静载试验台座计算书.doc

静载试验台座计算书
一、 计算书
(1)、场地地质概况
场内地质情况较差，土层由耕土、粉质粘土、细砂、粗砂等结构构成。其中耕土的土层厚度约0.6～0.7m，粉质粘土的土层厚度约7～7.4m，细砂的厚度约5.8～5.9m。

32米静载试验台座设置按水泥搅拌桩复合地基基础设计，设置两个承台，每个承台下设60根水泥搅拌桩，桩径0.5米，每根桩有效长度9米，水泥标号采用32.5#，基底置于细砂层。承台采用C30混凝土，长8.5m宽3m高0.6m，承台下设20cm厚级配碎石辱垫层，垫层长9.5m宽4m。具体设置情况如下图示
(2)、设计荷载
1、预制箱梁自重8200KN.（箱梁实际重量819t）
2、一个承台自重=8.5×3×0.7×25KN/m3
=446.25KN（取402KN）
3、静载试验架自重约2000KN
4、承台底承重荷载G=((8200+2000）/2＋446.25）*1.5
=8319.4KN（按荷载1.5倍计算）
(3)计算内容
1、单桩竖向承载力特征值(建筑地基处理技术规范JGJ79-2002)
……(1)
同时应满足 ……(2)
桩周长:Up=0.5×3.14=1.57m
桩截面面积:Ap=0.52 ×3.14÷4=0.196m2
桩身强度折减系数η，干法可取0.20～0.30；湿法可取0.25～0.33，本计算取η=0.33
fcu—与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块（边长为70.7mm的立方体，也可采用边长为50mm的立方体）在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值（kPa）；
本计算取fcu=1.5Mpa（实际强度需请试验室取样确定）
根据《岩土工程勘察报告》
搅拌桩土层结构：
桩长范围
土层名称
土厚li(m)
桩侧土磨擦阻力特征值(qsia)（Kpa）
桩端土阻力(qp:未修正承载力特征值) （Kpa）
可塑粉质粘土
3.5
12

可塑粉质粘土
2.7
12

可塑粉质粘土
1
12

细 砂
1.8
15
140
α——桩端天然地基土的承载力折减系数,取0.6
得(1)式中Ra=1.57×(3.5×12＋2.7×12＋1×12＋1.8×15)＋0.6×140×0.196
=191.78KN
得(2)式中Ra=0.33×1.5×0.196×1000=97KN
单桩竖向承载力特征值取（1）（2）中最小值得：
Ra=97KN
2、 复合地基承载力特征值

fspk>f=G/A=8319.4/(8.5×3)=326Kpa
β—桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75～0.95，天然地基承载力较高时取大值，本计算取0.75。
fsk—处理后桩间土承载力特征值（kPa），宜按当地经验取值，如无经验时，可取天然地基承载力特征值,本计算取120Kpa。
得：m=(fspk-β*fsk)/(Ra/Ap-β*fsk)
=0.58>0.53 满足地基承载力的要求
3、 沉降计算
竖向承载搅拌桩复合地基的变形包括
搅拌桩复合土层的平均压缩变形s1与桩端下未加固土层的压缩变形s2：

Pz —搅拌桩复合土层顶面的附加压力值（kPa）；
pzl—搅拌桩复合土层底面的附加压力值（kPa）；
Esp—搅拌桩复合土层的压缩模量（kPa）；
Ep —搅拌桩的压缩模量，可取（100～120）fcu（kPa）。对桩较短或桩身强度较低者可取低值，反之可取高值；
Es —桩间土的压缩模量（kPa）
根据《岩土工程勘察报告》取4.2MPa
Pz=8319.4/（3×8.5）=326 kPa
查表 Pzl=（8.5/3，2×9/3） Pz=4*0.1101*326=143.6Kpa
Esp=0.58×150＋(1-0.58)×4.2=88.7KPa
S1= (326+88.7)×9/(2×102.1×1000)=0.018m=18mm
S2=ψss'=ψs∑ni=1P0/Esi(ziai-zi-1ai-1)
式中
    s---地基最终沉降量(mm);
   s'---按分层总和法计算出的地基沉降量；
  ψs---沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验
确定，也可采用表5.3.5数值；取1.3
  n---地基沉降计算深度范围内所划分的土层数；
   p0---对应于荷载标准值时的基础底面处的附加压力(kPa);
   Esi---基础底面下第ｉ层土的压缩模量，按实际应力范围取值(MPa);
   zi,zi-1---基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离(m)；
   ai,ai-1---基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均
附加应力系数。
由计算得出 s=s1+s2=18+2.6=20.6mm
二、 钻桩方案
由于复合地基承载力对搅拌桩要求置换率m>0.53以上，则承台下最少桩数为:
N=0.53×8.5×3/0.196=60根。