2.人工地基上的浅基础(灰土垫层).doc

2、人工地基上的浅基础（灰土垫层）根据建筑物使用要求及场地地质、水文地质条件，建议采用灰土垫层法对地基进行处理，即采用大开挖，挖除第层及部分第层，换填2.0m厚的3:7灰土垫层，在灰土垫层之上做独立基础。灰土垫层的初步设计如下：（1）依据jgj79-2002规范第4.2.1条，垫层的厚度z应根据下卧层的承载力确定，并符合下式：pz+pczfaz式中：pz-垫层底面处的附加压力pcz-垫层底面处土的自重压力faz-垫层底面处土层的地基承载力特征值（深度修正后）。（2）、灰土垫层的承载力灰土垫层的承载力宜通过现场载荷试验确定，本工程的地基础设计等级为丙级，当3:7灰土垫层的压实系数不小于0.95时，其承载力特征值fa可采用200kpa。(3)、计算基础底面面积a： 根据基础面积公式：条形基础公式： b fk/fa-d正方形基础公式：b=l 矩形基础公式： a=lb fk/ fa-d注：一般将有偏心荷载的建筑设为矩形，可先按中心荷载作用计算基底面积a ，根据偏心荷载的大小，将基底面积增大10-50%后，即：a=1.1-1.5a0，一般在设基础长宽比：n=l/b=1.5则有：基础宽度：b=基础长度：l=1.5b就可以了。根椐基础形式按下面公式求算a： 矩形基础的面积计算公式：a=灰土垫层的地基承载力特征值不做深度修正fa=200kpa，单柱荷重fk=3000kn，基础埋深d=1.50m，基础及上伏土的平均重度=20kn/m3。代入矩形基础面积计算公式：a=17.64m2因需考虑有偏心荷载，需将基底面积增大30%，即a=17.61.3=22.88m2 基础宽度b=3.9m 基础长度l=1.53.9=5.9m (4)、灰土垫层强度fak的验算灰土垫层的强度要滿足gb5007-2002 规范中5.2.1-1式： fakpk 求基础底面处的平均压力值pk：按gb5007-2002 规范中5.2.2-1公式： 式中：fk-上部结构传至基础顶面的竖向压力=3000kngk-基础自重和基础上的土重；矩形基础gk=l.b.d. (式中: l、b、d分别为基础础的长度、宽度和埋深； 为基础和上伏土的平均重度取20kn/m3)a-基础底面面积。取23.0m2基础自重和基础上的土重：gk=3.95.91.520=690.3代入公式 =kpa灰土垫层的fa=200kpa基础底面处的平均压力值pk=160.44kpa, 灰土垫层的强度滿足要求,但基础面积过大，上部荷载如超过2500kn时，地基承载力要求大于250kpa才行。(4)灰土垫层厚度验算、 求灰土垫层底面处的附加压力值pz:矩形基础：pz= 式中：b-矩形基础底面的宽度=3.9ml-矩形基础的底面长度=5.9mpk-基础底面压力=160.44kpapc-基础底面处土的自重压力=d=1.518.2=27.3kpaz-基础底面下垫层的厚度=2.0m垫层的压力扩散角灰土取28(tan28=0.53)pz=、求垫层底面处土的自重压力pcz_=（垫层底面到地面的距离为3.5m，第层的平均重度为17.5kn/m3）pcz=3.518.2=63.7kpapz+pcz=63.45+63.7=127.15kpa、求垫层底面处土层经深度修正后的地基承载力特征值faz：可根椐下式计算：faz=fak+dm(d-0.5) 式中：faz-经深度修正后的下卧层承载力特征值； fak-下卧层的承载力特征值=100kpad-承载力的深度修正系数=1.0m- 基础(垫层)底面以上土的加权平均重度=18.2kpad- 灰土垫层底面的埋置深度=3.5m代入公式计算：faz=fak+dm(d-0.5)=100+1.018.2(3.5-0.5)= 154.6kpa faz=154.6kpapz+pcz=63.45+63.7=127.15kpa 下卧层强度滿足要求。（5）灰土垫层的宽度整片垫层的平面处理范围，毎边超出建筑物外墙基础外缘宽度，不应小于垫层的厚度，并不应小于2.0m （6）垫层的施工 a、灰土垫层土的填料要求：灰土垫层的灰、土体积比宜为2：8或3：7，土料粒径不得大于15mm，宜用不含松软杂质的粉质粘土,不宜使用块状粘土及砂质粉土，灰土所使用的消石灰应符合级以上标准，石灰应消解3-4天，并筛除生石灰块后再使用。其粒径不得大于5mm，灰土混合料应拌合均匀，含水量适中，简易别方法是：捏紧成团，落地开花。b、灰土垫层的碾压机具及虚铺厚度：应选用12-16吨双轮震动压路机，其虚铺厚度应控制为20-30mm。c、在地下水位以下的基槽（坑）内施工时，应采取排水措施，使在无水状态下施工，入槽（坑）内的灰土，不得隔日夯打碾压，夯实后的灰土三日内不得受水浸泡。（7）、灰土垫层的质量检验：可采用环刀法（采取原状土试样）贯入法、静力触探、型动力触探、标准贯入试验等方法进行检验。一般采用环刀法：取样点应在每层厚度的2/3深度处，检验点数：对大基坑每50-100m2应有一个检测点；对基槽每10-20m长度内应有一个检测点；对每个独立柱基内应有一个检测点；质量要求：灰土垫层的压实系数c0.95 d=15.0kn/m3垫层竣工验收若采用载荷试验检验其承载力时，每个单体工程不宜少于3点。（7）基坑开挖及边坡稳定采用大开挖方式进行灰土垫层施工，基坑开挖深度一般达3.5m，椐剪切试验结果，按朗肯理论，粘性土侧壁允许自立高度hc按下式验算：hc=2c/tna（45+/2）式中：hc允许自立高度