水泥土搅拌桩复合地基设计(计算例题)

[s] 0.002l 0.002 7200 14.4 s 6.2mm ，其中 l 为相邻柱基的中心距离，本
工程 l 7.2m 。
所以，复合地基变形计算符合要求。
h2 0.8m
③粘土
39.4% 17.7kN m3 e 1.129 IL 0.53 ES 4.73MPa c 44kPa 5.90 fak 95kPa
h3 3.7m
④粉土夹粉 质粘土
25.3% 19.1kN m3 e 0.730 IL 0.60
ES 10.7MPa
水泥土搅拌桩复合地基设计（计算例题）
一．建筑条件 某七层框架结构建筑物，采用钢筋混凝土条形基础，基础埋深 d 1.9m ,基 础宽度 b 3.8m 。采用深层搅拌桩处理地基，要求处理后复合地基承载力特征值 fspk 150KPa ，取桩身水泥土强度 fcu 1.8MPa ，基底平均压力 P0 164.4KPa ， 地下水位 0.9m 。 二．土质条件
Ra Ra Rp 235.5 10.8 246.3KN III.确定 Ra 所以按 Ra 212.0KN 进行设计。 4 确定桩土面积置换率 m 取桩间土承载力折减系数 0.3
由公式
f spk
m
Ra Ap
(1 m)
f sk
可得: m fspk fsk 168.8 0.3 95 0.114 ，
计算至土层⑤底部，则 Zn 13.1m, 满足要求。
取沉降计算系数 s 0.7 ，由 Z / b 13.1/ 3.8 3.4 查得附加应力 0.116
则 s2
s
n i 1
pz Esi
(Zii
Zi 1 i1)
0.7
51.8 5.5 103
5430 0.116
4.2mm
因此水泥土搅拌桩复合地基的总沉降 s s1 s2 2.0 4.2 6.2mm <<建筑地基基础设计规范>>GB50007—2002，表 5.3.4 规定地基变形允许值
Ra Ap
fsk
246.3 3.14 0.252
0.3 95
按 m 0.12布桩。
5.桩位布置
桩距 s d 0.5 1.3 ,条形基础沿长度方向每 1.3m 需要布桩数 1.13 m 1.13 0.12
量
n
m A Ap
0.121.3 3.8 3.14 0.252
3.0
。
四. 持力层承载力验算：
所以 pz pcz 51.8 114.1 165.9KPa fz 209.4KPa 因此,桩端持力层承载力满足要求。 五. 沉降计算
水泥土搅拌桩复合地基的变形由复合土层的变形 S1 和桩端以下未加固土层的 变形 S2 两部分组成,即 S=S1+S2。 1.复合土层的变形 S1 计算 加固区底面的附加压力 Pzl 用下卧层强度验算的应力扩散法中 Pz 复合土层顶面的 附加压力值 pz p0 pc 164.4 13.4 151KPa
因此 s1
( pz pzl )l 2Esp
(151 51.8) 3600 2180 103
2.0mm
2.桩端以下未加固土层的变形 S2 计算 依<<建筑地基基础设计规范>>GB50007—2002,第 5.3.7 条规定，地基变形计算深
度 Zn b(2.5 0.4 ln b) 3.8 (2.5 0.4 ln 3.8) 7.47m
基础地面以上土的加权平均重度
m
18.6 0.9
(18.6
10) 0.5 1.9
(18.9
10) 0.5
13.4KN
/
m3
,
基础埋深承载力修正系数d 1.0
fsp fspk d m d 0.5 150 1.013.4(1.9 0.5) 168.8KPa
2.确定桩径 d ,桩长 l ，褥垫层厚度 d ' 取褥垫层厚度 d ' 300mm，桩径 d 500mm ，桩长 l 10.0m ，桩端落在土层 ⑤上。
①粉质粘土 27.1% 18.6kN m3 e 0.826 IL 0.59 ES 3.55MPa c 20kPa 6.20 fak 65kPa
h1 1.4m
②粉土
28.2% 18.9kN m3 e 0.826 IL 0.59 ES 3.55MPa c 20kPa 6.20 fak 85kPa
桩端以上土的平均重度
0
h1
h2
pcz h3 h4
h5
114.1
1.4 0.8 3.7 5.4 0.9
9.35KN
/ m3
桩端处经深度修正后的地基承载力特征值
fz fak d 0 (d 0.5) 100 1.0 9.35 (1.4 0.8 3.7 5.4 0.9 0.5) 209.4KPa
h6 2.6m
ES 9.28MPa c 10kPa 30.70 fak 160kPa
⑦粉土夹粉 质粘土
23.8%
19.0kN m3
IL 0.47 ES 9.12MPa c 35kPa
e 0.686 17.30
地质勘察未穿 透
fak 130kPa
三．设计计算
1．确定复合地基承载力特征值 fsp
c 10kPa
28.70
fak 110kPa
h4 5.4m
⑤粉质粘土 25.4% 19.2kN m3 e 0.743 IL 0.59 ES 5.5MPa c 22kPa 13.20 fak 100kPa
h5 4.0m
⑥粉砂
21.8% 19.8kN m3 e 0.624 IL 0.57
h / b 3.1/ 3.8 0.8
查表,确定地基压力扩散角 25o 。
基础底面处土的自重应力
18.6 0.9 (18.6 10) (1.4 0.9) (18.9 10) (1.9 1.4)
pc
1.9
13.4KPa
桩端处的附加压力值
pz
b ( p0 pc ) b 2h tan
将基础和桩端范围内的搅拌桩和桩间土视为由复合土层组成的假想的实体基 础。
搅拌桩桩体的压缩模量 Ep (100 200) fcu 。 取 Ep mEp (1 m)Es 0.12180 3.6 (1 0.12) 4.73 81.1MPa ,
则 Es1 / Es2 Esp / Es2 81.1/10.7 7.6
I.确定总桩侧阻力值 Rs 土层③：粘土 IL 0.53 可塑状态粘土 qs 12 18KPa 取 qs 15KPa
Rs upqsl 2 3.14 0.251510 235.5KN II.确定总桩端阻力值 Rp
取桩端阻力折减系数 0.5 Rp qp Ap 0.51103.140.252 10.8KN
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3.8 (164.4 13.4) 3.8 28.0 tan 250
51.8KPa
桩端以上土的自重压力值
pcz 18.6 0.9 (18.6 10)1.4 0.9 (18.9 10) 0.8 (1.77 10) 3.7
(19.110)5.4 (19.2 10)0.9 114.1KPa
3．确定单桩承载力 Ra
(1)按 Ra fcu Ap 确定
查表，水泥土搅拌桩（湿法）桩身强度折减系数 0.25 0.33 ，取 0.30 ，则 Ra 0.30 3600 3.14 0.252 212KN 。
n
（2）按桩端、桩侧摩阻力计算,由公式 Ra Ra Rp up qsili qp Ap 确定 i 1