水泥土攪拌法計(jì)算書

1、補(bǔ) 充 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書 項(xiàng)目名稱 ：# 子項(xiàng)名稱 ：# 專 業(yè) ： # 設(shè)計(jì)階段 ：#編 制校 對(duì)審 核#2017年 月水泥土攪拌法計(jì)算書項(xiàng)目名稱_設(shè) 計(jì)_校 對(duì)_審核_一、設(shè)計(jì)資料1.1地基處理方法：水泥土攪拌樁復(fù)合地基1.2基礎(chǔ)參數(shù)：基礎(chǔ)類型：矩形基礎(chǔ)基礎(chǔ)長度L：3.60m基礎(chǔ)寬度B：2.60m褥墊層厚度：300mm基礎(chǔ)覆土容重：18.00kN/m31.3荷載效應(yīng)組合：標(biāo)準(zhǔn)組合軸力Fk：280.00kN標(biāo)準(zhǔn)組合彎矩Mkx：45.00kNm標(biāo)準(zhǔn)組合彎矩Mky：0.00kNm準(zhǔn)永久組合軸力F：185.00kN1.4樁參數(shù)：布樁形式：矩形X向間距：1.00m，X向邊距：0.00mY向

2、間距：1.00m，Y向邊距：0.00m樁長l：9.50m，樁徑d：500mm樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)：0.30樁端土承載力折減系數(shù)：0.50單樁承載力折減系數(shù)：1.001.00樁身強(qiáng)度折減系數(shù)：0.25樁身水泥土抗壓強(qiáng)度：fcu=2.50MPa1.5地基變形計(jì)算參數(shù)：自動(dòng)確定地基變形計(jì)算深度自動(dòng)確定地基變形經(jīng)驗(yàn)系數(shù)1.6地基處理設(shè)計(jì)依據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 （JGJ 79-2012）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50007-2011）1.7土層參數(shù):天然地面標(biāo)高：0.00m水位標(biāo)高：-0.50m樁頂標(biāo)高：-1.90m土層參數(shù)表格層號(hào)土層名稱厚度m容重kN/m3壓縮模量MPa承載力kPahd樁側(cè)阻力k

3、Pa樁端阻力kPa1填土5.9216.502.0030.001.000.000.002淤泥質(zhì)土2.3016.302.5050.001.008.000.003粘土2.2018.305.20110.001.0012.00110.004粘土10.0019.309.00210.001.0020.00210.00注:表中承載力指天然地基承載力特征值(kPa)、hd基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)樁側(cè)阻力指樁側(cè)阻力特征值(kPa)、樁端阻力指樁端阻力特征值(kPa)樁在土層中的相對(duì)位置土層計(jì)算厚度(m)樁側(cè)阻力kPa樁端阻力kPa14.020.000.0022.308.000.0032.2012.00110.

4、0040.9820.00210.00二、復(fù)合地基承載力計(jì)算2.1單樁豎向承載力特征值計(jì)算由建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2012）式7.1.5-3式中:up-樁的周長(m)，up= 1.5708mqsi-樁周第i層土的側(cè)阻力特征值(kPa)qp-樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特征值(kPa)，qp = 210.00kPali-第i層土的厚度(m)Ap-樁的截面積（m2），Ap=0.1963m2ap-樁端土承載力折減系數(shù)，ap=0.501.5708(0.004.02+8.002.30+12.002.20+20.000.98)+0.50000.1963210.00 = 121.78 kN由建筑地

5、基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2012）式7.3.3式中:fcu-樁身水泥土抗壓強(qiáng)度，fcu= 2.50MPah-樁身強(qiáng)度折減系數(shù)，h=0.25122.72 kN按樁身材料強(qiáng)度確定的單樁承載力Ra2不小于由樁周土和樁端土抗力提供的單樁承載力Ra1。121.78 kN計(jì)算時(shí)按120.00 kN取值2.2面積置換率計(jì)算由建筑地基處理技術(shù)規(guī)范式7.1.5-1計(jì)算d-樁身平均直徑,d=0.50mde- 一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑de=1.13s1、s2-樁X向間距、Y向間距,s1=1.00m、s2=1.00m2.3復(fù)合地基承載力計(jì)算由建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2012）式7.1.5

6、-2式中:fspk-復(fù)合地基承載力特征值（kPa）l-單樁承載力發(fā)揮系數(shù)，l=1.00m-面積置換率，m=19.58%Ra-單樁豎向承載力特征值，Ra=120.00kNb-樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)，b=0.30fsk-處理后樁間土承載力特征值（kPa），取天然地基承載力特征值，fsk=30.00kPafspa = fspk+gm(d-0.50)上式中 g0為自天然地面以下深度1.90m范圍內(nèi)天然土層的加權(quán)平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 9.13 kN/m3復(fù)合地基承載力特征值計(jì)算時(shí)不考慮深度修正fspa = fspk =126.89kPa軸心荷載作用下Gk = gGAd-gWA

7、dw = 18.00 3.60 2.60 1.90- 10 3.60 2.60 1.40 = 189.07 kN pk 0,滿足要求 = 58.13kPa pkmax=1.2fa,滿足要求三、變形計(jì)算3.1計(jì)算基礎(chǔ)底面的附加壓力荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時(shí)基礎(chǔ)底面平均壓力為：Gk = gGAd-gWAdw = 18.00 3.60 2.60 1.90 - 10 3.60 2.60 1.40 = 189.07 kN基礎(chǔ)底面自重壓力為：pc= g0d=9.131.90=17.35kPa基礎(chǔ)底面的附加壓力為：p0=pk-pc=39.96 - 17.35 = 22.61kPa3.2確定Dz按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)

8、范（GB50007-2011）表5.3.7：由b=2.60得Dz=0.603.3確定沉降計(jì)算深度沉降計(jì)算深度按地基規(guī)范式5.3.7由程序自動(dòng)確定 zn = 7.20 m3.4計(jì)算復(fù)合土層的壓縮模量復(fù)合土層的分層與天然地基相同, 各復(fù)合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的z倍Espi = zEsiEspi-復(fù)合地基處理范圍內(nèi)第i層土修正后的壓縮模量(MPa)Esi-復(fù)合地基處理范圍內(nèi)第i層土原始的壓縮模量(MPa)z值按建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ 79-2012 ）式(7.1.7)確定fak-基礎(chǔ)底面下天然地基承載力特征值(kPa), fak = 30.00kPa計(jì)算分層沉降量根據(jù)建筑地基

9、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2011）表 K.0.1-2可得到平均附加應(yīng)力系數(shù)，計(jì)算的分層沉降值見下表：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2011）的分層總和法沉降計(jì)算表z(m)l1/b1z/b1azaziai - zi-1ai-1Espi(MPa)Dsi = p0(ziai - zi-1ai-1)/EspiDsi(mm)01.38040.25=1.000 4.021.383.0940.1478=0.59132.37692.37698.466.356.3546.321.384.8640.1077=0.43072.72230.345410.570.747.0936.601.385.0840

10、.1041=0.41662.74950.027221.990.037.1217.201.385.5440.0973=0.38912.80150.051921.990.057.174上表中 l1 = L/2 = 1.80m, b1 = B/2 = 1.30mz = 7.20m范圍內(nèi)的計(jì)算沉降量Ds = 7.17 mm, z = 6.60m至7.20m(Dz為0.60m), 土層計(jì)算沉降量Dsn = 0.05 mm 0.025Dsi = 0.025 7.17 = 0.18 mm, 滿足要求3.5確定沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)ys由沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值Es可由建筑地基處理技術(shù)規(guī)范式7.1.8得E

11、s = Ai = p0(ziai - zi-1ai-1)Aj = p0(zjaj - zj-1aj-1)式中Ai為第i層土附加應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值式中Aj為第j層土附加應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值A(chǔ)i +Aj = p0 2.80 = 2.80p0p0 (+ + + )= p0 (0.28 + 0.03 + 0.00 + 0.00)= 0.32p0Es = 8.83 MPa查建筑地基處理技術(shù)規(guī)范表7.1.8得ys = 0.6313.6最終的沉降量s = yss = ysDsi = 0.631 7.17 = 4.53 mm四、下臥土層承載力驗(yàn)算基礎(chǔ)底面的附加壓力基礎(chǔ)底面平均壓力為：pk= 50

12、.11kPa基礎(chǔ)底面自重壓力為：pc= g0d=9.131.90=17.35kPa基礎(chǔ)底面的附加壓力為：p0=pk-pc=50.11 - 17.35 = 32.76kPa第4層土承載力驗(yàn)算：(1)計(jì)算基底下9.50m處的附加壓力a = 3.60/2 = 1.80, b = 2.60/2 = 1.30, 由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2011）表 K.0.1-1可得附加應(yīng)力系數(shù)，a = 0.012pz = 4ap0 = 40.01232.76 = 1.55 kPa(2)計(jì)算基底下9.50m處的自重壓力pcz = g0d上式中 g0為自天然地面以下深度11.40m范圍內(nèi)天然土層的加權(quán)平均

13、重度，其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 7.49 kN/m3pcz = 7.4911.40 = 85.34 kPa(3)計(jì)算基底下9.50m處的經(jīng)深度修正后地基承載力特征值fa = fak + hdg0(d-0.50) = 210.00 + 1.007.49(11.40-0.50)= 291.60 kPapz+pcz = 1.55 + 85.34 = 86.90 kPa = fa = 291.60 kPa第4層土承載力滿足要求五、施工技術(shù)要求及質(zhì)量檢驗(yàn)5.1施工工藝施工工藝1、水泥土攪拌法施工現(xiàn)場(chǎng)施工前應(yīng)予以平整，清除地上和地下的障礙物。2、水泥土攪拌樁施工前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝性試樁

14、，數(shù)量不得少于3根，多軸攪拌施工不得少于3組。應(yīng)對(duì)工藝試樁的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，確定施工參數(shù)。3、攪拌頭翼片的枚數(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度應(yīng)相互匹配，干法攪拌時(shí)鉆頭每轉(zhuǎn)一圈的提升（或下沉）量宜為1015mm，確保加固深度范圍內(nèi)土體的任何一點(diǎn)均能經(jīng)過20次以上的攪拌。4、攪拌樁施工時(shí)，停漿（灰）面應(yīng)高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm。在開挖基坑時(shí)，應(yīng)將樁頂以上土層及樁頂施工質(zhì)量較差的樁段，采用人工挖除。5、施工中，應(yīng)保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直，攪拌樁的垂直允許偏差和樁位允許偏差應(yīng)滿足規(guī)范相關(guān)規(guī)定；成樁直徑和樁長不得小于設(shè)計(jì)值。6、水泥土攪拌法施工應(yīng)包括下列主要步驟：1)攪

15、拌機(jī)械就位、調(diào)平；2)預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)加固深度；3)邊噴漿（粉）、邊攪拌提升直至預(yù)定的停漿（灰）面；4)重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度；5)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，噴漿（粉）或僅攪拌提升直至預(yù)定的停漿（灰）面；6)關(guān)閉攪拌機(jī)械；在預(yù)（復(fù)）攪下沉?xí)r，也可采用噴漿（粉）的施工工藝，但必須確保全樁長上下至少再重復(fù)攪拌一次。對(duì)地基土進(jìn)行干法咬合加固時(shí)，如復(fù)攪?yán)щy，可采用慢速攪拌，保證攪拌的均勻性。7、水泥土攪拌濕法施工應(yīng)符合下列規(guī)定：1)施工前，應(yīng)確定灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間和起吊設(shè)備提升速度等施工參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求通過工藝性成樁試驗(yàn)確定施工工藝。2)施工中所使用的水泥都應(yīng)過篩，制備好的漿液

16、不得離析，泵送應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，拌制水泥漿液的罐數(shù)、水泥和外摻劑用量以及泵送漿液的時(shí)間應(yīng)記錄；噴漿量及攪拌深度應(yīng)采用經(jīng)國家計(jì)量部門認(rèn)證的監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行自動(dòng)記錄。3)攪拌機(jī)噴漿提升的速度和次數(shù)應(yīng)符合施工工藝的要求，并設(shè)專人進(jìn)行記錄。4)當(dāng)水泥漿液到達(dá)出漿口后，應(yīng)噴漿攪拌30s，在水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬?，再開始提升攪拌頭。5)攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r，不宜沖水，當(dāng)遇到硬土層下沉太慢時(shí)，可適量沖水。6)施工過程中，如因故停漿，應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m處，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿攪拌提升。苦停機(jī)超過3h，宜先拆卸輸漿管路，并妥加清洗。7)壁狀加固時(shí)，相鄰樁的施工時(shí)間間隔不宜超過12h。8、水泥土攪拌干法施工應(yīng)符

17、合下列規(guī)定：1)噴粉施工前，應(yīng)檢查攪拌機(jī)械、供粉泵、送氣（粉）管路、接頭和閥門的密封性、可靠性。送氣（粉）管路的長度不宜大于60m。2)攪拌頭每旋轉(zhuǎn)一周，其提升高度不得超過15mm。3)攪拌頭的直徑應(yīng)定期復(fù)核檢查，其磨耗量不得大于10mm。4)當(dāng)攪拌頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁底以上1.5m時(shí)，應(yīng)開啟噴粉機(jī)提前進(jìn)行噴粉作業(yè)，當(dāng)攪拌頭提升至地面下500mm時(shí)，噴粉機(jī)應(yīng)停止噴粉。5)成樁過程中因故停止噴粉，應(yīng)將攪拌頭下沉至停灰面以下1m處，待恢復(fù)噴粉時(shí)再噴粉攪拌提升。9、水泥土攪拌樁干法施工機(jī)械必須配置經(jīng)國家計(jì)量部門確認(rèn)的具有能瞬時(shí)檢測(cè)并記錄出粉體計(jì)量裝置及攪拌深度自動(dòng)記錄儀。5.2水泥土攪拌樁復(fù)合地基質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定：1、施工過程中應(yīng)隨時(shí)檢查施工記錄和計(jì)量記錄。2、水泥土攪拌樁的施工質(zhì)量檢驗(yàn)可采用以下方法：1)成樁3d內(nèi)，采用輕型動(dòng)力觸探（N10）檢查上部樁身的均勻性，檢驗(yàn)數(shù)量為施工總樁數(shù)的1%，且不少于3根。1)成