地基处理
课
程
设
计
一：工程概况
江苏省宁杭高速公路某路段的设计路面宽度为34m（6车道），边坡坡度为1：1.5，填筑高度为4m，工期为3年，工后沉降要求为竣工后15年沉降20cm。

该路段的地基土层分布如图1所示：
图（1 ）土层分布图各土层的主要参数如表1所示：
二：课程设计具体要求：
（1）结合土层情况至少选择两种地基处理方法（搅拌桩，预压法（包含塑料排水板））进行设计；
（2）对每种地基处理方法进行设计计算，进行地基的沉降、稳定性和承载力的计算和验算；
（3）进行经济造价分析
（4）结合经济造价分析份额结果，选取合适的处理方法进行施工组织设计；
（5）提交设计说明书（施工图纸和计算说明书）。

三：验算天然地基土的承载力
1、路堤底部应力
=[(34+34+2*5*1.5)*5*0.5*19.5]/ (34+2*5*1.5)=82.58kPa
2、第一层亚粘土
e=0.766 ==0.362
根据地基规范，修正后地基承载力容许值
其中为地基承载力基本容许值
根据e=0.766，取值为260kPa；一般粘性土取=0 ; =2.5 ；
则=260+2.5*10*（3-3）不足3.0m按3.0m计算，得到：=260kPa。

综上，第一层地基承载力满足要求。

3、第二层淤泥质土
第二层淤泥质土: e=1.122 =1.07
查表,得70kPa
第一层底部应力：
=82.58+15.3*0.5+10.1*1.5=82.58+21.3=103.88kPa>70kPa）
说明第二层地基土承载力不足不能满足工程要求，需要进行地基处理四：初步拟定采用以下两种方案进行处理
方案一：复合地基（水泥土搅拌桩）
1、水泥土搅拌桩的设计原理
水泥搅拌法是用于加固饱和和软黏土低级的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。

水泥加固土的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，它与混凝土硬化机理不同，由于水泥掺量少，水泥是在具有一定活性介质--土的围绕下进行反应，硬化速度较慢，且作用复杂，水泥水解和水化生成各种水化合物后，有的又发生离子交换和团粒化作用以及凝硬反应，使水泥土土体强度大大提高。

它主要有以下几方面的优点：
（1）、利用了原状土不会使地基侧向挤出，减小对周围建筑物的影响；
（2）、设计比较灵活；
（3）、施工无振动噪音和污染，可在市区和密集建筑物中进行施工；
（4）、土体加固后重度不变，对软弱下卧层不产生附加沉降；（5）、与刚性桩相比，节省钢材降低造价；
（6）、部桩形式灵活等。

2、处理方案：
根据规范要求：混凝土搅拌桩桩端要进入持力层的深度至少为0.5m，故初步拟定混凝土搅拌桩的尺寸为：桩长 :8.5m ；桩径:0.5m；桩间距s=1.5m，fcu=1.5Mpa,弹性模量=150pa
单桩承载力：
(桩周土确定的单桩承载力)
= （桩身材料确定的单桩承载力）
桩间第i层土的摩阻力特征值，对于淤泥可取4～7kPa，对于淤泥质土可取6～12kPa，对于软朔状态的粘性土可取10～15kPa ；对可朔状态的粘性土可取12～18.查表可取桩端天然地基承载力取值为350kPa
=0.5×π×（15×2+9×6 +12×0.5）+0.4×350 =168.78kN
桩的布置：桩间距为1.5m，采用正三角形布桩
面积置换率：
m====
桩间天然地基土承载力标准值： =70kPa(载荷试验)
复合地基承载力标准值：
=m+β（1-m）
=×+1×（1-）×70=157.78kPa
桩数： n==28
复合地基模量： +(1-m)=×150+(1-)×1.5=18MPa
沉降计算（附加应力法）
p=82.58kpa
=×8.5=0.020m
非加固区为硬塑,低压缩性亚粘土,采用应力扩散法：土层分一层0.5m。