岩土计算示例
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岩土工程计算示例
一、承载力验算
1、建筑物荷载估算
P k =F
k
+G
k
=29(含地下室)层×(16.5~17)KN/m2层+25 KN/m3×1.5m(基础厚度)=
KPa (框剪结构)
P k =F
k
+G
k
=6(含地下室)层×(17~17.5)KN/m2层+25 KN/m3×1.5m(基础厚度)= KPa
(砖混结构)
2、地基承载力的确定
(1)天然地基
①确定天然地基承载力:目前方法确定f
ak
②按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)5.2.4条式5.2.4进行修正
(P21-22),由f
ak 修正为f
a
依据《GB50007-2002》中第5.2.4条公式
f a =f
ak
+η
b
γ(b-3)+η
d
γ
m
(d-0.5)
对持力层承载力进行修正。
式中:f
a
——修正后的地基承载力特征值;
f
ak
——地基承载力特征值;
η
b 、η
d
——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土的类别查表
5.2.4;
γ——基础底面以下土的重度;
b——基础底面宽度(m);
γ
m
——基础底面以上土的加权平均重度;
d——基础埋置深度(m);
将上述数值代入公式,得出修正后持力层地基承载力特征值:f
a
= KPa
③按土的抗剪强度确定承载力:(GB50007-2002)5.2.5条式5.2.5进行 (P23),不
修正直接为f
a
k c m d b a c M d M b M f ++=γγ
a f ---由土的剪强度指标确定的地基承载力特征值; c d
b M M M 、、---承载力系数,
b ---基础底面宽度,
大于6m 时按6m 取值,对于砂土小于3m 时按3m 取值; k c ---基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。
④岩石地基承载力特征值:(GB50007-2002)5.2.6条式5.2.6和附录J 进行 (P23-24),不修正直接为f a
vk r a f f .ϕ=
rm rk f f .ϕ=(平均值)
δϕ⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛+
-=2678.4704
.11n n
式中 a f ---岩石地基承载力特征值(KPa );
rk f ---岩石饱和单轴抗压强度标准值(KPa ),可按规范附录J 确定;
v ϕ---折减系数。 注意:(Ck 计算方法相同) (2)地基处理
①建议载荷试验等原位测试(勘察时取当地处理地基的经验值) ②地基处理规范条文说明垫层承载力及模量表P92 ③复合地基承载力估算(地基处理规范) a 垫层地基承载力验算:
依据《GB50007-2002》中第5.2.4条公式
f a =f ak +ηd γm (d-0.5) 对持力层承载力进行修正。
式中:f a ——修正后的地基承载力特征值;
f ak ——持力层地基承载力特征值;
ηd ——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,ηd = 1.0;(大面积压实填土取1.5;2)
γm ——基础底面以上土的加权平均重度; d ——基础埋置深度(m )。
将上述数值代入公式,得出修正后持力层地基承载力特征值:f a = KPa P K = KPa >f a = KPa
B 灰土(土)挤密桩复合地基的承载力特征值初设时按当地经验确定,灰土挤密桩不宜大于处理前的2.0倍,并不宜大于250KPa ;土挤密桩不宜大于处理前的1.4倍,并不宜大于180KPa 。
C 第一种(水泥粉煤灰碎石桩、夯实水泥土桩、水泥土搅拌桩(有区别)、高压喷射注浆法)复合地基的承载力特征值估算
应通过现场复合地基载荷试验确定,初步设计时也可按《JGJ79-2002》式9.2.5及式9.2.6:
sk p
a
spk f m A R m
f )1(-+=β 式中:spk f --复合地基承载力特征值(KPa );
m --面积置换率,m =0.3~0.4;
a R --单桩竖向承载力特征值(KN ),p p i n
i si p a A q l q u R +=∑=1
si q 、p q 见表11;
p A --桩的截面积(m 2),d=0.5m ; β--桩间土承载力折减系数,β=0.75;
sk f --处理后桩间土承载力特征值(KPa ),宜按当地经验取值,如无经验时,可取
天然地基承载力特征值。
桩周第i 层土的侧阻力特征值q si 和端阻力特征值q p 表9
经计算:a R =230KPa spk f =404KPa
复合地基压缩模量
根据《JGJ79-2002》(9.2.8-1)式
ak f --基础底面下天然地基承载力特征值(KPa )。
第二种:复合地基承载力估算:(振冲桩、砂石桩、石灰桩、柱锤冲扩桩)复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,初步设计时也可用单桩和处理后桩间土承载力特征值按下式估算,《JGJ79-2002》(7.2.8-1)式
()sk pk spk f m mf f -+=1
22/e d d m =
式中:spk f --- 振冲桩复合地基承载力特征值(kPa )
pk f --- 桩体承载力特征值(kPa ),宜通过单桩载荷试验确定;
sk f --- 处理后桩间土承载力特征值(kPa ),宜按当地经验取值,如无经验时,
可取天然地基承载力特征值;
m --- 桩土面积置换率;
d --- 桩身平均直径(m );
e d --- 一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径;
等边三角形布桩 e d =1.05s 正方形布桩 e d =1.13s 矩形布桩 2113.1s s d e =、
s 、1s 、2s 分别为桩间距、纵向间距和横向间距。
(3)下卧层强度验算
第一种:天然地基下卧层强度验算(比较少) 与垫层法不同处:
1、f az —软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值。ηd = 1.0;
ak
spk
f f =ζ