水泥土搅拌法计算书

1、补 充 结 构 设 计 计 算 书 项目名称 ：# 子项名称 ：# 专 业 ： # 设计阶段 ：#编 制校 对审 核#2017年 月水泥土搅拌法计算书项目名称_设 计_校 对_审核_一、设计资料1.1地基处理方法：水泥土搅拌桩复合地基1.2基础参数：基础类型：矩形基础基础长度L：3.60m基础宽度B：2.60m褥垫层厚度：300mm基础覆土容重：18.00kN/m31.3荷载效应组合：标准组合轴力Fk：280.00kN标准组合弯矩Mkx：45.00kNm标准组合弯矩Mky：0.00kNm准永久组合轴力F：185.00kN1.4桩参数：布桩形式：矩形X向间距：1.00m，X向边距：0.00mY向

2、间距：1.00m，Y向边距：0.00m桩长l：9.50m，桩径d：500mm桩间土承载力发挥系数：0.30桩端土承载力折减系数：0.50单桩承载力折减系数：1.001.00桩身强度折减系数：0.25桩身水泥土抗压强度：fcu=2.50MPa1.5地基变形计算参数：自动确定地基变形计算深度自动确定地基变形经验系数1.6地基处理设计依据建筑地基处理技术规范 （JGJ 79-2012）建筑地基基础设计规范 （GB50007-2011）1.7土层参数:天然地面标高：0.00m水位标高：-0.50m桩顶标高：-1.90m土层参数表格层号土层名称厚度m容重kN/m3压缩模量MPa承载力kPahd桩侧阻力k

3、Pa桩端阻力kPa1填土5.9216.502.0030.001.000.000.002淤泥质土2.3016.302.5050.001.008.000.003粘土2.2018.305.20110.001.0012.00110.004粘土10.0019.309.00210.001.0020.00210.00注:表中承载力指天然地基承载力特征值(kPa)、hd基础埋深的地基承载力修正系数桩侧阻力指桩侧阻力特征值(kPa)、桩端阻力指桩端阻力特征值(kPa)桩在土层中的相对位置土层计算厚度(m)桩侧阻力kPa桩端阻力kPa14.020.000.0022.308.000.0032.2012.00110.

4、0040.9820.00210.00二、复合地基承载力计算2.1单桩竖向承载力特征值计算由建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2012）式7.1.5-3式中:up-桩的周长(m)，up= 1.5708mqsi-桩周第i层土的侧阻力特征值(kPa)qp-桩端地基土未经修正的承载力特征值(kPa)，qp = 210.00kPali-第i层土的厚度(m)Ap-桩的截面积（m2），Ap=0.1963m2ap-桩端土承载力折减系数，ap=0.501.5708(0.004.02+8.002.30+12.002.20+20.000.98)+0.50000.1963210.00 = 121.78 kN由建筑地

5、基处理技术规范（JGJ 79-2012）式7.3.3式中:fcu-桩身水泥土抗压强度，fcu= 2.50MPah-桩身强度折减系数，h=0.25122.72 kN按桩身材料强度确定的单桩承载力Ra2不小于由桩周土和桩端土抗力提供的单桩承载力Ra1。121.78 kN计算时按120.00 kN取值2.2面积置换率计算由建筑地基处理技术规范式7.1.5-1计算d-桩身平均直径,d=0.50mde- 一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径de=1.13s1、s2-桩X向间距、Y向间距,s1=1.00m、s2=1.00m2.3复合地基承载力计算由建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2012）式7.1.5

6、-2式中:fspk-复合地基承载力特征值（kPa）l-单桩承载力发挥系数，l=1.00m-面积置换率，m=19.58%Ra-单桩竖向承载力特征值，Ra=120.00kNb-桩间土承载力发挥系数，b=0.30fsk-处理后桩间土承载力特征值（kPa），取天然地基承载力特征值，fsk=30.00kPafspa = fspk+gm(d-0.50)上式中 g0为自天然地面以下深度1.90m范围内天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 9.13 kN/m3复合地基承载力特征值计算时不考虑深度修正fspa = fspk =126.89kPa轴心荷载作用下Gk = gGAd-gWA

7、dw = 18.00 3.60 2.60 1.90- 10 3.60 2.60 1.40 = 189.07 kN pk 0,满足要求 = 58.13kPa pkmax=1.2fa,满足要求三、变形计算3.1计算基础底面的附加压力荷载效应准永久组合时基础底面平均压力为：Gk = gGAd-gWAdw = 18.00 3.60 2.60 1.90 - 10 3.60 2.60 1.40 = 189.07 kN基础底面自重压力为：pc= g0d=9.131.90=17.35kPa基础底面的附加压力为：p0=pk-pc=39.96 - 17.35 = 22.61kPa3.2确定Dz按建筑地基基础设计规

8、范（GB50007-2011）表5.3.7：由b=2.60得Dz=0.603.3确定沉降计算深度沉降计算深度按地基规范式5.3.7由程序自动确定 zn = 7.20 m3.4计算复合土层的压缩模量复合土层的分层与天然地基相同, 各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的z倍Espi = zEsiEspi-复合地基处理范围内第i层土修正后的压缩模量(MPa)Esi-复合地基处理范围内第i层土原始的压缩模量(MPa)z值按建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2012 ）式(7.1.7)确定fak-基础底面下天然地基承载力特征值(kPa), fak = 30.00kPa计算分层沉降量根据建筑地基

9、基础设计规范（GB50007-2011）表 K.0.1-2可得到平均附加应力系数，计算的分层沉降值见下表：建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）的分层总和法沉降计算表z(m)l1/b1z/b1azaziai - zi-1ai-1Espi(MPa)Dsi = p0(ziai - zi-1ai-1)/EspiDsi(mm)01.38040.25=1.000 4.021.383.0940.1478=0.59132.37692.37698.466.356.3546.321.384.8640.1077=0.43072.72230.345410.570.747.0936.601.385.0840

10、.1041=0.41662.74950.027221.990.037.1217.201.385.5440.0973=0.38912.80150.051921.990.057.174上表中 l1 = L/2 = 1.80m, b1 = B/2 = 1.30mz = 7.20m范围内的计算沉降量Ds = 7.17 mm, z = 6.60m至7.20m(Dz为0.60m), 土层计算沉降量Dsn = 0.05 mm 0.025Dsi = 0.025 7.17 = 0.18 mm, 满足要求3.5确定沉降计算经验系数ys由沉降计算深度范围内压缩模量的当量值Es可由建筑地基处理技术规范式7.1.8得E

11、s = Ai = p0(ziai - zi-1ai-1)Aj = p0(zjaj - zj-1aj-1)式中Ai为第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值式中Aj为第j层土附加应力系数沿土层厚度的积分值Ai +Aj = p0 2.80 = 2.80p0p0 (+ + + )= p0 (0.28 + 0.03 + 0.00 + 0.00)= 0.32p0Es = 8.83 MPa查建筑地基处理技术规范表7.1.8得ys = 0.6313.6最终的沉降量s = yss = ysDsi = 0.631 7.17 = 4.53 mm四、下卧土层承载力验算基础底面的附加压力基础底面平均压力为：pk= 50

12、.11kPa基础底面自重压力为：pc= g0d=9.131.90=17.35kPa基础底面的附加压力为：p0=pk-pc=50.11 - 17.35 = 32.76kPa第4层土承载力验算：(1)计算基底下9.50m处的附加压力a = 3.60/2 = 1.80, b = 2.60/2 = 1.30, 由建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）表 K.0.1-1可得附加应力系数，a = 0.012pz = 4ap0 = 40.01232.76 = 1.55 kPa(2)计算基底下9.50m处的自重压力pcz = g0d上式中 g0为自天然地面以下深度11.40m范围内天然土层的加权平均

13、重度，其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 7.49 kN/m3pcz = 7.4911.40 = 85.34 kPa(3)计算基底下9.50m处的经深度修正后地基承载力特征值fa = fak + hdg0(d-0.50) = 210.00 + 1.007.49(11.40-0.50)= 291.60 kPapz+pcz = 1.55 + 85.34 = 86.90 kPa = fa = 291.60 kPa第4层土承载力满足要求五、施工技术要求及质量检验5.1施工工艺施工工艺1、水泥土搅拌法施工现场施工前应予以平整，清除地上和地下的障碍物。2、水泥土搅拌桩施工前，应根据设计进行工艺性试桩

14、，数量不得少于3根，多轴搅拌施工不得少于3组。应对工艺试桩的质量进行检验，确定施工参数。3、搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配，干法搅拌时钻头每转一圈的提升（或下沉）量宜为1015mm，确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。4、搅拌桩施工时，停浆（灰）面应高于桩顶设计标高500mm。在开挖基坑时，应将桩顶以上土层及桩顶施工质量较差的桩段，采用人工挖除。5、施工中，应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直允许偏差和桩位允许偏差应满足规范相关规定；成桩直径和桩长不得小于设计值。6、水泥土搅拌法施工应包括下列主要步骤：1)搅

15、拌机械就位、调平；2)预搅下沉至设计加固深度；3)边喷浆（粉）、边搅拌提升直至预定的停浆（灰）面；4)重复搅拌下沉至设计加固深度；5)根据设计要求，喷浆（粉）或仅搅拌提升直至预定的停浆（灰）面；6)关闭搅拌机械；在预（复）搅下沉时，也可采用喷浆（粉）的施工工艺，但必须确保全桩长上下至少再重复搅拌一次。对地基土进行干法咬合加固时，如复搅困难，可采用慢速搅拌，保证搅拌的均匀性。7、水泥土搅拌湿法施工应符合下列规定：1)施工前，应确定灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过工艺性成桩试验确定施工工艺。2)施工中所使用的水泥都应过筛，制备好的浆液

16、不得离析，泵送应连续进行，拌制水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间应记录；喷浆量及搅拌深度应采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。3)搅拌机喷浆提升的速度和次数应符合施工工艺的要求，并设专人进行记录。4)当水泥浆液到达出浆口后，应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。5)搅拌机预搅下沉时，不宜冲水，当遇到硬土层下沉太慢时，可适量冲水。6)施工过程中，如因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。苦停机超过3h，宜先拆卸输浆管路，并妥加清洗。7)壁状加固时，相邻桩的施工时间间隔不宜超过12h。8、水泥土搅拌干法施工应符

17、合下列规定：1)喷粉施工前，应检查搅拌机械、供粉泵、送气（粉）管路、接头和阀门的密封性、可靠性。送气（粉）管路的长度不宜大于60m。2)搅拌头每旋转一周，其提升高度不得超过15mm。3)搅拌头的直径应定期复核检查，其磨耗量不得大于10mm。4)当搅拌头到达设计桩底以上1.5m时，应开启喷粉机提前进行喷粉作业，当搅拌头提升至地面下500mm时，喷粉机应停止喷粉。5)成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1m处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。9、水泥土搅拌桩干法施工机械必须配置经国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。5.2水泥土搅拌桩复合地基质量检验应符合下列规定：1、施工过程中应随时检查施工记录和计量记录。2、水泥土搅拌桩的施工质量检验可采用以下方法：1)成桩3d内，采用轻型动力触探（N10）检查上部桩身的均匀性，检验数量为施工总桩数的1%，且不少于3根。1)成