地基处理毕业设计论文(编辑修改稿)

地基处理毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

矿渣水泥。 由于夯实水泥土桩的桩体模量相对较高，为了调节桩与桩间土的承担荷载的比例，减小基础地面应力集中，须铺设一定厚度的垫层，根据当地经验，褥垫层材料为小于 30mm 的级配砂卵石或中、粗砂，铺设厚度为 30cm。 第 15 页 共 48 页 夯实水泥土的配合比 拌合料固化后的强度，无论何种土料，谁泥土的强度均随着水泥掺合量的增加而增大，只 是减小不同，增大速率不等。 但当水泥掺入量小于 5%时，水泥与土的反映过弱，固化强度偏低，因此，根据大量资料及当地经验，夯实水泥土桩的水泥掺入量要大于 5%，为便于准确计算施工中宜采用重量比，故本工程配比采用最低配比，即水泥与土的重量比为 1： 5。 夯实水泥土桩沉降计算 具体计算过程见干振碎石桩沉降计算部分，最后结果为 ，满足规范要求。 技术可行性分析中的设计计算结果小结： 干振碎石桩：桩径 800mm，桩长 ，桩间距 ，排距 ，等边三角形满堂布桩，面积置换率 ，桩总根数 2864 根，复合地基承载力达 ，沉降变形量为。 水泥粉煤灰碎石桩（ CFG 桩）：桩径 400mm，桩长 ，桩间距 ，沿基础轴线下双排布桩，面积置换率 ，桩总根数 1884 根，复合地基承载力达 ，沉降变形量为。 夯实水泥土桩：桩径 400mm，桩长 ，桩间距 ，沿基础轴线下双排布桩，面积置换率 ，桩总根数 1385 根，复合地基承载力达 ，沉降变形量为。 经济合理性分析 通过技术可行性分析，三种方 案都能满足工程设计要求（承载力要求及沉降变形要求），仅此还不能选择出更好的方案，须进行下一步分析 —— 经济合理性分析。 在进行对比过程中，由于这三种方案在吉林“九三”定额中没有，故以下造价估算除了运用当地价格外还套用吉林“九三”定额和上海“九三”定额。 干振碎石桩 估算工程量 加固总面积：        3)(  第 16 页 共 48 页 = 制桩根数： 2864 根 制桩总长： 2864 =21480m 桩总体积： 2864= 加 固总体积： = 铺设垫层体积： = 施工造价估计 机械费： 元 /m3 = 元 人工费： 元 /m3 = 元 材料费： 元 /m3 = 元 铺设垫层费按 50 元 /m3计 成桩费： ++= 元 垫层费： 50= 元 施工直接费估算为： += 元，约 60 万。 水泥粉煤灰碎石桩（ CFG桩） 估算工程量 加固总面积：      1 0 0  = 制桩根数： 1884 根 制桩总长： 1884 =14130m 制桩总体积： 1884= 加固总体积： = 铺设垫层体积： = m3 施工造价估计 桩体材料费（包括水 、水泥、砂、卵石、粉煤灰）由设计配合比知每种材料的单方用量或者是每种材料的体积，然后查吉林省 93 年版定额得到下列材料费： 用水体积：（ 156 ）247。 1000= 用水费用： = 元 水泥用量： = 第 17 页 共 48 页 用水泥费用： = 元 粉煤灰用量： = 用粉煤灰费用： = 元 用卵石体积：（ ）247。 2020= 用卵石费用： = 元 用砂体积：（ 487 ）247。 1900= 用砂费用： = 元  材料费用为： 元（即桩体材料价为 元 /m3） 机械费： 元 /m3 = 元 人工费： 元 /m3 = 元 铺设垫层按 50元 / m3算 成桩费： ++= 元 垫层费： 50= 元 施工直接费估算为： += 元， 夯实水泥土桩 估算工程量 加固总面积：       = 制桩根数： 1385 根 制桩总长： 1385 = 桩总体积： 1385= 加固总体积： = 铺设垫层体积： = m3 施工造价估计 桩体材料费：根据查阅的相关资料及实际施工配比，选用水泥掺入比为 10%，则其费用为：（ 元 /m32 元 /m3） = 元 人工费： 元 /m3 = 元 机械费： 元 /m3 = 元 垫层费： 50= 元 第 18 页 共 48 页 施工直接费估算： ++= 元 通过经济合理对比分析，三种方案干振碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩、夯实水泥土桩估算造价分别约为 60万元、 30万元、 10万元。 可以看出，干振碎石桩与水泥粉煤灰碎石桩造价较高，夯实水泥土桩相对便宜，故从经济合理性对比来看可以排除干振碎石桩与水泥粉煤灰碎石桩。 工程可靠性分析 通过前面技术可行与经济合理分析对比，最后选出本工程地基加固处理方案为夯实水泥土桩。 由于夯实水泥土桩也是一种施工简单、施工周期短、造价低、 施工文明、质量容易控制的地基处理方法，且其施工工艺对现场条件来说极为有利，故选用此法对本工程而言是比较适合的。 根据本工程建筑物的特点（六层砖混结构）及场地条件，进行夯实水泥土桩施工完全有一套当地简单的施工设备与施工工艺，处理后不但满足建筑物对复合地基承载力要求，地基最终变形值也在规范规定值内，而且较经济。 可见采用此法对本工程的可靠性来说是有保障的。 3 工程设计计算 夯实水泥土桩设计计算 加固机理 夯实水泥土桩复合地基适用于地下水位以上的粘性土、粉土、粉细砂土 、杂填土、素填土等复合地基处理。 它是界于柔性桩与刚性桩之间的一种桩体，是将水泥与土按一定的比例拌和后，填入已钻好的孔中，分层夯实成桩，其作用原理是水泥与土经过物理的、化学的作用形成强度达到 C4～ C6左右的固体桩体，同时水泥与桩周土通过胶结作用形成摩阻力，利用夯实水泥土桩桩体材料模量较高和具有良好的纵向传递荷载能力的特点，将上部荷载很好的传递到桩端处，使桩的端承效应得以发挥。 桩通过侧阻力和端阻力将荷载传至深层土中，桩和土共同承担荷载，使土中应力区增大，从而提高地基的承载能力。 桩径 d的确定 根据规范、土层条件与成孔设备，本工程设计桩径 为 400mm。 第 19 页 共 48 页 桩长 l的确定 根据土层条件知，场地标高以下不深处存在粘土层，承载力较高，可作为桩端持力层，但该层土以下有不厚的相对软弱土层，为减小下卧层沉降变形量，应穿越这些软弱层，让桩端坐落于松散或稍密卵石土层上，很厚，是较理想的桩端持力层，故初步确定桩长为。 单桩承载力 Ra计算 夯实水泥土桩的单桩承载力应依据《建筑桩基技术规范》中桩基竖向承载力设计值和关于水泥土桩计算的有关资料确定。 但在设计工程中可按下式估算： pcua AfR  31 式中 cuf —— 桩体混合料试块边长 150mm 立方体标准养护 28 天立方体抗压强度平均值， KPa，夯实水泥土桩的 fcu强度为 C4～ C6之间，根据当地经验及现场试验配比，现确定为 cuf =6000Kpa； pA —— 桩体截面面积， m2， ； 所以 maxaR =1/3 6000 =。 单桩影响面积 sA 计算 根 据公式 sA =skspkpska ff AfR    式中 aR —— 单桩竖向承载力值， KN， aR =；  —— 天然地基土发挥能力系数，一般取 ～ ，这里取 参与计算； skf —— 处理后桩间土承载力特征值， KPa，宜按当地经验取值，如无经验可取天然地基土承载力特征值，这 里按当地经验取 160Kpa； pA —— 桩体截面面积， m2， ； spkf —— 复合地基承载力特征值， KPa，设计要求 spkf ≥ 260Kpa； 代入数据计算得 sA =； 桩间距 S的确定 根据规范，夯实水泥土桩也是沿基础轴线布桩，本工程设计两排布桩，大致呈等 第 20 页 共 48 页 边三角形，则桩间距 S= SA =，初步确定为。 复合地基承载力验算 根据公式 spkf =mpaAR +   skfm1 与 m = 22ded 式中 spkf —— 复合地基承载力特征值， Kpa； m —— 面积置换率， m = 22ded ，其中桩径 d =400mm，等效影响半径 ed =，计算得 m =；  —— 桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，这里取用 ； pA —— 单桩 截面面积， m2， ； aR —— 单桩竖向承载力特征值， KN， aR =； skf —— 处理后桩间土承载力特征值， KPa，宜按当地经验取值，如无经验可取天然地基土承载力特征值，这里按当地经验取 160Kpa； 代入相关数据得 spkf =260KPa，满足设计要求。 桩总根数计算 根据式子 N =pAAm 总 代入面积置换率 m =，总面积 总A =，单桩截面面积 pA =，计算得桩总根数为 1385 根。 桩体材料、褥垫层材料及铺设厚度 夯实水泥土桩的桩体材料就是均质土与水泥拌和后的混合固体，根据现场条件，均质土可用成孔时取出来的土，而水泥，主要有 矿渣水泥与普通硅酸盐水泥两种，根据所选用的均质土来选择水泥。 由于场地土大部分为粘土，故水泥选用 矿渣水泥。 由于夯实水泥土桩的桩体模量相对较高，为了调节桩与桩间土的承担荷载的比例，减小基础地面应力集中，须铺设一定厚度的垫层，根据当地经验，褥垫层材料为小于 30mm 的级配砂卵石或中、粗砂，铺设厚度为 30cm。 第 21 页 共 48 页 夯实水泥土的配合比 拌合料固化后的强度，无论何种土料，谁泥土的强度均随着水泥掺合量的增加而增大，只是减小不同，增大速率不等。 但当水泥掺入量小于 5%时，水泥与土的反映过弱，固化强度偏低，因此，根据大量资料及当地经验 ，夯实水泥土桩的水泥掺入量要大于 5%，在 7%～ 15%之间为宜，本工程取用水泥掺入比为 10%。 夯实水泥土桩沉降变形计算 （ 1）加固区变形量 S1 ① 计算基底平均附加压力 0p 根据式子 hrpp m0 式中 p —— 基底平均压力， Kpa， p AGF 其中 F —— 作 用在基础上的竖向力， KN，由于建筑物属砖混结构，按一层 15KN/m2估算，故六层为 90KN/m2 ； A —— 基底面积， m2，由于基础形式为条基，长方向上按每延 米算，而宽为 ，则基底面积为 ； mr —— 基底标高以上天然土的加权平均重度， KN/m3， 19 KN/m3； h —— 从天然地面算起的基础埋 深， m， ； 计算得 p =138Kpa， 0p =。 ② 计算 S1 根据公式 1Sini spii HEP10 与 00 pp ii  式中 ip0 —— 第 i层土的平均附加压力， Kpa； spiE —— 加固区第 i 层土的复合摸量， KPa，    sspi EnmE 11  ，根据地勘报告可求； iH。