水泥罐基础方案.docx
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水泥罐基础方案.docx
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水泥罐基础方案
水泥罐基础方案
一、编制依据
《建筑地基基础设计规》(GB50007-2011);
《建筑结构荷载规》(GB50009-2012);
《混凝土结构设计规》(GB50010-2010);
省《建筑地基基础设计规》(DBJ15-31-2003);
XXXXXXX场地岩土工程详细勘察报告;
参《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
水泥罐厂家提供资料
二、工程概况
拟建XXXXXXX工程场地位于市金湾区红旗镇红旗中学北面,场地南侧为白藤二路,西侧为“美景新村”住宅小区。
三期工程场地围共布置建筑物14栋,分为A、B区。
A区拟建6栋7F建筑(22-27栋)和4栋17F建筑(36-39栋),B区拟建4栋33F建筑(50-53栋)。
其中基坑支护工程采用钻孔灌注桩(支护桩)、双管旋喷桩、水泥土搅拌桩、冠梁及支撑、喷砼护面等支护方式。
双管旋喷桩、水泥土搅拌桩加固材料为pc32.5、pc42.5硅酸盐水泥,拟在现场设5-6个水泥灰罐安放场地,确保覆盖全场周围,具体位置见详施工现场平面布置图。
每个安放场地设1个50-60T的散装水泥罐,水泥罐四角部位长宽为2.7M*2.7M,高约8.2m,按厂家提供的尺寸定位图设计基础图。
三、基础设计
查阅地质勘察报告,水泥灰罐选址所参考的勘探孔为ZK2、ZK19、ZK38、ZK67、ZK89,地表以下有层厚5.8~7.9m的人工填土,因场地开挖平整,后测取填土平均值为4.8m。
地质勘察资料中各土层特性指标建议值如下表
根据详勘报告柱状表中显示,填土下为淤泥,但结合整个场地地质特点,验算时需按有软弱下卧层考虑。
表11各地层工程特性指标建议值
指标
地层
承载力特征值
fak(kPa)
压缩模量Es
(MPa)
变形模量E0
(MPa)
人工填土①
90
3.0
淤泥②1
35
1.82
粘土②2
160
4.17
粗砂②3
120
5.0
粘土②4
150
4.32
砾质粘性土③
240
5.07
55
全风化花岗岩④1
460
90
强风化花岗岩④2
650
160
注:
1)当基础砌置于不同地层之上或下卧层性质变化较大时,应考虑不均匀沉降对上部结构的影响。
2)抗剪强度为直接快剪指标
水泥罐定位时,已现场查看,尽量避开回填区。
在开挖基础时,若发现地质松软或有垃圾等杂物时要求换填石粉,并用机械分层夯实,每层厚度不大于400㎜。
一)、基础
结合本公司以往项目的成功经验,及厂家提供的相关数据,水泥罐顶离地面高度为8.2米,拟采用筏板基础,基础尺寸为4米x4米,基础布置拟采用2排HRB335Φ20200钢筋网。
基础具体方案,详后附图。
二)、防雷接地
连接接地装置,应该注意以下事项:
1、基础中应埋入人工接地极,用4根Φ14钢筋打入基础下方地基不小于3米;
2、水泥罐体与基础预留的角钢或者钢筋束,双面焊接不小于100㎜,单面焊接时不小于200㎜;
3、防雷接地保护装置的电阻不超过4欧姆;
4、接地装置应由专人安装,因为接地电阻率视时间和当地条件的不同有很大变化,而且测定电阻时要用高精密的仪器。
5、水泥罐地脚间距为2.7米,4地脚嵌入罐底承台应不小于40厘米,详后附图。
三)、抗倾覆措施及后期监测情况
灰罐采用筏板基础,罐体四周部位用4根直径不低于1.0CM的钢丝绳斜拉加固,确保水泥灰罐的防风加固措施。
我司安设完灰罐基础后,实行基础位移和沉降监测,监测频率为3天/次,遇连续雨天和大风天气,加强观测频率。
四、土方开挖、基础施工
基础顶面比自然地坪高100㎜,绝对标高约3.219米,开挖0.6米深,验收地基土。
需要换填时,原则上换填深度不大于0.6米,具体尺寸现场验收时确定。
分层夯实后,浇筑C10砼垫层。
在基坑土方开挖完成后及时浇筑100厚C10砼垫层,基础模板采用砌体为M5水泥砂浆砌筑200砖墙。
底板与反梁砼分两次浇筑。
反梁砼浇筑前,预埋件位置、标高等应验收合格。
为确保灰罐基础的排水措施,我司拟在施工完成的基础周围,施工排水沟,确保灰罐基础处在干燥的情况下施工。
五、施工过程中的防尘措施及安全措施
对类似水泥的易飞扬细颗料散体材料,现场采用水泥罐,水泥罐四周采用彩条遮盖。
水泥罐输入水泥时,应将安全阀门口采用安全防护袋进行整体罩住,防止水泥灰四散、飞扬。
水泥运输时采用彩条遮盖或其他方式防止遣散、飞扬;卸装时要小心轻放,不得抛撒、最大限度地减少扬尘。
水泥罐周围应按照消防要求,合理的摆放灭火器等消防设备。
五、灰罐拆除计划
我司在安设灰罐基础位置时,已充分考虑对基坑支护搅拌桩的施工和桩基础施工的场地影响情况,灰罐的安设避开桩基础位置与基坑支护桩的桩位。
灰罐基础拟在坡顶和坑底加固水泥搅拌桩施工完成后,以及基坑开挖前进行拆除工作,确保基坑土方开挖顺利进行。
六、基础计算书
基础验算过程,参塔吊板式基础计算书。
1)、荷载计算
1、自身荷载标准值
自重G0(kN)
600
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
基本风压ω0(kN/m2)
0.75
地面粗糙度
B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区)
风振系数βz
1.59
风压等效高度变化系数μz
0.48
风荷载体型系数μs
0.95
风荷载标准值ωk(kN/m2)
0.75×1.59×0.48×1.32×0.95=0.72
3、水泥罐传递至基础荷载标准值
工作状态
竖向荷载标准值Fk(kN)
600
水平荷载标准值Fvk(kN)
Mwk=ωklah2/10=0.72*2.1*8.2*8.2/10=10.167
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
10.167*2.1=21.35
4、水泥罐传递至基础荷载设计值
工作状态
竖向荷载设计值F(kN)
1.2F=1.2×600=720
水平荷载设计值Fv(kN)
1.4Fvk=1.4×10.167=14.955
倾覆力矩设计值M(kN·m)
21.35*1.4=29.89
二)、基础验算
基础布置
基础底板长宽(m)
4
基础梁高度h(m)
0.5
反梁长(m)
4
反梁宽(m)
0.5
基础参数
基础混凝土强度等级
C30
基础混凝土自重γC(kN/m3)
25
基础上部覆土厚度h'(m)
0
基础混凝土保护层厚度δ(mm)
40
地基属性
地基承载力特征值fak(kPa)
90
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ(kN/m)
18.2
基础底面以上土的加权平均重度γm(kN/m3)
18.2
基础埋置深度d(m)
0.5
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
90
软弱下卧层
基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)
5
地基压力扩散角θ(°)
20
软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)
35
基础及其上土的自重荷载标准值:
Gk=AhγC=16×0.5×25=200kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G=1.35Gk=1.35×200=270kN
荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:
Mk''=21.35kN·m
Fvk''=10.167/1.2=8.4725kN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''=29.89kN·m
Fv''=Fv/1.2=14.955/1.2=12.4625kN
基础长宽比:
l/b=4/4=1=1.1,基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=4×42/6=10.667m3
Wy=bl2/6=4×42/6=10.667m3
相应于荷载效应标准组合时,同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩:
Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=21.35×4/(42+42)0.5=15.10kN·m
Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=21.35×4/(42+42)0.5=15.10kN·m
1、偏心距验算
相应于荷载效应标准组合时,基础边缘的最小压力值:
Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=(600+200)/16-15.1/10.667-15.1/10.667=47.168kPa>0
偏心荷载合力作用点在核心区。
2、基础底面压力计算
Pkmin=10.612kPa
Pkmax=(Fk+Gk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wy
=(600+200)/16+15.1/10.667+15.1/10.667=52.83kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(600+200)/(4×4)=50kN/m2
4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=90.00kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=50Pa=fa=90kPa
满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=52.83kPa=1.2fa=1.2×90=108kPa
满足要求!
5、基础抗剪验算
基础有效高度:
h0=h-δ=820-(40+20/2)=770mm
X轴方向净反力:
Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(600/16.000-(21.35+10.167×0.500)/10.667)=47.28kN/m2
Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(600/16.000+(21.35+10.167×0.500)/10.667)=53.97kN/m2
基底平均压力设计值:
px=(Pxmax+Pxmin)/2=(53.97+47.28)/2=50.625kN/m2
基础所受剪力:
Vx=|px|(b-B)l/2=50.625×(4-2.7)×4/2=131.625kN
X轴方向抗剪:
h0/l=(500-50)/(4000-2700)=0.346=4
0.25βcfclh0=0.25×1×14.3×1300×450=2091.4kN=Vx=131.625kN
满足要求!
6、软弱下卧层验算
基础底面处土的自重压力值:
pc=dγm=0.5×18.2=9.1kPa
下卧层顶面处附加压力值:
pz=lb(Pk-pc)/((b+2ztanθ)(l+2ztanθ))
=(4×4×(50-9.1))/((4+2×4×tan20°)×(4+2×4×tan20°))=13.698kPa
软弱下卧层顶面处土的自重压力值:
pcz=zγ=5×18.2=91kPa
软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值
faz=fazk+ηbγ(b-3)+ηdγm(d+z-0.5)
=35.00+0.30×18.20×(4.00-3)+1.60×18.20×(4.00+0.5-0.5)=156.94kPa
作用在软弱下卧层顶面处总压力:
pz+pcz=13.698+91=104.698kPa=faz=156.94kPa
满足要求!
三)、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB335Φ20300
基础底部短向配筋
HRB335Φ20300
1、基础弯距计算
基础X向弯矩:
MⅠ=(b-B)2pxl/8=(4-2.7)2×65.825×4/8=55.62kN·m
2、基础配筋计算
αS1=MⅠ/(α1fcbh02)=55.62×106/(1×14.3×4000×4502)=0.0048
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.0048)0.5=0.00481
γS1=1-ζ1/2=1-0.00481/2=0.998
AS1=MⅠ/(γS1h0fy1)=55.62×106/(0.998×450×270)=433.95mm2
基础底需要配筋:
A1=max(433.95,ρbh0)=max(433.95,0.0015×4000×450)=2700mm2
基础底长向实际配筋:
As1'=4082mm2=A1=2700mm2
满足要求!
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