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1、2#、3#住宅楼复合地基设计计算书一、建筑0.00高程和土层分布设地面高程22.6m，据说基础底面埋深1.2m，据截面，建筑0.00高程H=22.6-1.2+1.8=23.2m。底板埋深1.2m，垫层厚100mm，基础和桩间设300mm厚的中砂褥垫层，故桩顶计算时的埋深1.6m， 桩顶设计高程为21m。为保证桩头质量，施工时停灰面上提0.5m，桩顶施工高程为21.50m。2号楼土层分布：勘察孔号8910121314平均有效厚 度孔口高程22.9023.2323.1222.8622.8622.94土层号深度有效厚度深度有效厚度深度有效厚度深度有效厚度深度有效厚度深度有效厚度11.41.32.01
2、.51.11.022.60.73.10.873.81.683.01.142.40.542.60.660.9334.01.44.51.44.3略4.2略4.1略4.1略1.284-14.60.65.71.25.5略5.6略5.5略5.5略1.24-27.52.98.12.47.3略7.4略7.4略7.5略2.134-38.71.29.31.29.2略9.0略9.2略9.2略1.57512.13.413.13.813.6略13.0略14.0略14.0略4.2614.52.415.12.015.2略15.2略15.4略15.2略3号楼土层分布勘察孔号161718222120平均有效厚 度孔口高程22
3、.8423.9323.1023.0922.9722.98土层号深度有效厚度深度有效厚度深度有效厚度深度有效厚度深度有效厚度深度有效厚度11.01.51.22.01.10.822.70.862.60.672.20.103.21.112.20.232.50.520.5934.2略4.3略4.3略4.4略4.2略4.4略1.734-15.4略5.6略5.4略5.4略5.4略5.6略1.164-27.5略7.7略7.7略7.4略7.4略7.5略2.44-38.8略9.0略9.2略9.2略9.4略9.8略1.75513.7略13.5略14.6略14.1略14.6略14.3略4.86略略略略略略二、地基承
4、载力特征值土层号侧摩qs(KPa)端承qp(KPa)压缩模量E(MPa)21263103.24-1155.54-2134.54-3151476.055.5616.5三、采用规范建筑地基处理技术规范DB42/242-2003 。四、参数说明及计算式设计要求复合地基承载力fsp=160Kpa。桩参数:单桩承载力特征值桩径取500，F=80KN。预取桩长6m，桩端略进入持力层4-3（如进入深度大，则不能利用4-3层作为持力层）。桩土混合重度取19.5KN/m3。桩身强度折减系数取0.301、由桩材确定的复合地基承载力Pa=a*fcu*Ap=80KPa 式中:水泥土无侧限抗压强度fcu取1.3585M
5、Pa桩500mm，桩横截面积Ap=0.1963m2桩端地基承载力折减系数a取0.32、初计计算的复合地基承载力Pa=Up*Sqsi*li+a*Ap*qp 式中:qp：桩端地基承载力特征值qsi桩土间承载力特征值Up桩周长li土层厚度3、计算的桩土面积置换率fsp=m*Pa/Ap+b*(1-m)fs式中:m桩土面积置换率fs桩间天然地基土承载力特征值，取加固范围加权平均值。以3号楼桩实际分布土层为例，计算桩间天然地基土承载力特征值的加权平均值，则：Fs=(0.59*120+1.73*80+1.16*145+2.4*110+0.12*147)/6=109.84KPa4、复合地基承载力特征值深度修正
6、上部设计要求复合地基承载力特征值160kPa。以3号楼土层分布为例，桩间土的承载力特征值取桩身范围土承载力特征值的加权平均值fK=109.84kPa,土的重度取18KN/m3，由于基础埋深受到土的浮力，复合地基承载力特征值修正值：fspk=160-18(1.6-0.5)=140kPa5、沉降计算P附加应力=140KPa基础面积系数为基础实际面积与外围面积之比，初步设计时，取喷粉桩分布面积与基础平面外形面积之比。经计算3号楼取0.97，2号楼取0.98。fcu水泥土抗压强度，水泥土桩压缩模量取120fcu=1.63MPa。Es土层压缩模量。按实际应力范围取值.五、2号楼的1/2单元水泥土地基处理
7、计算 由于2号楼基础对称分布，土层差异小，取半计算。基础宽11.4m，长34.4m，基础面积394.44m2，埋深1.6m，采用水泥土搅拌桩加固，要求将地基承载力由109.84kPa提高到140kPa。 搅拌桩桩径500mm，桩长6m。水泥土抗压强度要求达到1.4MPa。 桩群面积362.73m2，周长89.2m，桩土混合重度取19.5kN/m3。 场地地下水位为2m，地层参数如下:厚度(m)重度(kN/m3)桩侧容许摩阻力(kPa)0.9318.8121.2818.4101.219.3152.1319.2131.718.9154.918.511桩端处地基承载力147kPa。单桩容许承载力为：
8、 按桩土摩阻力计算，Pa=139.2kN。 水泥土抗压强度应达到2.4MPa。 按桩自身强度计算，Pa=80kN。 实际取值Pa=80kPa。置换率为28.6%，计算基础外形所需桩数为575根。假想实体基础底面压力为183.7kPa。实际外形尺寸33.4*11.4=392.16m2。经测图，基础中间空缺面积累计为24.675 5.4m2。基础有效面积为392.16-24.675+5.4=372.885 m2应布桩372.885*0.286/0.1963=543条。整体基础1086条布桩原则：1、按梁轴线分块分布，保证局部的置换率，避免相差过大引起差异沉降。2、梁下尽可能布桩，梁轴线两侧尽可能局
9、部对称布桩。3、建筑为矩形，尽可能平行轴线，减小标注和施工放线的困难。实际1/2基础布桩557条，整体基础1114条，实际置换率为29.32%。六、2号楼整体复合地基中心点沉降 基础外围面积为69.211.4m2，实际面积773.1m2，底面埋深1.6m。 基底附加应力为140kPa。 采用6m的水泥土搅拌桩进行地基加固，置换率为28.6%，搅拌桩的压缩模量采用163MPa。 场地地下水位为2m，地层参数如下:厚度(m)重度(kN/m3)压缩模量(MPa)0.9318.861.2818.43.21.219.35.52.1319.24.31.718.964.218.55.51.819.112.5
10、2019.516.5计算结果：基底平均附加应力为137.2kPa。最终沉降 S=54.06毫米,桩身压缩量=6.88毫米。压缩层厚度为基底以下19.04米。沉降计算经验系数=0.45。七、3号楼水泥土地基处理计算 基础面积787.5m2，埋深1.6m，采用水泥土搅拌桩加固，要求将地基承载力由109.8kPa提高到140kPa。 搅拌桩桩径500mm，桩长6m。水泥土抗压强度要求达到1.4MPa。 桩群面积732.6m2，周长155.7m，桩土混合重度取19.5kN/m3。 场地地下水位为2m，地层参数如下:厚度(m)重度(kN/m3)桩侧容许摩阻力(kPa)0.618.8121.718.410
11、1.219.3152.419.2131.818.9154.918.511桩端处地基承载力147kPa。单桩容许承载力为： 按桩土摩阻力计算，Pa=139.7kN。 水泥土抗压强度应达到2.4MPa。 按桩自身强度计算，Pa=80kN。 实际取值Pa=80kPa。置换率为28.6%。计算所需桩数为1147条。假想实体基础底面压力为185.9kPa。实际外形尺寸67.6*11.65=787.54m2。经测图，基础中间空缺面积累计为52.904m2。基础有效面积为787.54-52.904=734.636 m2应布桩734.636*0.286/0.1963=1070条。实际布桩1080条，实际置换率
12、为28.85%。八、3号楼整体复合地基中心点沉降 基础外围面积为67.611.65m2，实际面积763.91m2，底面埋深1.6m。 基底附加应力为140kPa。 采用6m的水泥土搅拌桩进行地基加固，置换率为28.6%，搅拌桩的压缩模量采用163MPa。场地地下水位为2m，地层参数如下: 厚度(m)重度(kN/m3)压缩模量(MPa)0.5918.861.7318.43.21.1619.35.52.419.24.31.7518.964.918.55.52019.316.5计算结果：基底平均附加应力为135.8kPa。最终沉降 S=65.03毫米,桩身压缩量=7.84毫米。压缩层厚度为基底以下1
13、8.33米。沉降计算经验系数=0.51。九、其他要求1、 垫层下设0.3m厚的中砂垫层。桩顶设计高程为21m。为保证桩头质量，施工时停灰面上提0.5m，桩顶施工高程为21.50m，计算桩长6m,实际桩长6.5m，桩底深1.6+6.0=7.6m。2、 桩上端两米复搅（高程19-21m），复搅段加灰量每米60Kg/m，其他桩段不复搅，非复搅段加灰量每米50Kg/m。水泥标号不低于32.5级，宜为普通硅酸盐水泥。配比试验的试块强度fcu=1360Kpa。3、做单桩承载力和复合地基承载力及施工工艺试验，载荷试验在28天后进行，单体工程和复合地基承载力试验合计不少于6点，必要时采用坑探、钻探验桩。4、施工、检测和验收参照相关规范。6