2013级土木工程专业《地基处理》课程设计任务书贵阳学院学院：城乡规划与建筑工程班级：土木工程指导老师：小组成员：小组成员学号：时间：2015年12月22日目录方案一 (4)换土垫层法 (4)一、设计说明 (4)1、设计目的 (4)2、设计依据 (4)3、设计要求 (4)4、设计原则 (5)二、地基处理方案 (5)1、地基处理方法选择 (5)三、施工 (5)1、施工原则 (5)2、施工要求 (5)四、垫层设计及验算 (6)（1）材料选用 (6)（2）垫层厚度Z的确定 (7)五、施工周期 (8)六、垫层的经济分析及造价 (8)七、质量检测 (8)方案二 (10)强夯置换法 (10)强夯置换法的设计 (10)二、地基处理方案 (10)1、地基处理方法选择 (10)2、设计依据 (11)3、设计要求 (11)4、设计原则 (11)三、强夯置换法施工 (11)四、强夯置换法施工参数 (12)1、锤重 (12)2、有效加固深度 (12)3、夯锤与落距的选择 (12)4、夯击次数 (13)5、夯击点间距 (13)6、夯击遍数和间歇时间 (13)7、加固范围 (13)8、置换材料 (13)9、桩体参数 (14)10、夯击次数 (14)11、除以上还需满足 (14)五、设计计算 (14)1、承载力值计算 (14)2、单桩极限承载力计算 (15)3、复合地基承载力计算 (15)六、施工周期 (15)七、基础下打入桩及垫层的经济分析及造价 (16)八、强夯置换法施工工艺 (16)1、施工准备 (16)2、施工流程 (17)3、质量控制 (17)九、质量检测 (17)置换墩长的检测 (18)复合地基承载力的检测 (18)方案的比较 (18)方案一换土垫层法一、设计说明1、设计目的○1提高地基承载力结构的荷载最终都将传到地基上，结构建筑物的强度很大，而基础能够承受的强度却很小，压缩性很大。

通过适当的措施，改善和提高土的承载能力。

○2改善剪切特性地基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性，取决于地基土的抗剪强度。

因此，为了防止剪切破坏以及减轻土压力，需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。

○3改善压缩特性主要是采用一定措施以提高地基土的压缩模量，藉以减少地基土的沉降。

另外，防止侧向流动（塑性流动）产生的剪切变形，也是改善剪切特性的目的之一。

○4改善透水特性由于地下水的运动会引起地基出现一些问题，为此，需要采取一定措施使地基土变成不透水层或减轻其水压力。

○5改善动力特性地震时饱和松散粉细砂（包括一部分轻亚粘土）将会产生液化。

因此，需要采取一定措施防止地基土液化，并改善其振动特性以提高地基的抗震特性。

2、设计依据《地基处理》——中国建筑工业出版社叶书麟叶观宝 2004年《基础工程》——北京高等教育出版社《建筑地基基础设计规范》，北京中国建筑工业出版社，20023、设计要求根据《地基处理》——中国建筑工业出版社叶书麟 2003 和《基础工程》——北京高等教育出版社赵明华2003，对比分析可选择的地基处理方案，结合工程的要求和天然地基存在的主要问题，结合上部结构的类型、荷载的性质，并认为主要考虑复合地基处理方法与均质人工地基处理方法，最终选择换土垫层法进行地基处理。

4、设计原则考虑建筑地基处理工程存在工程量大、工期紧张、施工条件差等客观因素，因而设计原则上确保工期的情况下、在确保工程质量不受影响的情况下，力争做到好、快同步，又快又好。

二、地基处理方案1、地基处理方法选择根据基础下各类土的性质，选择换土垫层法进行地基处理.三、施工1、施工原则①对地基持力层中存在的软硬不均点,要根据对持力层的稳定性及建筑物安全的影响确定处理方法。

当不均点范围小,埋藏很深,四周土层稳定,地基压缩没有影响时,对该不均点可不作处理。

否则,应予挖除,并根据与周围土质及密实度均匀一致的原则,分层回填,夯压密实,以防地基持力层的不均匀变形对上部建筑物造成破坏。

②对垫层底部的下卧层中存在软硬不均点,要根据对垫层稳定及建筑物安全的影响确定处理方法。

对不均匀沉降要求不高的一般性建筑,当下卧层中不均点范围小,埋藏很深,处于地基压缩范围以外,且四周土层稳定时,对该不均点可不作处理。

否则,应予挖除,并根据与周围土质及密实度均匀一致的原则,分层回填,并夯压密实,以防止下卧层的不均匀变形对垫层及上部建筑物产生危害。

③当垫层下卧层为软弱土层时,因其具有一定的结构强度,一旦被扰动强度大量降低,变形大量增加,将影响垫层及建筑物的安全使用。

通常的做法,是在开挖基坑时预留厚约200mm厚的保护层,待做好铺填垫层的准备后,对保护层挖一段随即用换填材料铺填一段,直到完成全部垫层,以保护下卧层的结构不被破坏。

在软弱下卧层顶面设置厚150～300mm的砂层防止粗粒换填材料挤入下卧层时破坏其结构。

④在同一栋建筑物下,应尽量保持垫层厚度相同;对于厚度不同的垫层,应防止垫层厚度突变;在垫层较深部位施工时,应注意控制该部位的压实系数,以防止或减少由于地基处理厚度不同所引起的差异变形。

2、施工要求①垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。

粉质粘土、灰土宜采用平碾、振动碾或羊足碾，中小型工程也可采用蛙式夯、柴油夯。

砂石等宜用振动碾。

粉煤灰宜采用平碾、振动碾、平板振动器、蛙式夯。

矿渣宜采用平板振动器或平碾，也可采用振动碾。

②垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过试验确定。

除接触下卧软土层的垫层底部应根据施工机械设备及下卧层土质条件确定厚度外，一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200～300mm。

为保证分层压实质量，应控制机械碾压速度。

③粉质粘土和灰土垫层土料的施工含水量宜控制在最优含水量opw±2%的范围内，粉煤灰垫层的施工含水量宜控制在opw±4%的范围内。

最优含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。

④当垫层底部存在古井、古墓、洞穴、旧基础、暗塘等软硬不均的部位时，应根据建筑对不均匀沉降的要求予以处理，并经检验合格后，方可铺填垫层。

⑤基坑开挖时应避免坑底土层受扰动，可保留约200mm厚的土层暂不挖去，待铺填垫层前再挖至设计标高。

严禁扰动垫层下的软弱土层，防止其被践踏、受冻或受水浸泡。

在碎石或卵石垫层底部宜设置150～300mm厚的砂垫层或铺一层土工织物，以防止软弱土层表面的局部破坏，同时必须防止基坑边坡坍塌土混入垫层。

⑥换填垫层施工应注意基坑排水，除采用水撼法施工砂垫层外，不得在浸水条件下施工，必要时应采用降低地下水位的措施。

○7垫层底面宜设在同一标高上，如深度不同，基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。

粉质粘土及灰土垫层分段施工时，不得在柱基、墙角及承重窗间墙下接缝。

上下两层的缝距不得小于500mm。

接缝处应夯压密实。

灰土应拌合均匀并应当日铺填夯压。

灰土夯压密实后3d内不得受水浸泡。

粉煤灰垫层铺填后宜当天压实，每层验收后应及时铺填上层或封层，防止干燥后松散起尘污染，同时应禁止车辆碾压通行。

垫层竣工验收合格后，应及时进行基础施工与基坑回填。

○8铺设土工合成材料施工，应符合以下要求：a)下铺地基土层顶面应平整，防止土工合成材料被刺穿、顶破；b)土工合成材料应先铺纵向后铺横向，且铺设时应把土工合成材料张拉平整、绷紧，严禁有折皱；c)土工合成材料的连接宜采用搭接法、缝接法或胶接法，连接强度不应低于原材料抗拉12强度，端部应采用有效固定方法，防止筋材拉出；d)应避免土工合成材料暴晒或裸露，阳光暴晒时间不应大于8小时。

四、垫层设计及验算（1）材料选用宜采用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、细砂、碎石、石屑或其他工业废粒料。

但宜同时掺入一定数量的碎石或卵石，其掺量应按设计规定(含石量不应大于50%)。

所用砂石料，不得含有草根、垃圾等有机杂物。

兼起排水固结作用时，含泥量不宜超过3%。

碎石或卵石最大颗粒不宜大于50mm。

故本次设计采用换土垫层法用细砂填料来置换部分粉质黏土，砂f=140kpa.土按标准贯入试验锤击次数N查取承载力特征值ak（2）垫层厚度Z 的确定假定设置换土垫层的厚度Z=1.5m ，取基础的单位面积作为计算单元。

则 οθ30故,5.115.1===b Z 。

荷载作用下的基础底面处的平均压力kpa p 200k =基础底面处土的自重压力kpa p 314.676.1875.1106.1864.0108.171.08.176.1c =⨯+-⨯+-⨯+⨯=）（）（k p -c p =200-67.314=132.686kpa垫层底面处土的自重压力kpa 386.956.1864.08.1886.0=⨯+⨯+=c cz p p荷载作用下垫层底面处的附加应力kpa z b p p b p c k z 566.48)tan305.121(686.132)tan 2()(=⨯+=+-=οθ 垫层底面经深度修正后的地基承载力特征值kpap p kpa z d r f f cz z m d ak az 952.143956.415956.275140)5.05.14()86.003.361.1()8.1886.06.1803.38.1761.1(3140)5.0(=+>=+=-+⨯++⨯+⨯+⨯⨯+=-++=η 满足要求确定单位面积下的垫层宽度m 732.2tan305.121B 即tan 2=⨯+≥+≥οοοθz b B基础垫层的宽度 m 732.15tan305.1214=⨯+≥οB基础垫层的长度m L 732.66tan305.1265=⨯+≥ο五、施工周期根据2004建筑定额规则，基础垫层按基础垫层底面积乘以厚度，以立方米计算。

故其工程量：3742.1574732.66732.155.1m V =⨯⨯=假定每天能铺填并夯实3150m ，则其施工的工期 天11150742.1574==n 六、垫层的经济分析及造价估算做其垫层的造价其工程量：3742.1574732.66732.155.1m V =⨯⨯=人工工资150元/工日，每天铺填并夯实3150m ，根据造价信息及2004建筑定额规则有： 人工费：8600元材料费：9855元机械费：6000元则其垫层的大概造价为：24455元 七、质量检测①对粉质粘土、灰土、粉煤灰和砂石垫层的施工质量检验可用环刀法、贯入仪、静力触探、 轻型动力触探或标准贯入试验检验；对砂石、矿渣垫层可用重型动力触探检验，并均应通过现场试验以设计压实系数所对应的贯入度为标准检验垫层的施工质量。

②垫层的施工质量检验必须分层进行，应在每层的压实系数符合设计要求后铺设下层土。

③采用环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应位于每层厚度的 2/3深度处。

检验点数量， 对大基坑每 50～100 m2不应少于1个检验点；对基槽每 10～20m 不应少于1个点；每个独立柱基不应少于1个点。