水泥土搅拌桩复合地基设计(计算例题)

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1.9dm,基础宽度3.8bm。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150spkfKPa，取桩身水泥土强度1.8cufMPa，基底平均压力0164.4PKPa，地下水位0.9m。二．土质条件①粉质粘土27.1%318.6kNm0.826e0.59LI3.55SEMPa20ckPa06.265akfkPa11.4hm②粉土28.2%318.9kNm0.826e0.59LI3.55SEMPa20ckPa06.285akfkPa20.8hm③粘土39.4%317.7kNm1.129e0.53LI4.73SEMPa44ckPa05.995akfkPa33.7hm④粉土夹粉质粘土25.3%319.1kNm0.730e0.60LI10.7SEMPa10ckPa028.7110akfkPa45.4hm⑤粉质粘土25.4%319.2kNm0.743e0.59LI5.5SEMPa22ckPa013.2100akfkPa54.0hm⑥粉砂21.8%319.8kNm0.624e0.57LI62.6hm9.28SEMPa10ckPa030.7160akfkPa⑦粉土夹粉质粘土23.8%319.0kNm0.686e0.47LI9.12SEMPa35ckPa017.3130akfkPa地质勘察未穿透三．设计计算1．确定复合地基承载力特征值spf基础地面以上土的加权平均重度318.60.9(18.610)0.5(18.910)0.513.4/1.9mKNm,基础埋深承载力修正系数d1.00.51501.013.4(1.90.5)168.8spspkdmffdKPa2.确定桩径d,桩长l，褥垫层厚度'd取褥垫层厚度'300dmm，桩径500dmm，桩长10.0lm，桩端落在土层⑤上。3．确定单桩承载力aR(1)按acuRfAp确定查表，水泥土搅拌桩（湿法）桩身强度折减系数0.250.33，取0.30，则20.3036003.140.25212aRKN。（2）按桩端、桩侧摩阻力计算,由公式1naappsiippiRRRuqlqA确定I.确定总桩侧阻力值Rs土层③：粘土0.53LI可塑状态粘土1218sqKPa取15sqKPa23.140.251510235.5spsRuqlKNII.确定总桩端阻力值pR取桩端阻力折减系数0.520.51103.140.2510.8pppRqAKN235.510.8246.3aapRRRKNIII.确定aR所以按212.0aRKN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(1)aspkskpRfmmfA可得:2168.80.3950.114246.30.3953.140.25spkskaskpffmRfA，按0.12m布桩。5.桩位布置桩距0.51.31.131.130.12dsm,条形基础沿长度方向每1.3m需要布桩数量20.121.33.83.03.140.25pmAnA。四.持力层承载力验算：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(100200)pcuEf。取(1)0.121803.6(10.12)4.7381.1ppsEmEmEMPa,则122//81.1/10.77.6ssspsEEEE/3.1/3.80.8hb查表,确定地基压力扩散角25o。基础底面处土的自重应力18.60.9(18.610)(1.40.9)(18.910)(1.91.4)13.41.9cpKPa桩端处的附加压力值00()3.8(164.413.4)51.82tan3.828.0tan25czbpppKPabh桩端以上土的自重压力值18.60.9(18.610)1.40.9(18.910)0.8(1.7710)3.7(19.110)5.4(19.210)0.9114.1czpKPa桩端以上土的平均重度3012345114.19.35/1.40.83.75.40.9czpKNmhhhhh桩端处经深度修正后的地基承载力特征值0(0.5)1001.09.35(1.40.83.75.40.90.5)209.4zakdffdKPa所以51.8114.1165.9209.4zczzppKPafKPa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0164.413.4151zcpppKPa因此13()(15151.8)36002.02218010zzlsppplsmmE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(2.50.4ln)3.8(2.50.4ln3.8)7.47nZbbm计算至土层⑤底部，则13.1,nZm满足要求。取沉降计算系数0.7s，由/13.1/3.83.4Zb查得附加应力0.116则2113151.8()0.754300.1164.25.510nzsiiiiisipsZZmmE因此水泥土搅拌桩复合地基的总沉降122.04.26.2sssmm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[]0.0020.002720014.46.2slsmm，其中l为相邻柱基的中心距离，本工程7.2lm。所以，复合地基变形计算符合要求。