地基处理课程设计

拟变电站区域地基处理课程设计1地基处理课程设计院系：土木工程学院专业：勘查技术与工程班级：1002学号：3100604228姓名：韩喜斌指导老师：黄建华日期：十八、十九周拟变电站区域地基处理课程设计2目录一、工程概况————————————————————————————二、地质概况————————————————————————————三、水文地质条件——————————————————————————一）地下水类型及埋藏条件—————————————————————1）松散岩类孔隙水————————————————————————2）风化带基岩裂隙承压水—————————————————————四、地基处理要求——————————————————————————五、地基处理方案选择————————————————————————六、水泥土搅拌桩复合地基设计要求——————————————————1桩长——————————————————————————————2桩径——————————————————————————————3桩间距—————————————————————————————4复合地基置换率—————————————————————————5桩身强度————————————————————————————6褥垫层厚度及材料————————————————————————7复合地基承载力计算———————————————————————8软弱下卧层承载力计算——————————————————————9沉降验算————————————————————————————10施工监测———————————————————————————拟变电站区域地基处理课程设计311质量监测——————————————————————————-—七、预压排水固结法进行地基处理的设计要求——————————————1塑料排水带的当量直径验算————————————————————2堆载预压————————————————————————————1）一级预压———————————————————————————2）二级预压———————————————————————————3）三级预压———————————————————————————4）四级预压———————————————————————————5）沉降验算———————————————————————————3施工要求—————————————————————————————4质量监测—————————————————————————————5考虑涂抹和井阻影响————————————————————————八、两种地基处理方法施工和经济性比较————————————————九、参考文献————————————————————————————拟变电站区域地基处理课程设计4连江港区220V变电站地基处理设计一、工程概况拟建220kv变电站场地站址主要属海积地貌单元，西侧150m为冲沟入海口，场地地形平坦，高程在1.20~2.92m之间，按4.9m整平标高，场地全部为填方区，现场地东北角种有蔬菜、果树和铁树苗，其余地段已经三通一平。根据区域地质资料，站址处主要岩性为花岗岩，场地范围内未发现活动断裂通过。场地附近未发现坟墓，文物、矿产等存在，场地交通条件较好。二、地质概况根据野外钻探取芯肉眼鉴别及原位测试手段，并结合室内试验成果，确定场地内自上而下地基岩土层划分及各特征分述如下：①耕植土：灰黄色、灰褐色，湿，软可塑，干强度中等，韧性中等，切面稍有光泽，无摇震反应，以粉质粘土为主，含较多植物根系，均匀性差。本层场地内原始地貌均有分布，一般厚度约0.30~0.50m②卵石：冲洪积成因，灰色、灰黄色，饱和，稍密-中密，粒径以2~6cm为主，卵石含量50%~55%，其中2~4cm占30%~40%，粒径＞4cm占15%~20%，其余多为粘性土充填，局部含有个别＞20cm的漂石。场地除东北侧地段缺失外，其余地段均有分布，厚度约0.4~2.7m，层顶高程1.71~3.23m。拟变电站区域地基处理课程设计5③淤泥：海积成因，灰色、深灰色，饱和，流塑，干强度中等，韧性中等，稍有光泽，切面较光滑，该层下部含有少量卵石，该层全场低均有分布，厚度为3.30~8.90m，层顶高程为-0.13~2.33m。④卵石：冲洪积成因，灰黄色、灰色，饱和，稍密-中密，该层全场地均有分布，卵石岩性主要为中风化花岗岩、凝灰岩等，呈亚圆、扁平状，粒径以2~4cm为主，少数＞10cm，局部地段存在个别＞40cm的块石，呈交错排列、级配较差，卵石含量一般50%~60%，骨架间隙由30%~40%软塑状粘性土充填，该层重型动探击数一般为9~15击，平均为10.47击。厚度为1.4~9.0m，层顶高程-3.18~-15.68m，层顶埋深5.7~18.7m。⑤粉质粘土：冲洪积成因，褐黄色、褐红色，可塑~硬塑，稍湿，干强度中等，压缩性中等，韧性中等，切面稍有光泽，局部含少量碎石，经杆长修正后标贯标准值N=6.8击。该层全场地少数钻孔有分布，厚度为0.4~6.8m，层顶高程-21.73~-7.33m，层顶埋深9.2~25.1m。⑥淤泥质土：深灰色，饱和，流塑，干强度中等，韧性中等，切面稍有光泽，摇震反应慢，局部孔段含少量卵石。该层全场地少数钻孔有分布，厚度为0.6~4.0m。⑦卵石：冲洪积成因，灰黄色、灰色，饱和，稍密-中密，该层全场地仅SK14、SK16孔段缺失，卵石岩性主要为中风化卵石岩性主要为中风化花岗岩、凝灰岩等，呈亚圆、扁平状，粒径以2~4cm为主，少数＞10cm，局部地段存在个别＞50cm的块石，呈交错排拟变电站区域地基处理课程设计6列、级配较差，卵石含量一般50%~60%，骨架间隙由30%~40%软塑状粘性土充填，该层重型动探击数一般为8~13击，平均为9.45击。厚度为0.9~20m，层顶高程-37.3~-13.27m，层顶埋深16.1~39.8m。⑧残积性粘性土：灰黄色、褐红色，可塑，湿~饱和，主要成分为粉质粘土，干强度中等，韧性中等，该层性质不均匀，原岩结构依稀可辨认，矿物成分多已风化成高岭土，经杆长修正后标贯标准值N=9.2击，该层场地部分钻孔有分布，该层厚度1.7~15.0m，层顶高程-37.99~-12.87m，层顶埋深15.3~40.1m。该层天然状态下属中等压缩性土，力学强度较一般，但具泡水易软化、崩解的不良特性。⑨强风化花岗岩：灰黄色、褐红色，湿，密实状，干强度高，韧性较差，原岩结构清晰，矿物成分多已风化成高岭土，该层场地内少数钻孔有分布，厚度0.5~7.5m，层顶高程-50.68~-16.17m，层顶埋深19.1~52.9m。该层风化裂隙发育，岩体极易破碎呈散体状结构，岩芯呈砂土状或砂砾状，局部夹有碎块状，手捏易散，属软岩，岩体几本质量等级为Ⅴ级。该层实测标贯击数≥50击，压缩性低，力学强度较高。⑩中风化花岗岩：灰白色，矿物成分由石英、长石及少许云母组成。节理裂隙较发育，岩体较破碎，呈块状结构，岩芯呈短柱状及块状，属软硬岩，岩石饱和单轴抗压强度为38.37~69.07MPa，岩体基本质量等级属Ⅳ级。该层基本不可压缩，其揭露厚度为4.1~4.2m（全场地均未揭穿），力学强度高。拟变电站区域地基处理课程设计7物理力学指标值三、水文地质条件一）地下水类型及埋藏条件拟建场地西侧离冲沟入海口约150m，地下水位动态变化主要受海水的控制。钻探施工结束后，统一观测各钻孔混合地下稳定水位埋深为0.04~0.82m，标高为1.20~2.92m（具体详见工程地质剖面图标示）。拟建场地地下水主要为赋存于②卵石层松散类孔隙潜水及赋存于④、⑦卵石层的孔隙承压水和赋存于风化岩层基岩裂隙拟变电站区域地基处理课程设计8承压水，基岩风化带孔隙裂隙中的基岩风化孔隙潜水。现就以上地下水类型埋藏及赋存条件分述如下。1）松散岩类孔隙水含水层有卵石②、④、⑦层组成，各层之间由于介质结构松散，孔隙度大，且连通性好，因此透水性强。其中卵石②地下水类型属孔隙潜水，且受上覆耕植土①相对隔水作用具微承压性；卵石④、⑦连通性好，透水性强，补给源远，富水性强，具承压性；该场地地下水主要接受附近海水的侧向补给，水量丰富。2）风化带基岩裂隙承压水含水层由风化岩层组成，导水性和富水性受构造裂隙的控制和影响，具各向异性，透水性一般较弱，总体风化带基岩裂隙承压水水量不大，但不排除局部破碎带存在导水性较强、富水性较好的可能。其余各土层——淤泥③、粉质粘土⑤、淤泥质土⑥及残积粘性土⑧均属弱透水、弱~微含水或相对隔水层。四、地基处理要求该站址整平后所有区域均为填方区，且上部普通存在③淤泥软弱层，该地层分布均匀，厚度变化不大，土质较均匀，建议对软土采用堆载预压排水固结法或对整个场地采用搅拌桩处理方法，以增强其整体承载力能力，处理完后须检测其复合地基强度，并进行软弱下卧层的稳定性验算方可进行下道工序的施工。通过取淤泥样进行渗透性分析，结果显示，水平渗透系数64.810cm/s，垂直渗透系数63.9710cm/s。通过高压固结试拟变电站区域地基处理课程设计9验，得出③淤泥层先期固结压力为80.67kPa，300kPa压力下水平固结系数平均值为322.4310cm/s，垂直固结系数平均值为322.0010cm/s。根据场地特征情况，地基处理要求①工程堆载面标高（包括预留沉降量）5.30m；②处理后淤泥固结度90%以上；③处理后场地交工面（场地设计标高）承载力特征值约120kPa。当采用堆载预压排水固结法进行地基处理时，因③淤泥层普遍存在，且厚度变化不大，土质较均匀，处理后效果将会较好，但需要的时间比较久。当采用搅拌桩或其他桩基进行地基处理时，桩基础应穿透③淤泥层，但因③淤泥层整个场地均有分布，采用此方案费用较高。五、地基处理方案选择采用复合地基处理（如搅拌桩、旋喷桩等）和预压排水固结法六、水泥土搅拌桩复合地基设计的要求：1)方案选型和设计：包括桩型、布桩等；2)计算分析与设计验算：①单桩设计：桩型、桩截面、桩数；②确定桩身材料以及根据地质资料确定桩的持力层；③单桩竖向承载力计算；④面积置换率确定；⑤复合地基承载力计算；⑥桩的平面布置；⑦软弱下卧层验算；⑧沉降验算（包括复合地基、下卧层变形量）。3)质量检测和现场施工监测布置方案拟变电站区域地基处理课程设计104)桩及地基处理施工图设计：包括基础平面图、桩平面布置图、梁（承台）配筋图和必要的施工工艺说明5)提交的课程设计成果：计算书和地基处理设计详图、设计说明、施工工艺要求、质量检测方法等完整资料。1.桩长L。根据工程地质条件，初步确定桩的长度。桩端最好落到较好土层上，以便较好的发挥桩的端承载力；根据公路规范，上部0.4m的耕植土为软土，在施工中应该挖去，在桩顶铺设200-300mm厚度的砂石垫层。其砂石可选用中砂，粗砂，级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。水泥土搅拌桩桩端宜选在承载力较高的土层中，故而本设计选择粉质粘土为持力层。由此可初步确定桩长为9m。打入桩的图拟变电站区域地基处理课程设计112.桩径D:水泥土搅拌桩的桩径不应小于500，故本设计取560㎜；3.桩间距S:本设计选用等边三角形布桩1.05eds4.置换率M：根据建筑物地基承载力要求确定；5.桩身强度；6.褥垫层厚度及材料。7、复合地基承载力计算一根桩分担处理地基面积的等效圆直径：1.05edsmm桩截面积：222113.140.560.2544PADm单桩竖向承载力：1nPpsiipkPiPuqlaqAcpuPpfA试中：pu——桩的周长（m）；n——桩长范围内所划分的土层数；,sipkqq——桩周第i层土的侧阻力、桩端阻力特征值（kPa）；il——第i层土的厚度m。a——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4～0.6，承载力高时取低值，本方案取0.6。拟变电站区域地基处理课程设计12fcu——与搅拌桩