武科大地基處理課程設(shè)計(jì)

武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院 武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY地基處理課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：某中學(xué)體育場(chǎng)地基處理設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：土木工程（巖土方向）13級(jí)學(xué) 號(hào)： 201308141193姓 名： 何興強(qiáng)指導(dǎo)教師： 楊泰華日 期： 2015年12月—-— 地基處理課程設(shè)計(jì)—

TOC\o"1-5"\h\z第一單元課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 3\o"CurrentDocument"《地基處理》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 4第二單元計(jì)算說(shuō)明書(shū) 8CFG樁處理法 9設(shè)計(jì)參數(shù) 9施工 14質(zhì)量檢驗(yàn) 14\o"CurrentDocument"排水固結(jié)法 16\o"CurrentDocument"排水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16加壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17\o"CurrentDocument"地基整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 19\o"CurrentDocument"預(yù)壓期間沉降計(jì)算 23施工方法 23第三單元大樣圖 25

第一單元地基處理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：某中學(xué)體育場(chǎng)地基處理設(shè)計(jì)班級(jí) 土木工程（巖土方向）13級(jí)學(xué)生 何興強(qiáng)指導(dǎo)教師楊泰華武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院2015年12月地基處計(jì)課程2015年12月地基處計(jì)課程設(shè)理3《地基處理》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)資料工程概況某工程為體育中心的地基加固工程，總占地面積34萬(wàn)m2,場(chǎng)地地基處理總面積約23萬(wàn)m2。游泳館、商業(yè)用房等建筑采用樁基礎(chǔ)，其它場(chǎng)地為體育館、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、各類(lèi)球場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、市民廣場(chǎng)、道路及綠地等用地均采用地基處理方式。本課程設(shè)計(jì)僅要求對(duì)體育館區(qū)進(jìn)行地基處理，場(chǎng)地范圍30*45m，采用筏板基礎(chǔ)，擬建場(chǎng)地對(duì)差異沉降敏感度一般，對(duì)施工噪聲影響要求不高。根據(jù)本工程的規(guī)模和性質(zhì)，該工程為二級(jí)工程，場(chǎng)地為二級(jí)地基，勘查等級(jí)為乙級(jí)。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，站址處主要巖性為花崗巖，場(chǎng)地范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活動(dòng)斷裂通過(guò)。場(chǎng)地附近未發(fā)現(xiàn)墳?zāi)?，文物、礦產(chǎn)等存在，場(chǎng)地交通條件較好。巖土工程勘察資料根據(jù)野外鉆探取芯肉眼鑒別及原位測(cè)試手段，并結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)成果，確定場(chǎng)地內(nèi)自上而下地基巖土層劃分及各特征參數(shù)分述如下：巖土層物理力學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表1：表1各土層物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表層號(hào)指標(biāo)土層名稱、天然重度壓縮模量抗剪強(qiáng)度承載力特征值YEs1-2Ccu6cuCu6ufakKN/m3NPakPaokPaokPa①耕植土17.51015100②粉細(xì)砂18.7.08022110③淤泥16.72.38.416.08.36.540④粘性土19.25.716.715.3180⑤淤泥質(zhì)土16.93.612.118.59.87.960⑥卵石2122035250⑦中風(fēng)化花崗巖2210003.水文地質(zhì)條件（1）地下水類(lèi)型及埋藏條件武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院擬建場(chǎng)地地下水位一2.5m,地下水主要為賦存于粉細(xì)砂、卵石層等松散類(lèi)土層，以長(zhǎng)期浸水條件判定，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。以干濕交替作用條件判定，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，選擇不同的地基處理方案，要求進(jìn)行二個(gè)地基處理設(shè)計(jì)（每個(gè)方案中可以是不同處理的組合），并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、施工周期等各項(xiàng)條件的比選，從而給出推薦的設(shè)計(jì)方案。每種地基處理設(shè)計(jì)方案均要給出施工要求、質(zhì)量檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的方案。各種地基處理方法設(shè)計(jì)內(nèi)容要求如下：排水固結(jié)砂井或塑料排水板的布置，包括塑料排水板型號(hào)的選擇、砂井直徑、間距、長(zhǎng)度、排列方式等，制定加載預(yù)壓計(jì)劃，計(jì)算地基固結(jié)度，地基整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、計(jì)算排水固結(jié)法的施工時(shí)間，預(yù)測(cè)沉降量。水平排水砂墊層設(shè)計(jì)，砂料的選擇。提供的圖紙有塑料排水板或砂井的大樣圖、水平排水墊層的大樣圖。CFG樁CFG樁的直徑、間距、長(zhǎng)度、排列方式、施工工藝、單樁承載力的計(jì)算、復(fù)合地基承載力計(jì)算、置換率的確定、下臥層地基強(qiáng)度的驗(yàn)算、沉降計(jì)算、褥墊層的設(shè)計(jì)。提供的圖紙有CFG樁平面布置圖、豎向剖面圖及必要的施工工藝說(shuō)明。換填法墊層厚度和寬度的確定、軟弱下臥層計(jì)算、墊層材料，選擇提供墊層的剖面大樣圖。強(qiáng)夯法夯錘、落距、錘的底面積、夯擊次數(shù)、遍數(shù)、夯擊順序的確定、夯擊點(diǎn)布置方式、處理范圍，有效加固深度的確定、地基的豎向沉降量。是否置換、置換材料選擇、樁徑、樁距、樁長(zhǎng)的選擇、復(fù)合地基承載力計(jì)算。提供的圖紙有強(qiáng)夯的大樣圖，布置方式。表層素填土是否進(jìn)行處理，請(qǐng)給出詳細(xì)的施工方案。以上設(shè)計(jì)方案僅供參考。地基處理課程設(shè)計(jì)5地基處理課程設(shè)計(jì)地基處理課程設(shè)計(jì)5地基處理課程設(shè)計(jì)三、 提交的課程設(shè)計(jì)成果及考核方法設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求寫(xiě)出完整的計(jì)算說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容可參考上述要求，講述清楚設(shè)計(jì)的每個(gè)過(guò)程，要求用A4幅面打印。圖紙圖紙要求(要求CAD繪圖，A4頁(yè)面)?？己宿k法成績(jī)考核按照優(yōu)，良，中，及格，不及格五級(jí)給分。特別強(qiáng)調(diào)自我設(shè)計(jì)的獨(dú)創(chuàng)性。四、 參考文獻(xiàn)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012《地基處理》葉書(shū)麟、葉觀寶編中國(guó)建筑工業(yè)出版社2004年《地基處理技術(shù)與工程實(shí)例》徐至鈞趙錫宏主編科學(xué)出版社2008年《地基處理技術(shù)發(fā)展與展望》龔曉南主編水利水電出版社2004年《地基處理》龔曉南編著 中國(guó)建筑工業(yè)出版社2005年《地基處理手冊(cè)》龔曉南主編中國(guó)建筑工業(yè)出版社2000年五、 完成時(shí)間六、任務(wù)分組：各土層情況如下(自天然地面算起)：淤泥層③水平固結(jié)系數(shù)平均值為2.43xl0-3cm2/s，垂直固結(jié)系數(shù)平均值為2.00x10-3cm2/s。地基處理后淤泥固結(jié)度達(dá)90%以上。基礎(chǔ)底埋深2.5m，基底壓力：140kPa。地基處理課程設(shè)計(jì)6地基處理課程設(shè)計(jì)

地基處理課程設(shè)計(jì)6地基處理課程設(shè)計(jì)土層名稱編號(hào)厚度hi(m)極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsi(KPa)極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qp(KPa)承載力標(biāo)準(zhǔn)值fka(KPa)耕植土①層2.50100粉細(xì)砂②層1.530110淤泥土③層12.51840黏性土④層431450180淤泥質(zhì)土⑤21820060卵石⑥層>10601000250弧滑動(dòng)條分法地基處計(jì)課程設(shè)理7地基處計(jì)課程設(shè)理7武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院 武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院 武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院第二單元計(jì)算說(shuō)明書(shū)根據(jù)任務(wù)書(shū)可知，需處理的場(chǎng)地下有較厚的軟弱土層，且軟弱土層主要為淤泥質(zhì)土，故不適宜用換填法和強(qiáng)夯法來(lái)處理，選擇CFG樁法和排水固結(jié)法進(jìn)行地基加固較為合理，所以本課程設(shè)計(jì)主要以CFG樁法和排水固結(jié)法進(jìn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明。A.CFG樁處理法B.排水固結(jié)法處理地基處計(jì)課程設(shè)理8

地基處計(jì)課程設(shè)理8A.CFG樁處理法一、設(shè)計(jì)參數(shù)1.樁徑CFG樁采用振動(dòng)沉管法施工，其樁徑根據(jù)樁管大小一般為350~600mm，本設(shè)計(jì)初步取樁徑d=500mm。2.樁距由務(wù)書(shū)可知，體育場(chǎng)館的基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，CFG樁采用滿堂布樁，地下水位為-2.5m，地下水位較高，主要處理的土層為細(xì)砂層、淤泥質(zhì)土層、粘性土土層等，根據(jù)《地基處理》（第三版，葉觀寶編）表7-4，初步選取樁距為/=6d=3000mm=3m。布樁形式采用正方形布莊樁。褥墊層厚度取褥墊層厚度為九o=300mm，褥墊層材料為中砂。樁長(zhǎng)由務(wù)書(shū)可知，基底壓力值為P=140kPs故處理后的復(fù)合地基承載力特征值fspk>P，而Rafspk=^m~+6(1-m)fsk

Hp其中，fsk為處理后的樁間土承載力特征值，此處取天然地基承載力100kPa，取入=8=0.9,TOC\o"1-5"\h\z由于是正方形布樁，所以de=1.13Z=1.13x3m=3.39m，所以置換率

d> 0.5 入=8=0.9,如=成）2=（協(xié)）2=°.°22樁的截面積:兀d2兀0.52 r^=—-=——=0.196m2

p4 4所以有Ra0.9x0.022^^+0.9x(1-0.022)x100>140kPa即：即：武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院#武漢科技大 學(xué)城市建設(shè)學(xué)院武漢科技大 學(xué)城市建設(shè)學(xué)院四、預(yù)壓期間沉降計(jì)算四、預(yù)壓期間沉降計(jì)算三級(jí)加載知：p0=160kPa，忽略第一層耕植土的沉降量，從第二層土開(kāi)始算起。第二層土附加應(yīng)力為：o2=p0-y2h2=160—(18.7—10)X1.5=146.95kPa沉降量為：b2+Po (146.95+160)X1.5s?= ——h?= =28.8mm2 2ES2 2x8其他土層的沉降計(jì)算見(jiàn)表B-4表B-4土層號(hào)土層厚度h；(m)土的重度*i(kN/m3)附加應(yīng)力oMPq)平均附加應(yīng)力有(kPa)土層壓縮模量Esi(MPa)土層沉降量，匕(mm)總沉降量SSi(mm)12.517.516021.518.7146.95153.5828.8312.516.763.2105.12.3571.24419.226.444.85.731.45216.912.619.53.610.861.52106.3220.4642.6所以堆載預(yù)壓下的地基沉降量為￡￥=642.6mm，加載的總高度為:=7.86m五、施工方法水平排水墊層施工根據(jù)設(shè)計(jì)要求，水平排水墊層使用級(jí)配良好的中粗砂墊層，滲透系數(shù)不低于10-3cm/s，含泥量小于3%，墊層厚度為500mm，墊層寬度延伸出砂井布置區(qū)外邊線600mm。在鋪設(shè)砂墊層前，應(yīng)清除干凈砂井頂面的淤泥或其他雜物，以利砂井排水。豎向排水體施工

砂井施工要求：保持砂井連續(xù)和密實(shí)，并且不出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象；盡量減少對(duì)周?chē)恋臄_動(dòng);砂井的施工長(zhǎng)度需達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，即16.5m，砂井的直徑為300mm，間距為1.7m，呈正三角形布置。砂井布置范圍為覆蓋整個(gè)45x30m2的需處理場(chǎng)地，且每邊向外延伸3m。地基處計(jì)課程設(shè)理23地基處計(jì)課程設(shè)理23砂井施工采用振動(dòng)打入的成孔方法，灌砂采用壓縮空氣的振動(dòng)提拔套管法。砂井的灌砂量，應(yīng)按砂在中密狀態(tài)時(shí)的干重度和井管外徑所形成的體積計(jì)算，其實(shí)際灌砂量按質(zhì)量控制要求，不得小于計(jì)算值的95%，灌砂時(shí)可適當(dāng)灌水，以利密實(shí)。砂井位置的允許偏差值為該井的直徑，即＜300mm，垂直度的允許偏差值為1.5%。預(yù)壓荷載的施工堆載預(yù)壓的材料為重度為v=20kN/m3的砂石，采用自卸汽車(chē)與推土機(jī)聯(lián)合作業(yè)。施工時(shí)注意以下幾點(diǎn)：（1） 堆載面積要足。本