碎石樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)成果匯報(bào)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1碎石樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)成果匯報(bào)碎石樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)成果匯報(bào)一、設(shè)計(jì)資料1、工程概況某高速公路有一段長(zhǎng)度400 m的軟土地基，設(shè)計(jì)路堤高度3.8 m，頂面寬度28 m，路堤邊坡坡比為1:1.5，車輛荷載近似換算高度0.7 m。路堤重度20kN/m3。為保證地基承載力和沉降滿足工程要求，擬采用碎石樁復(fù)合地基進(jìn)行加固處理。2、工程地質(zhì)概況該路段位于沖積平原區(qū)，地下水位高，埋深1.2m，土層及試驗(yàn)指標(biāo)：如表1。 表1 土層及其土工試驗(yàn)指標(biāo)值第2頁/共27頁Back第3頁/共27頁JH材料A樁徑B樁距C樁長(zhǎng)D布置形式E一般設(shè)計(jì)一般設(shè)計(jì)G加固范圍被褥層砂石用量第4頁/共27頁（1）加固方法：采用振動(dòng)沉管

2、碎石樁復(fù)合地基加固。（2）加固范圍：在路堤兩邊外緣擴(kuò)大3排樁。（3）樁位布置：采用等邊三角形布樁形式。（4）加固深度：根據(jù)土層的分布特征（如表1），第4層土相對(duì)于前兩層土性質(zhì)較好，因此，初步選定加固深度穿過土層到土層頂面，即取H =10m一般設(shè)計(jì)一般設(shè)計(jì)第5頁/共27頁（5）材料：可就地取材，可使用卵石、砂礫石材料，含泥量不大于5，常用的粒徑為25cm，最大不超過8cm。（6）墊層：基礎(chǔ)底面與碎石樁復(fù)合地基頂面之間應(yīng)鋪設(shè)3050cm厚度的碎(砂)石墊層，分層鋪設(shè)，振動(dòng)密實(shí)。（7）樁徑：根據(jù)地基土質(zhì)情況和成樁設(shè)備等因素確定，樁徑為0.6m。（8）面積置換率m和樁距l(xiāng) ：碎石樁復(fù)合地基一般m0.1

3、0.4，本例路堤高度不是很高，荷載相對(duì)較小，可先取m0.20進(jìn)行計(jì)算。一般設(shè)計(jì)一般設(shè)計(jì)第6頁/共27頁 (等邊三角形布樁)已知樁的直徑dp和面積置換率m，得則可反算出樁的間距l(xiāng)1.27m?？沙醪皆O(shè)計(jì)樁距l(xiāng) = 1.30m，此時(shí)的m = 0.19，樁徑為0.6m，加固深度H=10.0m樁距22mepddBacklde05. 1主要的參數(shù)2222)05. 1 (6 . 020. 0lddep第7頁/共27頁能力計(jì)算式按如下一般表達(dá)式計(jì)能力計(jì)算式按如下一般表達(dá)式計(jì)算：算：n式中：式中：ru樁周土樁周土樁周土體的樁周土體的側(cè)限能力側(cè)限能力nKpp樁體材料被動(dòng)土壓力系數(shù)，樁體材料被動(dòng)土壓力系數(shù)，Kpp=

4、tan2（45+p/2）n（p表示樁體材料的內(nèi)摩擦角，表示樁體材料的內(nèi)摩擦角，即由題意得到即由題意得到p=38）ppruKpfP第8頁/共27頁n式中：式中：s樁周土表面荷載樁周土表面荷載（kpa）；）；nCu樁周土不排水抗剪強(qiáng)度樁周土不排水抗剪強(qiáng)度（kpa）。）。）（）（1tantan2sin2pruusC第9頁/共27頁一般取一般取3545，由題意知碎，由題意知碎石樁內(nèi)摩擦角石樁內(nèi)摩擦角p取取38，可以計(jì)，可以計(jì)算得到算得到=61。將以上參數(shù)代入。將以上參數(shù)代入上式，可得上式，可得puspfCP2ppprutan1tantan2sin2K）（）（upfPC2 .21p=45+B/2=64第

5、10頁/共27頁Mpa636302 .21C2 .21upfP第11頁/共27頁MpaPfpfpk3186362121第12頁/共27頁n于是，可取置換率于是，可取置換率m0.19、樁、樁間距間距l(xiāng)1.3m作為最終設(shè)計(jì)值。作為最終設(shè)計(jì)值。Back第13頁/共27頁五、沉降計(jì)算五、沉降計(jì)算復(fù)合地基總沉降SA加固區(qū)的沉降S1B加固區(qū)下臥層的沉降S2C=+第14頁/共27頁沉降計(jì)算方法沉降計(jì)算方法加固區(qū)的采用復(fù)合模量法地基下臥層采用應(yīng)力擴(kuò)散法第15頁/共27頁1、計(jì)算加固區(qū)沉降加固區(qū)的沉降則根據(jù)復(fù)合地基土層的壓縮量按合模量法計(jì)算，其中復(fù)合土層的壓縮模量Ec按下式計(jì)算：式中：Es樁間土的壓縮模量，本設(shè)

6、計(jì)中按土層的厚度加權(quán)平均求得。樁間土的壓縮模量，本設(shè)計(jì)中按土層的厚度加權(quán)平均求得。n樁土應(yīng)力比，與荷載水平、樁土模量比和面積置換率、原地基土強(qiáng)度、樁長(zhǎng)、固結(jié)時(shí)間和墊層性質(zhì)等因素有關(guān)，樁土應(yīng)力比，與荷載水平、樁土模量比和面積置換率、原地基土強(qiáng)度、樁長(zhǎng)、固結(jié)時(shí)間和墊層性質(zhì)等因素有關(guān)，復(fù)合土層的壓縮模量Ec=1+m(n-1)Es第16頁/共27頁計(jì)算樁間土的壓縮模量，樁土應(yīng)力比樁間土的壓縮模量，樁土應(yīng)力比148. 3104 . 875. 24 . 096. 32 . 145. 8MpaEs78. 555318minfafnpksp1scMpa44. 648. 31-78. 519. 01E1-nm1

7、E）（）（mm20.1761064. 6903 . 1S111inispislEpi因此，加固區(qū)復(fù)合土層的壓縮模量Ec復(fù)合模量法（Ec法） 將加固區(qū)視為復(fù)合土體，采用復(fù)合壓縮模量來評(píng)價(jià)復(fù)合土體的壓縮性，本設(shè)計(jì)為散體材料樁復(fù)合地基和柔性樁復(fù)合地基，本方法適用。 由題意可知，復(fù)合地基加固區(qū)沉降修正系數(shù)取1.3，則沉降計(jì)算為：第17頁/共27頁第18頁/共27頁第19頁/共27頁第20頁/共27頁kpahBPBPb60.7620tan1025 .41905 .41tan2第21頁/共27頁序號(hào)序號(hào)Zi (m)l/bZ/b(b=41.5/2)Si（mm） Si（mm）10100.00 0.00 0.2

8、500 0.2500 0.000.00-210100.4819 0.4819 0.9990.9999990.009990.009990.009990.000.0280.028279.72279.72315100.7229 0.7229 0.99860.9986 14979.0014979.00 4989.004989.000.0180.01889.80289.802440.9101.9711 1.9711 0.61060.6106 24973.5424973.54 9994.549994.540.0140.014139.92139.92541.9102.0193 2.0193 0.60320.

9、6032 25274.0825274.08 300.54300.540.0140.0144.214.21513.65513.650.00820.0082 0.025iiSSiiiZ1 - i1 - iiiZ-Zsi0EP第22頁/共27頁BackiiSS4.復(fù)合地基路基中心處的地基總沉降S=S1+S2=176.20+667.75=843.95mm第23頁/共27頁總樁數(shù)總樁數(shù)布樁范圍乘以m得到的總的布樁面積與單個(gè)樁的面積之比總樁數(shù)與單樁的面積相乘得到總的布樁面積再與加固深度相乘計(jì)算計(jì)算碎石用量碎石用量單樁的加固影響的面積總面積總樁數(shù) 第24頁/共27頁v由于本設(shè)計(jì)中，加固范圍在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大3排，則v路堤長(zhǎng)度L=400+231.3=407.8mv路堤寬度W=41.5+231.3=49.3mv則，布樁面積范圍A=WL=407.849.3=20104.54（m2）v樁數(shù)=20104.540.19/（d2/4）=13507.9813508（根）計(jì)算總樁數(shù)計(jì)算砂石用量v碎石用量：V0=1350810（d2/4）=38192.97m3v 碎（砂）石樁孔內(nèi)的砂石用量應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，估算時(shí)可按設(shè)計(jì)樁孔體積乘