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1、附件:广宁高速路基工程第一合同段混凝土拌合站基础计算书广宁高速路基工程第一合同段混凝土拌合站基础计算书一、拌和站罐基础设计概括我标段计划投入两套HZS90拌合站，单套HZS90拌合站投入2个150t型水 泥罐（装满材料后），根据公司以往拌合站施工经验，结合现场地质条件以及基 础受力验算，水泥罐采用砼扩大基础，基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。二、基本参数1、风荷载参数：查询公路桥涵设计通用规范得知：本工程相邻地区宁国市10年一遇基本风速：V10 = 20.3m/ s ；2、仓体自重：150t罐体自重约15t，装满材料后总重为150t;3、 扩大基础置于粉质黏土上，地基承载力基本容许值faJ
2、= 180Kpa，采 用碎石换填进行地基压实处理后，碎石换填地基承载力基本容许值'faJ = 500Kpa4、当采用两个水泥罐基础共同放置在一个扩大基础上时，扩大基础尺寸 为9m x 4m x 1.5m （长X宽X高）；当采用单个水泥罐基础放置在一个扩大基础 上，扩大基础尺寸为4mx4mx 1.5m （长X宽X高）；三、空仓时整体抗倾覆稳定性稳定性计算1、受力计算模型（按最不利150吨罐体计算），空仓时受十年一遇风荷载， 得计算模型如下所示： F1F2G F3查公路桥涵设计通用规范得各参数取值如下:空气重力密度：= 0.012017e0'0001 0.01199899 -Wk
3、=图3-1空仓时整体抗倾覆稳定性稳定性计算模型2、风荷载计算根据公路桥涵设计通用规范可知，风荷载标准值按下式计算:地面风速统一偏安全按离地 20m取：V2k2k5V1 31.4m/s ；其中：k2 =1.12，k5=1.38，V10=2O.3m/s；代入各分项数据得：心 Vd201199899 31.42 “.60KN/m22g2江9.8单个水泥罐所受风力计算:、迎风面积：=1.5 1.2=1.8m2作用力：F1 =0.6 1.8 =1.08KN作用高度： 出=18.35口、迎风面积:4=3.3 11=36.3m2作用力：F2 =0.6 36.3 =21.78KN作用咼度：H2 =12.1m、
4、迎风面积：人=3.3 2.5/2 =4.125m2作用力：F3 =0.6 4.125 =2.475KN作用高度：H3=5.475m2、单个水泥罐倾覆力矩计算-3M 倾=送 1 F< h =1.08汉 18.35 + 21.78沢12.1 +2.475汉5.475 = 296.91KN m3、稳定力矩及稳定系数计算假定筒仓绕单边两支腿轴线倾覆，稳定力矩由两部分组成，一部分是仓体自重稳定力矩M稳i，另一部分是扩大基础自重产生的稳定力矩 M稳2 、但水泥罐扩大基础分开时，稳定力矩计算如下所示：M 稳4 =15 10 2.275/2 =170.625KN m ；M 稳2 =4 4 1.5 24
5、2.275/2 =655.2KN m ；稳定系数:170.625 655.229691=2.78>1.5 ,抗倾覆满足要求,同时罐体设置抗风绳可以提咼安全系数。 、但两个水泥罐共用一个扩大基础时，稳定力矩计算如下所示:M 和=15 102.275/22=341.25KN m ；M 稳2 =9 4 1.5 24 2.275/2 =1474.2KN m ;稳定系数:341.25 14742296.91 2=3.06>1.5 ,抗倾覆满足要求,同时罐体设置抗风绳可以提咼安全系数。四、水泥罐基础承载力计算1、但水泥罐扩大基础分开时，水泥罐基础承载力计算如下所示：水泥罐基础采用4论4论1.5
6、m的砼扩大基础形式，基础采用预埋地脚钢板 与水泥罐支腿满焊。 、水泥罐装满时，其自重大小为：叫=150 10 =1500KN ； 、扩大基础自重为： N2 =4 4 1.5 24 = 576KN ； 、扩大基础与底部地基接触面积为：A = 4 4= 16m2; 、基础承受最大倾覆力矩为：M倾二296.91KN m ； 、基础抗弯截面系数为：W4 1.5 1.5m3;6 、基础底部应力最大为：N M 2076296 91Pmax = ' . =327.69Kpa<500Kpa，得扩大基础承载能A W 161.5力满足要求！2、但两个水泥罐共用一个扩大基础时，水泥罐基础承载力计算如下
7、所示：水泥罐基础采用9mK 4m 1.5m的砼扩大基础形式，基础采用预埋地脚钢板 与水泥罐支腿满焊。 、水泥罐装满时，其自重大小为：叫=150 10 2 =3000KN ； 、扩大基础自重为：N2 =9 4 1.5 24 =1296KN ； 、扩大基础与底部地基接触面积为：A = 9 4 = 36m2; 、基础承受最大倾覆力矩为：倾二593.82 KN m ;1 、基础抗弯截面系数为：W 9 1.5 3.375m3;6 、基础底部应力最大为：Pmax59382 =295.28Kpa<500Kpa，得扩大基础承载能A W 363.375力满足要求！五、扩大基础砼局部承压计算扩大基础上设60
8、 x 60cm的15mm厚钢板与水泥罐支腿焊接传递压应力， 得扩大基础砼局部承压验算如下所示：局部承压面积： A =600 60360000mm2 ；局部承压计算底面积：Ab =(600 2 100) (600 2 100) 640000 mm2 (钢 板边缘距扩大基础边缘距离最小为 10cm);砼局部承压强度提高系数：一.九匕640000 =1.33 ；V A V 360000得水泥罐支腿传递的最大轴向力为1500/4 1.5 = 562.5KN ;有 562.5KN v 0.9 讦cdA =0.9 1.33 11.5 360000 =4955.58KN (扩大基础采用C25砼，混凝土轴心抗
9、压强度设计值 J =11.5MPa )；得砼局部承压满足要求!六、扩大基础抗滑移验算1、但水泥罐扩大基础分开时，扩大基础抗滑移验算如下所示：基础所受水平力大小为：T =1.0 21.78 2.475二25.335KN ;基础底部摩擦系数：f =0.3 ；基础所受最小轴向力：N =150 576 = 726KN ;基础抗滑移稳定系数为：心二世二兰 726二8.60>1.5 ,得扩大基础抗T 25.335滑移验算满足要求；2、但两个水泥罐扩大基础共用时，扩大基础抗滑移验算如下所示：基础所受水平力大小为： 1.08 21.78 2.475 2 = 50.67KN ;基础底部摩擦系数：f -0.
10、3 ;基础所受最小轴向力：N = 300 1296 = 1596KN ;基础抗滑移稳定系数为：心二型二0.3 1596二9.50>1.5，得扩大基础抗T 25.335滑移验算满足要求；七、换土垫层计算1、换土垫层厚度计算换土垫层的厚度定为100cm，换土垫层的厚度应满足以下要求：Pok - Pgk 乞 R fa 1bl（P°k'-Pgk'）Pokb 2ztal 2zta式中：Pok -垫层底面处的附加应力（KPa）；Pgk -垫层底面处的自重压应 力（KPa）,取24 1.5 19 1 = 55KPa ;R -抗力提高系数，取1.25;fa L地基承载力容许值，
11、查地质报告得粉质粘土承 载力容许值为180KPa ;b -基础宽度，取4m ；I -基础长度，取4m ;Pok'-基础底面压应力，取 327.69KPa ;PgJ-基础底面处自重压应力，取24 1.5 =36KPa ;z -垫层厚度，取1m ;二-压力扩散角，取为45° ;代入相关数据得：pok55 = 184 64KPa4 疋 4疋(327.69 36)00(4 2 1 tan45 )(4 2 1 tan45 )得 Pok Pgk =184.64KPa <1.25 18 225KPa，换填 100cm 厚碎石垫层,满足承载力要求；2、垫层宽度计算垫层底面宽度应满足压力扩散的需求，得垫层宽度为d = b 2ztan v - 4 2 1 tan 45° =6.0m ;实际布置时，垫层底面分别距基础底面宽度为150cm，满足要求。八、施工建议 、施工期间加强对地基基础承载力的检验， 基坑开挖完成后，检测地基 承载力满足要求后，方能进行下一步施工； 、基础底部应力水平相对较小，不会造成扩大基础混凝土开裂，但为满 足结构构造性要求，建议在扩大基础顶面和底面各设置一层直径不小于 16的 15cmX 15c m的钢筋网片； 、施工期间为加强水泥罐整体稳定性，对两个罐子之间可采用钢管或型 钢焊接为一个整体；