文档介绍：t
5 设计计算
单桩承载力的计算
确定桩长
根据已知地质条件资料,⑤层粉质粘土呈上软下硬趋势,系④层粉质粘土与⑥层粉质粘土之间过渡层,厚薄不均。可作为拟建建筑物的水泥土搅拌桩的持力层,,施工时超搅500mm,选择桩直径为500mm。。
确定单桩竖向承载力标准值

式中—桩周土的平均摩擦力,;
—桩周长度,;
—搅拌桩的有效长度,;
—桩端天然地基土的承载力标准值,已知资料为170kPa;
—桩端天然地基土的承载力折减系数,~,;
—桩的截面积,㎡。
确定水泥土的无侧限抗压强度

t式中—与水泥土搅拌桩身加固土配比相同的室内加固土试
块(,也可采用边长为50mm可立方体)的无侧限抗压强度平均值;
—强度折减系数,~,。
根据室内配合比试验资料及计算结果,,水泥掺量按被加固湿土质量的15%左右,。
搅拌桩复合地基承载力的计算
深层搅拌水泥土桩的承载力性状与刚性桩相似,设计时可仅在上部结构基础范围内布桩。但是,由于搅拌桩桩身强度较刚性桩为低,在垂直荷载作用下有一定的压缩变形,在桩身压缩变形的同时,其周围的软土也能分担一部分荷载。因此,在桩的间距较大时,水泥土搅拌桩可与周围的软土组成柔性桩复合地基。
计算置换率m
上部结构对地基要求达到的承载力为170kPa,,按下式求所需置换率:

式中—复合地基承载力标准值,取170kPa;
—面积置换率;
—桩间天然地基土承载力标准值,;
—桩间土承载力折减系数,当桩端土为软土时,~;当桩端土为硬土时,~;当不考虑桩间软土的作用时,可取零,。
确定总桩数

式中—基础底面积,由基础平面图的资料可得:。
实际取桩的总数为1523。
桩位平面布置
选择柱状加固,条基宽度分别为:

t

t
实际桩距具体见桩的平面布置图。
下卧层地基强度的验算
按群桩作用原理进行下卧层地基验算,即将搅拌桩和桩间土视为一个假想的实体基础,考虑假想实体基础侧面与土的摩擦力,验算假想基础底面(下卧层地基)的承载力。
计算假想实体基础地面积
计算假想实体基础侧表面积
计算假想实体基础自重

计算假想实体基础底面压力
计算假想实体基础底面经修正后的地基土承载力

—深度修正系数,;
—埋深,。
比较可知:<,所以下卧层强度满足要求。
沉降计算
当搅拌桩复合地基承受上部基础传递来的垂荷载后,所产生的垂直沉降包括桩土复合层本身的压缩变形和桩土复合地面以下土的沉降量,即。
桩土复合层的压缩变形
⑴计算桩群顶面的平均压力

⑵计算桩群体的变形模量

—水泥土搅拌桩的变形模量,
—桩间土的变形模量,取加权平均值5560kPa。
⑶计算桩群底面土的附加压力

⑷计算桩土复合层的压缩变形

桩土复合体地面以下未加固土体的压缩变形
,施工时要超搅500mm,故桩深为8m,基础宽度选取条基中的主要部分,,上部结构的荷载为F=400kN/m。
⑴按比例绘制地基土层分布剖面图,如图5—1:
⑵计算地基土的自重应力,详见图5—1。
⑶计算基础底面接触压力

⑷计算基础底面附加应力

⑸计算地基中的附加应力
基础底面为矩形,用角点法计算,分成相等的四小块,计算边长。附加应力。其中应力系数查表,列表计算如表5—1:
附加应力计算表5—1
深度z (m)
l/b
z/b
(kPa)
0

0

⑹计算桩土复