水泥罐基础设计方案

【龙归保障性住房项目施工总承包（标段九）项目水泥罐基础专项施工方案】PAGEPAGE2广东省第一建筑工程有限公司目录一、编制依据 2二、工程概况 2三、地基处理及施工方法 3四、水泥罐基础设计 41、参数信息 42、基础最小尺寸计算 53、基础承载力计算 54、垫层宽度验算 65、垫层厚度验算 76、地基基础承载力验算 87、受冲切承载力验算 88、抗倾覆力矩计算： 99、承台配筋计算 10五、水泥罐基础配平面位置及配筋图详见附后图 11六、水泥罐基础施工技术要求 111、水泥罐基础持力层的验收方法 112、材料要求 113、基础验收要求 11一、编制依据1．《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)；2.《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)；3.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)； 4.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)；5.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)(2006年版)；6.《简明钢筋混凝土结构计算手册》；7.岩土工程勘查报告；8.《建筑地基与基础施工手册》(第二版,江正荣主编)。二、工程概况工程简介龙归保障性住房项目施工总承包（标段九）工程，建设地点位于广州市白云区龙归镇。主要结构为钢筋混凝土框架结构，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（集团）建筑设计研究院，勘察单位为广州市城市规划勘测设计研究院，监理单位为广州市广州工程建设监理有限公司，施工单位为广东省第一建筑工程有限公司。建筑设计使用年限为二类（50年以上）；建筑物防火为一类、耐火等级为一级；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。按照广州市有关文件管理规定，本工程全部使用散装水泥，项目部根据本工程水泥量的需要情况，并结合施工现场实际情况需要安装2个90T的散装水泥罐。西边自编号为1#水泥2、基础最小尺寸计算基础的最小厚度取：H=0.5基础的最小宽度取：Bc=3.5m3、基础承载力计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2条承载力计算。计算简图：木桩示意图基础设计值计算公式：当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式：式中F──水泥罐作用于基础的竖向力F=1.2×900=1080kN；G──基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2×25.0×Bc×Bc×Hc=183.75kN；Bc──基础底面的宽度，取Bc=3.5m；W──基础底面的抵抗矩，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Wk=0.7×0.500×1.000×0.74=0.259kN/m2。M=1.4×3×11×Wk×5.5=65.8kN.ma──合力作用点至基础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《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第4.2.1条计算。垫层的宽度应满足基础底面应力扩散的要求,可按下式计算：B`≥Bc+2ZtgθZ──基础底面下垫层的厚度(m)θ──垫层的压力扩散角(经查表取θ=20o)B`≥Bc+2Ztgθ=3.5+2×0.5×tg20o=3.86所以取B`=4m满足要求5、垫层厚度验算垫层的厚度验算公式：PZ+PCZ≤fa即作用在垫层底面处的土的重压力值与附加压力值之和不大于软弱土层经深度修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。式中PZ──垫层底面处的附加压力值（KPa）；PZ=Bc×Bc（PK-PC）/（Bc+2D`tgθ）2PK──基层底面处的平均压力（KPa）；PCZ──垫层底面处土的自重压力值（KPa）；fa──垫层底面处土层（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fak──垫层底面处土层地基承载力特征值，取80.00kN/m2；b──基础宽度地基承载力修正系数，取0.00；d──基础埋深地基承载力修正系数，取1.00；──基础垫层底面以下土的重度，取20.00kN/m3；γm──基础垫层底面以上土的重度，取20.00kN/m3；b──基础底面宽度，取4.00m；d──基础埋深度,取1.0m解得地基承载力设计值fa=80+0+1×20×（1-0.5）=90kPa经计算PZ+PCZ=84.64KPa≤fa，所以垫层厚度取值满足要求。6、地基基础承载力验算地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002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──基础宽度地基承载力修正系数，取3.00；d──基础埋深地基承载力修正系数，取4.40；──基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3；γm──基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3；b──基础底面宽度，取3.50m；d──基础埋深度,取0.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=180kPa实际计算取的地基承载力特征值为：fa=180kPa地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=112.37kPa，满足要求！地基承载力特征值1.2×fa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《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002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hp=1；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=2.45mh0──承台的有效高度，取h0=0.45mPj──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──水泥罐作用于基础的竖向力，它包括水泥罐自重F=1.2×900=1080kN；G──基础自重与基础上面的土的自重，G=183.75+0=183.75KNBc──基础底面的宽度，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根据已知条件可计算出抗倾覆力矩MM=1/2(F＋G)×Bc=1/2×(1080＋183.75)×3.5=2211.56KN.mM/M1=2211.56/65.8﹥1.6所以本水泥罐基础抗倾覆力矩满足要求。9、承台配筋计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002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+120.78-2×183.75/3.52)+(141.6-120.78)×3.5]/12=101.45kN.m。2.配筋面积计算,公式如下：依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002式中1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为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；fc──混凝土抗压强度设计值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：500×3500×0.15%=2625mm2。实配双层Ф16@200钢筋，基础底面双向根数38根As=38