换填垫层设计计算表（Excel自动计算版）

换填垫层设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

,一、工程基本参数,,,,,,,,

1,基础底面长度,l,设计值,l=设计给定,m,3,基础沿长边方向的底面尺寸,GB50007-2011,矩形基础长边尺寸，条形基础取1.0m

2,基础底面宽度,b,设计值,b=设计给定,m,2,基础沿短边方向的底面尺寸,GB50007-2011,矩形基础主要控制尺寸

3,基础埋置深度,d,设计值,d=设计给定,m,1.5,基础底面至天然地面的垂直距离,GB50007-2011,需考虑场地标高及冻深影响

4,基础底面以上土加权平均重度,γm,实测值,γm=Σ(γi·hi)/Σhi,kN/m³,18.5,基础底面以上各土层按厚度加权的平均重度,GB50007-2011第5.2.4条,地下水位以下取浮重度

5,基底压力标准值,pk,设计值,pk=Fk/A,kPa,180,作用在基础底面的平均压力标准值,GB50007-2011,按荷载效应标准组合计算

6,基底最大压力标准值,pk_max,设计值,pk_max=Fk/A+Mk/W,kPa,220,作用在基础底面边缘的最大压力标准值,GB50007-2011,偏心荷载作用时控制值

7,基底最小压力标准值,pk_min,设计值,pk_min=Fk/A-Mk/W,kPa,140,作用在基础底面边缘的最小压力标准值,GB50007-2011,偏心荷载作用时验算，宜大于0

8,地下水位埋深,dw,实测值,dw=现场实测,m,2.5,场地地下稳定水位距天然地面的深度,GB50007-2011,用于确定浮重度及渗透计算

9,场地抗震设防烈度,I,设计值,I=规范查取,度,7,工程所在地区的地震设防烈度,GB50011-2010(2016年版),6/7/8/9度，用于地震验算

10,设计使用年限,T,设计值,T=设计给定,年,,结构或地基基础的设计使用年限,GB50068-2018,一般取50年

11,基础宽度修正系数,ηb,查表值,ηb=查GB50007表5.2.4,-,0.3,基础宽度对地基承载力的修正系数,GB50007-2011表5.2.4,与土类及基础形式有关

12,基础埋深修正系数,ηd,查表值,ηd=查GB50007表5.2.4,-,1.6,基础埋深对地基承载力的修正系数,GB50007-2011表5.2.4,黏性土一般取1.0~1.6

,二、地基土物理力学性质指标,,,,,,,,

13,天然地基承载力特征值,fak,实测值,fak=载荷试验/经验公式,kPa,120,天然地基土经载荷试验或经验公式确定的承载力,GB50007-2011,需经深度修正后使用

14,天然孔隙比,e0,实测值,e0=Vs/Vv,-,0.85,天然状态下土的孔隙比,GB/T50123-2019,反映土的密实程度

15,天然含水量,w,实测值,w=mw/ms×100%,%,28,土中水质量与固体颗粒质量之比,GB/T50123-2019,用于判定土的物理状态

16,液限,wL,实测值,wL=液塑限联合测定,%,35,土由可塑状态过渡到流动状态的界限含水量,GB/T50123-2019,用于计算塑性指数和液性指数

17,塑限,wP,实测值,wP=液塑限联合测定,%,18,土由半固态过渡到可塑状态的界限含水量,GB/T50123-2019,用于计算塑性指数

18,塑性指数,IP,计算值,IP=wL-wP,-,17,液限与塑限之差，反映土的塑性范围,GB/T50123-2019,用于黏性土分类：IP>17为黏土

19,液性指数,IL,计算值,IL=(w-wP)/(wL-wP),-,0.588235294,反映黏性土软硬状态的指标,GB/T50123-2019,IL≤0为坚硬，0<IL≤0.25为硬塑，IL>1为流塑

20,天然重度,γ0,实测值,γ0=W/V,kN/m³,19,天然状态下土的单位体积重量,GB/T50123-2019,地下水位以下取浮重度

21,饱和重度,γsat,实测值,γsat=(Gs+e)·γw/(1+e),kN/m³,20,土孔隙全部充满水时的重度,GB/T50123-2019,用于计算浮重度及渗流

22,浮重度,γ',计算值,γ'=γsat-γw,kN/m³,10,饱和土在水中扣除浮力后的有效重度,GB50007-2011,地下水位以下土体采用浮重度计算

23,压缩模量,Es,实测值,Es=Δp/Δε,MPa,5,土在侧限条件下的应力-应变模量,GB/T50123-2019,用于沉降计算，Es<4MPa为高压缩性

24,压缩系数,a1-2,实测值,a1-2=(e1-e2)/(p2-p1),MPa⁻¹,0.35,100~200kPa压力段的压缩系数,GB/T50123-2019,a1-2<0.1为低压缩性

25,内摩擦角,φk,实测值,φk=直剪/三轴试验,°,15,土抗剪强度参数之内摩擦角,GB/T50123-2019,用于承载力和稳定性计算

26,黏聚力,ck,实测值,ck=直剪/三轴试验,kPa,20,土抗剪强度参数之黏聚力,GB/T50123-2019,用于承载力和稳定性计算

27,渗透系数,k,实测值,k=室内/现场渗透试验,cm/s,0.0000012,反映土体透水性能的参数,GB/T50123-2019,用于渗透和排水计算

28,地基土压缩性评价,-,判断值,按a1-2判别,-,中压缩性,根据压缩系数判定土的压缩性等级,GB50007-2011,a1-2<0.1低压缩性，0.1≤a1-2<0.5中压缩性，≥0.5高压缩性

,三、垫层材料设计参数,,,,,,,,

29,垫层材料类型,-,选用值,按工程条件选定,-,碎石垫层,换填垫层采用的填充材料类型,JGJ79-2012,砂砾石/碎石/灰土/粉煤灰/矿渣等

30,垫层厚度,z,设计值,z=计算确定(试算),m,2,换填垫层的竖向厚度,JGJ79-2012第4.2.1条,一般0.5~3.0m，不宜大于3.0m

31,垫层顶面宽度,B0,设计值,B0=b(同基础宽度),m,2,垫层顶面沿基础宽度方向的尺寸,JGJ79-2012,一般同基础宽度

32,垫层底面附加应力扩散角,θ,查表值,θ=查JGJ79表4.2.2,°,28,垫层底面附加应力向垫层外扩散的角度,JGJ79-2012表4.2.2,中粗砂/碎石取20°~30°

33,垫层材料重度,γz,实测值,γz=试验/经验值,kN/m³,20,垫层材料的天然重度,JGJ79-2012,碎石一般取19~21kN/m³

34,垫层材料饱和重度,γz_sat,实测值,γz_sat=试验测定,kN/m³,21.5,垫层材料饱和状态下的重度,JGJ79-2012,用于浮重度计算

35,垫层浮重度,γz',计算值,γz'=γz_sat-γw,kN/m³,11.5,垫层材料在水中扣除浮力后的重度,JGJ79-2012,用于水下垫层计算

36,垫层材料内摩擦角,φz,实测值,φz=直剪试验,°,40,垫层材料的抗剪强度参数,JGJ79-2012,碎石垫层一般取35°~45°

37,垫层材料黏聚力,cz,实测值,cz=直剪试验,kPa,0,垫层材料的抗剪强度参数,JGJ79-2012,碎石垫层一般取0~5kPa

38,垫层压缩模量,Ez,实测值,Ez=压缩试验,MPa,30,垫层材料在侧限条件下的压缩模量,JGJ79-2012,碎石垫层一般取20~40MPa

39,垫层承载力特征值,faz,实测值,faz=载荷试验/经验,kPa,250,垫层材料经载荷试验或经验公式确定的承载力,JGJ79-2012,需经深度修正后使用

40,垫层相对密实度,Dr,实测值,Dr=(emax-e)/(emax-emin),-,0.75,砂性垫层的密实程度指标,GB/T50123-2019,Dr≥0.70为中密，Dr≥0.85为密实

41,垫层最优含水量,wop,实测值,wop=击实试验,%,8,垫层材料达到最大干密度时的含水量,GB/T50123-2019,施工控制含水量的目标值

42,垫层最大干密度,ρd_max,实测值,ρd_max=击实试验,g/cm³,2.15,垫层材料在最优含水量时的最大干密度,GB/T50123-2019,用于计算压实度

43,水的重度,γw,常数,γw=10,kN/m³,10,常温下纯水的重度,通用常数,精确计算可取9.8或10kN/m³

,四、垫层厚度计算,,,,,,,,

44,基底附加压力,p0,计算值,p0=pk-γm·d,kPa,152.25,基底压力扣除基底处土自重压力后的附加压力,JGJ79-2012第4.2.1条,换填垫层设计的核心控制参数

45,垫层底面处土自重压力,pcz,计算值,pcz=γm·d+γz·z,kPa,67.75,垫层底面处由土体自重引起的竖向应力,JGJ79-2012,含垫层自重及下卧层顶面以上土自重

46,垫层底面处附加压力(条形基础),pz,计算值,pz=b·p0/(b+2·z·tanθ),kPa,73.78530976,经垫层扩散后传至下卧层的附加压力,JGJ79-2012式4.2.2-1,条形基础按平面应变计算

47,垫层底面处附加压力(矩形基础),pz_rec,计算值,pz_rec=l·b·p0/((l+2ztanθ)(b+2ztanθ)),kPa,43.17591878,经垫层扩散后传至下卧层的附加压力,JGJ79-2012式4.2.2-2,矩形基础双向扩散

48,下卧层经深度修正后承载力特征值,faz_d,计算值,faz_d=fak+ηd·γm·(d+z-0.5),kPa,208.8,考虑深度修正后的下卧层承载力,GB50007-2011式5.2.4,换填垫层厚度验算的核心指标

49,垫层底面总压力,pz_total,计算值,pz_total=pz+pcz,kPa,141.5353098,垫层底面处附加压力与自重压力之和,JGJ79-2012,用于与下卧层承载力比较

50,下卧层承载力验算(应力法),-,判断值,pz_total≤faz_d?,-,满足,判断垫层底面处总压力是否小于下卧层承载力,JGJ79-2012第4.2.1条,必须满足，否则增加垫层厚度或宽度

51,垫层应力扩散后底面宽度(条形),Bz,计算值,Bz=b+2·z·tanθ,m,4.126837727,考虑应力扩散后垫层底面沿基础宽度方向的尺寸,JGJ79-2012,Bz=b+2ztanθ

52,垫层应力扩散后底面长度(矩形),Lz,计算值,Lz=l+2·z·tanθ,m,5.126837727,考虑应力扩散后垫层底面沿基础长度方向的尺寸,JGJ79-2012,Lz=l+2ztanθ

53,垫层应力扩散后底面宽度(矩形),Bz_rec,计算值,Bz_rec=b+2·z·tanθ,m,4.126837727,考虑应力扩散后垫层底面沿基础宽度方向的尺寸,JGJ79-2012,Bz_rec=b+2ztanθ

54,垫层厚度与基础宽度比,z/b,计算值,z/b=z/b,-,1,控制垫层应力扩散效果的参数,JGJ79-2012,一般要求z/b≥0.25

55,垫层厚度最小值控制,-,判断值,z≥0.5m?,-,满足,判断垫层厚度是否满足最小构造要求,JGJ79-2012第4.2.1条,一般不小于0.5m

56,垫层厚度最大值控制,-,判断值,z≤3.0m?,-,满足,判断垫层厚度是否超出经济合理范围,JGJ79-2012,一般不大于3.0m

,五、垫层底面宽度计算,,,,,,,,

57,垫层顶面宽度(构造要求),B1,计算值,B1=b+2×0.3,m,2.6,垫层顶面沿基础边缘外放的宽度,JGJ79-2012第4.2.3条,顶面每边超出基础边缘≥300mm

58,垫层底面宽度(条形基础),B2,计算值,B2=b+2·z·tanθ,m,4.126837727,垫层底面沿基础宽度方向的总尺寸,JGJ79-2012式4.2.3,B2≥b+2ztanθ

59,垫层底面宽度(矩形基础长边),L2,计算值,L2=l+2·z·tanθ,m,5.126837727,垫层底面沿基础长度方向的总尺寸,JGJ79-2012,L2≥l+2ztanθ

60,垫层底面宽度(矩形基础短边),B2_rec,计算值,B2_rec=b+2·z·tanθ,m,4.126837727,垫层底面沿基础宽度方向的总尺寸,JGJ79-2012,B2_rec≥b+2ztanθ

61,垫层侧面坡度(水平:竖向),m,设计值,m=设计选定,-,1.5,垫层侧面的坡比,JGJ79-2012,中粗砂/碎石可取1:1~1:1.5

62,垫层顶面超出基础边缘距离,ΔB,计算值,ΔB=(B1-b)/2,m,0.3,垫层顶面每边超出基础边缘的水平距离,JGJ79-2012第4.2.3条,一般≥0.3m

63,垫层底面超出基础边缘距离,ΔB2,计算值,ΔB2=(B2-b)/2,m,1.063418863,垫层底面每边超出基础边缘的水平距离,JGJ79-2012,由应力扩散角确定

64,垫层宽度验算(条形),-,判断值,B2≥Bz?,-,满足,判断垫层底面宽度是否满足应力扩散要求,JGJ79-2012第4.2.3条,底面宽度必须大于应力扩散后宽度

65,垫层宽度验算(矩形),-,判断值,L2≥Lz且B2_rec≥Bz_rec?,-,满足,判断矩形基础垫层底面宽度是否满足要求,JGJ79-2012,长边和短边均需验算

66,垫层底面面积(矩形),Az,计算值,Az=L2×B2_rec,m²,21.15762735,垫层底面的水平投影面积,JGJ79-2012,Az=L2·B2_rec

67,基础底面面积,A0,计算值,A0=l×b,m²,6,基础底面的水平投影面积,GB50007-2011,A0=l·b

68,垫层面积扩大系数,KA,计算值,KA=Az/A0,-,3.526271225,垫层底面面积与基础底面面积之比,设计分析,反映垫层的应力扩散效果

,六、下卧层承载力验算,,,,,,,,

69,下卧层天然承载力特征值,fak_d,实测值,fak_d=勘察报告,kPa,100,下卧层土经载荷试验确定的承载力特征值,GB50007-2011,未经深度修正的原始值

70,下卧层重度,γd,实测值,γd=土工试验,kN/m³,18,下卧层土的天然重度,GB/T50123-2019,地下水位以下取浮重度

71,下卧层埋深修正后承载力(公式),fa_d,计算值,fa_d=fak_d+ηd·γd·(d+z-0.5),kPa,186.4,按GB50007深度修正公式计算的下卧层承载力,GB50007-2011式5.2.4,fa_d=fak_d+ηd·γd·(d+z-0.5)

72,下卧层承载力安全系数,Kf,选用值,Kf=设计经验取值,-,1.1,下卧层承载力验算的安全储备系数,JGJ79-2012,一般取1.0~1.2

73,下卧层承载力验算结论,-,判断值,pz_total≤fa_d/Kf?,-,满足,判断下卧层承载力是否满足设计要求,JGJ79-2012第4.2.1条,pz_total≤fa_d/Kf则满足

74,下卧层承载力利用率,Rf,计算值,Rf=pz_total/fa_d×100%,%,75.93096017,下卧层实际承受压力与承载力的比值,设计分析,反映下卧层承载力利用程度

75,下卧层承载力利用率评价,-,判断值,60%≤Rf≤90%?,-,经济合理,评价下卧层承载力利用是否合理,设计分析,一般60%~90%为经济合理

76,垫层顶面处修正承载力,faz_top,计算值,faz_top=faz+ηd·γm·(d-0.5),kPa,279.6,垫层顶面处经深度修正后的承载力,GB50007-2011式5.2.4,用于验算垫层顶面应力

77,垫层顶面承载力验算,-,判断值,pk≤faz_top?,-,满足,判断基础底面压力是否小于垫层顶面承载力,JGJ79-2012,pk≤faz_top则满足

78,垫层材料承载力利用率,Rz,计算值,Rz=pk/faz×100%,%,72,垫层实际承受压力与垫层承载力的比值,设计分析,反映垫层材料承载力利用程度

,七、地基沉降计算,,,,,,,,

79,垫层压缩沉降,s1,计算值,s1=p0·z/Ez×1000,mm,10150,垫层自身在附加应力作用下的压缩量,JGJ79-2012,s1=(p0·z)/Ez，单位换算为mm

80,下卧层附加应力系数,αz,查表值,αz=查GB50007附录K,-,0.25,下卧层顶面处附加应力系数,GB50007-2011附录K,与z/b和l/b有关

81,下卧层顶面附加应力,pz0,计算值,pz0=αz·p0,kPa,38.0625,下卧层顶面处由上部荷载引起的附加应力,GB50007-2011,pz0=αz·p0

82,下卧层沉降计算深度,zn,计算值,zn=b·(2.5-0.4·lnb),m,4.445482256,下卧层沉降计算所取深度,GB50007-2011第5.3.7条,zn=b(2.5-0.4lnb)

83,下卧层压缩模量当量值,Es_eq,计算值,Es_eq=ΣAi/Σ(Ai/Esi),MPa,8,下卧层各土层的压缩模量按厚度加权平均值,GB50007-2011,用于确定沉降计算经验系数

84,沉降计算经验系数,ψs,查表值,ψs=查GB50007表5.3.5,-,0.7,根据压缩模量当量值查得的修正系数,GB50007-2011表5.3.5,Es_eq<4取1.3，Es_eq>20取0.2

85,下卧层沉降,s2,计算值,s2=ψs·pz0·zn/Es_eq×1000,mm,14805.53973,下卧层在附加应力作用下的压缩沉降量,GB50007-2011式5.3.5,采用分层总和法简化计算

86,总沉降量,s_total,计算值,s_total=s1+s2,mm,24955.53973,垫层沉降与下卧层沉降之和,JGJ79-2012,s_total=s1+s2

87,沉降计算值(经验修正后),s,计算值,s=ψs·s_total,mm,17468.87781,经经验系数修正后的最终沉降量,GB50007-2011式5.3.5,s=ψs·s_total

88,允许沉降量,s_allow,设计值,s_allow=查GB50007表5.3.4,mm,200,根据结构类型确定的允许沉降量,GB50007-2011表5.3.4,一般框架结构200mm

89,沉降验算结论,-,判断值,s≤s_allow?,-,不满足,判断计算沉降量是否小于允许沉降量,GB50007-2011第5.3.3条,s≤s_allow则满足

90,沉降安全系数,Ks,计算值,Ks=s_allow/s,-,0.011448932,允许沉降量与计算沉降量之比,设计分析,Ks=s_allow/s

91,平均固结度,U,计算值,U=f(Tv),-,0.85,地基土在某一时刻的固结完成程度,JGJ79-2012,根据固结时间查表或计算

92,某时刻沉降量,st,计算值,st=U·s,mm,14848.54614,某一时刻t对应的沉降量,JGJ79-2012,st=U·s

,八、差异沉降验算,,,,,,,,

93,相邻柱基沉降差,Δs,计算值,Δs=sA-sB,mm,15,相邻两个基础之间的沉降差值,GB50007-2011,Δs=sA-sB

94,相邻柱基中心距,L,设计值,L=结构图纸,m,6,相邻两个柱基础中心之间的距离,GB50007-2011,用于计算倾斜

95,倾斜值,tanθs,计算值,tanθs=Δs/(L×1000),-,0.0025,基础两端的沉降差与距离的比值,GB50007-2011,tanθs=Δs/L

96,允许倾斜值,tanθ_allow,设计值,tanθ_allow=查GB50007表5.3.4,-,0.002,根据结构类型确定的允许倾斜值,GB50007-2011表5.3.4,框架结构一般0.002

97,倾斜验算结论,-,判断值,tanθs≤tanθ_allow?,-,不满足,判断计算倾斜值是否小于允许值,GB50007-2011,tanθs≤tanθ_allow则满足

98,局部倾斜,θloc,计算值,θloc=Δs/(Lloc×1000),-,0.001875,砌体承重结构沿纵墙6~10m内的倾斜,GB50007-2011,用于砌体结构控制

99,允许局部倾斜,θloc_allow,设计值,θloc_allow=查GB50007表5.3.4,-,0.0025,砌体承重结构允许的局部倾斜值,GB50007-2011表5.3.4,一般取0.002~0.003

100,局部倾斜验算结论,-,判断值,θloc≤θloc_allow?,-,满足,判断局部倾斜是否满足要求,GB50007-2011,θloc≤θloc_allow则满足

101,差异沉降率,Rs,计算值,Rs=Δs/(L×1000)×100%,%,0.25,差异沉降与柱距之比的百分数,设计分析,反映差异沉降严重程度

102,差异沉降率评价,-,判断值,Rs≤0.2%?,-,不满足,评价差异沉降是否在可控范围,设计分析,Rs≤0.2%为轻微

,九、垫层压实度与质量控制,,,,,,,,

103,设计要求压实度,λc_req,设计值,λc_req=查JGJ79表4.3.4,%,97,设计文件对垫层压实度的最低要求,JGJ79-2012第4.3.4条,碎石/砂砾≥0.97(97%)

104,实测压实度,λc,实测值,λc=现场检测,%,98,现场压实后实测的压实度,JGJ79-2012,采用环刀法或灌砂法测定

105,压实度验算结论,-,判断值,λc≥λc_req?,-,满足,判断实测压实度是否满足设计要求,JGJ79-2012,λc≥λc_req则满足

106,控制干密度,ρd_ctrl,计算值,ρd_ctrl=λc_req·ρd_max,g/cm³,2.0855,现场施工控制的干密度目标值,JGJ79-2012,ρd_ctrl=λc_req·ρd_max

107,实测干密度,ρd_test,实测值,ρd_test=现场检测,g/cm³,2.12,现场压实后实测的干密度,JGJ79-2012,用于计算实测压实度

108,现场实测压实度,λc_field,计算值,λc_field=ρd_test/ρd_max×100%,%,98.60465116,由实测干密度计算的压实度,JGJ79-2012,λc_field=ρd_test/ρd_max

109,每层铺填厚度,h_layer,设计值,h_layer=施工方案,m,0.25,垫层分层铺填时每层的虚铺厚度,JGJ79-2012,一般200~300mm

110,分层数,n,计算值,n=CEILING(z/h_layer),层,8,垫层总厚度范围内所需的分层数,JGJ79-2012,n=ceil(z/h_layer)

111,碾压遍数,N,设计值,N=试验段确定,遍,6,每层碾压的遍数,JGJ79-2012,根据试验段确定，一般4~8遍

112,碾压机械吨位,W,设计值,W=施工方案,t,12,碾压机械的工作质量,JGJ79-2012,一般≥10t振动碾

113,含水量控制偏差,Δw,设计值,Δw=施工方案,%,2,施工含水量与最优含水量的允许偏差,JGJ79-2012,一般±2%

114,施工含水量范围上限,w_max,计算值,w_max=wop+Δw,%,10,施工允许的最大含水量,JGJ79-2012,w_max=wop+Δw

115,施工含水量范围下限,w_min,计算值,w_min=wop-Δw,%,6,施工允许的最小含水量,JGJ79-2012,w_min=wop-Δw

116,垫层材料粒径控制,dmax,设计值,dmax=规范要求,mm,150,垫层材料最大粒径限制,JGJ79-2012,一般不大于铺填厚度的2/3

117,粒径控制验算,-,判断值,dmax≤2·h_layer/3?,-,满足,判断最大粒径是否满足要求,JGJ79-2012,dmax≤2h_layer/3则满足

,十、边坡稳定性验算,,,,,,,,

118,垫层边坡高度,H,计算值,H=z,m,2,垫层边缘坡面的垂直高度,JGJ79-2012,H=z

119,垫层边坡水平投影,B_h,计算值,B_h=m·z,m,3,垫层边缘坡面的水平投影宽度,JGJ79-2012,B_h=m·z

120,垫层边坡坡角,β,计算值,β=arctan(1/m),°,33.69006753,垫层边坡与水平面的夹角,JGJ79-2012,β=arctan(1/m)

121,垫层材料抗剪强度(极限),τf,计算值,τf=cz+σ·tanφz,kPa,56.84900001,按Mohr-Coulomb准则计算的抗剪强度,GB50007-2011,τf=cz+σ·tanφz，σ取pcz

122,边坡稳定安全系数,Fs,选用值,Fs=规范要求,-,1.25,边坡稳定性验算要求的最小安全系数,GB50330-2013,一般取1.20~1.30

123,边坡稳定系数(简化Bishop),Fs_cal,计算值,"Fs_cal=f(cz,φz,β,γz)",-,1.258649447,按简化Bishop法计算的边坡稳定系数,GB50330-2013,需满足Fs_cal≥Fs

124,边坡稳定性验算结论,-,判断值,Fs_cal≥Fs?,-,满足,判断边坡稳定系数是否满足安全系数,GB50330-2013,Fs_cal≥Fs则满足

125,坡顶超载,q0,设计值,q0=荷载计算,kPa,10,坡顶处的附加竖向荷载,GB50330-2013,考虑施工及使用期荷载

126,坡面作用力,T,计算值,T=0.5·γz·H²·sinβ·cosβ,kN/m,18.46153846,单位长度坡面上作用的下滑力,GB50330-2013,重力沿坡面的分力

127,坡面抗滑力,R,计算值,R=0.5·γz·H²·cos²β·tanφz+cz·H/sinβ,kN/m,23.23660517,单位长度坡面上作用的抗滑力,GB50330-2013,摩阻力+黏聚力

128,坡面抗滑稳定系数,Ksl,计算值,Ksl=R/T,-,1.258649447,坡面抗滑力与下滑力之比,GB50330-2013,Ksl=R/T

129,坡面抗滑验算结论,-,判断值,Ksl≥Fs?,-,满足,判断坡面抗滑稳定系数是否满足要求,GB50330-2013,Ksl≥Fs则满足

,十一、抗滑移稳定性验算,,,,,,,,

130,基础底面与垫层间摩擦系数,μ1,实测值,μ1=试验/查表,-,0.45,基础底面与垫层顶面之间的摩擦系数,GB50007-2011,碎石垫层一般取0.40~0.50

131,垫层与下卧层间摩擦系数,μ2,实测值,μ2=试验/查表,-,0.35,垫层底面与下卧层顶面之间的摩擦系数,GB50007-2011,一般取0.30~0.40

132,水平推力标准值,Fh,设计值,Fh=荷载计算,kN,50,作用于基础底面的水平推力标准值,GB50007-2011,风荷载、地震力等

133,竖向力标准值,Fv,设计值,Fv=荷载计算,kN,800,作用于基础底面的竖向力标准值,GB50007-2011,含基础自重及上部结构重

134,基础底面抗滑移力,Fμ,计算值,Fμ=μ1·Fv,kN,360,基础底面由摩擦力提供的抗滑移力,GB50007-2011,Fμ=μ1·Fv

135,抗滑移安全系数,Kμ,计算值,Kμ=Fμ/Fh,-,7.2,抗滑移力与水平推力之比,GB50007-2011,Kμ=Fμ/Fh

136,抗滑移验算结论,-,判断值,Kμ≥1.3?,-,满足,判断抗滑移安全系数是否满足要求,GB50007-2011,Kμ≥1.3则满足

137,垫层底面抗滑移力,Fμ2,计算值,Fμ2=μ2·Fv,kN,280,垫层底面由摩擦力提供的抗滑移力,JGJ79-2012,Fμ2=μ2·Fv

138,垫层底面抗滑移安全系数,Kμ2,计算值,Kμ2=Fμ2/Fh,-,5.6,垫层底面抗滑移力与水平推力之比,JGJ79-2012,Kμ2=Fμ2/Fh

139,垫层底面抗滑移验算结论,-,判断值,Kμ2≥1.3?,-,满足,判断垫层底面抗滑移是否满足要求,JGJ79-2012,Kμ2≥1.3则满足

,十二、渗透与冻胀验算,,,,,,,,

140,土粒比重,Gs,实测值,Gs=比重瓶法,-,2.7,土颗粒的比重,GB/T50123-2019,一般黏性土2.70~2.75

141,临界水力梯度,icr,计算值,icr=(Gs-1)/(1+e0),-,0.918918919,土体发生渗透破坏的临界水力梯度,GB50007-2011,icr=(Gs-1)/(1+e0)

142,实际水力梯度,i,实测值,i=Δh/L,-,0.3,渗流路径中的实际水力梯度,GB50007-2011,i=Δh/L

143,渗透稳定安全系数,Ki,计算值,Ki=icr/i,-,3.063063063,临界水力梯度与实际水力梯度之比,GB50007-2011,Ki=icr/i

144,渗透稳定性验算结论,-,判断值,Ki≥2.0?,-,满足,判断渗透稳定安全系数是否满足要求,GB50007-2011,Ki≥2.0则满足

145,场地标准冻深,z0,实测值,z0=气象资料/规范附录,m,1.2,当地多年实测最大冻深的平均值,GB50007-2011附录F,按规范附录F查取

146,土的冻胀性类别,-,判断值,查GB50007附录G,-,弱冻胀,根据土类及含水量判定冻胀等级,GB50007-2011附录G,不冻胀/弱冻胀/冻胀/强冻胀

147,冻胀修正系数,ψz,查表值,ψz=查GB50007表5.1.7,-,0.95,考虑冻胀类别的修正系数,GB50007-2011,不冻胀取1.0，强冻胀取0.8

148,设计冻深,zd,计算值,zd=ψz·z0,m,1.14,经修正后的设计冻深,GB50007-2011式5.1.7,zd=ψz·z0

149,基础最小埋深(冻深控制),dmin,计算值,dmin=zd,m,1.14,满足防冻要求的基础最小埋置深度,GB50007-2011,dmin≥zd

150,冻深验算结论,-,判断值,d≥dmin?,-,满足,判断基础埋深是否满足防冻要求,GB50007-2011,d≥dmin则满足

151,毛细水上升高度,hc,实测值,hc=试验或经验,m,0.8,地下水通过毛细作用上升的最大高度,GB50007-2011,黏性土一般0.5~1.5m

152,防毛细水隔断厚度,hc_req,计算值,hc_req=hc,m,0.8,防止毛细水上升所需的垫层最小厚度,JGJ79-2012,hc_req≥hc

153,毛细水隔断验算,-,判断值,z≥hc_req?,-,满足,判断垫层厚度是否能隔断毛细水,JGJ79-2012,z≥hc_req则满足

,十三、施工参数与监测要求,,,,,,,,

154,施工机械型号,-,选用值,按工程条件选定,-,YZ18振动碾,碾压或夯实机械的具体型号,JGJ79-2012,根据垫层材料及厚度选定

155,碾压速度,v,设计值,v=施工方案,m/s,0.5,碾压机械的行驶速度,JGJ79-2012,一般1~2km/h

156,碾压轨迹重叠宽度,b_overlap,设计值,b_overlap=施工方案,m,0.25,相邻碾压轨迹之间的重叠宽度,JGJ79-2012,一般200~300mm

157,检测频率(面积比),f_test,设计值,f_test=规范要求,%,1,每单位面积内的检测点数比例,JGJ79-2012,一般每100~300m²检测1点

158,检测点数,N_test,计算值,N_test=CEILING(Az·f_test/100),点,1,垫层范围内需布置的检测点总数,JGJ79-2012,N_test=ceil(Az·f_test/100)

159,检测点最小间距,s_test,设计值,s_test=规范要求,m,10,相邻检测点之间的最小距离,JGJ79-2012,一般不宜大于10m

160,沉降观测点数量,N_obs,设计值,N_obs=监测方案,点,6,需布设的沉降观测点数量,JGJ8-2016,根据基础面积和形状确定

161,沉降观测频率(施工期),f_obs,设计值,f_obs=监测方案,次/天,1,施工期间沉降观测的频次,JGJ8-2016,施工期一般1次/天

162,沉降稳定标准,Δs_stable,设计值,Δs_stable=规范要求,mm,0.03,判断沉降是否达到稳定的速率标准,JGJ8-2016,一般≤0.01~0.04mm/d

163,预计沉降稳定时间,t_stable,计算值,t_stable=Cv·zn²/(86400),天,15.2486979,根据固结理论估算的沉降稳定所需时间,JGJ79-2012,与土层性质和排水条件有关

164,总工期估算,t_total,计算值,t_total=n·N/v_layer,天,12,垫层施工的总工期估算,施工组织,t_total=n·N/v_layer

165,单工作日铺填层数,t_layer,设计值,t_layer=施工方案,层/天,4,每个工作日可完成的铺填碾压层数,施工组织,根据机械效率和工期要求

166,垫层施工体积,Vz,计算值,Vz=z/3·(A0+Az+√(A0·Az)),m³,25.61643229,换填垫层的总施工体积,施工预算,近似按棱台体积计算

167,材料用量估算,Mz,计算值,Mz=Vz·γz/10,t,51.23286458,垫层材料的总用量估算,施工预算,Mz=Vz·γz/10

168,质量验收合格率要求,P_qual,设计值,P_qual=规范要求,%,95,质量验收时要求的合格率,GB50202-2018,一般≥90%

169,质量验收实际合格率,P_actual,实测值,P_actual=现场统计,%,98,实际检测的合格率,GB50202-2018,需≥P_qual

170,质量验收结论,-,判断值,P_actual≥P_qual?,-,合格,判断质量验收是否合格,GB50202-2018,P_actual≥P_qual则合格

,十四、地震作用验算,,,,,,,,

171,水平地震影响系数最大值,αmax,查表值,αmax=查GB50011表5.1.4-1,-,0.08,多遇地震作用下水平地震影响系数最大值,GB50011-2010(2016年版),与设防烈度和设计地震分组有关

172,结构等效总重力荷载,Geq,计算值,Geq=0.85·G_total,kN,5000,结构等效总重力荷载代表值,GB50011-2010(2016年版),Geq=0.85·G_total

173,水平地震作用标准值,FEk,计算值,FEk=αmax·Geq,k