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方小丹建筑地基基础设计的若干问题

长边与短边之比a/b>1.5时取较大值。
►当地基压缩层各土层压缩性差别较大时, 地基最终变形量可按下式计算:
s P0b
E0
(6.3.5-5)
E0

n1
(h
i1
i j 1
hj )hiE0i

hn2 2
E0n
n1 i1
(h

i j 1
hj )hi

hn2 2
(6.3.5-6)
1. 地基承载力的确定方法
►地基承载力特征值 characteristic value of subgrade bearing capacity 指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线 线性变形段内规定的变形所对应的压力值, 其最大值为比例界限值。
►修正后的地基承载力特征值 revised characteristic value of subgrade bearing capacity 指在保证地基稳定的条件下,地基变形 不超过允许值的地基承载力。
【例2】 其它条件同例1, 但基底以下 0~2m为花岗岩残积土,标贯击数为 15击;2~4m为花岗岩强风化层,标 贯击数为55击;其余为中风化岩层。 试估算基础的最终沉降。
【解】由式(4.3.9),残积层E01=3450t/m2, 花岗岩强风化层 E02=300X55=16500t/m2 h=1.5b=1.5X4=6m, 由式(6.3.5-6)变形模 量当量值 E0=(4X2X3450+2X2X16500)/(2X2+4X2) =7800t/m2, 最终沉降 S=0.6X30X4/7800=0.009m=0.9cm
2
E0n

hn2 2
hn ——基岩层的厚度;
可不计;
E0Leabharlann ——基岩层的变形模量;n
E 0i ——第层土的变形模量。
► 5 花岗岩和泥质软岩的残积土、全风化岩及 强风化岩的变形模量值,应按浅层平板荷载 试验确定;对乙级、丙级工程,当无条件试
验时,可用实测标准贯入击数N 按下式估算:
► E0 (2 ~ 3)N (MPa)
►工程实例 ►1、广东汕头市旧殡仪馆 ►2、广州市西郊某住宅
3.广东省常用的桩型及其优缺点
►人工挖孔灌注桩 ►钻孔灌注桩 ►钢管护壁机械成孔灌注桩 ►冲击成孔灌注桩 ►旋挖桩
►振动沉管灌注桩 ►锤击沉管灌注桩 ►大直径锤击沉管灌注桩 ►内击沉管灌注桩 ►打入式预应力混凝土管桩 ►静压预应力混凝土管桩 ►预制混凝土方桩
►2 当地基压缩层为残积土、全风化
和强风化岩层且比较均匀时,地基
最终变形量可按下式计算 :

s

P0 b E0
(6.3.5-4)
式中 s ——地基最终变形量(mm);
E
——土的变形模量(MPa),按式
0
(4.3.9)确定;
p 0——相应于荷载效应准永久组合
标准值的基 底附加应力(MPa);
b ——基础宽度(mm);
►由此可知,当设计还未开始时,地基 承载力的容许值就无从确定。
►地基承载力容许值的确定过程也就是地 基计算过程:对“地基承载力特征值的 经验值”作二方面的修正:1、深度、宽 度修正即强度方面的修正;2、控制变形 方面的修正,包括沉降、沉降差的计算 。必要时应调整地基承载力取值。
►确定地基承载力的常规方法有: ►a、根据土的抗剪强度指标由理论公式
——经验系数,按当地经验取值。
缺乏经验时,可按表6.3.5-2取值。
►表6.3.5-2 沉降计算经验系数 ►单独基础方形0.5~0.8;矩形0.7~1.2;条形基
础1.0~1.5;片筏基础0.3~0.5 ►注:1 矩形基础长边与短边之比a/b=1.5~4;
条形基础长边与短边之比a/b>4; ►2 片筏基础宽度b≤50m; 宽度大时取较小值,
►1 所有建筑物的地基计算均应满足承载力 计算的有关规定;
►2 设计等级为甲级、乙级建筑物应进行地 基变形计算。(……均应按地基变形设计)
►有可靠经验,下列情况可不作变形计算: 浅 基础持力层为中、微风化岩;或十五层以下 、基础为条形、筏形基础,持力层地基承载 力特征值≥300kPa的碎石土、密实砂、硬塑至 坚硬残积土层或强风化岩层;桩基础持力层 为中~密实砂层、卵、碎石层(且没有软弱下 卧层),硬塑至坚硬残积土层及岩层的建筑 物。
式中 h ——变形计算深度,单独基础 可取h=(1~1.5)b,矩形基础可取 h=(1.5~2)b,条形基础可取h=(2~3)b, 片筏基础可取h=(0.5~0.9)b;
E0 ——变形计算深度范围内土变形
模量的当量值;
hi ——基底起自上至下第层土的厚度;
在计算深度范围内存在中微风化基
岩时,式
(6.3.5-6)中 hn2
►依成桩方式,可分排土桩、挤土桩、部分挤土 桩。例如:
►排土桩:钻孔桩,人工挖孔桩 ►挤土桩:静压、锤击预制桩 ►部分挤土桩:开口预应力管桩、预钻孔预制桩
计算;b、查表;c、平板荷载试验;d、 借鉴已有建筑的经验。必要时,也可 由几种方法综合确定。 ►全风化、强风化岩的载荷试验:岩石 地基还是土基?
►常规的确定地基承载力的方法各有其 优缺点,实用上,可互为参照,互为 补充。尤其重要的是设计人的经验, 包括借鉴及合理利用他人的经验。
2. 地基变形的估算
►修正后的地基承载力特征值,也即地基容 许承载力,其定义涉及二方面的内容:地 基的强度和变形。
►影响地基强度的主要因素有:a、土的物 理力学指标:粘聚力,内摩擦角,重度, 基底以上土的加权平均重度等;b、基础 宽度;c、基础埋深;d、地下水位。
►影响地基变形的主要因素有:a、基底 平均附加压力p0;b、土的力学性质如 压缩模量或变形模量,泊松比等;c、 基础的尺寸、形状及平面布置;d、压 缩层厚度。
►式中 ——载荷试验与标准贯入试验对比而得 的经验系数;
►N——实测(未经修正)标准贯入击数;
【例1】 某花岗岩残积土层上的柱下扩 展基础,平面尺寸4X5m,竖向荷载作 用下的柱轴力为600t。土层的标贯击数 为15击,持力层的承载力特征值为 30t/m2。试估算基础的最终沉降。
► 【解】由式(4.3.9), N=15,E0=2.3X15=34.5Mpa=3450t/m2 由式(6.3.5-4),最终沉降 S=0.6X30X4/3450=0.02m=2cm
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