一、工程概况
本项目为某住宅楼的基础工程设计,采用条形基础形式。根据地质勘察报告,持力层为粉质黏土,承载力特征值fak=180kPa。下卧层为淤泥质粉质黏土,其承载力特征值较低,仅为fak=60kPa。因此,需对软弱下卧层进行验算。
二、计算参数
1. 基础埋深:d=2.0m;
2. 上部结构荷载:Fk=400kN/m;
3. 基础宽度:b=2.5m;
4. 地基土重度:γ=18kN/m³;
5. 持力层厚度:h=3.0m;
6. 下卧层顶面埋深:H=5.0m;
7. 下卧层厚度:Hs=10.0m。
三、计算过程
1. 计算基础底面压力:
p = Fk / b + γd = 400/2.5 + 18×2.0 = 160+36 = 196kPa
2. 计算软弱下卧层顶面处的压力:
pz = p + (H - d)γ = 196 + (5-2)×18 = 196+54 = 250kPa
3. 计算软弱下卧层顶面处的附加应力:
pzi = pz - fak = 250 - 60 = 190kPa
4. 验算软弱下卧层承载力:
根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)第5.2.7条,当pz+fak≤2fak时,可不进行深度修正和宽度修正,直接满足要求。
pz + fak = 250 + 60 = 310kPa
2fak = 2×60 = 120kPa
因此,pz + fak > 2fak,需进行深度修正和宽度修正。
5. 深度修正:
γm = (γ1h1 + γ2h2)/(Hs1 + Hs2)
= (18×3 + 19×7)/(3+7) = 18.6kN/m³
fd = fak + γm(Hs - d)
= 60 + 18.6×(10-2)
= 60 + 148.8
= 208.8kPa
6. 宽度修正:
fb = fd + ηbγ(b - 3)
= 208.8 + 0.3×18.6×(2.5-3)
= 208.8 - 1.674
= 207.126kPa
pz + fb = 250 + 207.126 = 457.126kPa
2fb = 2×207.126 = 414.252kPa
pz + fb > 2fb,仍不满足要求。
四、结论
经过深度修正和宽度修正后,软弱下卧层的承载力仍不能满足要求。建议调整基础尺寸或采用其他基础形式,如桩基础,以确保地基稳定性。