地基处理课程设计

地基处理课程设计

院系：土木工程学院

专业：勘查技术与工程

班级：

学号

姓名：

指导老师：

日期：十八、十九周

目录

一、工程概况----------------------------------------------------------

二、地质概况----------------------------------------------------------

三、水文地质条件------------------------------------------------------

一）地下水类型及埋藏条件-------------------------------------------

1）松散岩类孔隙水-------------------------------------------------

2）风化带基岩裂隙承压水-------------------------------------------

四、地基处理要求------------------------------------------------------

五、地基处理方案选择-------------------------------------------------

六、水泥土搅拌桩复合地基设计要求-------------------------------------

1桩长--------------------------------------------------------------

2桩径--------------------------------------------------------------

3桩间距------------------------------------------------------------

4复合地基置换率---------------------------------------------------

5桩身强度----------------------------------------------------------

6褥垫层厚度及材料-------------------------------------------------

7复合地基承载力计算-----------------------------------------------

8软弱下卧层承载力计算---------------------------------------------

9沉降验算----------------------------------------------------------

10施工监测--------------------------------------------------------

11质量监测---------------------------------------------------------

七、预压排水固结法进行地基处理的设计要求

1塑料排水带的当量直径验算一

2堆载预压-------------------------

1)一级预压------------------------

2)二级预压------------------------

3)三级预压------------------------

4)四级预压------------------------

5)沉降验算------------------------

3施工要求----------------------------

4质量监测----------------------------

5考虑涂抹和井阻影响-----------------

八、两种地基处理方法施工和经济性比较

九、参考文献-------------------------

连江港区220V变电站地基处理设计

工程概况

④卵石：冲洪积成因，灰黄色、灰色，饱和，稍密-中密，该层

全场地均有分布，卵石岩性主要为中风化花岗岩、凝灰岩等，呈亚

圆、扁平状，粒径以2~4cm为主，少数局部地段存在个别

＞40cm的块石,呈交错排列、级配较差，卵石含量一般50%、60乐

骨架间隙由30%〜4096软塑状粘性土充填，该层重型动探击数一般为

9~15击，平均为10.47击。厚度为1.4"9.0m,层顶高程-3.18、-

15.68m,层顶埋深5.7~18.7m。

⑤粉质粘土：冲洪积成因，褐黄色、褐红色，可塑〜硬塑，稍

湿，干强度中等，压缩性中等，韧性中等，切面稍有光泽，局部含

少量碎石，经杆长修正后标贯标准值N=6.8击。该层全场地少数钻

孔有分布，厚度为0.4~6.8m,层顶高程-21.73〜-7.33m,层顶埋深

9.2~25.1m。

⑥淤泥质土：深灰色，饱和，流塑，干强度中等，韧性中等，

切面稍有光泽，摇震反应慢，局部孔段含少量卵石。该层全场地少

数钻孔有分布，厚度为0.6〜4.0m。

⑦卵石：冲洪积成因，灰黄色、灰色，饱和，稍密-中密，该层

全场地仅SK14、SK16孔段缺失，卵石岩性主要为中风化卵石岩性

主要为中风化花岗岩、凝灰岩等，呈亚圆、扁平状，粒径以2、4cm

为主，少数＞10cm,局部地段存在个别＞50cm的块石，呈交错排

列、级配较差，卵石含量一般50Q60%,骨架间隙由30%〜40%软塑

状粘性土充填，该层重型动探击数一般为813击，平均为9.45

击。厚度为0.9〜20nb层顶高程-37.3~73.27m,层顶埋深

16.1~39.8mo

⑧残积性粘性土：灰黄色、褐红色，可塑，湿〜饱和，主要成分

为粉质粘土，干强度中等，韧性中等，该层性质不均匀，原岩结构

依稀可辨认，矿物成分多已风化成高岭土，经杆长修正后标贯标

准值N=9.2击，该层场地部分钻孔有分布，该层厚度1.7^15.Oni,

层顶高程-37.99^-12.87m,层顶埋深15.3~40.1m。该层天然状态下

属中等压缩性土，力学强度较一般，但具泡水易软化、崩解的不良

特性。

⑨强风化花岗岩：灰黄色、褐红色，湿，密实状，干强度高，

韧性较差，原岩结构清晰，矿物成分多已风化成高岭土，该层场地

内少数钻孔有分布,厚度0.5~7.5m,层顶高程-50.68~-16.17m,层

顶埋深19.广52.9%该层风化裂隙发育，岩体极易破碎呈散体状结

构，岩芯呈砂土状或砂砾状，局部夹有碎块状，手捏易散，属软

岩，岩体儿本质量等级为V级。该层实测标贯击数250击，压缩性

低，力学强度较高。

⑩中风化花岗岩：灰白色，矿物成分由石英、长石及少许云母

组成。节理裂隙较发育，岩体较破碎，呈块状结构，岩芯呈短柱状

及块状，属软硬岩，岩石饱和单轴抗压强度为38.37〜69.07MPa,岩

体基本质量等级属IV级。该层基本不可压缩，其揭露厚度为

4.1〜4.2m（全场地均未揭穿），力学强度高。

物理力学指标值

层目、指标值天然容压缩抗剪强度承载力

号模量固结快剪快剪特征值

土层名称rES1-2C0C0

kN/m,MPakPa0kPaOkPa

①耕植土17.5100

②卵石20.0*1830220

③淤泥16.72.38.46.08.34.340

④卵石20.5*2032250

⑤粉质粘土19.25.721.76.3180

⑥淤泥质土16.93.612.19.4126.560

⑦卵石21*2235250

⑧残积粘性土17.35.018.815.3200

⑨强风化花岗岩19*15350

⑩中风化花枝岩221000

注：1.承毅力按衣中的承我力特征值J进行基础埋深及宽度校正

2.标*为经验值

三、水文地质条件

-）地下水类型及埋藏条件

拟建场地西侧离冲沟入海口约150m,地下水位动态变化主要受

海水的控制。钻探施工结束后，统一观测各钻孔混合地下稳定水位

埋深为0.04~0.82m,标高为1.20^2.92m（具体详见工程地质剖面

图标示）。拟建场地地下水主要为赋存于②卵石层松散类孔隙潜

水及赋存于④、⑦卵石层的孔隙承压水和赋存于风化岩层基岩裂隙

承压水，基岩风化带孔隙裂隙中的基岩风化孔隙潜水。现就以上地

下水类型埋藏及赋存条件分述如下。

1）松散岩类孔隙水

含水层有卵石②、④、⑦层组成，各层之间由于介质结构松

散，孔隙度大，且连通性好，因此透水性强c其中卵石②地下水类

型属孔隙潜水，且受上覆耕植土①相对隔水作用具微承压性；卵石

④、⑦连通性好，透水性强，补给源远，富水性强，具承压性；该

场地地下水主要接受附近海水的侧向补给，水量丰富。

2）风化带基岩裂隙承压水

含水层山风化岩层组成，导水性和富水性受构造裂隙的控制和

影响，具各向异性，透水性一般较弱，总体风化带基岩裂隙承压水

水量不大，但不排除局部破碎带存在导水性较强、富水性较好的可

能。其余各土层一一淤泥③、粉质粘土⑤、淤泥质土⑥及残积粘性

土⑧均属弱透水、弱~微含水或相对隔水层。

四、地基处理要求

该站址整平后所有区域均为填方区，且上部普通存在③淤泥软

弱层，该地层分布均匀，厚度变化不大，土质较均匀，建议对软

土采用堆载预压排水固结法或对整个场地采用搅拌桩处理方法，以

增强其整体承载力能力，处理完后须检测其复合地基强度，并进行

软弱下卧层的稳定性验算方可进行下道工序的施工。

通过取淤泥样进行渗透性分析，结果显示，水平渗透系数

4SxlO^cm/s,垂直渗透系数通过高压固结试

验，得出③淤泥层先期固结压力为80.67kPa,300kPa压力下水平

固结系数平均值为2.43x10-3cm2/s,垂直固结系数平均值为

2.00x103cm2/so

根据场地特征情况，地基处理要求①工程堆载面标高（包括预

留沉降量）5.30m；②处理后淤泥固结度90%以上；③处理后场地

交工面（场地设计标高）承载力特征值约120kPa。

当采用堆载预压排水固结法进行地基处理时，因③淤泥层普遍

存在，且厚度变化不大，土质较均匀，处理后效果将会较好，但需

要的时间比较久。当采用搅拌桩或其他桩基进行地基处理时，桩基

础应穿透③淤泥层，但因③淤泥层整个场地均有分布，采用此方案

费用较高。

五、地基处理方案选择

采用复合地基处理（如搅拌桩、旋喷桩等）和预压排水固结法

六、水泥土搅拌桩复合地基设计的要求：

1）方案选型和设计：包拈桩型、布桩等；

2）计算分析与设计验算：①单桩设计：桩型、桩截面、桩数；②确

定桩身材料以及根据地质资料确定

桩的持力层；③单桩竖向承载力计算；④面积置换率确定；⑤复合

地基承载力计算；⑥桩的平面布置；⑦软弱下卧层验算；⑧沉降验

算（包括复合地基、下卧层变形量）。

3）质量检测和现场施工监测布置方案

4）桩及地基处理施工图设计：包括基础平面图、桩平面布置图、梁

（承台）配筋图和必要的施工工艺说明

5）提交的课程设计成果：计算书和地基处理设计详图、设计说明、

施工工艺要求、质量检测方法等完整资料。

1.桩长L。根据工程地质条件，初步确定桩的长度。桩端最好落

到较好土层上，以便较好的发挥桩的端承载力；根据公路规

范，上部0.4m的耕植土为软土，在施工中应该挖去，在桩顶铺

设200-300mm厚度的砂石垫层。其砂石可选用中砂，粗砂，级

配砂石等，最大粒径不宜大于20nun。水泥土搅拌桩桩端宜选在

承载力较高的土层中，故而本设计选择粉质粘土为持力层。由

此可初步确定桩长为9m。

打入桩的图

2.桩径D:水泥土搅拌桩的桩径不应小于500,故本设计取560

mm；

3.桩间距S:本设计选用等边三角形布桩de=1.055

4.置换率M：根据建筑物地基承载力要求确定；

5.桩身强度；

6.褥垫层厚度及材料。

7、复合地基承载力计算

一根桩分担处理地基面积的等效圆直径：^=1.055mm

桩截面积：A=-TTD2=-X3.14X0.562=0.25m2

P44

单桩竖向承载力：Pp=%£qJ”qpkAp

；=i

A

pP=nf.uP

试中：----桩的周长（m）；

n——桩长范围内所划分的土层数；

q«4k一一桩周第i层土的侧阻力、桩端阻力特征值

（kPa）；

Zz---第i层土的厚度mo

a——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4~0.6,

承载力高时取低值，本方案取0.6。

£.—与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块（边

长为70.7mm的立方体，也可采用边长为50mm的立方体）在

标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值（kPa）；

此处去3.56Mpa=3560kpa

〃一一桩身强度折减系数，取0.33；

且%—7iD—3.14x0.56=1.76/T?

固化剂选用强度等级为35级的普通硅酸盐水泥。水泥掺合比

采用④=25%,水泥浆的水灰比选用0.50。外掺剂根据工程需要和土

质条件选用早。

根据《建筑桩基技术规范一JGJ94-2008》查表确定桩的极限

侧阻力标准值为院(kPa)

土层编号①②③④⑤

计算深度0.51422

(m)

62

Qsik016018160

且，=1500S。

外=〃汇。/+吗出

1=1

=1.76x(160x1+18x4+160x2+62x2)+0.6xl500x0.25)

=1414.8kN

Pp=nfcA

=0.33x3560x0.25

=293.7ZN

比较以上两者，可知单桩容许承载力Pp=293.7kN

根据要求确定复合地基容许承载力要求值P(.=T20kPa

桩间土容许承载力即天然地基承载力特征值Ps=40kPa

确定复合地基置换率，即可确定复合地基承载力特征值

即复合地基置换率：

竺/人二小二°・也4。_=7.4%

p293.7八八,

上2n_/3P,---------0.9x40

4P§0.25

P复合地基容许承载力，kp”；

Ps一一桩间土天然地基土容许承载力，;

Pp——桩的容许承载力，KN；

（一一桩的横截面积；

%——桩间土承载力折减系数

复合地基承载力特征值：

二吟。+/(1—㈤几

fspk——复合地基承载力特征值（kpQ；

m——面积置换率

单桩竖向承载力特征值

Ap——桩的截面积

fsk一一处理后桩间土承载力特征值（S,），可取天然地基

承载力特征值；

P——桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经

验时可取天然地基承载力较高时取大值。

即/汹=〃2乎+,（1_加）/次

2937

=0.074x+0.9x(l-0.074)x40

0.25

=\20.3kPa>\2QkPa

满足要求

复合地基置换率确定后，可根据复合地基置换率确定总桩数:

初步确定人=1500。帆2

mA0.074x15000

n=——=-----------------=4440®

所以:40.25

桩的布置：竖向存在搅拌桩的平面可根据上部结构特点及对地基承

载力和变形的要求，采用柱状、壁状、格栅状或块状等加固型式。

桩可只在基础平面范围内布置，独立基础下的桩数不宜少于3根。

柱状加固可采用等边三角形等布桩型式。

_d2_d2

所以，桩距："一%；"诉于

d2I0.562

=1.96m=1960mm

1.052*m-VI.052x0.074

桩的平面布置图

8、软弱下卧层的承载力验算：初步取基础尺寸为Imxlm下卧层上

3.6X222X.0^

层土的压缩模量：然一+=I8

12

下层土的压缩模量：Es_2=5,0MPa

3.6x2+22x10=18.9。

所以：ESTEq,=5.0MPa

12□一乙

E18.9

3.78*4-=12>0.5

~5S)

4F’-2b

查《建筑地基基础设计规范GB50007-201O第26页表5.2.7知:

oo

OQInc-

e=—y—=24°即tan24°=0.445

荷载效应标准组合时的基底平均力:

*=120+10x1x1x9=2

Pk=Kmz

A1x1

基底处土的自重应力值：

口=10x1+6.7x4+10.5x2+9.2x2=76.2kP〃

软弱下卧层顶面处土的自重应力值：

CT(;=10x1+6.7x4+10.5x2+9,2x2+6,9x2+11x10=227^

v=^^=—=\Q.SkN/m3

md+z21

软弱下卧层顶面处的附加应力值

_bl(Pkfd)

2(力+2ztan0)(1+2ztan0)

_________1x1x(210—76.2)________

"(1+2x12x0.445)(1+2x12x0.445)

=Q.9SkPa

查《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》第23页表5.2.4知

%=2.0,软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值：

faz=fak+WM+Z-0.5)

=200+2.0x10.8x(21-0.5)

=642.8kPa

因为：q.二+b二=227+0.98=227.98ZPc，v642.8ZPa

所以软弱下卧层满足要求，基础底面尺寸及埋深满足要求

地面尺寸Imxlm

9、沉降验算

水泥土搅拌桩复合土层的压缩模量：Esp=mEp+(l-m)Es

Ep一一水泥土搅拌桩的压缩模量，可取(100〜120)fcl,

(3)，

Ex——桩间土的压缩模量(kpa)0

且查《地基处理》第97页表6.2.1,取养护龄期为28d的无侧限抗

335

压强度几=2.4X10kPa，即Ep=1OO/；M=100x2.4x10=2.4x10kPa

E,=5.7义

所以：Esp=mEp+(l-m)E5

=0.074X2.4X105+(1-0.074)x5.7xl03

=2.3x1097%

搅拌桩复合土层的压缩变形4：

31—

2%•J/

式中》一一复合土层的平均压缩变形(m)；

P：——复合土层顶面的附加应力值(攵亿)，；

p：l——复合土层底面的附加应力值(kPa)；

/复合土层的厚度(m)。

而：p二=120kPa

Pd=Pz+Gkfz

=120+10x1x9-(10x1+6.7x4+10.5x2+9.2x2)

=133.弘为

(P二+，〃)/_(120+133.8)x9

所以:=0.0497m=49.7mm

-ZEOZf--2x2.3x10"

桩端下未加固区土层的压缩变形量：

有效应力：〃()=4p”=4x133.8=535.2kPan540ZPq

取单位面积1"zxl〃z

桩端以下各层土的厚度:

编号678910

厚度210642

(m)

压缩模量3.6225.015

(MPa)

分层总和法所求的沉降量:

（）

Zz/b1/b%zOLZ-a-ExMPa

0010.250

2210.17460.34923.652.4452.44

4410.11140.0964222.3754.81

6610.08050.0374220.9255.73

0.92mm<0.025x55.73=lAmm所以可以

瓦这M

Po（z〃％—Oxa。）

〃0（4名一。乂4）।〃o（Z2%一Z|/）।Po（z3a3—Z2%）

6x0.0805

0.17460.11140.0805

------------1-------------1------------

3.62222

=SAMPa

查《土力学》第152页知取〃=0.8所以沉降量为:

52=0.8x55.73=44.58m/77

所以，总的变形量：>+”=49.7+44.58=94.28m/n<200mm

所以沉降满足要求

10、施工监测

1水泥土搅拌法施工现场事先应予以平整，必须清除地上和地

下的障碍物。遇有明浜、池塘及洼地时应油水和清淤，回填粘性土

料并予以压实，不得回填杂填土或生活垃汲。

2水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩，数量不

得少于2根。当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数

或增加水泥掺量。

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，以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竖向承载搅拌桩施工时，停浆（灰）面应高于桩顶设计

标高300〜500mm。在开挖基坑时，应将搅拌桩顶端施工质量较差

的桩段用人工挖除。

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

的垂直偏差不得超过1%;桩位的偏差不得大于50mm；成桩直径

和桩长不得小于设计值。

6水泥土搅拌法施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同而略

有差异。其主要步骤应为：

1搅拌机械就位、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）或仅温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。

11＞质量检测

1）水泥土搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全过程，并应坚

持全程的施工监理施工过程中必须随时险查施工记录和计量记

录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是：

水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、

停浆处理方法等。

2）水泥土搅拌桩的施工质量检验可采用以下方法：

（1）成桩7d后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停浆

（灰）面下0.5m）,目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径，检

查量为总桩数的5%o

（2）成桩后3d内，可用轻型动力触探（2。）检查每米桩

身的均匀性。检验数量为施工总桩数的1%,且个少于3根。

3）竖向承载水泥上搅拌桩地基竣工验收时，承载力检验应

采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。

4）载荷试验必须在桩身强度满足式验荷载条件时，并宜在

成桩28d后进行，检验数量为桩总数的0.5%-1%,且每项单

体工程不应少于3点。

经触探和载荷试验检验后对桩身质量有怀疑时，应在成桩28d

后，用双管单动取样器钻取芯样作抗压强度检验，检验数量为施工

总桩数的0.5%,且不少于3根。

5）对相邻桩搭接要求严格的工程，应在成桩15d后，选取

数根桩进行开挖，检查搭接情况。

6）基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量，如不符合

设计要求，应采取有效补强措施。

七、预压排水固结法进行地基处理的设计要求：

1）方案选型和设计：水平排水体系采用集降水井和盲沟。集降水井

直径为800nlm，水井的孔口须超过孔口位置最高填土面的高度

40~60cm之间，周边用碎石等滤水材料围裹；平面位置误差W5c叱

出井底标高误差＜20cm；集降水井水深不宜超过100cm；盲沟0.5

X0.5m；砂垫层底面需形成一定坡度以利汇集水流至集水井，集水

井须与砂垫层盲沟连通良好•，平面误差＜5cm：

2）竖向排水系统采用塑料排水板，站区排水板间距1.0X1.Onio采

用正三角形布置，排水板穿过淤泥层，且进入下伏土层L0m；排水

板总长度达到10m；满足以上两者条件之一即可。排水板采用厚

3.5mm,宽100mm的A型排水板，排水板性能须满足《建筑地基基

础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）附录B中的要求。

3）预压排水固结设计计算：①确定塑料排水板的当量换算直径及间

距；②确定预压荷载大小、荷载分级、加载速率和预压时间；③利

用地基的天然抗剪强度Cu计算各级容许施加的荷载Pi和极限堆载

高度；④计算各级荷载下地基强度增长值；⑤计算各级荷载作用下

达到预定固结度所需要的时间(同时考虑垂直和径向排水)及其平

均固结度；⑥地基土沉降计算分析。(*考虑井阻与涂抹效应情况

下固结度分析成果与理想工况下的比较)

4)现场检测与监测技术设计要求和实施，包括方案设计、仪器布

设、实施说明等。

1、塑料排水带的当量换算直径：

,23+3)

dp=—--

71

式中dp——塑料排水带当量换算直径(mm)：

b——塑料排水带宽度(mm)；

8一一塑料排水带厚度(min)o

2s+3)2x(100+3.5)/二八

所以：d7=------=------------=659mm

7171

排水竖井的平面布置可采用等边三角形排列，竖井的有效排水直径

4与间距/的关系为:de=1.05/=1.05x1=1.05m

径井比：鹿二牛=舞=16

dw65.9

32

水平固结系数：Ch=2A3xlO-cm/s

竖直固结系数：G，=2.0x10-3刖2/s

查《建筑地基处理技术规范JGJ79-2002》第17页表5.2.7知:

参数取值:

Q

^=—=().81

71"

11-排水板总长度10mm

2

工=言小）3n-1

4/72

1623r-1

ln(16)-

162-14/72

=2.0

8G产.

即：£=

Fjd：4H2

8x2.43x10—33.142X2.0X10-3

=------；—I-----------

2.0xl0524xl0002

=8.8x10-7+0.05x10一7

=8.85乂10一7（|/5）

=0.08（1/d）

2、堆载预压

预压荷载大小应根据设计要求确定。时于沉降有严格限制建

筑，应采用超载预压法处理，超载量大小应根据预压时间内要求完

成的变形量通过计算确定，并宜使预压荷载下受压土层各点的有效

竖向应力大于建筑物荷载引起的相应点的附加应力。

预压荷载顶面的范围应等于或大于建筑物基础外缘所包围的范

围O

加载速率应根据地基土的强度确定。当天然地基土的强度满足

预压荷载下地基的稳定性要求时，可一次性加载，否则应分级逐渐

加载，待前期预压荷载下地基土的强度增长满足下一级荷载下地基

的稳定性要求时方可加载。

在该地基处理中由要求可知（1）工程堆载面标高为5.30m（2）

处理后淤泥固结度达到90%以上（3）处理后场地交工面承载力特征

值约120kpa,所以选用分级加载。

加压排水图

堆载均采用石料散体：重度/=2MN/n?；c=0;

1）第一级加载

利用地基的天然地基土抗剪强度计算第一级容许施加的荷载Pi

咨*5.52x8.4=38.64

1K1.2

K安全系数取1.2

抗剪强度取值取8.4kMpa

取Pi=20初。,加载速率取2kPa/d

Pi20....

加载时间：zi=—=—=1（W

20

第一级可施加高度：=—=—=0-95m

y21

加固地基土平均固结度计算：

）1

=A［（10-0）--"°岬（*°叼。-6。）］

200.08

=1—1.24产,

取固结度为80%则0.8=1-1.24e«°&'t=23d

所以第一级加载时间为10d,恒载时间为13d

2）第二级加载

利用地基的天然地基土抗剪强度计算第二级容许施加的荷载P2

和］=/7（ryo+QU/］tan。）=8.4+0.8x20x0.1405=10.37kPa

3=8。）

5.52和।5.52x10,37

所以p=----==47.7k&

2-K1.2

取2=40kPa加载速率4kPa/d

p401八，

加载时间："才?=彳=1°°

第二级可施加土高度：

H）二上+"1=—+0.95=1.9+0.95=2.85m

2/121

加固地基土平均固结度计算：

42=2/-口一一一小月

B

=2［（10_0）一吧产地。飒。_的］+±［（33一23）-吧/叫/.飒3_产23）］

600.08600.08

=—（30-168.8e^）

30

=1-5.63^

取，=43d时a?=81%>80%满足要求

所以：第二级加载时间为10d,恒载时间为10d

3）第三级加载

利用地基的天然地基土抗剪强度计算第三级容许施加的荷载P3:

rf2=〃（3+p2Ut2tancp）=10.37+40x0.81xtan10°=16.08攵&

（0=10。）

5.52和25.52x16.08Z5

p,=----------------=74kPa

K1.2

取py=5QkPa加载速率5kPa/d

P-,50s7

加载时间：^=—=—=^1

第三级可施加土高度：

&=久+乩=—+2.85=2.38+2.85=5.23m

人-21

加固地基土平均固结度计算：

Ul3=Z式严-勖)-1e-"-*T)]

=2口0_0)_咧e«08/(e0..08xl0_e。力

1100.08

+2[(33—23)—也e«°8/(6°物33_，*23月

1100.08

+[(53—43)—也2的(/版53_0。眸43)]

1100.08

=-j^(110-2272.2e-008/)

=l-20.7e-OO8/

取E=70d则心=92%>90%满足要求

所以：第三级加载时间10d,恒载时间为17d

p=J1+/A+〃3=20+40+50=1lOZRz<12。kPa

4)第四级加载

利用地基的天然地基土抗剪强度计算第四级容许施加的荷载P4

7r

。3=7(/2+〃30/3由0)=16.08+50x0.92xtan12°=25.9攵Pa

（9=12）

5.52q35.52x25.9

=119枕a

〃4~KL2

取〃4=70kPa

Pi+P2+〃3+〃4=20+40+50+70=1SOkPa>120kPa

所以：承载力满足要求

地基分级加载图

p/kpa

120

110工】匚口

80

60Trrn

40JLJ_UJ

iiiii

20十十m

102333435370

t/cJ

5）沉降验算

三级加载知：Po=HOkPa

第一层卵石沉降量:

%=p[)-7,d=110-(20-10)x1=100^/

Po+PiL110+100

Sc,=———h=-------7X1=5.8/72/77

12E,12xl8xio3

*JI

第二层淤泥沉降量:

p2=p()-/,4/-//=110-(20-10)x1-(16.7-10)x4=73.2^

P[+〃2j100+73.2

5=-----叫=------------x4=l50.6mm

293

2瓦2.2x2.3xl0

第三层卵石的沉降量：

P3=P「次—%d-y3d

=110-(20-10)x1-(16.7-10)x4-(20.5-10)x2

=522kpa

73.2+52：乂2=6.3加税

2%2x20x103

第四层粉质粘土沉降量:

P4=P「八d—y/fd—y4d

=110-(20-10)x1-(16.7-10)x4-(20.5-10)x2-(19.2-10)x2

=33.8kPa

cFTAI52.2+33.8

S.=--+--P±h,=--------7x2=15.1/nm

42E,42x5.7x103

第五层淤泥质土沉降量:

P5=Po—八d—y?d—-y。一y5d

=110-(20-10)x1-(16.7-10)x4-(20.5-10)x2

-(19.2-10)x2-(16.9-10)x2

=20kpei

P4+P5Z,33.8+20

c——h.=------------x2=l4.9mm

55r3

2ES2x3.6xl0

第六层卵石沉降量

，6=°

S.=%+“6h—----------x10=45mm

62瓦壬62x22x103

所以，堆载预压下得最终沉降量为:

S=S]+S2+S3++S5+$6

=5.8+150.6+6.3+15.1+14.9+4.5

=197.2mm

所以：加载的总高度为：

H=H「S=5.23-0.1972=5.0328=5.03m

3、施工要求

1)塑料排水带的性能指标必须符合设计要求。塑料排水带在

现场应妥加保护，防止阳光照射、破损或污染，破损或污染的塑料

排水带不得在工程中使用。

2）砂井的灌砂量，应按井孔的体积和砂在中密状态时的干密

度计算，其实际灌砂量不得小于计算值的95%o

灌入砂袋中的砂宜用于砂，并应灌制密实。

3）塑料排水带和袋装砂井施工时，宜配置能检测其深度的设

备。

4）塑料排水带施工所用套管应保证插入地基中的带子不扭

曲。塑料排水带需接长时，应采用滤膜内芯带平搭接的连接方法，

搭接长度宜大于200mm。袋装砂井施工所用套管内径宜略大于砂

井直径。

塑料排水带和袋装砂井施工时，平面井距偏差不应大于井径，

垂直度偏差不应大于1.5%,深度不得小于设计要求。塑料排水

带和袋装砂井砂袋埋入砂垫层中的长度不应小于500mm。

5）对堆载预压工程，在加载过程中应进行竖向变形、边桩水

平位移及孔隙水压力等项B的监测，口根据监测资料控制加载速

率。对竖井地基，最大竖向变形量每天不应超过15mm,对天然地

基，最大竖向变形量每天不应超过10mm；边桩水平位移每天不应

超过5mm,并且应根据上述观察资料综合分析、判断地基的稳定

性。

4、质量监测

1施工过程质量检验和监测应包括以下内容:

1)塑料排水带必须在现场随机抽样送往实验室进行性能指标

的测试，其性能指标包括纵向通水量、复合体抗拉强度、滤膜抗拉

强度、滤膜渗透系数和等效孔径等。

2)对不同未源的砂井和砂垫层砂料，必须取样进行颗粒分析

和渗透性试验。

3)对于以抗滑稳定控制的重要工程，应在预压区内选择代表

性地点预留孔位，在加载不同阶段进行原位十字板剪切试验和取土

进行室内土工试验。

4)对预压工程，应进行地基竖向变形，侧向位移和孔隙水压

力等项目的监测。

5)预压工程除应进行地基变形、孔隙水压力的监测外，尚应

进行膜下真空度和地下水位的量测。

2预压法竣工验收检验应符合下列规定：

1)排水竖并处理深度范围内和竖井底面以下受压土层，