基础受到的压应力 Map0 砼容许的应力 MPa2、水泥罐基础验算（1）水泥罐地基开挖及浇筑根据厂家提供的拌和站安装施工图，现场平面尺寸如下：地基开挖尺寸为外弧长度16.5m，内弧11.4m，宽4.04m，开挖及浇筑深度为1.5m，几个水泥罐基础连体浇筑，基础面积56。（2）计算方案A、承载力计算：开挖深度为1米，根据规范，不考虑摩擦力的影响，计算时

12、按照整个储蓄罐重量通过基础作用于土层上，集中力P1=4×1000KN+基础本身重量，基础本身重量=（56×1m+0.8*0.8*0.8*16）×24KN/m3=1540.6N，整个水泥罐基础受力面积为56m2,P=4000+1540.6=5540.6KN，承载力计算示意见下图 P1=5540.6KN1m基础4m 粉质粘土B、抗倾覆计算：本储料罐受南方季风气候影响，根据历年气象资料，考虑最大风力为19.1m/s，储蓄罐顶至地表面距离为17.3米，罐身长12.5m,4个罐基本并排竖立，受风面223m2，整体受风力抵抗风载，在最不利风力下计算基础的抗倾覆性。计算示意图如

13、下储料罐 风力P2抗倾覆点 基础C、水泥罐基础混凝本身强度验算：基础采用的是滚筒式拌和混凝土C30，水泥罐支腿受力最为集中，混凝土受压面积为800mm×800mm，等同于试块受压应力低于30MPa即为满足要求。（3）储料罐基础验算过程a.地基承载力根据上面的1力学公式，已知P=5540.6KN，计算面积A=56m2, =P/A= 5540.6KN/56m2=98.94kPa 其中1号站水泥罐基础地基承载力为204kPa（见承载力报告）98.94Pa×1.2=118.73kPa其中2号站水泥罐基础地基承载力为220kPa（见承载力报告）98.94kPa×1.2=11

14、8.73kPa所以达阳新制梁场拌和站两个拌和楼水泥罐基础地基承载力及安全系数满足承载要求。b.基础抗倾覆根据上面的3力学公式：Kc=M1/ M2=P1×1/2×基础宽/ P2×受风面×(7+7)=1540.6×2/(237.1×223×14/1000)=4.161.5满足抗倾覆要求c.基础滑动稳定性根据上面的4力学公式，K0= P1×f/ P2=5540.6×0.25/(237.1×223/1000)=26.21.3满足基础滑动稳定性要求。d.储蓄罐支腿处混凝土承压性根据5力学计算公式，已知10

15、0T的储存罐，单腿受力P=400KN，承压面积为800mm×800mmP/A=400KN/（800mm×800mm）=0.63 MPa25MPa满足受压要求。经过验算，储料罐基础满足承载力和稳定性要求。3、拌和楼基础验算（1）拌和楼地基开挖及浇筑根据厂家提供的拌和站安装施工图，基础为每只脚一个方桩基础，尺寸为1.2m×1.2m的长方形，深度1m。（2）计算方案开挖深度大于1米，根据规范，不考虑摩擦力的影响，计算时考虑四个支腿重量通过基础作用于土层上，单腿集中力 P1=300+2×2×1.0×24=396KN，基础受力面积为 1.2m&

16、#215;1.2m×4,承载力计算示意见下图 P1=396KN1m基础2m粉质粘土本拌和楼受西南季风气候影响，根据历年气象资料，考虑最大风力为19.1m/s，楼顶至地表面距离为9米，受风面64m2，整体受风力抵抗风载，在最不利风力下计算基础的抗倾覆性。计算示意图如下拌和楼 风力P2抗倾覆点基础拌和楼与基础自重P1基础采用的是滚筒式拌和混凝土C30，拌和楼支腿受力最为集中，混凝土受压面积为500mm×500mm，等同于试块受压应力低于25MPa即为满足要求。（3）拌和楼基础验算过程a.地基承载力根据上面的1力学公式，已知静荷载P1=396KN，取动荷载系数为1.4，动荷载P1=554.4KN,计算面积A=2×2=4m2, P1/A= 554.4/4/1000=138.6kPa 其中本拌合站拌和楼基础地基承载力为212kPa（见承载力报告）138.6kPa×1.2=166.32kPa地基承载力满足承载要求。b.基础抗倾覆根据上面的3力学公式：Kc=M1/ M2=P1×1/2×基础宽/ P2×受风面×9=396×1/(237.1×64×9/100