搅拌桩软基处理计算书

1 t 5 设计计算 5 1 单桩承载力的计算 5 1 1 确定桩长 根据已知地质条件资料 层粉质粘土呈上软下硬趋势 系 层粉 质粘土与 层粉质粘土之间过渡层 厚薄不均 可作为拟建建筑物的水 泥土搅拌桩的持力层 故选用有效桩长为 7 5 米 施工时超搅 500mm 选择桩直径为 500mm 地下稳定水位埋深 0 88m 5 1 2 确定单桩竖向承载力标准值 d K R 13 25 1 577 50 5 0 196 170 172 68 d Ksppp Rq U lA q kN 式中 桩周土的平均摩擦力 取加权平均值 13 25kPa s q 桩周长度 直径为 500mm 的桩的周长为 1 57m p U 搅拌桩的有效长度 取 7 5m l 桩端天然地基土的承载力标准值 已知资料为 p q 170kPa 桩端天然地基土的承载力折减系数 可取 0 4 0 6 此取 0 5 桩的截面积 直径 500mm 的桩的截面积为 0 196 p A 5 1 3 确定水泥土的无侧限抗压强度 cu k f 2 172 68 0 35 0 196 2517 183 d K cu k p R f A kPa t式中 与水泥土搅拌桩身加固土配比相同的室内加固土 cu k f 试 块 边长为 70 7mm 的立方体 也可采用边长为 50mm 可立方体 的无侧限抗压强度平均值 强度折减系数 可取 0 35 0 50 此处取 0 35 根据室内配合比试验资料及计算结果 可确定水泥采用 32 5 级普 通硅酸盐水泥 水泥掺量按被加固湿土质量的 15 左右 水灰比为 0 5 左右 5 2 搅拌桩复合地基承载力的计算 深层搅拌水泥土桩的承载力性状与刚性桩相似 设计时可仅在上部 结构基础范围内布桩 但是 由于搅拌桩桩身强度较刚性桩为低 在垂 直荷载作用下有一定的压缩变形 在桩身压缩变形的同时 其周围的软 土也能分担一部分荷载 因此 在桩的间距较大时 水泥土搅拌桩可与 周围的软土组成柔性桩复合地基 5 2 1 计算置换率 m 上部结构对地基要求达到的承载力为 170kPa 单桩设计的承 sp k f 载力为 172 68kN 按下式求所需置换率 d K R 3 1700 3 114 54 172 68 0 3 114 54 0 196 0 16 sp ks k d K s k p ff m R f A 式中 复合地基承载力标准值 取 170kPa sp k f 面积置换率 m 桩间天然地基土承载力标准值 取加权平均值 s k f t114 54kPa 桩间土承载力折减系数 当桩端土为软土时 可取 0 5 1 0 当桩端土为硬土时 可取 0 1 0 4 当不考 虑桩间软土的作用时 可取零 此处取 0 3 5 2 2 确定总桩数n 0 16 1814 976 0 196 1482 p mA n A 式中 基础底面积 由基础平面图的资料可得 A 2 126 04 14 41814 976m 实际取桩的总数为 1523 5 3 桩位平面布置 选择柱状加固 条基宽度分别为 1 0 9 Bm 2 1 0 Bm 3 1 2 Bm 4 1 4 Bm 5 1 5 Bm 6 1 7 Bm 7 1 8 Bm 8 1 9 Bm 9 2 0Bm 4 11 0 16 0 90 7344 0 196 m nB Ap m 1 1 1 1 34Sm n 22 0 16 1 00 1863 0 196 m nB Ap m 2 2 1 1 23Sm n t 33 0 16 1 20 9796 0 196 m nB Ap m 3 3 1 1 02Sm n 44 0 16 1 41 1429 0 196 m nB Ap m 4 4 1 0 87Sm n 55 0 16 1 51 2245 0 196 m nB Ap m 5 5 1 0 82Sm n 66 0 16 1 71 3878 0 196 m nB Ap m 6 6 1 0 72Sm n 77 0 16 1 81 4694 0 196 m nB Ap m 5 7 7 1 0 68Sm n 88 0 16 1 91 551 0 196 m nB Ap m 8 8 1 0 64Sm n 99 0 16 2 01 6327 0 196 m nB Ap m t 9 9 1 0 61Sm n 实际桩距具体见桩的平面布置图 5 4 下卧层地基强度的验算 按群桩作用原理进行下卧层地基验算 即将搅拌桩和桩间土视为一 个假想的实体基础 考虑假想实体基础侧面与土的摩擦力 验算假想基 础底面 下卧层地基 的承载力 5 4 1 计算假想实体基础地面积 1 A 1 126040 166004 4004400195049503950 48001500 13504950 3503300 39504500 1200 4000 5850395042003600 12004300 5001200 5005850 18004200 1200 6 1750 58501750 3501050 34004450 800345 A 2 2 0 61001850 3400 3400 5005100 600 1814976000460780000300450000 1053746000 1053 746 mm m 5 4 2 计算假想实体基础侧表面积 s A 6 4 144001650 3 1740027504150043950 6 480023300242002195024950435024000 2585045004350243002 6 1350093002 17504495023502105023400 6185025002 60025100610 s A 2 2 023450244502800 4 13500 7 5 71420067200054000 7 5 9991500000 9991 5 mm m t5 4 3 计算假想实体基础自重 3 19 8 0 110 27 19 20 8 9 20 99 9 3 1 17 9 1 1 35 9 52 9 40 81 10 1 7 5 9 918 p kN m 1 9 918 1053 746 7 5 78379 735 p GA l kN 5 4 4 计算假想实体基础底面压力 f 1 1 170 1814 97678379 735 13 25 9991 5 114 54 1814 976 1053 764 1053 746 158 81 sp ksss k fAGqAfAA f A kPa 5 4 5 计算假想实体基础底面经修正后的地基土承载力f 1 5 1701 0 9 918 7 5 1 5 229 508 sp kDp ffmD kPa 深度修正系数 取 1 0 D m 7 埋深 取 7 5m D 比较可知 所以下卧层强度满足要求 ff 5 5 沉降计算 当搅拌桩复合地基承受上部基础传递来的垂荷载后 所产生的垂直 沉降 包括桩土复合层本身的压缩变形和桩土复合地面以下土的沉降s 1 s 量 即 2 s 12 sss t5 5 1 桩土复合层的压缩变形 1 s 计算桩群顶面的平均压力P 1 1 sp ks k fAfAA P A 170 1814 976 114 54 1814 976 1053 746 1053 746 210 065kPa 计算桩群体的变形模量 0 E 0 1 0 61 302061 96 10 16 5560 53000 314 ps EmEm E kPa 水泥土搅拌桩的变形模量 p E 50 1201202517 183302061 96 pcu k EEfkPa 桩间土的变形模量 取加权平均值 5560kPa s E 计算桩群底面土的附加压力 0 158 81 9 918 7 5 84 43 p Pfl kPa 8 计算桩土复合层的压缩变形 1 s 0 1 0 2 210 06584 43 7 5 53000 314 0 0208 PPl s E m 5 5 2 桩土复合体地面以下未加固土体的压缩变形 2 s t桩的有效长度为 7 5m 施工时要超搅 500mm 故桩深为 8m 基 础宽度选取条基中的主要部分 取 1 8m 上部结构的荷载为 F 400kN m 按比例绘制地基土层分布剖面图 如图 5 1 计算地基土的自重应力 详见图 5 1 c 计算基础底面接触压力P 4001 8 1 8 9 918 1 8 1 301 566 FG P A kPa 9 土的自重 应力 z 84 285 91 456 109 249 130 257 134 398 222 222 198 542 78 469 31 022 26 844 基础的附 加应力 z 8 00 0 71 1 82 080 41 图5 1地基应力分布图 计算基础底面附加应力 0 0 301 5669 918 8 222 222 PD kPa 计算地基中的附加应力 z 基础底面为矩形 用角点法计算 分成相等的四小块 计算边长 附加应力 其中应力系数查表 1 8 1 0lm bm 0 4 zc kPa c 列表计算如表 5 1 附加应力计算 表 5 1 深度 z m l bz b c 0 4 zc kPa 10 0 0 71 1 8 1 8 0 0 71 0 2500 0 2237 222 222 198 842 2 51 4 59 5 0 1 8 1 8 1 8 2 51 4 59 5 0 0 0883 0 0349 0 0302 78 489 31 022 26 844 计算桩土复合体地面以下未加固土体的压缩变形 2 s 2 0 11 1 222 222222 222 1 144 0 71 0 8678 2 51 0 4537 0 0080 012 222 222 0 71 0 8678 4 59 0 27962 51 0 4537 0 01 222 222 5 0 2604 59 0 2796 0 0093 s n siiii isi ss P zz E 1 144 0 03 0 034m 式中 沉降计算经验参数 查表取 1 144 s 地基沉降范围内所划分的土层数 n t 基地附加应力 0 P 基础底面下 第 i 层土的压缩模量 按实际应力范围取 si E 值 基础底面至第 i 层土 第 i 1 层土地面的距离 i z 1i z 基础底面计算点至第 i