地基处理课程设计

地基处理设计

班级XXXXXX班 姓名XXXXX

学号XXXXXXXXXX 指导教师XXXXXX 日期 2019/22/33

目录

一、工程概况 ..................................... 3 二、设计目的 ..................................... 3 三、设计依据 ..................................... 1 四、计算书 ....................................... 3

一、工程概况

项目背景资料：某均质淤泥质土场地中有一独立基础，基础底面尺寸为5m×5m，埋深为3m，作用在基础顶面竖向中心荷载效应标准值为8100 kN,地基±0m~-10m均为细砂，黏聚力标准值Ck=0，内摩擦角标准值为参考后面表格。基础与地基土的平均重度为20kN/ m3，土层重度为18kN/ m3。如采用碎石做垫层，碎石重度也为20kN/ m3。要求：（1）判断承载力是否满足要求？（2）若地基承载力不满足要求，进行换填垫层法设计，务必最经济；并绘图

二、设计目的

淤泥质土属软土，软土特性天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小。在外荷载作用下地基承载力低、地基变形大，不均匀变形大，且变形稳定历时较长，在比较深厚的软土层上，建筑物基础的沉降往往持续数年乃至数十年之久。

通过换填砂垫层提高地基承载力，减少地基沉降或地基不均匀沉降。

三、参考文献

[1]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011） [2] 《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）

[3]《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTGT D31-02-2013） [4]《公路软土地基路堤设计规范》（DB33T 904-2013 [5] 刘松玉.公路地基处理(第2版) .东南大学出版社.2009

[6] 陈冠雄等.广东省高速公路软基处理实用技术.人民交通出版社，2005

[7] 叶观宝.地基处理(第3版) .中国建筑工业出版社.2009

表1-1内摩擦角取值依据

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 土的内摩擦角标准值φk/（°） 20 20.1 22 土的内摩擦角标准值（°） 序号 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 土的内摩擦角标准值 18 18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 18.6 18.7 18.8 18.9 19 19.1 19.2 19.3 19.4 19.5 19.6 19.7 19.8 19.9 20 20.1 20.2 Mb 20.3 20.4 20.5 20.6 20.7 20.8 20.9 21 21.1 21.2 21.3 21.4 21.5 21.6 21.7 21.8 21.9 22 22.1 22.2 22.3 22.4 22.5 Md Mc 表1-2承载力系数Mb,Md,Mc取值依据 0.51 0.52 0.61 3.06 3.08 3.44 5.66 5.68 6.04 表1-3压力扩散角θ（°）

Z/b 碎石 换填材料 0.25 20 ≥0.25 30 注：当z/b＜0.25时，取θ=0° 当0.25四、计算书

（1）由题可知：b=5m ，l=5m ， d=3m ， Fk=8100KN，土层重度γ1=18KN/m³基础与地基土平均重度γ2 =20KN/m³ 土的内摩擦角标准值φk=19.1， Ck=0 Pk=(Fk+Gk)/A=(8100+20×5×5×3)/25=384KN 地基承载力特征值：

fak=Mbγ1 b+Mdγ2d+McCk

=0.52×18×5+3.08×20×3+5.68×0 =231.6KPa

因为Pk>fak,所以地基承载力不满足要求。 （2）设z=1 得z/b=0.2 查表得：θ=0° Pc=γ1×d=18×3=54KPa

Pz = b×l×(Pk-Pc)/(b+2z×tanθ)2

=330KPa Pcz=18×3+20×1=74KPa γm=Pcz/(d+z)=18.5

Fz=fak+ηbγ1（b-3）+ηbγm（d-0.5） =231.6+0×18×（5-3）+1×18.5×（3+1-0.5） =296.35KPa

Pz+Pcz>Fz=296.35KPa 所以 z=1m,不满足要求； 设z=1.5 得z/b=0.3 查表得：θ=22° Pc=γ1×d=18×3=54KPa

Pz = b×l×(Pk-Pc)/(b+2z×tanθ)2=213.79KPa Pcz=18×3+20×1.5=84KPa

，

γm=Pcz/(d+z)=18.7

Fz=fak+ηbγ1（b-3）+ηbγm（d-0.5） =231.6+0×18×（5-3）+1×18.7×（3+1.5-0.5） =306.4KPa

Pz+Pcz＜Fz=306.4KPa 所以 z=1.5m,满足要求； 校核：设z=1.4m 得z/b=0.28 查表得：θ=21.2° Pc=γ1×d=18×3=54KPa

Pz = b×l×(Pk-Pc)/(b+2z×tanθ) =222.73KPa Pcz=18×3+20×1.4=82KPa γm=Pcz/(d+z)=18.64

Fz=fak+ηbγ1（b-3）+ηbγm（d-0.5）

=231.6+0×18×（5-3）+1×18.64×（3+1.4-0.5） =304.30KPa Pz+Pcz＞Fz=299.86KPa 不满足要求

所以综上所述,z=1.5满足要求,且最为经济。 （3）垫层宽度计算

垫层底面宽度b'≥b+2×z×tanθ=6.21(m) ,取b'=6.20m

2

五、绘图