某樓CFG復(fù)合地基與筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì).doc

本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 西南某醫(yī)學(xué)院住院大樓 CFG 復(fù)合地基與筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 年 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 專 業(yè) 指導(dǎo)老師 2005 年 06 月 院系 專 業(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第II頁 年級(jí) 姓 名 題目 西南醫(yī)學(xué)院住院大樓 CFG 復(fù)合地基與筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 評(píng) 語 指導(dǎo)教師 簽章 評(píng) 閱 人 評(píng) 語 評(píng) 閱 人 簽章 成 績 答辯委員會(huì)主任 簽章 年 月 日 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第III頁 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 發(fā)題日期 完成日期 題 目 西南醫(yī)學(xué)院住院大樓 CFG 復(fù)合地基與筏型基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 1 本論文的目的 意義 1 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)能夠更深入的了解基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 2 會(huì)使用 PKPM 軟件 能夠熟練應(yīng)用 JCCAD 進(jìn)行建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 3 掌握 CFG 樁的設(shè)計(jì)方法以及施工方法 4 對(duì)基坑的開挖及降水作簡要的說明 5 最終可以獨(dú)立完成與之相關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容 2 學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù) 1 按照畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫規(guī)范完成畢業(yè)設(shè)計(jì)一本 2 柱平面布置與荷載圖 3 基礎(chǔ)配筋圖以及基礎(chǔ)斷面圖多張 4 CFG 地基處理平面布置圖 5 其它必要的圖紙 6 完成一篇設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 7 找一篇與設(shè)計(jì)相關(guān)的外語資料并翻譯成漢語 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第IV頁 3 論文各部分內(nèi)容及時(shí)間分配 共 12 周 第一部分 閱讀巖土勘察報(bào)告 建筑資料等技術(shù)文件 1 周 第二部分 上部荷載計(jì)算與地基基礎(chǔ)方案比選 2 周 第三部分 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 6 周 第四部分 繪圖 2 周 第五部分 文整 1 周 評(píng)閱及答辯 周 備 注 指導(dǎo)教師 年 月 日 審 批 人 年 月 日 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第V頁 摘摘 要要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人們居住環(huán)境要求的提高 近年來我國建筑 市政等工程得 到飛速發(fā)展 在都市中 寸土寸金 因而在建筑向高空發(fā)展的同時(shí) 地下空間的利 用也成為一個(gè)重要方向 高層及多層建筑的地下室 地下商場 地下車庫等工程施 工 都會(huì)面臨地基基礎(chǔ)工程和深基坑工程 該建筑總建筑面積約為28000m2 建筑物高度為69 3m 其層數(shù)為20層 設(shè)有地 下室一層 埋深約 4 5m 框剪結(jié)構(gòu) 建筑物安全等級(jí)為 級(jí) 單柱最大荷載為 1400T 該設(shè)計(jì)是典型的地基基礎(chǔ)與深基坑相結(jié)合的工程設(shè)計(jì) 首先 對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn) 行詳細(xì)的地質(zhì)勘探 對(duì)其結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密的勘察分析 得出地堪報(bào)告 其次 根據(jù)地 勘報(bào)告中提供的相關(guān)數(shù)據(jù)來對(duì)建筑物進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 由于該建筑物的上部荷載 較大且地質(zhì)條件相對(duì)較好所以采用筏形基礎(chǔ) 考慮到施工工期與難易程度 采用平 板式筏基 筏板的設(shè)計(jì)是由PKPM軟件中的JCCAD程序完成 最終可以直接獲得配筋簡 圖以及配筋量圖 但是由于天然持力層不能滿足設(shè)計(jì)要求 因此需要對(duì)地基進(jìn)行處 理 該設(shè)計(jì)選擇CFG樁進(jìn)行處理 處理后的復(fù)合地基承載力可達(dá)到550KPa 另外 本 設(shè)計(jì)中還對(duì)基坑的支護(hù)的施工以及降水的作用與影響進(jìn)行了論述 關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 筏板基礎(chǔ) CFG樁 基坑支護(hù) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第VI頁 Abstract In recently years with the rapid development of the economy and the improvement of people s living environment the project of building and municipal engineering got a rapid development too In the big city inch of land inches of gold so at the same time of the con struction to high altitude underground space is becoming an important aspect too All that of higher level and tier building basement underground market underground garage engin neering construction will be confronted with foundation work and deep foundation engine ering The total construction area is about 28000m2 The height of the building is 69 3m It s a 20 floor building with one floor of basement The setting depth is 4 5m It s a frame shear wall structure The safe grade of this building is I Single column peak load is 1400T This is a typical design which is combined with foundation and deep foundation At first they proceed detailed geologic exploration to the job location Secondly from the geology report which offered correlated data we can proceed foundation design Because constructional topside load is quite big and the geologic condition is comparatively good so I used raft foundation In consideration of construction period and difficult easy degree I used flatbed raft foundation Raft board is designed by the JCCAD procedure in software PKPM at the end we could directly obtain distributed steel diagram and distributed steel map measurement But owning to natural bearing course is insatiable design requirements so the foundation should be disposed the design choose CFG pile to dispose the foundation then bearing capacity of the foundation can be up to 550KPa In addition the design proceed a discuss about the construction of retaining and protection of excavation and the action and impact of precipitation Keywords Foundation design Raft foundation CFG pile Retaining and protection of excavation 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第VII頁 目錄 第 1 章 緒論 1 第 2 章 原始資料 2 2 1 建筑物性質(zhì)及勘察 2 2 1 1 建筑物性質(zhì) 2 2 1 2 勘察技術(shù)要求 2 2 1 3 勘察技術(shù)依據(jù) 2 2 1 4 勘察技術(shù)方案 3 2 1 5 勘察工作量 4 2 2 場地工程地質(zhì)條件 5 2 2 1 地形地貌 5 2 2 2 地基土構(gòu)成 5 2 2 3 場地地下水 6 2 2 4 地基評(píng)價(jià) 7 2 2 5 樁基礎(chǔ)地基承載力 7 2 2 6 基礎(chǔ)評(píng)價(jià) 8 2 2 7 與基礎(chǔ)施工有關(guān)的巖土工程問題 10 2 2 8 巖土工程檢測 12 2 2 9 主要結(jié)論與建議 12 2 3 PKPM 原始資料 13 第 3 章 筏板設(shè)計(jì) 14 3 1 筏板設(shè)計(jì)原理 14 3 1 1 筏板類型確定 14 3 1 2 筏形基礎(chǔ)平面尺寸確定 14 3 1 3 驗(yàn)算抗沖切承載力 14 3 1 4 驗(yàn)算距內(nèi)筒邊緣或柱邊緣 ho 處筏板的受剪承載力 16 3 1 5 計(jì)算方法選取 16 3 2 PKPM 筏板設(shè)計(jì) 17 3 2 1 軟件功能簡介 17 3 2 2PKPM 設(shè)計(jì)步驟 19 第 4 章 地基處理 29 4 1 地基處理方案比選 29 4 2 CFG 樁設(shè)計(jì)思想 30 4 2 1 樁的作用 30 4 2 2 樁間土的作用 31 4 2 3 褥墊層及其作用 31 4 2 4 褥墊層的設(shè)置原則 32 4 3 設(shè)計(jì)需要具備的資料 32 4 3 1 工程地質(zhì)勘察報(bào)告 32 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第VIII頁 4 3 2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料 33 4 4 復(fù)合地基設(shè)計(jì)和參數(shù)確定 33 4 5 布樁 35 4 6 CFG 樁設(shè)計(jì) 35 4 6 1 確定樁長 35 4 6 2 確定樁徑 35 4 6 3 確定樁間距 35 4 6 4 樁體強(qiáng)度 37 4 6 5 褥墊層厚度 37 4 6 6 布樁 37 4 7 CFG 樁復(fù)合地基施工 38 4 7 1CFG 樁施工工藝 38 4 7 2 清土及 CFG 樁樁頭處理 38 4 7 3 褥墊層鋪設(shè)及質(zhì)量控制 40 4 7 4CFG 樁復(fù)合地基冬期施工措施 40 4 7 5 施工檢測及驗(yàn)收 42 第 5 章 基坑支護(hù)與降水 44 5 1 基坑開挖與支護(hù) 44 5 1 1 支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及選擇 44 5 1 2 護(hù)壁樁及其施工 44 5 1 3 噴錨支護(hù)及其施工 51 5 2 基坑降水 59 5 2 1 基坑開挖與降水關(guān)系 59 5 2 2 降水方法 59 5 2 3 降水作用 61 5 2 4 深井井點(diǎn)降水 62 5 2 5 井點(diǎn)不利影響 64 5 2 6 降水注意事項(xiàng) 65 結(jié) 論 68 致 謝 69 參考文獻(xiàn) 70 附錄 1 實(shí)習(xí)報(bào)告 71 附錄 2 外文翻譯 72 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第1頁 第 1 章 緒論 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人們居住環(huán)境要求的提高 近年來我國建筑 市政等工程得 到飛速發(fā)展 在都市中 寸土寸金 因而在建筑向高空發(fā)展的同時(shí) 地下空間的利 用也成為一個(gè)重要方向 高層及多層建筑的地下室 地下商場 地下車庫等工程施 工 都會(huì)面臨地基基礎(chǔ)工程和深基坑工程 從古至今 我國的地基基礎(chǔ)工程已經(jīng)形 成了研究 設(shè)計(jì) 施工及監(jiān)測等一整套的科學(xué)指導(dǎo)理論 隨著 2002 年新的國家建筑 結(jié)構(gòu)類規(guī)范 如 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50007 2002 的頒布實(shí)施 已說 明我國的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)已與世界接軌 從 80 年代末期到現(xiàn)在 我國在深基坑工程的研究 設(shè)計(jì) 施工及監(jiān)測等方面也取得了長足的進(jìn)步 既吸取了世界發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù) 又研究 開發(fā)了一系列適應(yīng)我國國情的設(shè)計(jì)方法與施工技術(shù) 在我國已取得數(shù)萬平 方米的超大型基坑及開挖 20 多米的深基坑設(shè)計(jì)與施工的成功經(jīng)驗(yàn) 深基坑工程技術(shù) 在我國已逐建趨于成熟 建筑基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)物直接與地基接觸的最下部分 是建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部 分 它影響著整個(gè)建筑的經(jīng)濟(jì)和安全 由于工程具有工程量大 技術(shù)難度高 不可 預(yù)見的因素多得特點(diǎn) 所以對(duì)其安全可靠性嚴(yán)格要求 否則不但會(huì)影響基礎(chǔ)和基坑 本身 而且會(huì)影響周邊環(huán)境 因此要求設(shè)計(jì)時(shí)要全面考慮 仔細(xì) 認(rèn)真 本設(shè)計(jì)是川北醫(yī)學(xué)院附院住院樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 總建筑面積約為 28000m 建筑物 高度為 69 3m 其層數(shù)為 20 層 設(shè)地下室一層 埋深約 4 5m 框剪結(jié)構(gòu) 建筑物 安全等級(jí)為 級(jí) 單柱最大荷載為 1400T 設(shè)計(jì)中詳細(xì)的說明了用 PKPM 設(shè)計(jì)筏形基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟 還附有圖表用以補(bǔ)充 說明 其次主要進(jìn)行了 CFG 樁的設(shè)計(jì)以及其施工工藝 同時(shí)對(duì)基坑處理以及降水的 施工做了詳盡的說明 但是 由于本人水平有限 加上時(shí)間緊 設(shè)計(jì)中難免又欠妥 之處 懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第2頁 第 2 章 原始資料 2 1 建筑物性質(zhì)及勘察 2 1 1 建筑物性質(zhì) 擬建川北醫(yī)學(xué)院附院住院樓位于南充市文化路與花市街交叉口西南角川北醫(yī)學(xué) 院附屬醫(yī)院內(nèi) 總占地面積約 2000m2 總建筑面積約 28000 m2 建筑物高度為 69 3m 其層數(shù)為 20 層 設(shè)一層地下室 埋深約 4 5m 框剪結(jié)構(gòu) 單柱最大荷載為 1400T 由中國建筑西南設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì) 建筑物安全等級(jí)為 級(jí) 擬采用挖孔樁基 礎(chǔ)方案 2 1 2 勘察技術(shù)要求 按照中華人民共和國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)合建設(shè) 設(shè)計(jì)單位提供的有 關(guān)建筑設(shè)計(jì)文件對(duì)本工程勘察工作提出達(dá)到與詳細(xì)設(shè)計(jì)階段相應(yīng)的勘察技術(shù)要求及 基本任務(wù)為 1 查明場地及附近不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因 分布和對(duì)建筑場地穩(wěn)定性的影響及 其發(fā)展趨勢 2 查明建筑場地內(nèi)巖土構(gòu)成 地基土的物理力學(xué)性質(zhì) 并評(píng)價(jià)各類地基土的 承載力和變形 3 查明地下水的類型 埋藏條件 滲透性及基坑降水設(shè)計(jì)的有關(guān)水文地質(zhì)參 數(shù) 4 評(píng)價(jià)場地地基土的工程特性 為建筑物基礎(chǔ)選型和持力層選擇提供合理化 建議 5 評(píng)價(jià)基礎(chǔ)施工所遇到的巖土工程問題及處理措施 建議基坑開挖支擋方案 2 1 3 勘察技術(shù)依據(jù) 本次勘察工作依據(jù)有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 主要的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第3頁 1 巖土工程勘察規(guī)范 GB50021 94 2 高層建筑巖土工程勘察規(guī)程 JGJ72 90 3 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ11 89 4 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ11 89 1993 年修定本 5 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 GBJ12 94 6 土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) GB T50123 1999 7 N120超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)暫行規(guī)定 中國建筑西南勘察研究院企業(yè)標(biāo) 準(zhǔn) 1991 年 6 月 2 1 4 勘察技術(shù)方案 2 1 4 1 勘察點(diǎn)平面布置 按照勘察技術(shù)要求 結(jié)合建設(shè)單位提供的總平面圖 本次勘察主要沿建筑物外 圍輪廓線布置 同時(shí)考慮基坑開挖支護(hù)的影響 共布置鉆孔 22 個(gè) 間距為 10 0 19 5m 其中控制性鉆孔 16 個(gè) 一般性鉆孔 6 個(gè) 勘探點(diǎn)具體位置詳見 勘 探點(diǎn)平面布置圖 2 1 4 2 勘察點(diǎn)深度的確定 根據(jù)擬建建筑性質(zhì) 結(jié)合可能的基礎(chǔ)型式及相應(yīng)的持力層埋深 參照有關(guān)規(guī)范 條文 估計(jì)各勘探點(diǎn)深度 按 高層建筑巖土工程勘察規(guī)程 JGJ72 90 的規(guī)定 勘探點(diǎn)深度按下式確定 控制性勘察孔孔深 基礎(chǔ)埋深 0 5 0 7 基礎(chǔ)寬度 一般性勘探孔孔深 基礎(chǔ)埋深 0 3 0 4 基礎(chǔ)寬度 式中 基礎(chǔ)埋深按 7 0m 考慮 基礎(chǔ)寬度按 20 0m 考慮 本工程在參考上式的同時(shí) 又考慮了卵石層的空間分布及可能的樁端持力層埋 深及其壓縮層厚度 以滿足分別采用箱 筏 基礎(chǔ)和以卵石層作為樁端持力層時(shí)所 需要的基礎(chǔ)埋深和影響深度的要求 據(jù)此確定 控制性勘探孔深度為 18 0 20 0m 至基巖頂板 同時(shí)布置 8 9 號(hào) 3 個(gè)鉆孔鉆 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第4頁 至基巖中風(fēng)化帶約 5 0m 一般性勘察孔深度為 15 0m 對(duì)于一般性勘探點(diǎn) 2 1 4 3 勘察技術(shù)方法 1 鉆探 在每個(gè)勘探孔的上部細(xì)粒土層中采用 SH 30 型工程勘察鉆機(jī) 對(duì)上覆細(xì)粒土采 用管鉆沖擊鉆進(jìn) 在砂卵石土層中采取 108 抽筒沖擊鉆進(jìn) 導(dǎo)管跟進(jìn)進(jìn)行全斷面 取芯 對(duì)下部泥巖則采用 XY 100 型鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 2 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 對(duì)上部細(xì)粒土層采用標(biāo)準(zhǔn)貫入測試 SPT 評(píng)價(jià)其承載力及對(duì)粉土 砂層進(jìn)行 液化判別 3 N120 動(dòng)力觸探試驗(yàn) 對(duì)卵石層采用 N120 超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)設(shè)備 對(duì)每個(gè)勘探點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)系統(tǒng)的 力學(xué)測試 定量評(píng)價(jià)卵石土的密度和均勻性 4 室內(nèi)土工試驗(yàn) 對(duì)細(xì)粒土取原狀樣進(jìn)行常規(guī)物性 剪切 壓縮試驗(yàn) 對(duì)砂 卵石土取擾動(dòng)樣進(jìn) 行顆粒分析試驗(yàn) 2 1 5 勘察工作量 本次勘察野外工作于 2001 年 7 月 2 日開始 至 2001 年 7 月 20 日完成 于 2001 年 7 月 28 日提交巖土工程勘察報(bào)告 本次勘察完成的工作量見表 2 1 勘察工作工作量一覽表 表 2 1 工作內(nèi)容 測量放孔 點(diǎn) 鉆探 m N120動(dòng)探 m 標(biāo)貫 次 土工試驗(yàn) 件 工作量22480 2122 83222 需要說明的是 因甲方未提供紅線點(diǎn)坐標(biāo) 經(jīng)與甲方負(fù)責(zé)人研究決定各勘探點(diǎn)的平面位置依 據(jù)場地內(nèi)已有建筑物等進(jìn)行施測 各勘探點(diǎn)高程系以已建 14 層住院樓為工程起算點(diǎn) 其假設(shè)高程為 0 000m 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第5頁 2 2 場地工程地質(zhì)條件 2 2 1 地形地貌 建筑場地地貌上屬嘉陵江水系 級(jí)階地 地形平坦 相對(duì)高差僅約 0 50m 2 2 2 地基土構(gòu)成 在本次鉆探深度范圍內(nèi) 建筑場地上覆土層主要由第四系全新統(tǒng)沖洪積成因的 粘性土及砂卵石組成 下臥基巖為侏羅系遂寧組泥巖 現(xiàn)將各地基土構(gòu)成和特征自 上而下分述如下 一 第四系全新統(tǒng)人工填土層 Q4ml 素填土 雜色 可塑 稍濕 濕 主要由粘性土及少量建筑垃圾組成 遍布 場地 層厚 1 0 3 4m 表層分布有厚度為 0 2 1 5m 的雜填土 二 第四系全新統(tǒng)沖洪積層 Q4al pl 粉土 黃 灰黃 褐灰色 軟塑 濕 飽和 含少量鐵錳質(zhì)氧化物及云母片 偶見蝸蟲殼 腐植物 砂粒含量較重 夾較多粉細(xì)砂薄層或透鏡體 全場地分布 層厚 5 6 12 10m 粉砂 灰黃 黃灰色 松散 濕 飽和 砂粒成分以石英 長石為主 充填 較多粘性土 夾較多粉土透鏡體 含云母片及動(dòng) 植物殘骸 本層與粉土互層 層 厚為 0 2 5 0m 粉質(zhì)粘土 褐灰色 軟塑 含較多鐵錳質(zhì)及少量朽木 偶夾個(gè)別卵石 呈薄 層式尖滅狀分布于 6 6 剖面及 18 19 20 21 號(hào)孔一帶的卵石層中 層厚 0 4 2 4m 礫砂 褐灰色 松散 飽和 呈透鏡體狀分布于卵石層中 含約 10 20 礫 卵石 層厚 0 5 2 6m 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第6頁 圓礫 褐灰色 稍密 主要由火成巖組成 亞圓形 微風(fēng)化 充填約 20 粉 細(xì)砂 含約 10 卵石 呈薄層或透鏡體狀分布于卵石層中 其 N120 代表值為 2 6 擊 厚度為 0 5 2 6m 卵石 褐灰色 稍密 飽和 卵石粒徑一般為 2 5cm 最大達(dá) 15cm 卵石 成份以火成巖和沉積巖為主 分選性差 亞圓形 微風(fēng)化 充填約 15 粘性土和中 細(xì)砂 層厚為 1 2 4 1m 頂板埋深為 11 9 14 4m 其 N120代表值為 4 2 擊 三 侏羅系中統(tǒng)遂寧組 J2sn 泥巖 紫紅色 中厚層狀 細(xì)粒結(jié)構(gòu) 頂板埋深為 17 40 18 60m 相應(yīng)標(biāo)高 為 256 45 255 23m 依據(jù)其風(fēng)化程度的差異可分為兩個(gè)亞層 強(qiáng)風(fēng)化泥巖 8 1 風(fēng)化裂隙發(fā)育 結(jié)構(gòu)面不清晰 巖芯破碎 干鉆可鉆進(jìn) 厚度為 1 5 2 0m 中風(fēng)化泥巖 8 2 風(fēng)化裂隙較發(fā)育 層理較清晰 巖芯較完整 本次勘察最 大揭露厚度為 4 6m 據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料 本層厚度大于 5 0m 2 2 3 場地地下水 場地在地貌上屬于嘉陵江水系 級(jí)階地 砂卵石層為場地地下水的主要含水層 其厚度約 6 0m 粉土為弱透水層 地下水屬孔隙潛水 受大氣降水及河水側(cè)向徑流 補(bǔ)給 勘察期間測得場地地下水初見水位埋深為 6 0 7 0m 靜止水位埋深 5 5 7 2m 據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料 場地地下水位年變化幅度 1 2m 三月為枯水期 7 8 月為豐水期 本次勘察收集了距場地約 500m 遠(yuǎn)的南充食品城抽水試驗(yàn)成果資料 試驗(yàn)結(jié)果表明砂卵石土滲透系數(shù) K 值為 15 7 米 天 降水設(shè)計(jì)時(shí)采用 12 米 天 降水效 果良好 同時(shí) 結(jié)合南充地區(qū)已有其它降水設(shè)計(jì)施工試驗(yàn) 建議本場地砂卵石土滲透系 數(shù) K 值為 12 米 天 據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及近鄰場地的南充報(bào)業(yè)大廈水質(zhì)分析成果資料 結(jié)合環(huán)境水文地質(zhì)條件 可判定場地地下水對(duì)砼不具腐蝕性 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第7頁 2 2 4 地基評(píng)價(jià) 地基土主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值 表 2 2 地層 編號(hào) 土層名稱 重度 kN m3 壓縮模 量 Es MPa 變形模 量 E0 MPa 內(nèi)聚力 C kPa 內(nèi)摩擦 角 承 載 力 標(biāo)準(zhǔn)值 fk kPa 粉 土187 01010110 粉 砂186 001090 粉質(zhì)粘土186 51015120 礫 砂195 0015150 圓 礫2015030180 稍密卵石2125035320 8 1 強(qiáng)風(fēng)化泥 巖 50300 8 2 中風(fēng)化泥 巖 700 綜合分析鉆探取樣 原位測試 室內(nèi)土工試驗(yàn)成果 結(jié)合南充地區(qū)已有的研究 成果 工程經(jīng)驗(yàn) 對(duì)本場地各地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值及地基評(píng)價(jià)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有關(guān)的其 它主要參數(shù)建議值列于表 2 3 2 2 5 樁基礎(chǔ)地基承載力 根據(jù)場地巖土的分布 工程地質(zhì)性質(zhì) 結(jié)合擬建建筑性質(zhì)和南充地區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn) 能作為樁端持力層的地基巖土為卵石層和泥巖 可能的樁基形式有兩類 即以卵石 層作為樁端持力層的摩擦端承樁和嵌入泥巖一定深度的嵌巖樁 成孔方式為人工挖 孔或機(jī)械成孔和沉管灌注 結(jié)合成都 南充 地區(qū)所作的樁載試驗(yàn)資料及工程經(jīng)驗(yàn) 確定各地基土層樁周 土極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值 qsik 樁端土極限端承力標(biāo)準(zhǔn)值 qpk建議值如表 2 3 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第8頁 極限樁側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值 qsik 極限樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值 qpk建議值 表 2 3 地 層 名 稱 粉 土 粉 砂 粉 質(zhì) 粘 土 礫 砂 圓 礫 卵 石 地 層 編 號(hào) 狀 態(tài) 可 塑 松 散 軟 塑 松 散 稍 密 稍 密 沉管灌注樁3016353560100樁周土極 限摩阻力 標(biāo)準(zhǔn)值 qsik kPa 鉆 挖 孔灌 注樁 502230407590 沉管灌注樁4000 樁端土極 限端阻力 標(biāo)準(zhǔn)值 qpk kPa 鉆 挖 孔灌 注樁 2200 2 2 6 基礎(chǔ)評(píng)價(jià) 2 2 6 1 天然地基基礎(chǔ)方案分析 按初步設(shè)計(jì)要求 擬建住院樓設(shè)一層地下室 開挖深度約 6 5m 則組成基礎(chǔ)持 力層的地基土主要為粉土 該層強(qiáng)度低 壓縮性大 不能滿足擬建住院樓對(duì)其承 載力和變形要求 故不宜采用天然地基基礎(chǔ)方案 1 各類樁基礎(chǔ)施工條件的簡單分析 鉆孔灌注樁屬機(jī)械成孔 費(fèi)用高 工期長 特別是在鬧市區(qū)施工 大量泥漿排 放困難 將嚴(yán)重污染環(huán)境 同時(shí)因樁端沉碴的存在將極大影響樁端阻力的發(fā)揮 其 優(yōu)點(diǎn)是可以在地下水下施工 同時(shí) 可方便的穿透卵石層 強(qiáng)風(fēng)化泥巖 而進(jìn)入中 風(fēng)化泥巖一定深度內(nèi) 沉管灌注樁則不存在泥漿排放 接樁 樁端沉碴等問題 同 時(shí) 可在地下水下施工 但無數(shù)工程實(shí)例表明 在軟塑 流塑的粉土 松散粉砂中 成孔 縮頸 斷樁現(xiàn)象嚴(yán)重 有時(shí)難以控制其樁身質(zhì)量 同時(shí) 施工噪音大 將極 大地影響鬧市區(qū)周圍居民 特別是病人 的生活 人工挖孔樁具有造價(jià)低 施工簡 單 無噪音 可大面積展開 進(jìn)而縮短工期 更重要的是樁身質(zhì)量容易得到保證 樁底土層觀察驗(yàn)槽工作易于進(jìn)行和清底干凈 易于擴(kuò)底 進(jìn)而充分發(fā)揮樁端阻力等 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第9頁 優(yōu)點(diǎn) 樁底土層觀察驗(yàn)槽工作易于進(jìn)行和清底干凈 易于擴(kuò)底 進(jìn)而充分發(fā)揮樁端 阻力等優(yōu)點(diǎn) 其缺點(diǎn)是施工時(shí)需降低場地地下水 特別是采用嵌巖樁方案時(shí) 降水 難度相當(dāng)大 綜合分析場地工程地質(zhì)條件 結(jié)合擬建物性質(zhì)及南充地區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn) 對(duì)本工程 而言 鉆孔灌注樁和人工挖孔樁是可供選擇的樁基礎(chǔ)方案 根據(jù)本工程的實(shí)際情況 采用機(jī)械式人工挖孔樁 2 樁端持力層 勘察結(jié)果表明 自自然地面起算約 13 5m 深度以下分布的稍密卵石層 厚度變 化較大 為 1 2 4 1m 局部夾粉質(zhì)粘土 礫砂 圓礫 不宜作為本工程的樁基礎(chǔ)持 力層 下臥風(fēng)化泥巖埋深約 20 0m 且設(shè)計(jì)上單柱荷載最大達(dá) 1400T 因此 適宜 的樁端持力層為中風(fēng)化泥巖 3 單樁承載力評(píng)價(jià) 按 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ94 94 第 5 2 8 條及第 6 3 7 條分別估算鉆孔擴(kuò)底 樁 墩 豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 Quk如表 2 4 單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值 Quk估算表 表 2 4 樁 石 型鉆 挖 孔灌注樁 墩 樁端持力 層 稍密卵石 壓漿處理后 中風(fēng)化泥巖 樁長 m 9 013 0 樁徑 m 12001600200015002000 Quk kN 3949 6431 9295 766111276 注 表中樁長自自然地面下 6 5m 起算 稍密卵石層 qpk 2200kPa 嵌巖深度取 3 0m 泥巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 frk 4 0MPa 表中 內(nèi)數(shù)據(jù)系采用壓力灌漿處理樁端稍密卵石后 取 qpk 4000kPa 計(jì) 算所得值 2 2 6 2 地基處理方案 針對(duì)場地具體的工程地質(zhì)條件 結(jié)合擬建物性質(zhì) 可選用適宜的地基加固處理措 施 以降低工程造價(jià)和施工難度 1 素混凝土樁 CFG 樁 以振動(dòng)沖擊方式在粉土 粉砂中成孔 再將低標(biāo)號(hào) C5 C15 干性砼擠壓入 孔中 進(jìn)而形成直徑約 400 600mm 的低標(biāo)號(hào)素砼樁 CFG 樁 一方面 振沖后 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第10頁 形成的 CFG 樁與樁間土形成復(fù)合地基 可大幅度提高地基承載力 同時(shí)對(duì)原土具有 較強(qiáng)的擠密作用 另一方面在粘性土中設(shè)置一定的碎石樁 可形成一個(gè)良好的排水 通道 加速粘性土的排水固結(jié) 使沉降穩(wěn)定加快 根據(jù)成都地區(qū)眾多的工程經(jīng)驗(yàn) 結(jié)合南充地區(qū)已有施工經(jīng)驗(yàn)及本場地地基土的 工程地質(zhì)特性 CFG 樁加固處理粉土后復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值可達(dá) 400kPa 以上 加固處理厚度宜為基底至卵石頂板 2 人工挖孔壓漿樁 當(dāng)設(shè)計(jì)采用人工挖孔樁方案時(shí) 可采用以稍密卵石土或圓礫作樁端持力層結(jié)合 壓力灌漿加固處理樁端砂卵石土 一方面 在壓力作用下 水泥漿液以充填方式擠 入砂卵石的孔隙中 在樁端一定范圍內(nèi)形成水泥漿結(jié)石體 進(jìn)而大幅度提高砂卵石 的強(qiáng)度 已有工程經(jīng)驗(yàn)表明 經(jīng)壓力灌漿后 稍密卵石極限樁端阻力可達(dá) 4000kPa 以上 進(jìn)而可縮短樁長 降低井點(diǎn)降水難度 另一方面 樁端砂卵石土及軟弱透鏡 體經(jīng)壓漿加固后 其均勻性得到極大改善 較好地協(xié)調(diào)其變形特性 本方案地基處理采用兩者的有機(jī)結(jié)合 樁端采用灌漿 樁身采用素混凝土 2 2 7 與基礎(chǔ)施工有關(guān)的巖土工程問題 2 2 7 1 基坑開挖 按初步設(shè)計(jì)要求 基坑開挖后 將形成一個(gè)高度為 6 7m 的直立邊坡 組成邊 坡的地基土主要為呈軟塑狀態(tài)的粉土和松散粉砂 其抗剪強(qiáng)度較低 屬不穩(wěn)定邊坡 從場地周圍環(huán)境條件來看 不宜采取放坡措施進(jìn)行處理 放坡坡度建議采用 1 0 5 而其余各側(cè)均不具備放坡開挖條件 需進(jìn)行支護(hù)處理 根據(jù)已有邊坡支擋工程經(jīng)驗(yàn) 考慮到本工程基坑開挖深度較淺 為節(jié)省投資 建議采用噴錨支護(hù)措施 與樁基支護(hù)相比 其造價(jià)可節(jié)省 1 3 以上 同時(shí) 采用該 方案 系與基坑開挖同步進(jìn)行 開挖一段支護(hù)一段 不獨(dú)立占用工期 已有工程經(jīng) 驗(yàn)表明 采用噴錨支護(hù)對(duì) 7 0m 以內(nèi)的基坑 其坑頂位移可控制在 10mm 以內(nèi) 不會(huì) 對(duì)周圍地面產(chǎn)生危害 2 2 7 2 基坑降水 降水方案 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第11頁 勘察結(jié)果表明 目前場地地下水靜止水位埋深約 5 5 7 0m 以保證基坑開挖的 正常進(jìn)行 必須降低場地地下水 根據(jù)我院在南充地區(qū)降水設(shè)計(jì) 施工經(jīng)驗(yàn) 宜選 擇管井降水措施 降水設(shè)計(jì)參數(shù)的選取 靜止水位 Ho 4 0m 含水層厚度 H 14 5m 地下水滲透系數(shù) K 12m d 基坑面積 H 1500m2 基坑引用半徑 r F 1 2 19 67m 降水井井深 h 20 0m 井內(nèi)動(dòng)水位 Hw 1 0m 井內(nèi)地下水降深 Sw 13 5m 降水井影響半徑 R KH 1 2 356 2m 基坑引用影響半徑 R0 375 9m 降水計(jì)算 方案 A 地下室開挖 需將地下水降至地表下 7 0m 深度以下 基坑涌水量 Qf 1 366K 2H S S 1g Ro r 2557 6m3 d 取 n 4 則單井涌水量為 Q 1 366K 2H Sw Sw 1g R0n n rw r n 1 639 4m3 d 此時(shí)危險(xiǎn)點(diǎn)降深 Sa H H 2 1 2 nQ Ln R k 3 0m 滿足降水要求 方案 B 當(dāng)采用 CFG 樁復(fù)合地基方案時(shí) 需將場地地下水降至卵石頂板以下 即 14 5m 按上述同樣步驟 需降水井 17 口 方案 C 當(dāng)采用人工挖孔壓漿樁 需將場地地下水降至地表下 17 0m 按上述 同樣步驟 需降水井 17 口 方案 D 當(dāng)采用人工挖孔嵌巖樁方案時(shí) 需疏干場地地下水經(jīng)計(jì)算 需降水井 20 口 同時(shí) 無論從理論上還是實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)單靠增加降水井無法疏干場地地下水 必須輔以其它措施 如樁孔內(nèi)明排等 基坑降水對(duì)周圍地坪的影響 本工程基坑降水后 一方面在基坑附近形成較大的水力坡度 可能產(chǎn)生潛蝕和 管涌 另一方面水位降低引起的有效應(yīng)力將在土層中產(chǎn)生附加壓縮變形 本場地地 下水含水層主要為卵石層 多為骨架相接觸 工程實(shí)例表明 只要在降水井施工時(shí) 確保其過水?dāng)嗝嬖诼咽瘜又屑熬苤車畹[的均勻和質(zhì)量 就無產(chǎn)生潛蝕和管涌的 可能性 同時(shí) 降水對(duì)卵石土產(chǎn)生的附加壓縮變形可忽略不計(jì) 但當(dāng)采用人工挖孔 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第12頁 嵌巖樁方案時(shí)在粉土中則會(huì)產(chǎn)生較大的附加沉降 初步估算其附加壓窮鄉(xiāng)僻壤變形 約 100mm 考慮到基坑周圍均頒有建 構(gòu) 筑物 因此 設(shè)計(jì)上采用該方案時(shí) 應(yīng) 引起高度重視 2 2 8 巖土工程檢測 2 2 8 1 現(xiàn)場檢驗(yàn) 在基坑開挖至底面標(biāo)高處 勘察 設(shè)計(jì)單位和質(zhì)檢監(jiān)理部門應(yīng)一起對(duì)地基土進(jìn) 行驗(yàn)槽 如采用人工挖孔樁 施工和監(jiān)理部門應(yīng)有專人對(duì)孔底地基土進(jìn)行核對(duì) 并 填寫相應(yīng)驗(yàn)收記錄 如遇特殊變化和其它異常情況 應(yīng)及時(shí)研究并采取相應(yīng)措施 2 2 8 2 建筑物沉降觀測 按照 高層建筑巖土工程勘察規(guī)程 的規(guī)定 應(yīng)對(duì)該建筑從施工到使用一定時(shí) 間內(nèi)的建筑物沉降量進(jìn)行觀測 沉降觀測應(yīng)由專人采用固定儀器觀測 其水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置 觀測點(diǎn)的設(shè)置 儀器 的選用應(yīng)符合 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ 7 89 中 沉降觀測要點(diǎn) 的要求 2 2 9 主要結(jié)論與建議 1 建筑場地?zé)o不良地質(zhì)現(xiàn)象 場地穩(wěn)定性良好宜于建筑 2 場地各地基土的主要物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)建議于表五 七 八 供設(shè)計(jì)選 用 3 擬建物基礎(chǔ)建議采用鉆孔灌注樁 以中風(fēng)化泥巖為樁端持力層 另一方 面 為降低降水難度及降水對(duì)基坑周圍建 構(gòu) 筑物的影響 建議采用人工挖孔壓 漿樁 以卵石土作為樁端持力層 同時(shí)對(duì)樁端卵石土及夾層進(jìn)行壓漿加固處理 以 提高樁端卵石土的地基承載力 改善卵石地基土的均勻性 減少變形和增加每一樁 墩的可靠性 4 為降低造價(jià) 減小降水施工難度及因降水對(duì)周圍建 構(gòu) 筑物的影響 可采用素砼樁即 CFG 樁復(fù)合地基加固處理方案 并進(jìn)行專項(xiàng)巖土工程設(shè)計(jì) 5 基坑邊坡支護(hù)建議選用錨噴支護(hù) 基坑降水采用管井井點(diǎn)降水 但均需 作專項(xiàng)巖土工程設(shè)計(jì) 以確?；娱_挖之安全與經(jīng)濟(jì) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第13頁 6 場地地下水對(duì)砼無腐蝕性 7 南充地區(qū)地震基本烈度小于 度 8 建議在基礎(chǔ)施工至建筑物使用前期對(duì)地基基礎(chǔ)和建筑物進(jìn)行必要的變形 觀測工作 9 由于場地地質(zhì)條件較復(fù)雜 卵石層中分布有圓礫 細(xì)砂透鏡體 因此基 礎(chǔ)施工時(shí) 應(yīng)加強(qiáng)基坑驗(yàn)槽工作 必要時(shí) 特別是采用一柱一樁的擴(kuò)底墩方案 應(yīng) 進(jìn)行施工勘察工作 本報(bào)告可用為施工圖設(shè)計(jì)依據(jù) 2 3 PKPM 原始資料 提供 PKPM 設(shè)計(jì)原始資料 主要是 PM 文件 可以根據(jù) PM 文件直接 獲取柱腳荷載 然后可以通過 PKPM 軟件中 JCCAD 進(jìn)行筏板設(shè)計(jì) 計(jì)算步驟 JCCAD 地基資料輸入 基礎(chǔ)人機(jī)交互輸入 建立新數(shù)據(jù)文件 參數(shù)輸入 基 本參數(shù) 地梁筏板 荷載輸入 讀取荷載 SATWE 基礎(chǔ)布置 筏板 圍區(qū)布 板 樁筏筏板四邊有限元計(jì)算 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第14頁 第 3 章 筏板設(shè)計(jì) 3 1 筏板設(shè)計(jì)原理 以下筏板設(shè)計(jì)原理及所用公式按照規(guī)范 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50007 2002 以及規(guī)范 高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ6 99 確定 3 1 1 筏板類型確定 筏形基礎(chǔ)分梁板式和平板式兩種類型 應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì) 上部結(jié)構(gòu)體系 柱距 荷載大小以及施工等條件確定 根據(jù)本工程所給條件選用平板式筏形基礎(chǔ) 3 1 2 筏形基礎(chǔ)平面尺寸確定 筏形基礎(chǔ)的平面尺寸應(yīng)根據(jù)地基土的承載力上部結(jié) 構(gòu)的布置及荷載分布等因 素按本規(guī)范第五章有關(guān)規(guī)定確定 對(duì)單幢建筑物 在地基土比較均勻的條件下 基 底平面形心宜與結(jié)構(gòu)豎向永久荷載重心重合 當(dāng)不能重合時(shí) 在荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組 合下 偏心距 e 宜符合下式要求 e 0 1W A 1 1 式中 W 與偏心距方向一致的基礎(chǔ)底面邊緣抵抗矩 A 基礎(chǔ)底面積 3 1 3 驗(yàn)算抗沖切承載力 1 平板式筏基的板厚應(yīng)能滿足受沖切承載力的要求 板的最小厚度不宜小于 400mm 計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮作用在沖切臨界截面重心上的不平衡彎矩所產(chǎn)生的附加剪力 距柱邊 h0 2 處沖切臨界截面的最大剪應(yīng)力 max應(yīng)按公式 3 2 3 3 3 4 計(jì)算 圖 3 1 板的最小厚度不應(yīng)小于 400mm 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第15頁 max Fl um h0 s Munb cAB Is 3 2 max 0 7 0 4 1 2 s hp ft 3 3 s 1 3 4 3 2 1 1 21 cc 式中 Fl 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的集中力設(shè)計(jì)值 對(duì)內(nèi)柱取軸力設(shè)計(jì)值減去 筏板沖切破壞錐體內(nèi)的地基反力設(shè)計(jì)值 對(duì)邊柱和角柱 取軸力設(shè)計(jì)值 減去筏板沖切臨界截面范圍內(nèi)的地基反力設(shè)計(jì)值 地基反力值應(yīng)扣除底 板自重 um 距柱邊 h0 2 處沖切臨界截面的周長 按本規(guī)范附錄 P 計(jì)算 h0 筏板的有效高度 Munb 作用在沖切臨界截面重心上的不平衡彎矩設(shè)計(jì)值 cAB 沿彎矩作用方向 沖切臨界截面重心至沖切臨界截面最大剪應(yīng)力點(diǎn)的距 離 按附錄 P 計(jì)算 Is 沖切臨界截面對(duì)其重心的極慣性矩 按本規(guī)范附錄 P 計(jì)算 s 柱截面長邊與短邊的比值 當(dāng) s 2 時(shí) s取 2 當(dāng) s 4 時(shí) s取 4 hp 受沖切承載力截面高度影響系數(shù) 當(dāng) h 不大于 800mm 時(shí) hp取 1 0 當(dāng) h 大于等于 2000mm 時(shí) hp取 0 9 其間按線性內(nèi)插法插入 ft 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 c1 與彎矩作用方向一致的沖切臨界截面的邊長 按本規(guī)范附錄 P 計(jì)算 c2 垂直于 c1的沖切臨界截面的邊長 按本規(guī)范附錄 P 計(jì)算 s 不平衡彎矩通過沖切臨界截面上的偏心剪力來傳遞的分配系數(shù) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第16頁 圖 3 1 內(nèi)柱沖切臨界界面 當(dāng)柱荷載較大 等厚度筏板的受沖切承載力不能滿足要求時(shí) 可在筏板上面增 設(shè)柱墩或在筏板下局部增加板厚或采用抗沖切箍筋來提高受沖切承載能力 2 平板式筏基內(nèi)筒下的板厚應(yīng)滿足受沖切承載力的要求 其受沖切承載力按 下式計(jì)算 Fl um h0 0 7 hp ft 3 5 式中 Fl 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的內(nèi)筒所承受的軸力設(shè)計(jì)值減去筏板沖切破 壞錐體內(nèi)的地基反力設(shè)計(jì)值 地基反力值應(yīng)扣除板的自重 um 距內(nèi)筒外表面 h0 2 處沖切臨界截面的周長 h0 距內(nèi)筒外表面 h0 2 處筏板的截面有效高度 內(nèi)筒沖切臨界截面周長影響系數(shù) 取 1 25 當(dāng)需要考慮內(nèi)筒根部彎矩的影響時(shí) 距內(nèi)筒外表面 h0 2 處沖切臨界截面的最大 剪應(yīng)力可按公式 8 4 7 1 計(jì)算 此時(shí) max 0 7 hp ft 3 1 4 驗(yàn)算距內(nèi)筒邊緣或柱邊緣 ho 處筏板的受剪承載力 平板式筏板除滿足受沖切承載力外 尚應(yīng)驗(yàn)算距內(nèi)筒邊緣或柱邊緣 h0 2 處筏板 的受剪承載力 受剪承載力應(yīng)按下式驗(yàn)算 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第17頁 Vs 0 7 hs ft bw h0 3 6 式中 Vs 荷載效應(yīng)基本組合下 地基土凈反力平均值產(chǎn)生的距內(nèi)筒或柱邊緣 h0處 筏板單位寬度的剪力設(shè)計(jì)值 bw 筏板計(jì)算截面單位寬度 h0 距內(nèi)筒或柱邊緣處筏板的截面有效高度 3 1 5 計(jì)算方法選取 一下計(jì)算方法選取按照規(guī)范 高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ6 99 確 定 倒樓蓋法是以基底凈反力為荷載 柱子為支座按普通樓蓋計(jì)算筏板內(nèi)力的方法 當(dāng)?shù)鼗容^均勻 上部結(jié)構(gòu)剛度較好 且柱荷載及柱間距的變化不超過 20 時(shí) 筏形基礎(chǔ)可僅考慮局部彎曲作用 按倒樓蓋法進(jìn)行計(jì)算 計(jì)算時(shí)地基反力可視為均 布 其值應(yīng)扣除底板自重 當(dāng)?shù)鼗容^復(fù)雜 上部結(jié)構(gòu)剛度較差 或柱荷載及柱間距變化較大時(shí) 筏基內(nèi) 力應(yīng)按彈性地基梁板方法進(jìn)行分析 本工程可按照倒樓蓋法進(jìn)行計(jì)算 可自行用彈性地基梁法計(jì)算并進(jìn)行比較 按倒樓蓋法計(jì)算的梁板式筏基 其基礎(chǔ)梁的內(nèi)力可按連續(xù)梁分析 邊跨跨中彎 矩以及第一內(nèi)支座的彎矩值宜乘以 1 2 的系數(shù) 考慮到整體彎曲的影響 梁板式筏 基的底板和基礎(chǔ)梁的配筋除滿足計(jì)算要求外 縱橫方向的支座鋼筋尚應(yīng)有 1 2 1 3 貫 通全跨 且其配筋率不應(yīng)小于 0 15 跨中鋼筋應(yīng)按實(shí)際配筋全部連通 按倒樓蓋法計(jì)算的平板式筏基 柱下板帶和跨中板帶的承載力應(yīng)符合計(jì)算要求 柱下板帶中在柱寬及其兩側(cè)各 0 5 倍板厚的有效寬度范圍內(nèi)的鋼筋配置量不應(yīng) 小于柱下板帶鋼筋的一半 且應(yīng)能承受作用在沖切臨界截面重心上的部分不平衡彎 矩 Mp的作用 Mp應(yīng)按下列公式計(jì)算 Mp M m 3 7 m 1 s 3 8 式中 Mp 板與柱之間的部分不平衡彎矩 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第18頁 m 不平衡彎矩傳至沖切臨界截面周邊的彎曲應(yīng)力系數(shù) 考慮到整體彎曲的影響 柱下筏板帶和跨中板帶的底部鋼筋應(yīng)有 1 2 1 3 貫通 全跨 且配筋率不應(yīng)小于 0 15 頂部鋼筋應(yīng)按實(shí)際配筋全部連通 對(duì)有抗震設(shè)防要求的平板式筏基 計(jì)算柱下板帶受彎承載力時(shí) 柱內(nèi)力應(yīng)考慮 地震作用不利組合 3 2 PKPM 筏板設(shè)計(jì) 3 2 1 軟件功能簡介 PKPM 軟件中 JCCAD 軟件功能如下 1 可完成柱下獨(dú)立基礎(chǔ) 墻下條形基礎(chǔ) 彈性地基梁 帶肋筏板 柱下平板 墻下筏板 柱下獨(dú)立樁基承臺(tái)基礎(chǔ) 樁筏基礎(chǔ) 樁格梁基礎(chǔ) 及單樁的設(shè)計(jì)工作 同時(shí)軟件還可完成由上述多種基礎(chǔ)組合起來的大型混合基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 而且一次處理的 筏板塊數(shù)可達(dá) 10 塊 軟件可處理的獨(dú)基包括倒錐型 階梯型 現(xiàn)澆或預(yù)制杯口基礎(chǔ) 單柱 雙柱 或多柱基礎(chǔ) 條基包括磚 毛石 鋼筋混凝土條基 可帶下臥梁 灰 土及混凝土基礎(chǔ) 筏板基礎(chǔ)的梁肋可朝上或朝下 樁基包括預(yù)制混凝土方樁 圓樁 鋼管樁 水下沖 鉆 孔樁 沉管灌注樁 干作業(yè)法樁和各種形狀的單樁或多樁承 臺(tái) 2 軟件可充分利用上部結(jié)構(gòu) CAD 軟件形成的各種信息 避免重復(fù)工作 最 大限度地減少設(shè)計(jì)人員的負(fù)擔(dān) 軟件從 PMCAD 軟件生成的數(shù)據(jù)庫中自動(dòng)提取首層 結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng) 軸線 柱子 墻的布置信息 當(dāng)軸線不滿足要求時(shí)可增加軸線 軟件 還可讀取 PMCAD PK TAT SATWE 軟件在傳下來的各種荷載 并按需要進(jìn)行 不同的荷載組合 讀取的上部結(jié)構(gòu)荷載可以同人工輸入的荷載相互疊加 此外軟件 還能夠提取 TAT 繪制柱施工圖生成的柱鋼筋數(shù)據(jù) 用來畫基礎(chǔ)柱的插筋 這樣用戶 可以很方便地使用 基礎(chǔ)人機(jī)交互輸入 菜單統(tǒng)一布置各類基礎(chǔ) 布置荷載 和繪 制施工圖 這些信息傳送下來的條件是運(yùn)行 PMCAD 主菜單的 A 1 2 和 3 項(xiàng) 生 成 工程名 JAN TATDA1 PM LAYDAN PM 和 DATW PM 文件 運(yùn)行 TAT 和 SATWE 分別生成 TOJLQ TAT TATJC TAT COLMGB TAT COLUMN STL 和 WDCNL SAT 文件 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第19頁 3 對(duì)于整體基礎(chǔ) 如交叉地基梁 筏板 樁筏基礎(chǔ) 軟件可采用多種方法考 慮上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)的影響 這些方法包括 TAT 上部結(jié)構(gòu)剛度凝聚法 上部結(jié)構(gòu)剛 度無窮大的倒樓蓋法 上部結(jié)構(gòu)等代剛度法 4 軟件具有多種自動(dòng)化功能 如程序可根據(jù)荷載和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算出 獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)的截面積與配筋 自動(dòng)進(jìn)行柱下承臺(tái)樁設(shè)置 自動(dòng)調(diào)整交叉地 基梁的翼緣寬度 自動(dòng)確定筏板基礎(chǔ)中梁翼緣寬度 自動(dòng)進(jìn)行獨(dú)立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ) 的碰撞檢查 如發(fā)現(xiàn)有底面迭合的基礎(chǔ)自動(dòng)選擇雙柱基礎(chǔ) 多柱基礎(chǔ) 或雙墻基礎(chǔ) 同時(shí)程序又留有充分的人工干預(yù)功能 使軟件既有較高的自動(dòng)化程度 又有極大的 靈活性 5 軟件對(duì)整體基礎(chǔ)可采用多種計(jì)算模型 如交叉地基梁可采用文克爾模型 即普通彈性地基梁模型進(jìn)行分析 又可采用考慮土壤之間相互作用的廣義文克爾模 型進(jìn)行分析 對(duì)于筏板基礎(chǔ)程序可按彈性地基梁有限元法計(jì)算 也可按 MINDLIN 理論的中厚板有限元法計(jì)算 對(duì)筏板的沉降計(jì)算程序提供了規(guī)范的假設(shè)附加壓應(yīng)力 已知的方法 和剛性底板假定 附加應(yīng)力為未知的計(jì)算方法 6 軟件有很強(qiáng)的交互功能和繪圖功能 通過基礎(chǔ)交互輸入菜單可很方便地布 置各種類型 形狀各異的基礎(chǔ) 以及確定各種計(jì)算參數(shù) 供隨后的計(jì)算分析使用 通過繪平面圖菜單可將所布置的基礎(chǔ)全部繪制在一張圖紙上 畫出筏板鋼筋 標(biāo)注 各種尺寸 說明 通過繪制地基梁菜單可畫出不同分析方法計(jì)算出的梁施工圖 利 用畫詳圖菜單可繪出獨(dú)基 條基 連梁 樁基 承臺(tái)的大樣圖 對(duì)獨(dú)基 條基還可 將詳圖畫在平面圖上 7 軟件完成設(shè)計(jì)后 也同時(shí)完成了主要工程量統(tǒng)計(jì) 如混凝土用量 鋼筋用 量 砌體用量 墊層用量等 為概預(yù)算軟件提供數(shù)據(jù) 3 2 2PKPM 設(shè)計(jì)步驟 PKPM 結(jié)構(gòu) JCCAD 地基資料輸入 基礎(chǔ)人機(jī)交互輸入 建立新數(shù)據(jù)文 件 參數(shù)輸入 基本參數(shù) 地梁筏板 荷載輸入 讀取荷載 SATWE 基礎(chǔ)布 置 筏板 圍區(qū)布板 樁筏筏板四邊有限元計(jì)算 3 2 2 1 地基資料輸入 打開 PKPM 軟件在 結(jié)構(gòu) 菜單選擇 JCCAD 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第20頁 在 JCCAD 欄中選擇 地基資料輸入 然后 應(yīng)用 根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告提 供的地質(zhì)資料 完成 土參數(shù) 及 土層布置 的參數(shù)設(shè)定 注意 輸入基坑以及土層標(biāo)高時(shí)可以采用相對(duì)高程 完成以上兩步之后 進(jìn)行 孔點(diǎn)輸入 可以在 網(wǎng)格修改 中對(duì)已經(jīng)形成的 網(wǎng)格進(jìn)行進(jìn)一步的修改 目的使得已經(jīng)形成的網(wǎng)格可以包住建筑圖 使整個(gè)建筑面 積落在已劃分的網(wǎng)格中 注意 網(wǎng)格數(shù)目不能大于 50 盡量使網(wǎng)格均勻布置 具體操作過程見以下圖示 打開步驟 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第21頁 土層布置 網(wǎng)格劃分 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第22頁 截面層圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第23頁 3 2 2 2 基礎(chǔ)人機(jī)交互輸入 依次進(jìn)行 地質(zhì)數(shù)據(jù) 參數(shù)輸入 荷載輸入 的參數(shù)設(shè)定 在此過程 中 荷載輸入 選取 SATWE 荷載 讀入荷載后選取 基礎(chǔ)布置 進(jìn)行筏板定 義 并選擇 圍區(qū)筏板 將基礎(chǔ)地面包括在內(nèi) 筏板布置 注意 參數(shù)輸入 應(yīng)該以地勘資料為原則 荷載讀取因該選擇 SATWE 荷載 筏板厚度的設(shè)定是以 沖切計(jì)算 為依據(jù) 如果在筏板 沖切計(jì)算 不出現(xiàn)一個(gè)紅 色數(shù)字 則表示筏板滿足沖切要求 如果不能滿足 則需要調(diào)整筏板的厚度在此進(jìn) 行 沖切計(jì)算 直至滿足條件為止 在 地梁筏板 中選擇按倒樓蓋法計(jì)算 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 第24頁 筏板沖切計(jì)算 在 基礎(chǔ)布置 菜單項(xiàng)中選擇 中心校核 然后 選荷載組 確定一組荷載 后對(duì) 筏板重心 進(jìn)行校核 最終筏板厚度為 1 8m 混凝土等級(jí)選擇 C30 在滿足沖切以及參數(shù)設(shè)定完成以后 退出 可以進(jìn)行 樁筏筏板四邊元有限 元計(jì)算 3 2 2 3 樁筏筏板四邊元有限元計(jì)算 1 有限元網(wǎng)格劃分及荷載選取 在