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文檔簡(jiǎn)介
1、高回填區(qū)域擋墻、棧道、橋梁及相關(guān)景觀構(gòu)筑物等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式專(zhuān)題培訓(xùn)一. 高回填區(qū)景觀建筑地基基礎(chǔ)處理圖例示意1. 分層夯實(shí)法:從原有基底開(kāi)始分層松填,并隨即夯實(shí)。自下而上,在離設(shè)計(jì)地表2.5m以下每層夯實(shí)系數(shù)0.92;1.5m2.5m內(nèi)每層夯實(shí)系數(shù)0.95;1.5m以?xún)?nèi)每層夯實(shí)系數(shù)0.97。 2. 換填法:在已松填至設(shè)計(jì)標(biāo)高的場(chǎng)地再挖開(kāi)分層夯實(shí)已不可能。此時(shí)應(yīng)把松填土挖開(kāi)一定深度,在基底用打夯機(jī)來(lái)回夯打45遍。用天然砂卵石分層夯實(shí)至基礎(chǔ)底部標(biāo)高。換填層厚度視上部荷載的大小取0.51.2m厚,換填底寬度每側(cè)比基礎(chǔ)底部寬大300mm以上。 -墊層壓力擴(kuò)散角當(dāng)H/B=0.25時(shí),=20;當(dāng)H/B0.5
2、0時(shí),=30;當(dāng)為兩者之間時(shí)采用內(nèi)插法取值。二.換填地基的基礎(chǔ)型式1. 獨(dú)立基礎(chǔ):須經(jīng)計(jì)算確定獨(dú)立基礎(chǔ)底部尺寸及換填底部尺寸。一般情況下這種基礎(chǔ)底部尺寸都比置于老土地基上的尺寸要大,相應(yīng)的換填層的底部尺寸也大。 2. 柱下條形基礎(chǔ):這種基礎(chǔ)形式由于獨(dú)立柱傳下的豎向力,由柱間的帶狀基礎(chǔ)來(lái)承擔(dān),地基壓力就比獨(dú)立基礎(chǔ)要小得多,相應(yīng)的換填層厚度和寬度也可減少。由于是整片連續(xù)地基,變形也小。在景觀擋墻、回填區(qū)棧道、連廊等景觀建筑小品中,應(yīng)用效果較佳。當(dāng)然由于是柱間連續(xù)換填,總的換填量不一定比獨(dú)立柱換填少,但穩(wěn)定,抗不均勻沉降效果明顯。是一種有效的防止高回填區(qū)構(gòu)筑物沉降,開(kāi)裂的處理方式。 三.高回填區(qū)地基
3、基礎(chǔ)處理型式的實(shí)際運(yùn)用實(shí)例1. 景觀橋梁的橋墩、橋臺(tái)的運(yùn)用:在橋墩、橋臺(tái)基礎(chǔ)下采用換填法處理?yè)Q填深度、寬度,視傳至基礎(chǔ)的荷載驗(yàn)算確定。當(dāng)橫向橋墩為兩根柱時(shí),基礎(chǔ)及地基可做成柱下條形基礎(chǔ)。橋臺(tái)原本就是一個(gè)重力式擋土墻結(jié)構(gòu),只驗(yàn)算換填基底壓力,確定換填層深度、長(zhǎng)度、寬度。2. 一般門(mén)衛(wèi)、崗?fù)ぞ坝^建筑的基礎(chǔ)形式 地基良好,其地基置于老土地基承載力特征值在150kpa以上時(shí),采用獨(dú)立柱基,配地基梁承擔(dān)柱間墻體重量的形式。 地基處于高回填土區(qū),應(yīng)采用換填地基,整體采用肋梁筏板地基型式,柱、墻均支撐于肋梁上,筏板寬度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。3.高回填區(qū)圍墻基礎(chǔ)型式。 連續(xù)實(shí)體圍墻地基換填砂卵石層厚500800mm
4、,寬 B+600mm(B為基礎(chǔ)寬度)。圍墻順長(zhǎng)度方向設(shè)鋼筋砼構(gòu)造柱,間距3.54.0M,斷面240*200(200*200),配412、6.5200,墻頂部設(shè)壓頂梁,240*120(200*120)配410 、6.5200。 柱間矮墻加鐵藝欄桿圍墻,僅在柱基下?lián)Q填砂卵石墊層厚度800mm,寬度按地基壓力計(jì)算確定。柱基頂設(shè)地基梁,斷面b*L/12,配316(314),316(314)箍6.5150地基梁上砌磚,磚頂做壓頂梁b*120,配410 6.5200并對(duì)應(yīng)鐵藝立桿預(yù)埋連接件。4.高回填區(qū)擋土墻基礎(chǔ)處理型式。重力式擋土墻按國(guó)標(biāo)04J008圖集中各型擋墻對(duì)應(yīng)高度查擋墻P1,以P1為墻底壓力來(lái)計(jì)
5、算換填盡厚度及寬度。例題1:選04J008圖集6項(xiàng)FJA4擋墻為例。查圖集04J008中62頁(yè)FJA4型擋墻其地基底壓力為P1=126KPa基地寬度為B=1.87m基地埋深800mm。由于擋墻處于高回填區(qū)(7m8m)擬采用基地下?lián)Q填砂卵石墊層并分層夯實(shí),換填厚度1m,寬度沒(méi)兩側(cè)比擋墻基底加寬400mm?;靥钔恋鼗休d力特征值fa=80kpa.試驗(yàn)算地基是否滿(mǎn)足要求。解:根據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2012)換填墊層底的地基承載力應(yīng)滿(mǎn)足下要求Pz+Pczfaz式中:Pz相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),墊層地面處的附加應(yīng)力值kPa Pcz墊層底面處土的自重壓力值kPa faz墊層底面處經(jīng)深度修正
6、后的地基承載力特征值a.求墊層底面處的附加壓力值Pz 按JGT79-2012中式4.2.2-2 Pz=B(P1+PC)/(B+2htan), PC基礎(chǔ)底面處土的自重壓力 =1.87(126/1.35-0.8*18)/(1.87+2*1tan20) =1.87(93.3-14.4)/(1.87+2*1*0.364) =(1.87*78.9)/(1.87+0.728) =147.5/2.589 =56.9 kPab.求墊層底處土的自重壓力。Pcz=(1+0.8)*18=32.4 kPac.求深度修正后的地基承載力特征值faz(廣西百色地勘公司給出新填土石地基承載特征值)fa=50100 kPa由于
7、基底要求夯45遍土的密度加大取fa=80 kPa faz=fa+dm(d-0.5)=80+1*18*(1.8-0.5)=80+23.4=103.4.4 kPad.比較計(jì)算結(jié)果。 Pz+Pcz=56.9+32.4=89.3 kPafaz=103.4 kPa;可!例題2:高回填區(qū)人行棧道柱基處理實(shí)例 棧道結(jié)構(gòu)布置 棧道面層、構(gòu)造 基礎(chǔ)布置方案由于是高回填區(qū),沒(méi)有分層壓實(shí),其承載能力很低,變形很大。擬采用柱下條形基礎(chǔ)形式以減少基底壓力?;紫伦鞯鼗鶕Q填處理,換填材料為天然砂卵石層,條基及換填層范圍見(jiàn)結(jié)構(gòu)平面布置圖虛線范圍。 試對(duì)換填層深度及寬度進(jìn)行設(shè)計(jì),并驗(yàn)算地基承載力是否滿(mǎn)足要求。 基礎(chǔ)頂面承受荷
8、載計(jì)算(a) 柱子傳至基礎(chǔ)頂時(shí),柱承受的荷載計(jì)算單元,見(jiàn)結(jié)構(gòu)布置圖的陰影范圍(b) 計(jì)算單元內(nèi)各種靜荷載1.木板:3.3x1.1x0.03x8+0.17x3.3x0.03x8(封邊板)=0.87 kN+0.17 kN=1 kN2.木龍骨及墊塊: 3.2*2.2*0.08*0.05*8+3.3x1.1/0.25x0.1x0.10x0.06x24=0.23+14.5x0.014=0.23+0.21=0.44 kN3.鋼筋砼樓板:(3.3-0.2)x(1.1-0.2)x0.12x25=3.1x0.9x0.12x25=8.37 kN4.砼梁:0.2x0.3x(3.3+0.9)x25=0.06x4.2x
9、25=6.3 kN5.砼柱:0.25x0.25x(0.5+2.7)x25=0.0625x3.2x25=5 kN6.柱及梁及外面抹灰飾面(刷外墻漆):(0.25x4x2.7+3.3x0.3)x0.02x20=3.69x0.02x20=1.48 kN7.木欄桿:3.3x0.4x1.1=1.45 kN8.合計(jì):1+0.44+8.37+6.3+5+1.48+1.45=24.04 kN活荷載(不計(jì)風(fēng)荷載):3.3x1.1x2=7.26 kN荷載基本組合:1.2Gi+1.4qi=1.2x24.04+1.4x7.26=28.85+10.16=39.014 kN 地基反力計(jì)算假設(shè)條形基礎(chǔ)為肋梁呈倒T型筏板,肋
10、梁高為L(zhǎng)/6=3.3/6=0.55 m取500高,寬300,筏板寬700,如下方示意圖:地基反力,由于采用的是柱下條形基礎(chǔ)且為肋梁式,肋梁高為L(zhǎng),L/6=3300/6=550mm,符合地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中的地基反力呈直接分布的條件,故地基反力為Pzk=p/L=37.52/3.3=11.36kN換算成kPa為11.36/0.7=16.24kPa 砂卵石墊層設(shè)計(jì)及地基承載力驗(yàn)算(a) 設(shè)計(jì)尺寸:砂卵石墊層深500,寬比基礎(chǔ)兩側(cè)各加寬300mm,如右圖:(b) 砂卵石墊層基底地基承載力驗(yàn)算:根據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-20(2),換填后墊層的基礎(chǔ)承載力特征值應(yīng)滿(mǎn)足下式要求PZ+PC ZPa z
11、PZ相當(dāng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),墊層底面處的附加壓力(kN)PC Z墊層底面處土的自重壓力值( kPa)Pa z墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值求墊層底面處的附加應(yīng)力PZ按(JGJ79-2012)式4.2.2-2PZ=B(Pk-Pc)/(B+2htan)式中B=700mm,按地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值PZ=基本組合/1.35=16.24/1.35=12.02 kPaPc基礎(chǔ)底面處土的自重壓力(本例不計(jì))墊層材料壓力擴(kuò)散角=20代上上式得:PZ=0.7(Pz-Pc)/(0.7+2x0.5xtg20)=(0.7x12.02)/(0.7+02x0.5x0.364)=8.41/(0.7+0.3
12、64)=8.41/1.064=7.9 kPa(2)求墊層底面處土的自重壓力:PC Z=(0.5+0.5+0.5)x19=28.9 kPa(3)經(jīng)修正后的地基特征值faz=fa+dm(H-0.5) =50+1*18*(1.5-0.5) =20+18 =60 kPa(4)比較:PZ+PC Z=7.9+28.5=36.4 kPafaz=60 kPa(地基土承載特征值fa=50 kPa,取自白色地勘公司在某一工程回填土的取值)例題3:某工程橋臺(tái)換填驗(yàn)算 橋臺(tái)設(shè)計(jì)基本尺寸橋長(zhǎng)L=2900mm;臺(tái)階步高150mm;板厚150mm。 荷載計(jì)算1) 樓梯:0.25*2.9*1.25*25=20.39 kN2)
13、 飾面:0.05*2.9*1.15*1.25*22=4.59 kN3) 梁:0.4*0.7*2.9*25=20.3 kN4) 合計(jì):20.39+4.59+20.3=45.28 kN5) 活荷載:3.5*2.9*1.25=12.69 kN6) 基本組合:45.28*1.2+12.69*1.4=54.34+17.76=72.1 Kn基礎(chǔ)底面處地基附加壓力(標(biāo)準(zhǔn)組合):Pkz=(72.1/1.35)/(0.4*2.9)=46.04 kPa基礎(chǔ)底面處土自重壓力:Pc=0.4*0.7*18=5.06 kPa墊層底面處的附加壓力Pz,PZ=B(Pk-Pc)/(B+zhtg)=【0.4(46.04-5.06
14、)】/(0.4+2*0.5*0.364)=16.4/0.764=21.47 kPa墊層底處土的自重壓力Pcz=(0.7+0.5)*19=22.8 kPa墊層底處深度修正后的地基土承載力特征值:faz=fa+ham(d-0.5) =50+1*19*(1.2-0.5) =50+12.6=62.6 kPa比較:PZ+PC Z=21.47+22.8=44.27faz=62.6 kPa可!例題4:獨(dú)立基礎(chǔ)換填層驗(yàn)算已知柱底傳來(lái)上身設(shè)計(jì)豎向荷載設(shè)計(jì)值P=200 kN,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為1.2*1.3剛性臺(tái)階形基礎(chǔ)地基置于軟土層上,地基承載力特征值fa=50 kPa。試驗(yàn)算地基強(qiáng)度值是否滿(mǎn)足要求。解:1.基礎(chǔ)平面尺
15、寸如下 2.初步驗(yàn)算基底平均壓力 P = p/A*B = 200/1.2*1.3= 128.2 kPa fa =80 kPa不行擬采用換填砂卵石墊層進(jìn)行地基處理,換填后的地基基礎(chǔ)平面及剖面如下圖 3.換填地基承載力驗(yàn)算 按建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-2012中4.2.2-1式Pz + Pc faz 式中Pz-相應(yīng)于作用標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),墊層地面處的附加壓力值(kPa); Pcz-墊層底面處土的自重壓力值(kPa); faz-墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值。 墊層底面處的附加壓力值計(jì)算Pz = A*B(Pk-Pc)/(A+2htan)(B+2htan) =1.2*1.3(200/1.35
16、-1*20)/(1.2+2*1*tan20) (1.3+2*1*tan20) =1.2*1.3*(148-20)/(1.2+0.728)*(1.3+0.728) =(1.2*1.3*128)/(1.928*2.028) =196.68/3.91 =50.3 kPa 墊層底面處土的自重壓力Pcz=(0.5*0.5+1.0)*19 =38 kPa 墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值faz=fa+dm(H-0.5) =80+1*19*(2-0.5) =80+28.5 =108.5 kPa 比較Pz+Pcz=50.3+38=88.3 kPa faz=108.5 kPa可!習(xí)題: 某一結(jié)構(gòu)獨(dú)立柱基,柱傳至基礎(chǔ)頂面的豎向集中荷載基本組合(靜荷載起控制作用),地基承載力特征值。 求 1.基底平均壓力能否滿(mǎn)足地基承載力要求: 2.若不能滿(mǎn)足要求,按采用換填砂卵石墊層的方法進(jìn)行地基處理,求砂卵石層厚度及砂卵石層底面地基土所受平均壓力能否滿(mǎn)足地基承載力要求。 柱基礎(chǔ)平面及剖面圖示意如下: 提示:1.求在標(biāo)準(zhǔn)組合條件下,柱作用在基礎(chǔ)頂面的集
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