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建筑分院Xxx项目换填垫层法计算书（试讲）编制人zhn免责声明:本次试讲的内容为本人工作快5年的个人经验总结,不代表是对规范完全正确的理解,本文所述项目存属虚构，请各位自行甄别。由于经验有限,欢迎大家批评指正.换填垫层法计算书一、地基处理方案论证换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。二、计算垫层厚度对于砂垫层厚度的确定，可先假设一个垫层的厚度或者根据需要置换软弱土层的深度或下卧土层的承载力确定，然后再根据下卧层地基承载力，按公式进行验算，若不符合要求，则改变厚度，重新再验算，直到满足要求为止。依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)第4节换填垫层法。三.参数信息本工程±0.000绝对高程为3.400，基础顶绝对高程为2.400，基础底绝对高程为1.800m上部结构传至基础顶面的竖荷载F=3776kN基底以上填土的平均重度γ=18.8kN/m3；基础与填土的平均重度γ0=20kN/m3；基础类型:独立基础,基础截面长度l=8m,宽度b=4m，高度0.6m；基础埋深Hd=2.5m；不考虑相邻基础影响,因相邻基础的距离D=2.1m＞2倍的（相邻基础高差为1m）=2m。换垫层材料重度:17kN/m3；压缩模量:25Mpa(根据条文说明表7砂一般取值为20~30Mpa)；换填垫层承载力特征值:200kPa（砂夹石按照条文说明表6取值为200~250kPa），换填垫层厚度:0.5m。（砂夹石压实系数依据表4.2.4取值为≥0.97）回填土地基承载力特征值为fak=0，粉质粘土地基承载力特征值fak=225kPa；（来源地勘报告）基础宽度对地基承载力的修正系数ηb=0.15；埋深对地基承载力的修正系数ηd=1.4。土层参数：──────────────────────────────────-——序号土层描述土层基地标高hi(m)重度i(kN/m3)压缩模量Ei(MPa)──────────────────────────────────-——1回填土0.6018.813.3──────────────────────────────────-——2粉质粘土-6.018.35.85────────────────────────────────────四.垫层厚度验算1.厚度验算原理：（依据《建筑地基处理技术规范》第4.1.4条规定）换填垫层的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m，且满足下式要求：式中pz──相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力值(kPa),按下式计算（式4.2.2.-1）矩形基础：（式4.2.2.-3）pcz──垫层底面处土的自重压力值(kPa)；faz──垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值(kPa)：式中b──矩形基础或条形基础底面的宽度(m)；l──矩形基础底面的长度,取l=8m；pk──相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压值(kPa)；pc──基础底面处土的自重压力值(kPa)；z──基础底面下垫层的厚度(m)；──垫层的压力扩散角(度)，由表查出。2.荷载计算基础底面压力pk=(F+G)/A=(3776+4.00×8.00×1.60×20.00)/4.0x8.0=150.00kN/m2基础底面处土自重的压力pc=γd=17×2.5=42.50kN/m2。3.厚度验算：当选用砂夹石换垫层厚度z=1.5m（考虑进入稳定持力层300mm，即换填至绝对标高0.300m），则Z/b=0.375：查表内插得压力扩散角θ=25度，经过计算得pz=4×8×(150.00-42.50)/[(4+2×1.5×tg25)×(8+2×1.5×tg25)]=232.43kPa。pcz=1.0×18.8+0.6x25+1.5×17=59.30kPa。(此处为基础顶回填土自重、基础自重及换填砂夹石垫层自重之和)γm=pcz/(hd+z)=59.30/(1.6+1.5)=19.13kN/m3γ=18.30kN/m3。换垫垫层底修正后的承载力：（也称下卧层承载力，实际工程较为复杂肯能出现软卧下卧层，请大家注意合理的确定厚度，避开或者验算承载力满足。）faz=250.00+0.15×18.30×(4-3)+1.4×19.13×(1.6+1.5-0.5)=323.37kPa。（错误）此处采用宽度及深度修正系数按照建筑规范取值。错误分析：依据建筑地基处理规范3.0.4第2款规定，计算b换填垫层处理后底面宽度小于2倍基础宽度，固宽度修正系数为0，深度修正系数为1，所以修正后地基承载力为：faz=250.00+0×18.30×(4-3)+1×19.13×(1.6+1.5-0.5)=299.73kPa。结论：由于pz+pcz=291.73299.73,所以垫层厚度满足要求!4.垫层的宽度计算垫层底面宽度按下式计算：解得最小底面宽度b=4.00+2×1.5×tg25≈5.4m垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm。所以最小顶面宽度取b=4.60m。开挖方式：依据回填土质选择合适的坡度选取，或按当地经验制定。5.地基变形的计算换土垫层后建筑物的地基沉降由垫层自身的变形量s1和下卧层的变形量s2两部分组成。计算方法：1.采用分层总和法计算沉降2.采用规范法计算沉降推荐采用规范法计算沉降(此处沉降因时间关系不做论述)