2023年地基处理

发布 2022-03-20 11:49:28 阅读 1975

4-4 某厚10m的饱和黏土层,地表面瞬时大面积堆积载=150kpa,若干年后测得土层中a、b、c、d、e点的孔隙水压力分别为51.6 kpa、94.2 kpa、133.

8 kpa、170.4 kpa、198 kpa,土层的=5.5mpa、k=5.

14×cm/s,试计算:(1)黏性土固结度,此土已固结几年;(2)再经5年,土的固结度达多少及5年间的压缩量。

解 (1)t时刻土层平均固结度。

a、b、c、d、e的静止水压力分别为20kpa、40kpa、60 kpa、80 kpa、100 kpa;

a、b、c、d、e的超孔隙水压力分别为31.6 kpa、54.2 kpa、73.8 kpa、90.4 kpa和98 kpa,1-

t时刻超孔隙水压力面积。

起始超孔隙水压力面积。

a=150×10=1500(kpa·m)

固结度=1-=60.1%

固结系数===

=2.44×/d

其中a是压缩系数;1d=86400s;

/(4)==6.0×/d

t===0.1187×d=3.25年。

该土层已固结了3.25年。

2)=1-, d=6.0×365×/年=0.219/年。

再经过5年土层固结度达87%。

=27.3mm

=27.3×(0.87-0.601)=7.34mm

5年土层产生的压缩量为6.77mm。

4-6 某软土地基采用砂井预压法加固地基,其土层分布为:地面下15m为高压缩性软土,往下为粉砂层,地下水位在地面下1.5m。

软土重度,孔隙比,压缩系数a=0.58mpa-1,垂直向渗透系数,水平向渗透系数,预压荷载为120kpa,在4个月内加上,然后预压时间4个月。砂井直径33cm,井距3.

0m,等边三角形布井,砂井打至粉砂层顶面,试用太沙基单向固结理论和高木俊介法计算经预压后地基的固结度。

解 (1)采用太沙基单向固结理论计算。

竖向固结度计算

式中:—竖向固结系数;

h—单面排水土层厚度或双面排水时土层厚度之半;

t—固结时间,若加荷是逐渐施加的,则加荷历时的一半起算。

径向固结度计算

式中:ch—径向固结系数;

fn—与n有关的系数,;

n—井径比,,dw为竖井直径;

de—有效排水直径,等边三角形布桩时de=1.05,为井距;

t—同前。3.0m,,dw=0.33m

由公式(8-14)得地基总的平均固结度。

2)采用高木俊介法计算平均固结度。

高木俊介法计算地基平均固结度,就是《建筑地基处理技术规范》(jgj 79-2002 )规范式(5.2.7)

式中:qi —第i级荷载的加载速率;

—各级荷载的累加值;

ti-1, ti —分别为第i级荷载加载的起始和终止时间;

一参数,竖同和径间排水固结时,, 预压荷载为120kpa,在4个月内加上)

ti=120d, =0,n=9.545, =1.53, =3.15m,h=7.5m,由此看出:

①太沙基单向固结理论计算的地基平均固结度为92%,高木俊介法计算的为93%,两种方法的计算结果相近。

②在打砂井和塑料排水板情况下,竖向固结度较小,径向固结度是主要的,在该题的条件下径向固结度是竖向固结度的3.7倍。当砂井和塑料排水板间距很密时,竖向固结度可忽略。

4-15 某大面积饱和淤泥质黏土层,厚度h=10m,其竖向和径向固结系数分别为,,采用砂井堆载预压法进行处理,砂井直径dw=0.35m,正三角形布置,间距=2.0m,砂井打到不透水层顶面,深10m,堆载p=150kpa,加荷时间5d,试计算60d时的固结度。

解根据《建筑地基处理技术规范》(jgj 79-2002),地基平均固结度为。

ti=5d, =0,t=60

1.05=1.05×2=2.1m,

4-24 某淤泥质黏土,厚度h=8.0m,下卧层为不透水层,土层,,采用砂井预压,砂井直径dw =30cm,正方形布置,间距2.0m,预压总压力p=120kpa,加载5d,预压60d,试求固结度。

解 ti=5d, =0,

4-28 某重力式码头为水下沉箱条形基础,沉箱设有抛石基床,原d1=2m,底面受压宽度,在抛石基床下换填砂垫层,厚d2 =2m,砂垫层底面有效受压宽度,砂垫层,砂垫层底面的最大、最小压力标准值为,,取= 1.0,试计算作用于砂垫层底面单位有效宽度的平均压力设计值。

解 4-31 某独立基础底面尺寸3.5m×3.5m,埋深2.

5m,地下水位在地面下1.25m,作用于基础顶面的竖向力=1255kn,采用水泥土桩复合地基,桩径0.5m,桩长8m,水泥土试块=1800kpa,,β0.

3,单桩承载力特征值为145kn,桩间土=70kpa,试计算独立基础桩数。

解桩体承载力特征值。

单桩承载力特征值145kn

取ra=106kn

经深度修正后复合地基承载力特征值。

150≤519.8m+47,m>0.198,取13根。

桩的布置如图所示。

4-61 某场地天然地基承载力特征值=120kpa,设计要求砂石桩法地基处理后复合地基承载力特征值达160kpa,桩径0.9m,桩间距1.5m,试求砂石桩桩体单桩承载力特征值。

解 4-76 拟对某湿陷性黄土地基采用灰土挤密桩加固,采用等边三角形布桩,桩距1.0m,桩长6.0m,加固前地基土平均干密度,平均含水率,为达到较好的挤密效果,让地基土接近最优含水率,拟在三角形形心处挖孔预渗水增湿,场地地基土最优含水率,渗水损耗系数k可取1.

1,试求每个浸水孔需加水量。

解一根灰土挤密桩所承担的处理面积。

相应体积。相应土质量。

含水质量。浸水后土含水质量。

增加的水量为。

需加水量。4-79 某地基饱和软黏土层厚度15m,软黏土层中某点土体天然抗剪强度= 20kpa,三轴固结不排水抗剪强度指标,,该地基采用大面积堆载预压加固,预压荷载为120kpa,堆载预压到120d时,该点土的固结度达到0.75,试求此时该点土体抗剪强度。

解对正常固结饱和黏性土地基,某点某一时间的抗剪强度为。

式中: -t时刻,该点的抗剪强度;

—地基土天然抗剪强度;

—预压荷载引起的该点的附加竖向应力;

—该点土的固结度;

—三轴固结不排水压缩试验的内摩擦角。

4-82 大面积填海造地工程平均海水深约2.0m,淤泥层平均厚度为10.0m,重度为15kn/m3,采用e-lgp曲线计算该淤泥层固结沉降,已知该淤泥层属正常固结土,压缩指数= 0.

8,天然孔隙比=2.33,上覆填土在淤泥层中产生的附加应力按120kpa计算,试求该淤泥层固结沉降量。

解计算正常固结沉降时,由压缩曲线确定的压缩指数时,按下列公式计算固结沉降。

式中:—第i层土自重应力的平均值;

—第i层土附加应力的平均值;

一第i层土的初始沉降比。

4-83 某松散砂土地基,,,采用挤密砂桩加固,砂桩采用正三角形布置,间距s=1.6m,孔径d=0.6m,桩孔内填料就地取材,填料相对密实度和挤密后场地砂土的相对密实度相同,不考虑振动下沉密实和填料充盈系数,则每根桩孔内需填入松散砂()多少方。

解砂桩三角形布桩。

不考虑振动下沉密实作用。

s=1.6m,d=0.6m,

天然状态孔隙率。

挤密后孔隙率。

4-85 采用水泥土搅拌桩加固地基,桩径d=0.5m,等边三角形布置,复合地基置换率m=0.18,桩间土承载力特征值,桩间土承载力折减系数,现要求复合地基承载力特征值达到160kpa,问水泥土抗压强度平均值(90天龄期的折减系数, =0.

3)。解 , 4-86 某工程要求地基加固后承载力特征值达到155kpa,初步设计采用振冲碎石桩复合地基加固,桩径取d=0.6m,桩长取l=10m,正方形布桩,桩中心距为1.5m,经试验得桩体承载力特征值为=450kpa,复合地基承载力特征值为140kpa,未达到设计要求,问在桩径、桩长和布桩形式不变的情况下,桩中心距最大为何值时才能达到设计要求。

解m=0.1674

4-87 某地基软黏土层厚18m,其下为砂层,土的水平向固结系数为ch=3.0×10-3cm2/s,现采用预压法固结,砂井作为竖向排水通道打至砂层顶,砂井直径为,井距2. 8m,等边三角形布置,预压荷载为120kpa,在大面积预压荷载作用下按《建筑地基处理技术规范》(解等边三角形布井,竖井有效排水直径为。

t=2.8m

井径比。打砂井后的竖向固结度很小可忽略,主要是径向固结度,按太沙基单向固结理论计算。

4-88 某软黏土地基天然含水率,液限,采用强夯置换法进行地基处理,夯点采用正三角形布置,间距2.5m,成墩直径为1.2m,根据检测结果,单墩承载力特征值为,试按《建筑地基处理技术规范》(jgj 79 -2002)计算处理后该地基的承载力特征值。

解 根据规范jgj 79-2002第6.2.21条,对软黏土采用强夯置换法确定墩地基承载力时,不考虑墩间土作用。

4-92 某湿陷性黄土地基采用碱液法加固,已知灌注孔长度l0m,有效加固半径0.4m,黄土天然孔隙率为50%,固体烧碱中naoh含量为85%,要求配置碱液浓度100g/l,设充填系数=0.68,工作条件系数β取1.

1,试求每孔灌注固体烧碱量。

解每孔碱液灌注量v

每1 m3碱液中投入固体烧碱量=1000m/p

m为碱液浓度m=100g/l=

p为固体烧碱中naoh含量p=0.85

1000×0.1/0.85=117.6kg

每孔需固体烧碱量117.6 ×1.95=229.4kg

4-91 某地基采用深层搅拌桩复合地基,桩截面面积= 0.385m2,单桩承载力特征值=200kn,桩间土承载力特征值= 60kpa,要求复合地基承载力特征值=150kpa,试求桩土面积置换率(β=0.6)。

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