地基处理毕业设计10

第1页共26页前言随着国民经济的迅速发展，给我们岩土工程界提出了许多新的课题。进人们不断的实践、认识、总结和提高，一批批新的科研成果在工程建设中得到了推广应用。尤其是地基处理技术，近十几年的发展给人以耳目一新的感觉。一些成熟的方法有了进一步发展，不少新的方法出现并在技术上日渐成熟。深层搅拌法就是一种处理软土地基的新方法，国内1977年由冶金部建筑研究院和交通部水运规划设计院进行了社内实验和机械研制工作，于1978年底制造出国内第一台SJB—1型双搅拌轴、中心管输浆、陆上型的深层搅拌机。二十二冶物业服务公司拟建商业楼房位于唐山市丰润22小区，为建筑群较密集区。根据勘察报告，地基加固我们设计采用深层搅拌法（水泥土搅拌桩），桩径φ500mm，并对深搅桩的设计计算、施工工艺、桩的监测做了详细的说明与验算。通过本工程的实践表明：深搅桩施工期短，无公害（振动、噪音与排污），对相邻建筑无影响，造价不太高，使用范围广，因而越来应用越多，特别是近年来我国在市内不允许采用振冲等有排污与振动噪音的加固方法以后，水泥搅拌法用的更多。第2页共26页1.工程概况受二十二冶物业服务公司委托，我院承揽丰润区二十二冶安居22小区沿街商业楼岩土工程勘察任务。拟建工程22小区沿街商业楼总建筑面积约1800m2，占地面积约660m2左右，5-6层框架结构，高约10m，拟采用条形基础，基础埋深约2m左右，对沉降敏感一般，荷载约140Kpa。地基基础设计等级为乙级，岩土工程勘察等级为乙级，工程重要性等级为二级。2.勘察目的及依据的技术标准2.1本次勘察阶段与施工图设计阶段相适应，为详细勘察阶段。主要勘察目的为：⑴查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议。⑵查明建筑物范围内岩土的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性，均匀性和承载力。⑶查明埋藏的河道、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。⑷查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度。⑸提供场地土的标准冻结深度。⑹判定水和土对建筑材料的腐蚀性。2.2本次勘察依据的技术标准如下：《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）。《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）《原状样取样技术标准》（JGJ89-92）《工程测量规范》（GB50026-93）《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）3.勘察方法和勘察工作布置依据《岩土工程勘察规范》（GB50021---2001）规定，结合勘察场地平面形态及拟建建筑物所占位置，沿建筑物周边线及角点共布勘探孔26个，两孔深为20米，其余孔深均不小于10米。第3页共26页野外作业自2003年9月1日至9月15日完成，共历时15天。为确保工程勘察质量，向设计部门提供可靠工程地质资料，我们采用了钻探、现场原位测试等勘察测量手段。所有内业资料整理均采用微机处理。整个施工过程中实行全面质量管理，严格遵守相关《规范》、《规程》，全面执行三级审核制度。本次勘察钻探设备采用DPP100型汽车钻探机。钻进工艺为：冲击跟管钻进施工。标准贯入试验采用自动脱钩的自由落锤法，主要用于粘土，粉土及砂层。采用快速静力连续压入法取原状土样。土工试验由中国第二十二冶金建设公司中心试验室完成。勘探点布放按委托方给定的控制点，结合建筑场地平面图及勘察纲要布置测放。本报告高程系统为绝对高程系统。本项工程完成的工作量见表1：表-1钻孔布放（个）钻探进尺（米）动力触探试验（米）标准贯入试验（次）取原状样取扰动样（件）（件）30331.45.511572574.工程地质条件4.1场地位置、地形地貌拟建场地位于唐山市丰润区22小区。勘察场地地形平坦。地貌单元属还乡河一级阶地。4.2地层情况根据钻孔揭露，拟建场地地层主要为第四纪全新世中近期冲洪积成因产物。在勘探深度范围内，自上而下可划分为6个工程地质层。分述如下：①层粘土:黄褐色—棕褐色,以棕褐色为主,湿—饱和,可塑状态,局部夹粉质粘土,层1.2～5.2m左右。②1粉土：黄褐色，饱和，稍密状态，含锰质结核及铁质氧化物。层厚0.7～3.0m左右。②2粉土：黄褐色--灰色，湿—饱和，稍密状态，含锰质结核及铁质氧化物，砂性较强，局部为粉砂。层厚0.5～2.3m左右。③含有机质土：黑灰色，饱和，可塑～软塑状态。层厚0.4～2.1m左右。有机质含量小于5%。第4页共26页④细砂：黄色，稍湿—湿，松散—稍密状态。长石石英质，级配良好。重力密度指标为18kN/m3。⑤砾砂：黄褐色，稍湿，稍密。长石—石英质。重力密度指标为18kN/m3。⑥圆砾：黄色，稍湿，稍密。长石—石英质。重力密度指标为18kN/m3。4.3地基土的物理力学性质根据现场原位测试（标准贯入试验，动力触探试验）及室内土工试验，对场地地基土的物理力学性质指标进行统计，具体结果见表2。标准贯入试验统计表表2层号岩性动触（N63．5）标贯（N63．5）①粘土样本数33最大值8最小值2.8平均值5.6标准差1.2②1粉土样本数31最大值9最小值4.6平均值6.4标准差1.2②2粉土样本数11最大值7.6最小值3.7平均值5.3标准差1.4③含有机质土样本数7最大值4.7最小值2.2第5页共26页平均值3.2标准差1④细砂样本数17最大值17.5最小值7.6平均值11.8标准差3.1⑤砾砂样本数7最大值27.8最小值12.6平均值18.3标准差4.9⑥圆砾样本数最大值最小值平均值标准差4.4地基承载力特征值依据表2统计结果，综合确定各层地基土承载力特征值fak，其结果详见表4。地基承载力特征值表4地层按标准贯入按动力触探按土工试验建议值特征值fak(kPa)①粘土130120120②1粉土120110110②2粉土10090100③含有机质807075第6页共26页土④细砂130130⑤砾砂150150⑥圆砾1701704.5地下水在勘察深度内未见地下水，根据临近地段打井经验，地下水埋藏深度大于20m。设计时可不考虑地下水对建筑材料和砼的腐蚀性。5.场地工程地质条件综合评价拟建场地表层主要为①粘土，土质不均匀，呈饱和，可塑状，场区局部埋深较大；②1层粉土，场地均有分布，呈饱和，松散—稍密状态，力学性质场地分布软硬不均；②2层粉土，场地均有分布，呈饱和，松散—稍密状态，砂性较强，力学性质场地分布不均；③层含有机质土，场地局部分布，力学性质差；④层细砂，场地普遍分布，力学性质一般，强度一般。⑤层砾砂，场地普遍分布，力学性质较好。⑥层圆砾，场地普遍分布，力学性质较好。6.地震效应6.1场地土类型及场地类别的划分根据勘探资料，依据《建筑抗震设计规范》第４.1.1，第４.1.3条，第４.1.6条综合判定该场地土类型为软弱场地土、场地类别为Ⅱ类。地处建筑抗震不利地段。场地土层剪切波速①层粘土Vs=150②1层粉土Vs=150,②2粉土层Vs=140,③层含有机质土Vs=70,④层细砂Vs=200，⑤层砾砂Vs=250，⑥层圆砾Vs=400,⑦层卵石Vs=500。平均场地剪切波速Vs=232m/s，场地土层等效剪切波速为215m/s，覆盖层厚度大于5米。本地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0．20g，属设计地震第一组，场地设计特征周期为0．35s。6.2场地液化判别根据勘探资料，依据〈〈建筑抗震设计规范〉〉第4.3.3条，本场地在勘探深度范围内，不存在可液化土层。7.基坑开挖边坡稳定性分析第7页共26页勘探资料表明：场地第①层粘土厚度不大、第②层粉土呈松散—稍密状态，且含有较多粘粒，基坑开挖后边坡能够保持稳定。因地下水埋藏较深，可不考虑基坑降水问题。8.结论与建议⑴本场地地貌单一，地层结构较复杂，属于工程地质条件中等复杂场地，场地等级为二级；中等复杂地基，地基等级为二级。⑵本场地为：22小区沿街商业楼为中硬--软弱场地土，Ⅱ类建筑场地，地处建筑抗震不利地段。⑶各土层承载力特征值可按下列数值采用：第①层粘土特征值120kPa第②1层粉土特征值110kPa第②2层粉土特征值100kPa第③层含有机质土特征值75kPa第④层细砂特征值130kPa第⑤层砾砂特征值150kPa第⑥层圆砾特征值170kPa⑷根据〈〈建筑抗震设计规范〉〉（GB50011—2001）附录A，第A．0．2条第一组，勘察区地震烈度为8度。场地不存在可液化层。⑸场地在勘探深度内未见地下水，设计时可不考虑地下水对建筑材料和砼的腐蚀作用。⑹本区最大冻土深度为0．80m。桩的承载力值参数表土层名称桩的极限侧摩阻力标准值桩的极限端阻力标准值①40kPa②20kPa②16kPa③10kPa第8页共26页④25kPa550kPa⑤80kPa800kPa9.地质条件分析根据勘察报告，本工程地质条件有如下特点：①土质条件差，变化大，中部分布有厚度不一的泥炭质土；②表层含硬壳层，该硬壳层的优点是可以提高搅拌桩或CFG桩的承载力；③土层处于地下水位以上，地面以上10m范围内无饱和砂土、粉土；④拟建场地地形平坦，地貌单一，地层结构较复杂，在勘探深度范围内发现有软弱下卧层存在，属中等复杂场地。地基主要持力层横、纵两个方向上最大层面坡度大于10%，属不均匀性地基。⑤根据勘察委托书及平面布置图，分析勘察测试成果及地质剖面图，基础砌置深度2.0m处为粘土或粉土，场地力学性质不均匀，建议对②1、②2、③层略加处理后可作为基础持力层。10.地基处理方案选择根据场地的地质情况，对多种地基加固方案从经济上和技术上进行了分析和比较。10.1强夯法加固方案此方案造价低，工后沉降小，但其施工噪音大，振动大，严重影响周围居民的生活，因此不能采纳。10.2振冲碎石桩加固方案碎石桩可使松散状的粉土挤密，消除地基土的液化。但其在处理该地基时有三方面的缺点：施工方面，振冲碎石桩施工过程振动大，噪音大，排水量大，用水量也大，需专门的排污场地和堆料厂地。现场泥泞、混乱且对周围建筑物有影响；造价方面，振冲碎石桩为散体材料桩，需在基础外布保护桩，不免提高了工程造价；从加固效果看，碎石桩成桩后压缩性大。而搅拌桩为柔性桩，桩体强度高，压缩性小。10.3CFG桩加固方案此方案安全可靠，能满足设计要求。方案初步设计计算如下：复合地基承载力设计值为140KPa，设计用沉管灌注法施工，桩径377mm，桩长以“在可能的情况下找到一个相对硬层为原则”，即5.6m。第9页共26页单桩承载力：kR＝niipsiluq1+kAqpp＝112.0550)2.110164.1208.1402.1(184.1＝179KPa试中:siq----桩的侧摩阻力；pu----桩周长，184.1377.014.3pum；il----第i层土的厚度；pq----桩端阻力；k----折减系数，根据地方经验而定，这里取k=1。pA----CFG桩的截面积,22112.04mdAp.置换率:skspskspkffffm=14.10285.0161114.10285.0140=3.48%试中:spkf----复合地基承载力标准值；spf---CFG桩桩体承载力标准值；skf---地基土承载力标准值；----桩间土强度提高系数,α=kkff；----桩间土的发挥度,0.75～0.95,这里取0.85。桩数:n=pAAm=218根桩间距:mAlp=1.79m混合料用量：以混合料密度为2.3g/cm3计算，共需料量2377.0414.3218Q3.26.5832.55914101063kg第10页共26页总工程量：64.131016.54377.03.21822查河北省定额得：材料费（元）：52.3537444.259364.13机械使用费（元）：14.1401120.102764.13人工费（元）：91.682436.50064.13以布置2台机械施工计算，所需时间约为：774185.2191.6