cfg樁加固軟土的機理和復合地基的受力性狀畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 粉細砂中壓縮性⑧粉質粘土中壓縮性⑧1粉土中壓縮性⑧2粘土中壓縮性據此判定，場地各層土均為中、低壓縮性土。①各層土鉆孔灌注樁樁基參數鉆孔灌注樁參數系根據《建筑樁基技術規范》（JGJ9494）。其結果見鉆孔灌注樁樁基參數表27表27 水下鉆孔灌注樁樁基參數 層號巖性土層厚度（m）極限側摩阻力qsik（kPa）極限端阻力qpk（kPa）（水下）樁入土深度10米樁入土深度15米②粉質粘土72②1粘土80③粉質粘土51③1粉土51③2粘土55④粉質粘土72④1粉土72④2粘土280⑤粉質粘土70730⑤1粉土270730⑤2粘土82780⑥粉質粘土56500⑥1粉土70800⑥2粘土65530⑦粉質粘土62530⑦1粉土66900⑦2粘土65820②各土層預制樁樁基參數預制樁參數系根據《建筑樁基技術規范》（JGJ9494）。其結果見鉆孔灌注樁樁基參數表28表28 預制樁樁基參數 層號巖性極限側摩阻力qsik（kPa）極限端阻力qpk（kPa）（水下）9＜h≤1616＜h≤30②粉質粘土72②1粘土80③粉質粘土51③1粉土51③2粘土55④粉質粘土72④1粉土72④2粘土80⑤粉質粘土702400⑤1粉土702400⑤2粘土823900⑥粉質粘土5616002000⑥1粉土7020002400⑥2粘土6520002400⑦粉質粘土622400⑦1粉土662800河南理工大學本科畢業設計（論文） 第三章 筏板基礎設計第三章 筏板基礎設計結構或其他建設工程是通過地面的基礎來支持。單詞“foundation”意思是地面本身，是某物放置的地方或在地面上提供支持或地面和放在其上要素的結合。復雜的辦公大樓的基礎應是混凝土基底和土壤或支撐基地的巖石組成的聯合體。土石壩的基礎是天然土或放置大壩的巖石?；炷粱谆蚧炷翗痘驑睹蓖ǔ７Q為基礎不包括土壤或放置其上巖石。被固定的部分和自然土壤或地球巖石形成一個基礎系統，土壤和巖石提供系統的最終支撐。已固定的基礎要么土壤承載要么是巖石承載。施加負荷后土壤或巖石的反應一般判定基礎功能的好壞。在設計安裝部分，設計師必須確定用在土壤或巖石上安全壓力、總的沉降量和結構可以承受的不均勻沉降。已安裝部分的基礎系統可能是基底、筏板基礎、板式基礎和沉箱或樁，所有這些都是用來將上層建筑的荷載傳遞到地基。這些從上層建筑傳輸荷載到地面的部分稱為基礎。基礎或擴展基礎是用來傳遞來自柱子或墻上負載到基礎下土壤或巖石。通常情況下，基礎是由鋼筋混凝土建造的。然而，在某些情況下，他們可能用素混凝土或磚石結構來建造。當每一個基礎只支撐一個柱時，它是方的?；A支持兩列柱被稱為聯合基礎，可以是長方形或梯形。懸臂基礎用于傳遞來自兩柱的荷載，一柱和基礎的一端固定在建設基線或外墻。基礎支撐墻是連續基礎。基礎的尺寸是由可能施加在基礎底部的荷載除以地基土和巖石能夠承擔的容許支撐壓力來確定。關于基礎的大多數建筑法規和教科書上包含列有不同類型的土壤和巖石的可允許承載壓力的表格，但是這些表格僅給出了土壤或巖石一般分類和描述并且必須謹慎使用。有關土壤和巖石的更具體信息通常是通過鉆孔測試、提取土壤和巖石樣本、進行樣本化驗和工程分析來來獲得以確定合適的承載壓力。除了承載壓力，必須考慮到可能發生的總沉降量和支撐這種沉降的建筑的承載力。如果沉降是一個問題，那么就有必要使用其他類型的基礎而不是基礎或擴大基礎，并且降低承載壓力。梁級被用于支持墻的外柱之間的基礎，同時梁將墻的重量傳到柱基礎。梁也可使用內柱之間的基礎來作為背帶或鏈結或支持內墻。擋土墻指那些因墻后有土而承受水平土壓力的墻。這些墻的基礎必須與停留在土壤或巖石之間有足夠的摩擦阻力，以便受到的橫向土壓力時他們不會滑動。此外，必須設計擋土墻以便他們不會推翻。在霜凍敏感地區，基礎必須置于霜凍線的下方。 地下水在基礎的設計和安裝上是一個主要問題，其基礎是放于地下水位以下的。從深井中抽水或從集水井里抽水的井點常在基礎施工過程施工期間用于施工現場排水的方法。其他很少用的方法是凍結土壤中的水，通過電滲去除水，和在開挖范圍內的外圍安裝由柱和泥漿組成的隔離墻。如果排水作業在現有建筑物包圍的場地進行，則必須采取預防措施來保護這些建筑物，因為降低地下水可能會導致所支承建筑物的土壤下沉。如果基底部分或全部在地下水位以下，則墻壁的設計必須承受外面水的靜水壓力和回填土壓力。另一種程序是安裝一個永久性的體系，來消除墻外的水。地下水位以下的地下建筑有時會受到大于結構向下勢力的上升水壓力。在這種情況下，必須采取措施來錨固結構，以防止他們向上浮動。地下水也會造成這樣的問題，通過地下室墻、板及關節浸潤到地下室本身。我們可以采取措施來防止或減少這種情況，例如提供外部的可使水遠離地下室的永久排水系統，將墻和平板用不透水的塑料膜包裹，或在外墻刷瀝青涂料來降低通透性。也可以使用前述方法的組合。在擋土墻和擋土壩的低處常常設有滲漏洞，通過滲漏洞擋土墻和擋土壩后的積水可以流出。由于水流通過墻壁進入一個開放的外部排水系統，那么墻后的水壓力得以緩解。膨脹土上的基礎常常受到令人痛苦的移動，除非采取特殊的預防措施。膨脹土是那些在那些改變水量時過分膨脹和壓縮的土。問題可以被克服，如：在含水量重大變化的區域之下設置，用非膨脹材料進行回填，通過添加如石灰或水泥的外加劑改變土壤以使體積不發生變化，或提供以適應移動的靈活結構?；A的加固往往是必要的，它可以補救或預防。補救加固是用來糾正現存的過分下陷的基礎缺陷。如果結構被挽救或返回到其原始狀態，則必須提供附加基礎支撐。當新結構被安裝在現有結構的鄰近或下方，如在城市建設地鐵，就應采用預防加固?；A加固是一個專門的施工技術。這項工作通常是在密閉空間開展，如地下建筑，或在建筑面積外開挖的小坑。當新基礎施工時，對已有結構的負荷提供支撐是必要的。新的基礎可能安置在比原來的基礎深的基地上，或者是樁或者是沉箱。墻基礎的加固現有基礎附近和下方挖坑進行的。凹坑很小， 3英尺寬乘以4英尺長大。放置在坑里作為開挖程序的臥式薄板，以防止墻產生漏洞和已被加固的建筑下沉。當達到新的持力層時，就應在坑內構筑模板，并且在從新的持力層到舊基礎的底部的3英寸范圍內澆注混凝土。在新澆注的混凝土硬化后，用混合砂、水泥及少量的水包裹3英寸的。被叫泥漿的混合物的包裝非常緊密的空間，在新基礎的上部和舊基礎的底部之間的空間用成為泥漿的混合物緊緊包裹。墻的加固過程是貫穿墻基礎的整個長度反復進行的。由此產生的新基礎可能是一個連續墻或間隔橋墩。筏型基礎又叫笩板型基礎。是把柱下獨立基礎或者條形基礎全部用聯系梁聯系起來，下面再整體澆注底板。一般說來地基承載力不均勻或者地基軟弱的時候用笩板型基礎。而且笩板型基礎埋深比較淺，甚至可以做不埋深式基礎。由底板、梁等整體組成。建筑物荷載較大，地基承載力較弱，常采用砼底板，承受建筑物荷載，形成筏基，其整體性好，能很好的抵抗地基不均勻沉降。筏板基礎分為平板式和梁板式，如圖31和32所示 圖31平板式筏板基礎 圖32 梁板式筏板基礎 。 梁板式筏板基礎所消耗的混凝土和鋼筋都較平板式基礎少，因而比較經濟；但是平板式筏基對地下室空間高度有利，施工也比較方便。因此，筏型基礎型式的確定應綜合考慮土質，上部結構體系，柱距，荷載大小及施工條件等因素。在工程設計中一般認為對柱距變化和柱間荷載變化不超過20%，柱網間距較小，上部荷載不很大的結構可選用平板式筏基。對于縱橫柱網尺寸相差較大，上部結構的荷載也較大時，宜選用梁板式筏基。對上部結構為剪力墻體系時，如果每道剪力墻都直通到基礎，一般習慣把筏型基礎做成平板式的，而對于每道剪力墻不都直通到基礎的框支剪力墻必須選用梁板式筏基。 筏板基礎的主要結構形式有平板式筏基和肋粱式筏基，包括等厚度或變厚度底板和縱橫向肋梁．一般情況下宜將基礎肋梁置于底板上面，如果地基不均勻或有使用要求時，可將肋梁置于板下，框架柱位于肋梁交點處．在具體筏基設計時應著重考慮如下問題： ①應盡量使上部結構的荷載合力重心與筏基形心相重合，從而確定底板的形狀和尺寸．當需要將底板設計成懸挑板時，要綜合考慮上述多方砸因素以減小基礎端部基底反力過大而對基礎彎距的影響； ②底板厚度由抗沖切和抗剪強度驗算確定．柱同間距較大時可在柱間設置加強板帶(粱加配箍筋)來提高抗沖切強度以減少板厚，也可采用后張預應力鋼筋法來減少混凝土用量和造價．決定板厚的關鍵因素是沖切，應對筏基進行詳細的沖切驗算； ③無肋梁筏板基礎的配筋可近似按無梁樓蓋設柱上板帶和跨中板帶(倒樓蓋法)的計方法進行，精確計算可用有限元法；對肋梁式筏基，當肋梁高度比板厚大得較多時，可分別計算底板和肋梁的配筋，即底板以肋梁為固定支座按雙向板計算跨中和支座彎矩，并適當調整板跨中和支座的配筋； ④構造配筋要求：筏板受力筋應滿足規范中0．15％的配筋率要求，懸挑板角處應設置放射狀附加鋼筋等設計人員往往配置受力鋼筋有余，構造鋼筋卻配置不足筏板厚度根據抗剪切要求確定，對于有肋的筏基，一般不小于板格最小跨度的1/20，并不小于300mm，平板式筏基的最小厚度可取400mm，另外對于高層建筑物，也可采用厚筏板，厚度可取1—3m。擬建6.城區由于用地緊張，高層建筑密集，因此常需設置車庫、人防工程、設備用房和水池等地下室，并由其使用功能要求決定地下室的層高和層數，這就基本確定了基礎底板的埋置深度．然后，根據該深度結臺建筑場地的巖土工程特點進行基礎選型，研究選擇天然筏板基礎的可能性由于地下室具有一定的埋深及北京城東地區的地下水位較高，天然筏板基礎屬于補償性基礎，因此地基的確定有兩種方法一是地基承載力設計值的直接確定法．它是根據地基承載力標準值按照有關規范通過深度和寬度的修正得到承載力設計值，并采用原位試驗(如標慣試驗、壓板試驗等)與室內土工試驗相結臺的綜臺判斷法來確定巖土的特性二是按照補償性基礎分析地基承載力筏板配筋由計算確定，按雙向配筋，并考慮下述原則：a． 平板式筏板基礎，按柱下板帶和跨中板帶分別計算配筋，以柱上板帶的正彎矩計算下筋，用跨中板帶的負彎矩計算上筋，用柱上和跨中板帶正彎矩的平均值計算跨中板帶的下筋。b． 梁板式筏板基礎，在用四邊嵌固雙向板計算跨中和支座彎矩時，應適當予以折減。肋梁按T形梁計算，肋板也應適當的挑出1/6~1/3柱距。配筋除滿足上述計算要求，縱橫方向的支座鋼筋尚應有1/2~1/3貫通全跨，%，跨中鋼筋按實際配筋率全部連通。筏板分布鋼筋在板厚小于或等于250mm時，取d=8mm，間距250mm；板厚大于250mm時，取d=10mm，間距200mm。對于雙向懸臂挑出，但基礎梁不外伸的筏板，應在板底布置放射狀附加鋼筋，附加鋼筋直徑與邊跨主筋相同，間距不大于200mm。一般為5~7根。c． 墻下筏板基礎，適用于筑有人工墊層及具有硬殼層的比較均勻的軟土地基上，建造六層及六層以下橫墻較密集的民用建筑。墻下筏板基礎一般為等厚度的鋼筋混凝土平板，混凝土強度等級可采用C20，對地下水位以下的地下室筏板基礎，必須考慮混凝土的抗滲等級，并進行抗裂驗算。筏板基礎墊層厚度一般為100mm。筏板配筋除符合計算要求外，%、%配筋連通，跨中鋼筋按實際配筋率全部連通。底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于8mm。當有墊層時，鋼筋保護層的厚度不宜小于35mm。筏板厚度不得小于200mm。筏板懸挑墻外的長度，橫向不宜大于1000mm，縱向不宜大于600mm。如采用不埋式筏板，四周必須設置連梁。 筏板的平面尺寸筏板平面尺寸根據地基承載力；上部結構的布置，以及荷載分布等因素確定，需要擴大筏基底板面積時，擴大位置優先考慮設在建筑物的寬度方向，對基礎梁外伸的梁板式筏基，筏基底板挑出的長度，從基礎梁外皮起算橫向不宜大于1200mm，縱向不宜大于1000mm。對于平板式筏基其挑出長度從柱外皮起算橫向不宜大于1000mm，縱向不宜大于600mm，筏板的外挑部分可做成坡度，但其邊緣厚度不宜大于200mm。擬建6，高為11層，設地下室一層；采用框剪結構，每層荷載標準值取17kN/㎡,（以室外標高算起，），以建筑物上64孔鉆孔剖面為例計算，基礎頂面豎向荷載N=145656kN，筏板尺寸52米15米，基礎自重G=11934kN。基底壓力 根據《高層建筑巖土工程勘察規程》附錄A公式計算，地基土承載力特征值fak=104kPa，pk＞fa，即采用天然地基不滿足上部荷載要求。建議采用復合地基或樁基。 地基的驗算應包括地基承載力和變形兩個方面，尤其對于高層或超高層建筑，變形往往起著決定性的控制作用。目前的理論水平可以說對地基變形的精確計算還比較困難，計算結果誤差較大，往往使工程設計人員難以把握，有時由于計算沉降量偏大，導致原來可以采用天然地基的高層建筑，不適當地采用了樁基礎，使基礎設計過于保守，造價提高，造成浪費。采用各向同性均質線性變形體計算模型，用分層總和法計算