《基础工程论文—万中海 20111602021》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基础工程论文—万中海 20111602021（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、研究生课程考核试卷（适用于课程论文、提交报告）科 目： 基础工程 教 师： 胡岱文 姓 名： 万中海 学 号： 20111602021 专 业： 土木工程 类 别： 学术 上课时间： 2012 年 4 月至 2012 年 6 月 考 生 成 绩：卷面成绩 平时成绩 课程综合成绩阅卷评语： 阅卷教师 (签名) 重庆大学研究院重庆大学硕士研究生课程论文 万中海(20111602021)- 1 - 甘南体育中心基础设计摘要：本文介绍了甘南体育中心的基础设计从最开始的地质勘探，基础作为结构安全的基本保障，是结构设计人员所要掌握的一个相当重要的一部分。本工程系甘南合作市体育中心（体育馆、体育场）设计，包
2、括了整个建筑的规划、建筑设计、结构设计以及设备等设计。本文本文从场地工程地质条件、基础选型、基础设计以及基础施工注意事项几方面介绍了基础设计的大致过程。关键词： 基础 工程地质 持力层 灌注桩1、 场地工程地质条件（参考兰州昌顺岩土勘察有限公司提供的甘南州体育中心岩土工程勘察报告）1.1 气象条件甘南合作市系属高原大陆性气候，特点是寒冷湿润，冬季漫长，四季不分明，根据气象资料，年极端最低气温-28，年极端最高气温 28，年平均降水量 558mm，年平均蒸发量 1333mm。以北西北风为多，平均风速 0.9m/s。地表有季节性冻土，标准冻土深 1.3m。1.2 地形地貌甘南合作市在大地构造单元上
3、处于秦岭东南本工程所在地勘察期间场地地形较为平坦，体育场东看台为一坡地，所处地貌单元为合作盆地山前洪积地貌。1.3 水文地质条件场区内地下水为潜水类型，由格河水补给，主要含水层为角砾层，第三系砂岩为隔水层，地下水埋深 4.2013.90m，相应水位标高2886.902887.90m，水位随季节性变化，地下水的升降幅度约0.51.0m 左右。地下水对混凝土结构具微腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀。1.4 场地土的湿陷性根据土工试验结果，湿陷系数在 S 在 0.0060.031 之间，自重湿重庆大学硕士研究生课程论文 万中海(20111602021)- 2 - 陷系数 ZS 在 0.0030.
4、008 之间，根据湿陷性黄土地区建筑规范（GB500252004） ，场地土具湿陷性，湿陷等级为级（轻微）非自重湿陷性，最大湿陷下限深度 3.70m，随深度及含水量的增大，湿陷性逐渐消失。层角砾中各粉质粘土夹层及透镜体无湿陷性。1.5 地基土均匀性场地内地层结构较简单，层素填土结构松散，具高压缩性；层黄土状粉质粘土厚薄不等，有角砾夹层及透镜体，具湿陷性及中压缩性；层角砾分布较连续，层面高差较大，工程性质较好，多有粉质粘土夹层及透镜体分布，层砂岩层面平缓，厚度巨大，工程性质稳定。综合评价该场地为均匀性较差地基。1.6 场地地质分层根据钻探揭露，主要地层有素填土、粉质粘土、角砾及砂岩组成，地基土各
5、层自上而下分别叙述如下：层素填土：褐色，稍湿，松散，主要成分为粉质粘土，人工回填，场区普遍分布，厚度：0.501.60m。 层粉质粘土（Q4al+pl）：褐红色，土质较均匀，含砾石，有小孔隙，具层理，有角砾薄夹层及透镜体分布，干强度中等，韧性中等，稍湿，硬塑，厚度：0.9015.00m。-1 层角砾：黄褐色，稍湿，中密，级配较均匀，棱角状，厚度：1.003.0m，层面埋深：2.005.00m，该层分布不连续，以夹层及透镜体状分布于层粉质粘土中。层角砾：黄褐色，稍湿，中密，级配较均匀，该层中多有厚薄不等粉质粘土夹层及透镜体分布。层底标高：2879.052880.40m。层砂岩（N）：为第三系地层
6、，棕红色，成岩作用较差，泥钙质胶结，层面下 0.500.8m 为强风化，0.500.8m 以下为中等风化，具裂隙，岩性呈短柱状中密，易击碎，密实，坚硬。层面埋深：12.7013.90m，该层厚度巨大，钻透厚度 3.205.20m。2、 基础选型2.1 体育馆基础重庆大学硕士研究生课程论文 万中海(20111602021)- 3 - 根据场地内地层分布特点，上部各层厚薄不等，多有工程性质较差的粉质粘土夹层及透镜体粪土，地层均匀性较差，根据地下水的深度，并进行综合对比考虑，采用大直径灌注桩，桩的地基承载力按照摩擦端承桩，以第层中等风化砂岩做为桩端持力层，进入持力层不小于二倍的桩径，中风化砂岩极限端
7、阻力 qpk=2000kPa，极限侧阻力 qSik =100 kPa。考虑的当地的经济水平和场地地质容易发生塌孔危险的情况，经甲方同意后，摒弃常用的人工挖孔桩，而采用旋挖成孔大直径灌注桩，一柱一桩。桩纵筋配筋率 0.25%0.30%。桩与桩之间采用地梁连接。2.2 体育场基础2.2.1 体育场西看台体育场西看台的地质条件同体育馆，故采用的基础形式与体育馆的基础相同。2.2.2 体育场东看台体育场东看台原本是一个坡地，为了合理利用地形，减少工程造价，建筑设计则把体育场东看台设计成一个依坡而建的看台，看台板直接同坡地走向，考虑到东看台上部结构简单，故采用浅基础形式，挡土墙下采用墙下条基，柱下采用柱
8、下独基，持力层为第层粉质粘土层，地基承载力特征值 150Kpa。考虑到季节性性冻土，看台板不可能直接落在地基上，故东看台看台板的结构形式采用按看坡走向布置条基，看台板采用预制板搭在条基上。2.2.3 体育场场内跑道、足球场场地土应分层碾压夯实处理。压实系数应大于 94%3、 基础设计3.1 体育馆基础设计体育馆基础采用旋挖成孔大直径灌注桩，一柱一桩，桩与桩直接采用地梁连接，考虑地梁讲基础连成一个整体以及承担柱底部分弯矩和传递水平剪力以及承担上部隔墙的荷载的作用，地梁采用上下拉通配置纵筋。桩的计算模式为端承摩擦型桩，根据地质资料的地质剖面图，确定桩的确定桩的磨阻段长度为 2 倍桩径段加 15 米
9、的图层端，桩端不扩孔。根据重庆大学硕士研究生课程论文 万中海(20111602021)- 4 - 建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008 公式 5.3.6，以 EXCEL 表格确定桩径，如下表：摩擦端承桩承载力计算执行规范建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008桩号 WJ1 WJ2 WJ3持力层类别 砂岩 砂岩 砂岩桩顶荷载设计值 N (KN) 800 2300 3700桩顶荷载标准值 Nk=N/1.3 (KN) 640 1840 2960桩径 D (m) 0.8 1 1.5椭圆桩直线段 D1 (m) 0 0 0桩端扩大头高度 h (m) 0 0 0桩端扩大头宽度 b (m) 0 0 0桩端
10、截面面积 A1=3.14*（D+2*b）*（D+2*b）/4+（ D+2*b）*D1 (m2)0.502 0.785 1.766 桩端极限端承力标准值 qpk (kPa) 2000 2000 2000土层极限端侧阻力标准值 qsk（kpa） 40 40 40桩端极限侧承力标准值 qsk (kPa) 100 100 100土层摩阻端长度（M) 15 15 15摩阻段长度 Hr (m) 1.6 2 3桩周长 S=3.14*D+D1*2 (m) 2.512 3.14 4.71大直径桩端阻力尺寸效应系数 p 1.000 0.946 0.855大直径桩侧阻力尺寸效应系数 si 1.000 0.956 0
11、.882单桩竖向极限承载力标准值 Quk=si*Qsk*s*Hr +p* qpk *A1 (KN) 3014 3887 6757 单桩竖向承载力特征值 Ra=Quk/2 (KN) 1507 1944 3378 桩身混凝土轴心抗压强度设计值(C25) fc (Mpa) 11.9 11.9 11.9桩身截面面积 A2=3.14*D*D/4+D*D1 (m2) 0.502 0.785 1.766 重庆大学硕士研究生课程论文 万中海(20111602021)- 5 - 桩基成桩工艺系数 c 0.9 0.9 0.9桩身强度 F = c*fc*A2 (KN) 5381 8407 18917 桩基竖向承载力
12、验算 NkRa 满足 满足 满足桩身正截面受压承载力验算 N F 满足 满足 满足纵筋根数 (根) 12 18 40纵筋直径 (mm) 12 12 12纵筋保护层厚度 (mm) 50 35 35纵筋间距 (mm) 194 167 114纵筋配筋率 (%) 0.27 0.26 0.26重庆大学硕士研究生课程论文 万中海(20111602021)- 6 - HrH 3.2 体育场西看台基础设计体育场西看台基础同体育馆，计算表格为同一表。表略。3.3 体育场东看台基础设计体育场东看台采用浅基础3.3.1 柱下独基设计柱下采用柱下独立阶型基础，持力层为第层粉质粘土层，通过PKPM 中的 JCCAD 获
13、得柱下基础计算用的荷载标准值，考虑深度修正为 1.5m，宽度不做修正。由于有 1.3m 的冻土深度，故在现场施工是基重庆大学硕士研究生课程论文 万中海(20111602021)- 7 - 础地面标高必须进入持力层且必学低于-1.5m。用里正辱软件计算基础所需截面，其中某个独基如下图，3.3.2 墙下独基设计墙下采用墙下条形阶型基础，持力层为第层粉质粘土层，通过PKPM 中的 JCCAD 获得柱下基础计算用的荷载标准值（1m） ，考虑深度修正为 1.5m，宽度不做修正。由于有 1.3m 的冻土深度，故在现场施工是基础地面标高必须进入持力层且必学低于-1.5m 。用里正辱软件计算基础所需截面，其中某个独基如下图，重庆大学硕士研究生课程论文 万中海(20111602021)- 8 - 4、 基础施工注意4.1 成孔（1）成孔过程中要注意采用泥浆护臂，以防发生塌孔，孔成后要及时处理干净孔底的残渣。（2）如桩中心距4000 时，应跳桩钻孔，待该桩混凝土浇筑后，再钻相邻桩。重庆大学硕士研究生课程论文 万中海(20111602021)- 9 - 4.2 钢筋笼制作及安装（1）桩的配筋详桩表,纵向筋应优先采用焊接;若采用绑扎搭接 ,其搭接长度为 45d,接头应相互错开。（2）水平筋与纵横筋交接处均应焊牢（3）钢筋与纵横筋交接处均应焊牢4.3 桩混凝土浇筑（1）桩钻至
