水泥罐基础设计方案和对策

目 录\l“_TOC_250011“一、编制依据 2二、工程概况 2\l“_TOC_250010“三、地基处理及施工方法 3\l“_TOC_250009“四、水泥罐根底设计 4\l“_TOC_250008“1、参数信息 42、根底最小尺寸计算 43、根底承载力计算 54、垫层宽度验算 6\l“_TOC_250007“5、垫层厚度验算 7\l“_TOC_250006“6、地基根底承载力验算 8\l“_TOC_250005“7、受冲切承载力验算 8\l“_TOC_250004“8、抗倾覆力矩计算： 9\l“_TOC_250003“9、承台配筋计算 10五、水泥罐根底配平面位置及配筋图详见附后图 11六、水泥罐根底施工技术要求 11\l“_TOC_250002“1、水泥罐根底持力层的验收方法 11\l“_TOC_250001“2、材料要求 11\l“_TOC_250000“3、根底验收要求 11一、编制依据(GB5007-2023)；(DBJ15-31-2023)；3.《建筑构造荷载标准》(GB50009-2023)；4.《建筑地基处理技术标准》(JGJ79-2023)；5.《混凝土构造设计标准》(GB50010-2023)(2023岩土工程勘查报告；二、工程概况第一节 工程简介龙归保障性住房工程施工总承包〔标段九〕工程，建设地点位于广州市白云区龙归镇。主要构造为钢筋混凝土框架构造，地下室 2层，地下裙楼 3层、4栋31层塔楼建筑高度为 99.85m.建筑总面积为 130924㎡其中地上为91900㎡地下为30924㎡。基坑总面积约为 22190㎡，周长为604米，基坑深度为 10.95米，其中基坑支护不在本工程承包范围内。建设单位为广州市住房保障办公室， 设计单位为中信华南建筑设计争论院，勘察单位为广州市城市规划勘测设计争论院，监理单位为广州市广州工程建设监理，施工单位为广东省第一建筑工程。建筑设计使用年限为二类〔 建筑物抗震设防烈度为 7度；建筑物屋面防水等级为二级；建筑物地下室防水等级为二级。依据广州市有关文件治理规定，本工程全部使用散装水泥，工程部依据本工程水泥量的290T1#水泥13.8m，东边自编〔具体位置见现场平面布置图次为：人工回填土，厚度1.59m，由于此处为地下为市政管道，回填土经压实后已达半年，80KPa6.1m，ama；1.3m2.3MPa；微风化风化泥质粉砂岩，厚5.7m6MPa。三、地基处理及施工方法1.14m为水泥罐根底的持力层。为了增加地基根底的承载力，在根底垫层底下的回填土4m×4m区50cm×50cm3.5m的木桩，木桩进入粉质粘土层1m，木桩尾径10cm60〔如下木桩示意图所示。材料要求5%。5050%以内，5%。2、施工要点1.0m止振捣时塌方。200~250人工级配的砂碎石，应先将砂、碎石拌和均匀后，再铺夯压实。垫层铺设时，严禁扰动垫层下卧层及侧壁的脆弱土层，防止被践踏、受浸泡而降低其强度。如垫层下有厚度较小的淤泥或淤泥质土层，在碾压荷载下抛石能挤入该层底面时，再做垫层。200~250㎜、砂石最优含水量掌握在15~20%，施工机具承受平板式振捣器往复振捣，振捣器移动时，每行应搭接三分之一，以防振动面积不搭接。必要时应在垫层上铺板行走。3、质量掌握砂、碎石等原材料质量、协作比应符合设计要求，砂、碎石应搅拌均匀。施工过程中必需检查分层厚度，搭接局部的压实状况、压实遍数。砂和砂碎石地基的质量验收标准应符合《建筑地基处理技术标准》(JGJ79-2023)的要求。4、砂及砂碎石地基承载力特征值的取值查《建筑地基与根底施工手册〔其次版6-10，得知稍密砂夹石垫层承载力特征值200~250KPafak=180KPa。四、水泥罐根底设计1、参数信息水泥罐自重F1=90T，高度H=11.0m，水泥罐尺寸d=3m，水泥罐根底混凝土强度等级：C35，根底宽度Bc=3.5m，根底埋深D=0.5m，垫层宽度B`=4.0m，垫层厚度D`=0.5m。2、根底最小尺寸计算H=0.5m根底的最小宽度取：Bc=3.5m3、根底承载力计算依据《建筑地基根底设计标准》(GB50007-2023)第5.2条承载力计算。计算简图：木桩示意图根底设计值计算公式：当考虑偏心距较大时的根底设计值计算公式：式中F──水泥罐作用于根底的竖向力F=1.2×900=1080kN；G──根底自重与根底上面的土的自重，G=1.2×25.0×Bc×Bc×Hc=183.75kN；Bc──根底底面的宽度，取Bc=3.5m；W=Bc×Bc×Bc/6=7.15m3；M──倾覆力矩，由水平风荷载产生的力距；经计算得到，风荷载标准值Wk0.7×0.500×1.000×0.740.259kN/m2。M=1.4×3×11×Wk×5.5=65.8kN.ma──合力作用点至根底底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算：a=3.5/2-65.8/(1080+183.75)=1.70m。经过计算得到：最大压力设计值Pmax=(183.75+1080)/3.52+65.8/7.15=112.37kPa最小压力设计值Pmin(183.75+1080)/3.52-65.8/7.15=93.96kPa偏心距较大时压力设计值Pkmax=2×(183.75+1080)/(3×3.5×1.70)=141.60kPa4、垫层宽度验算依据《建筑地基处理技术标准》(JGJ79-2023)第4.2.1条计算。垫层的宽度应满足根底底面应力集中的要求,可按下式计算：B`≥Bc+2ZtgθZ──根底底面下垫层的厚度(m)θ──垫层的压力集中角(经查表取θ=20o)B`≥Bc+2Ztgθ=3.5+2×0.5×tg20o=3.86满足要求5、垫层厚度验算PZ+PCZ≤fa正后的地基承载力特征值。垫层的厚度一般为0.5~2.5m,现在取D`=0.5m,PZ+PCZ=3.5×3.5〔1080+183.75〕/(3.5×3.5)-0】/〔3.5+2×0.5×tg20o〕^2=84.64KPa≤fa=90KPa经计算垫层厚度满足要求。PZ〔a；PZBc×Bc〔PK-PC〕/〔Bc+2D`tgθ〕2PKa；P〔a；〔回填土〕的修正后的地基承载力特征值(kN/m2)，垫层底面处土层〔回填土〕的修正后的地基承载力特征值计算：其中 层底面处土层地基承载力特征值，取80.00kN/m2；b──根底宽度地基承载力修正系数，取0.00；d──根底埋深地基承载力修正系数，取1.00；──根底垫层底面以下土的重度，取20.00kN/m3；3；b──根底底面宽度，取4.00m；d──根底埋深度,取1.0m。解得地基承载力设计值 fa=80+0+1×20×〔1-0.5〕=90kPa6、地基根底承载力验算第5.2.3条。计算公式如下：其中fa──修正后的地基承载力特征值(kN/m2)；fak──地基承载力特征值，取150.00kN/m2；b──根底宽度地基承载力修正系数，取3.00；d──根底埋深地基承载力修正系数，取4.40；──根底底面以下土的重度，取20.00kN/m3；m；b──根底底面宽度，取3.50m；d──根底埋深度,取0.50m。fa=150+3×20×〔3.5-3〕+4.4×20×〔0.5-0.5〕解得地基承载力修正扣特征值 fa=180kPafa=180kPa大于最大压力设计值Pmax=112.37kPa，满足要求！大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=141.60kPa，满足要求！7、受冲切承载力验算依据《建筑地基根底设计标准》GB50007-2023第8.2.7条。验算公式如下：式中 hp──受冲切承载力截面高度影响系数，取 ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57kPa；am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度：am=[2+(2+2×0.45)]/2=2.45m；h0──承台的有效高度，取h0=0.45m；Pj──最大压力设计值，取Pj=141.6kPa；Fl──实际冲切承载力：Fl=141.6×(3.5+2.9)×0.3/2=135.94kN。允许冲切力：0.7×1×1.57×2450×450=1211647N=1211.647kN实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！8、抗倾覆力矩计算：F=1.2×900=1080kN；G──根底自重与根底上面的土的自重，G=183.75+0=183.75KNBc──根底底面的宽度，取Bc=3.5m；M1──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=65.8KN.m依据条件可计算出抗倾覆力矩MM/M1=2211.56/65.8﹥1.6所以本水泥罐根底抗倾覆力矩满足要求。9、承台配筋计算依据《建筑地基根底设计标准》GB50007-2023第8.2.7条。1.抗弯计算，计算公式如下：式中a1──截面I-I至基底边缘的距离，取a1=0.75m；P──截面I-I处的基底反力：P=141.6×(3×1.7-0.75)/(3×1.7)=120.78kPa；a”──截面I-I在基底的投影长度,取a”=2m。经过计算得M=0.752×[(2×3.5+2)×(141.6+120.78-2×183.75/3.52141.6-120.78)×3.5]/12=101.45kN.m。2.配筋面积计算,公式如下：依据《混凝土构造设计标准》GB50010-2023式中 1──系数，当混凝土强度不超过C50时， 为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定；16.7N/mm^2；h0──承台的计算高度。经过计算得 s=101.45×106/(1.00×16.7×3.5×103×4502)=0.0086=1-(1-2×0.0086)0.5=0.0086s=1-0.0086/2=0.9957As=101.45×106/(0.9957×450×300.00)=754.73mm2。由于最小配筋率为0.15%，所以最小配筋面积为：50