软土地基水泥土搅拌桩地基处理设计

PAGEPAGE14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词土层名称画原厚体（拘m计）饥含水量搁W如（煤%农）挪重度帮r掀（治kn/m现3绑）拒孔隙比方e焦塑性赛指数猴I展p竖液性指数拌I眨L斧内摩擦角陡ψ豆(量o)痛粘聚力也C蛮k悔pa蓝压缩兵模支阴量出E顽s著(打k对pa冠)匙承载力设计值北（悉k旁pa数）锁填土系0诊～椒0.妇5骡18.2显淤泥质粉质粘遮土蛇0.5籍～株3龄2偷47雕17.4踪1.31古1.4问1.78雅17.5牺4鸣2090忧60二、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2-2卵α熊ω料（馋%竹）猾10圆12夺14逝15尊18蚊20贝f糠cu.k理(映kpa)反900停1100爸1300辞1500返1800娃2100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基础剖面坡复合地基承载倡力估算赌选定桩沸长号L=11.5切m航置换凶率园m俭＝狸1掌5项％，选用水泥净土氧中乘α成ω灰为宣20旱%爹，细ｆ蛋cu鼻k输为译2100KP漆a.林则单桩承载力律特征畅值隶(秒不考虑桩端土双承载茅力款)培为（以下两者清中取小者）：年梯延禁R史a汽=0.30玉×2100×恋0.196=狗123.5K项N怪针得状禁岔粮知北西R宅a咳=3.14还×0.5×7耳×11.5=瑞126.4K谨N长担复合地基承载扩力标准柿值坝(福桩间土地基承唱载力折减系数查=0.8辽)蜘为：刺兄欣ｆ可SPK份=0.15×旷123.5/聚0.19草6冻＋文0.8×(1钉-0.15)庆×60=13警5.3KN罗按屑ｆ坊SPK晓=135K量N俭计算条基宽度阵B藏蕉勤由赖图乐1过，基础自重位按双20kP串a穗计算。根据匙图悼2-伤1陕上部结构线荷暑载平面图，条盖基宽度计算如艺下伙(1)域摔练轴条基宽度挣轴的最大线荷邪载葬为赵100KN/凝m抵,翠若致取上B塞＝奸1鞭m纳，则基底压力兆为程10费0或＋界20=120糠KP吵a智≤包ｆ耀SPK管=122KP惜a.逆解由于搅拌桩的羡直径为贪Φ我500m尸m踩，根据构造要荡求，条基的最辰小宽度应借为记l扶m伶。所以，煮轴的条基宽度愉取哪为阴l.5痒m托。骗②毕～绢⑦木轴条基宽度辰取一个开间宽腐度作为计算单肤元，如恼图乔1-班1恩所示。雁基总面积串：辽1.随5×3.6×研4膊（根）挪＋层2×B×4.宵5=9蜻B启＋骗21.6豆（兔m皱2场）霞上部总荷载旋：脆19编0×6.0×捏2椒＋润100×3.勤6×屿2忍＋屋75×3.6振×2=354傻0KN掏基础自重冒：晚(驰9侦B董＋篇21.6巴锻)×20(K脏N)流档根据力的平衡跨条件，得林：喷(炕9大B储＋拳21.6通米)×122=袍354三0扇＋铁(雕9含B失＋拿21.6滋燕)×20邻葛具解方程得旋：乳B=1.46坝m册籍根据构造要求富，矛取亲B=1.5m逼①碍、甩⑧决轴条基宽度哑单个单元：条仆基总面积党：府1.勉5×1.8×暗4终＋丘9.6×B/宵2肺＋戒15.6×B受/2=12.腾6牵B国＋接10.8(悟m也2切)窜薯照单个单元：上失部总荷载那：蚂140炕×14.配1等＋斥(10次0迅＋挡75)×2×析1.8=26刃04KN伸殃单个单元：基喉础自重联：济(纱12.6蜡B拖＋吧10.8)×订20(KN)痒根据力的平衡桑条件，得轧：体(奥12.6烈B丝＋惑10.8)×译122=26之0谨4钥＋遣(语12.6殊B虹＋脾10.8)×夏20巷絮解方程得臭：迈B=1.17藏m思然根据构造要求嗽，薪取榜B=1.2m休冰根据上述计算开结果分析复合精地基承载力篮ｆ染SPK助=122KP漏a运基础平面如三图耽1-谁2裕所示财鞋鱼基础总面积为圾：纯A=15炕.6×26.盏4半－征0.6践×2例4僵－荒2.25满×4.5×4没－悔2.1堪×4.5×1其0=谢262.44姓m牵2常宜二、计算不同枯置换率对应的微总工程透量榴(唉桩长总延米推数泪)序潮转基础总面积村：曾A=贤262.44欢4m瓣2测到复合地基承戴链力标准值：塞ｆ墙SPK违=122KP起桩径宫Φ粱500m虑m夕、桩周珠长砍U径＝递3.14×0嘴.美5症＝踢1.57m肆桩截面面积：映m疤2革桩间土承载力书标准值：摔ｆ股s,k觉=60KPa竟桩间土承裁力惕折减系数：争β帽=0.8窜秧桩端土承载力烘折减系数：蹲α往=0项桩水泥土强度稼折减系数：肌=0.30锅桩顶施工凿桩模高度：仙Δ库L烛＝炒0.5m活送拌对应于不同置挤换困率拼(坡m蛾＝链1淘0职％骂、铺12.鲁5路％真、般1骑5异％睡、会17.闪5嫩％降、饮2傲0沉％挨)稍情况下的单桩鸣竖向承载力跟、桩旁数恐n湖、桩身水泥土障强奏度粥q完u侵、桩猪长畏L躺及桩长总延米智数誉M忍分别计算如下满。计算结果列瓶于歼表见2=锣躬=尊【樱12树2耀－怒0.8扯×(1-m)准×60左】捎×0.2/m兽=14测.8/罢m晶＋晚9.6(KN箭)瘦贺N压=mA/影Ap印=太m×262.号44/0.2结=1312m皂袍根校节桩身水泥土强诱度：绘ｑ蛛u桌=振/定Ap饥=17尊（匪kP裙a吹）劝葵盆土的承承力慕：斜R号a冬=棍ｆ锐s,幕k默×UL=1.盟57×7L=房10.99L赏L住=必R违a刊/10.99霸(m)号掩邀冠（茶m糊）捧不同置换率情致况下工程量计那算餐销防列神表辜2炕m振（迎%股）倡（记k夹N猴）搏n银（根）涝（怕kP敏a发）士L味（列m侨）社M枪（披m刑）谋10底157.6杨132仁2679.2糠14.4颗2056.2木12.5厘128泊164脸2176丛11.7商2098.4超15眉108.3占198恼1841.1革9.9接2142.4便17.5亮94.2槐230雕1601.4钞8.6隆2184役20述83.6宾264缠1421.2图7.6舍2219.4辰注：考虑到工文程的对称性，远桩数均取为偶尖数。相三、桩位布斩置吃鲁桩位的平面布采置应按适当的米面积置换驴率嫩m酸和较小的总延稠长米篇数否M太为原则。面积巧置换银率搭m麦不能太小，否施则，单桩承载术力要求过高，耍水泥土强度或罩施工机械不能腔满足设计要求文；面积置换母率荐m气也不能太大，欠否则桩数太多允、桩距太密、膊影响单桩承载逆力的发挥，不肆经济尊本例选择两种蓝面积置换泥率缓(躁m蠢＝渗10漠%格，吓12.5%削)兄进行试排桩，蜂如故图农1-右3围所示。乏当舱m怜＝栽10刚%蛛时，实际总桩愈数报，宽n桐＝缎15漆2旋，总延长米熊数师M沃＝拘152独×样(14.4+送0.5)=2纳264.8炼m馅，垄当央m骆＝跨12.5途%烫时，实际总桩碑数惜n=18繁4氧，总延长米潜数竿M司＝扛184肌×卧(11.7+拴0歉．乓5)=224叛4.8猫m瓜。两者相比壁，曲m马＝乐15剪%淹时的工程量较羽省，因而本工次程实际采用面掉积置换拒率穿m=12.5庸%活排桩。桩位布粘置如选图吴1-3娃懂温缎旋细巡向图划1-陶3苏桩位平面布置茫示哗讨图腐1-哀4沸假想实体基础东平面认四、下卧层强京度验算尸将加固后的桩重群视为一个格涨子状的假想实晋体基售础者(嫩平均重度思取迫18.5kN案/m桃3饥)气，年如上图所示。景轴由于桩距较屑近，视为假想观实体基础的一挤部分。则：文假想实体基础闹的底面积：墨棚奖F痰1傲=25.斧9×15.各1古－廊3.1×5.涂5×14=1屑52.4m沉2狸假想实体基础炒的侧表面积搅：砍m2冠轴间无基础之恶空地面积气：浆S=0.业6×24=1屠4.4m诊2虏实际基础底面遇积付：而A=262.何44m斗2咐上部线荷载总横重拔：退P虾1亲=(75+1逐00)吊×萄25.2汪×涌2+140辩×象14.1滴×既2+190斯×堤6刺×凤12=264氏48k穗N带，叼实际基础自重歉：昨P眠2朽=20略×门262.44趁=5248.滴8kN率历轴间空地自重忠：号P脆3丈=(17.老4嫌×章11.7)炸×挺14.4=2砌931.55核kN汪假想实体基础民自重员：仪G炒＝思(17.室4烫—率10)砖×剂152.4腥×谋11.7=1膨3194.7处9kN腊假想实体基础可侧摩阻力意：敞厚=3776.樱7益6×7=26允437.32拨KN笔桩间土反力总勤和倘:串冠桩端下卧层平昆均应力：唯三碌桩端下卧层承黄载力标准值：厌壁＝撕60kP喷a倍，舱冷D虎＝允11.7+1让.扁0疗＝旋12.7达m凑，傍n伯d雄＝富1.0扒贷=狂恨60+们济1.0雄×8.22嚼×局（巩12.7贼敬-站敲0.障5级）丽=160.3塑kPa满足要求模五、地基变形助验算膛地基沉降由桩叔群体压缩变形急和下卧天然软脚土层变形两部筒分组成。颤为搅拌桩群体村的压缩变形，枕为桩端下未加煌固土层的压缩维变形。的计算方法：秘采用复合模量洒法，将复合地瞒基加固区增强冲体连同地基土取看作一整体，稠采用置换率加席权模量作为复显合膜量，复合头膜量也可根据盗实验而定，并略以此作为参数鸭求绘。的计算方法：企采用应力扩散嫩法，此法实际搬上是地基规范盒中验算下卧层伞承载力的借用担，即将复合地扑基视为双层地雀基，通过一应够力扩散角简单圾地求解未加固贤区顶面应力的断数值，再按弹伶性理论法求解送整个下卧层的拣应力分布从而说求凝。的计算：版搅拌桩复合土垮层的压缩模量混：剪搅拌桩的压缩朴模量可取叮桩间土的压缩郊模量：座面积置换率巧：穗m=0.12喝5正搅拌桩复合土望层的压缩变形秩：益的计算赌：染辽忘篇附加应力：，,,,晒沉降计算深度座：丽沉降计算：帆表棚4众危音仔攻慢用规范法计算斑基础最终沉降宇点号轿吹l/b肥z/(b/2指)躬绢愁鲁办牌院0绍0港1.7艇0驼1惹0撇胃期涝作幼1匆5太0.64德0.976迁4880亲4880车0.0016能5殿8.05秆扇浑2劲10赚1.2租0.904洗9040冬4160翅0.0016匠5南6.86惰登昼3阔15若1.92礼0.776庙11640悦2600住0.0016渔5械4.29勺俭膀4趴20朱2.56诚0.688承13760皆2120戒0.0016伟5暑3.50迁挖微5煌21.9美2.80煌0.662释14498县738刺0.0016税5州1.22孙23.9届0.025查表得：睛所以最终沉降错量：地基最终沉降源六、水泥掺合湿比确定丑由内表宁2高可知，本工程翼采用的水泥搅狡拌桩要求水泥敏土强度娘q岛u领≥医2176回kPa辰。应根据现场贱土质，通过室伏内试验，确定蚀恰当伪水泥掺终合比，以满足任水泥土强度的熊设计要求。当棋有经验时，也惕可不做试验，竭根据经验确定诚恰当的水泥掺凉合比。施工要点静水泥搅拌桩复估合地基的性质秋很大程度上取遍决于水泥搅拌必桩的桩身质量瘦、即桩初身水泥土的强凤度和搅拌的均宇匀程度挠一、施工机具俭浆国内目前所用挨的水泥搅拌桩剧机具主要有中搞心管喷浆的双规头搅拌机和叶六片喷浆的单头乳搅性拌机，单头搅窜拌还有一种粉楚体喷搅机，前昂者用水泥浆作坊工作液体，而卖后者则用水泥遇粉体以雾状喷酒入加固土体，取凭借钻头的叶芬片旋转使水泥袜粉体与土体充陵分搅拌混合。抱一般说来，用芬水泥浆作工作烤液的所猎谓络“跪湿法搅金拌洲”伴与水泥粉以雾谢状喷入呼的仿“锻干法搅帖拌狱”泳棍比，前者应浩用比较广泛，词因此该处介绍爹的施工要点主扩要是湿法搅拌某。姿水泥搅拌桩的改施工机具由主蚕机和配套设备至组成。主机包企括动力、搅拌秘和输浆三部分干。主机的关键懂部分是搅拌轴刻和搅拌头。对栏于双头搅拌机散，搅拌头为带驳硬质合金钢的非两个叶片，直专径耳0.7敢一庆0.8m工。单头搅拌机殿在搅拌头上分两别安装搅拌叶打片和喷浆叶片漠，搅拌叶片和茂喷浆叶片一上酷一下，两者相深距约隶0.5m毁。叶片直径约育0.5~0.触7m织，其中以直径境等于涌0.5m干者较为常用。谊配套设备包括拴灰浆拌和机、临集料斗、灰浆罪泵以及电气控你制柜等几部分艰。维二、水泥浆制苦备牌(章一哭)斤根据水泥掺合画比确定水泥掺腿合量宝(皂)苦，当水泥掺合林比（逮）确定后，水耽泥掺合量可按锄下式计算狂式中：盲赚—瓦荡水泥掺合比，锤通常取萄=15%玉；洗r五赠—准欣天然土体的湿友重度（些kN/m贼3财）；素w膝—册普平均加固（搅船拌）根1m眯3世土所需要的水地泥掺合量，通王常减＝语2.5kN住／喊m另3康；知（二）水泥浆眯水灰比醉水泥浆水灰比妙根据施工条件炉而异，即根据嘴加固土的含水娃量及输浆情况矩决定合适的水豪灰比。水灰比婆取值范围一般沸为子0.8~1.魔0盐（水：灰）（三）外掺剂弦石膏和木质素屋磺酸钙筑(均简称木钙艘)拨是两种最常用蒸的水泥搅拌桩稿外掺剂。石膏疫与姨水泥水化物反寨应生成的钙钒亭石结晶能大量驳吸附软粘土中锋的自由水分，碍因此有增强作政用，是一种良脂好的犬早强荆。此外炎，在水泥硬化邻过程中还具有娱一定的缓凝作砍用，有利于搅股拌施工。石膏胖掺合量约或为水泥用量的势2亮倍。夫木钙主要起减鹊水作用，以增吓加水泥浆的稠东度，便于泵送母，但对水泥土循的强度影响不倚大。木钙的掺婚合量为水泥用鞭量的搂0.2%碍。三、成桩工艺挥（一）水泥搅硬拌桩机就位；子（二）叶片喷耍浆搅拌并下沉机，下沉速度不蜜大于式lm逆／挖min著，下沉时旋转成速度不大于乘60嫂转／岁min爹。隔（三）喷浆搅胞拌并上提。叶县片下沉到底后戏，原地喷浆一炼定时间；以同植样速度上提至龙孔口，于是水冰泥搅拌桩成桩蹈完毕。必要时快在孔口以下愧1牛／咐3床桩长段进行复遍搅拌。单（四）关闭水菊泥搅拌机，移谁机至下一个桩劣位。愧四、水泥搅拌赛桩复合地基基假础开挖湖水泥搅拌桩成婆桩施工完毕后筑，基础开挖时遣应将上部羡500cm腥左右成型较差掌的桩段挖去，录然后再浇筑混养凝土基础。五、质量检验占根据《建筑地渐基处理技术规脸范》（串JGJ7茶9念—晌2002决）规定，水泥粮搅拌桩应在成泻桩后押7d刮内用轻便触探险器钻取桩身加龟固土样，观察喘搅拌均匀程度毫，同时根据轻乡便触探击数用礼对比法判断桩敏身强度。被检富验的桩的数量辨应不少于完成晌桩数的证2槐％。烘在下列情况下瓣尚应进行取样贪、单桩载荷试兰验或开挖检验竹：弟1.谈经触探检验，弊对桩身强度有剥怀疑的桩应钻弱取桩身芯样，骄制成试块并测妹定桩身强度，口2.炮场地复杂或施旁工有问题的桩缠应进行单桩载被荷试验，检验槽其承载力；拨3.贩对相邻桩搭接记要求严格的工研程，应在桩养增护到一定龄期园时选取数根桩滴体进行开挖检祸验。下镜基槽开后，应养检验桩位、桩昼数与桩顶质量夸，如不符合规桐定要求，则应初采取有效补救姓措施。言鬼据现有轻便触海探击数（话N把10嫌）与水泥强度菊（肠q厉u榆）对比资料，落似有如下关系叼：漆表温1答震禁游轻便触探击数晓（偶N泊10猾）与水泥土强认度（壶q触u嘱）关系轿涉岗妇N说10肚（击数）恋15公20~25地30~35子>40牛q润u预（部kPa汪）往200按300柱400对>500洪六、水泥搅拌垂桩复合地基载互荷试验要点：芳(育一鸭)副复合地基载荷烘试验的压板可蜻用方形或矩形姨。单桩复合地刑基载荷试验压昂板的面积为耀一根桩承担的淹处理面积；多矮桩复合地基载荐荷试验压板的商尺寸按实际桩以数所承担的处绿理面积确定。私(对二脚)归压板底高程应上与基础底面设炎计高程相同，削压板下宜设中堆粗砂找平层。托(凤三农)燕加荷等