1、5.7.10 基础 设计 1、处理范围 根据上节稳定分析结论和地质分析， 各站闸基和站基所在土层标贯击数都较低，允许承载力都不大，不适宜作为天然地基，考虑 到整个泵站主要建筑物的变形协调以沉降、长久 安全等 因素 ，本次拟对进水闸、挡墙和站身 、出水箱涵 均进行地基处理。 2、基础处理设计 根据对各站地层结构、土质条件等分析，泥汊北站和百子桥站选用水泥搅拌桩进行加固 ； 百子桥站站基所在的粉质壤土层厚度太大，考虑用水泥搅拌桩，桩长 超过 10m，施工难度 较 大，施工质量难以保证，综合考虑选用 灌注 桩基础进行加固处理 ；下山矶站、水渡站、皂 河站 选用 钻孔灌注 桩基础进行加固处理 。 a)
2、水泥搅拌桩设计 根据同类工程设计经验，搅拌桩直径采用 0.5m，水泥掺入比按 15%计，桩距取 1.0 m，桩土置换率为 0.196，桩底深入基础下一层 1.5m 控制。 根据搅拌桩的作用机理可知，所形成的水泥土桩体与桩周土组成复合地基共同承担建筑物荷载，由于二者刚度相差较大，桩体与桩间土如何分担建筑物荷载是较为复杂的问题，目前，可按建筑地基处理技术规范（ JGJ79-91）经验公式计算。 fsp.k=Rk.m/Ap+ （ 1-m） fsk 式中： fsp.k 复合地基承载 力标准值 （ kPa） ； fsk桩间土承载力标准值 （ kPa） ； m 桩土置换率 ； Ap 水泥土桩体横截面积 （
3、 m2） ； 桩尖土承载力折减系数，桩尖为硬土可取 0.1 0.4； Rk 单桩竖向承载力。 通过计算，翼墙地基加固后，复合地基承载能力标准值为 142.66kPa，可以满足各站主要建筑物承载力要求。 b)灌注桩设计 根据同类工程设计经验， 灌注 桩直径采用 0.8m，桩 中心间 距取 4 m， 桩长按 16m 设计，由于桩端土质较差，桩顶荷载主要由桩侧摩擦阻力承担。 各站主要建筑物底板下桩数一般都超过 3 根，根据建筑桩基技术规范（ JGJ94-94） ,采用下式计算复合基桩向承载力： CCKCPPKPSSKS QQQR / 式中： PKSK QQ 、 分别为单桩总极限侧阻力、单桩总极限端阻
4、力标准值； CKQ 相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值； CPS 、 分别为桩侧阻群桩效应系数、桩端阻群桩效应系数、承台底土阻力群桩效 应系数： CPS 、 分别为桩侧阻抗力分项系数、桩端阻抗力分项系数、承台底阻抗力分项系数。 经初步计算，复合基桩竖向承载力设计值 R=161Kpa，可以满足各建筑物承载力要求。 c) 钻孔灌注桩设计 根据工程拟建区工程地质条件，参照相关工程设计经验，本工程建筑物基础处理采用钻孔灌注桩，按照地质报告提供的地质土层情况，设计为摩擦桩。 依据建筑地基基础设计规范（ GB50007-2002）第 8.5.5 进行桩基础计算： 单桩设计竖向承载力特征值可按
5、下式计算： isiapppaa lquAqR 式中 : Ra 单桩竖向承载力特征值； qpa、 qsia 桩端阻力特征值、桩侧阻力特征值，根据勘探部门提供的地质报告取值； Ap 桩底端横截面面积； up 桩周边长度； li 第 i层岩土的厚度。 依据上述公式分别计算，其计算成果：前池进水池挡土墙基底钻孔灌注桩间距 4.0 m，桩径 0.8m，桩长 16.5m；泵房基底钻孔灌注桩间距 3.0m，桩径 0.8m，桩长 16.0m；压力水箱基底钻孔灌注桩间距 4.0 m，桩径 0.8m，桩长 16.5m；穿堤箱涵基底钻孔灌注桩间距 4.0 m，桩径 0.8m，桩长 15.0m。 5.8 沉降 计算
6、地基处理采用型式有水泥搅拌桩和灌注桩两种型式。 5.8.1 搅 拌桩基础处理后的地基沉降计算 搅拌桩处理后形成的复合地基，其变形包括桩间复合土层的平均压缩变形S1和桩端下未加固土层的压缩变形 S2。 1、 土层的压缩变形 S1 S1可按下式计算： SPZZ E PPS 2( 11 ） SPSP EmmEE )1( 式中： ZP 复合搅拌桩土层顶面的附加压力值（ Kpa） ； 1ZP 复合搅拌桩土层底面的附近压力值（ Kpa） ； SPE 复合搅拌桩土层的压缩模量（ Kpa） ； PE 搅拌桩的压缩模（ Kpa） ； SE 桩间土的压缩模量（ Kpa） ； m 面积置换率。 2、 下未加固土层的
7、压缩变形 S2 S2按建筑地基基础设计规范 (GB 50007-2002)中 公式计算： ni iiiiSiS ZZEPS 1 110 )( 式中： S 地基最终沉降量（ cm） ； S 沉降计算经验系数； n 地基沉降计算范围内所划定的土层数； SiE 基础底面下第 i 层土的压缩模量（ Mpa） ； 1ii ZZ、 泵房基础底面至第 i层土、第 i-1层土的距离（ m）； 1ii 、 基础底面计算点至第 i层土、第 i-1 层土底面范围内平均附加应力系数； 0P 基础底面处有效附加压力。 经过计算，泥汊北站的泵房复合土层压缩变形 S1 3.0mm； S2=84.6mm,最终平均沉降量 S=
8、87.6mm，可以满足泵站设计要求。百子桥站泵房复合土层压缩变形 S1=2.9mm； S2=81.8mm，最终平均沉降量 S=84.7mm。 5.8.2 灌注桩基础处理后的地基沉降计算 灌注桩基础变形根据建筑桩基技术规范（ JGJ94-94） 中公式计算： ni Si iiiie E ZZPS 1 110 式中： S 地基最终沉降量（ cm） ； 基桩沉降计算经验系数； e 基桩等效沉降系数； n 地基沉降计算范围内所划定的土层数； SiE 基础底面下第 i 层土的压缩 模量（ Mpa） ； 1ii ZZ、 泵房基础底面至第 i层土、第 i-1层土的距离（ m） ； 1ii 、 根据矩形长宽比及深度比查表； 0P 基础底面处有效附加压力。 经过计算，泥汊老站一机房和二机房最终平均沉降量约为 90.7mm，下山矶站、水渡站、皂河站最终平均沉降量分别为 80.6mm、 86.8mm、 89.3mm，可以满足泵站设计要求。
