水泥罐基础方案修改314.docx

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水泥罐基础方案修改314

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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