混凝土地坪承载力计算第一版.docx
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混凝土地坪承载力计算第一版
混凝土地坪承载力计算
对于500T吊机地面承载力计算
1.道路构造
（1）——对应1#、3#支腿
2.道路基础承载力：
本次重点分析混凝土路面的承载力情况及道路下卧层承载力验算。
由原设计单位设计的底基层250厚碎砾石碾压密实，30厚粗砂垫层应该符合道路基础的要求。
3.查表可得C25混凝土参数如下：
轴心抗压强度标准值fck=16.7N/mm2
抗拉强度标准值ftk=1.78N/mm2
抗剪强度ft=4N/mm2
4.假设3.5*2.5*0.3钢板为基础，以道路结构层为持力层，参照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011进行近似计算，已知吊车支腿最大荷126t，相当于1260KN，钢板重量20.6T，相当于206KN。
1 计算混泥土地面附加应力：
（1260+206）/2.5*3.5=167.5KN/M2<16700KN/M2满足抗压要求
2 计算混泥土地面剪切应力：
（1260+206）/（（2.5+3.5）*2*0.2）=610KN/M2<4000KN/M2满足抗剪要求
3 下卧层承载力验算：
1）已知基础宽度b=2.5M,长度L=3.5M，基础埋深d=0M，持力层厚度z=0.2+0.03+0.25=0.48M，下卧层承载力取fak=110kpa
层号
土名
静力触探
平均值
静探成果
土试成果
标贯
综合成果
qc
（MPa）
fs
（kPa）
fak
（kPa）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
fak
（kPa）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
②
粉砂夹粉土
2.916
24.2
117
100
8.08
133
110
8.0
③
淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂
0.851
13.3
79
57
4.15
70
4.0
④
粉质粘土夹薄层粉砂
1.634
34.4
112
100
5.84
100
5.5
⑤
粉砂夹粉土
6.881
57.6
223
161
11.96
178
170
11.0
⑥
粉质粘土
1.494
24.5
145
140
6.33
140
6.0
2）持力层为混泥土结构，查表取其重度r=24KN/M3
3）按下卧层土性指标，对粉砂夹粉土的地基承载力修正：
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=110kpa
式中：
fa——修正后的地基承载力特征值（kPa）；
fak——地基承载力特征值（kPa），按本规范第5.2.3条的原则确定；
ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表5.2.4取值；
γ——基础底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；
b——基础底面宽度（m），当基础底面宽度小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值；γm——基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土层取有效重度
d——基础埋置深度（m）
4）计算下卧层顶面处土的自重压力：
Pcz=r*dz=24*0.48kpa=11.52kpa
5）确定地基压力扩散角度θ：
依据规范6.5条：
岩石一般可视为不可压缩地基，上部荷载通过基础传递到岩石地基上时，基底应力以直接传递为主，应力呈柱形分布，当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时，部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散，基底压力呈钟形分布。
验算岩石下卧层强度时，其基底压力扩散角可按θ30°～40°考虑，
Tanθ=（0.577-0.839）。
6）计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc
Pk=（Fk+Gk）/A=（1260+206）/3.5*2.5=1047.14Kpa
Pc=r*d=0Kpa
7）计算下卧层顶面处附加压力Pkz
Pkz=b*L（Pk-Pc）/（b+2Ztanθ）（（L+2Ztanθ）
=3.5*2.5*（1047.14-0）/（3.5+2*0.48*0.577）（2.5+2*0.48*0.577）
=740.08Kpa
8）验算下卧层承载力：
Pkz+Pcz=740.08+11.52=751.6Kpa>110Kpa不满足承载力要求。
通过增加第二块钢板以扩大地坪抗剪截面，钢板6.0*2.4*0.03，剪切强度320MPa
9）计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc
Pk=（Fk+Gk）/A=（1260+206+33.9）/6.0*2.4=104.16Kpa
Pc=r*d=0Kpa
10）计算下卧层顶面处附加压力Pkz
Pkz=b*L（Pk-Pc）/（b+2Ztanθ）（（L+2Ztanθ）
=6.0*2.4*（104.16-0）/（6.0+2*0.48*0.577）（2.4+2*0.48*0.577）
=77.47Kpa
11）验算下卧层承载力：
Pkz+Pcz=77.47+11.52=88.99Kpa<110Kpa满足承载力要求。
1.道路构造
（2）——对应4#支腿
2.道路基础承载力：
本次重点分析混凝土路面的承载力情况及道路下卧层承载力验算。
由原设计单位设计的底基层200厚碎砾石碾压密实应该符合道路基础的要求。
3.查表可得C30混凝土参数如下：
轴心抗压强度标准值fck=20.1N/mm2
抗拉强度标准值ftk=0.20N/mm2
抗剪强度ft=4.5N/mm2
4.假设3.5*2.5*0.3钢板为基础，以道路结构层为持力层，参照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011进行近似计算，已知吊车支腿最大荷126t，相当于1260KN，钢板重量20.6T，相当于206KN。
4 计算混泥土地面附加应力：
（1260+206）/2.5*3.5=167.5KN/M2<20100KN/M2满足抗压要求
5 计算混泥土地面剪切应力：
（1260+206）/（（2.5+3.5）*2*0.2）=610KN/M2<4500KN/M2满足抗剪要求
6 下卧层承载力验算：
12）已知基础宽度b=2.5M,长度L=3.5M，基础埋深d=0M，持力层厚度z=0.2+0.2=0.40M，下卧层承载力取fak=110kpa
层号
土名
静力触探
平均值
静探成果
土试成果
标贯
综合成果
qc
（MPa）
fs
（kPa）
fak
（kPa）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
fak
（kPa）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
②
粉砂夹粉土
2.916
24.2
117
100
8.08
133
110
8.0
③
淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂
0.851
13.3
79
57
4.15
70
4.0
④
粉质粘土夹薄层粉砂
1.634
34.4
112
100
5.84
100
5.5
⑤
粉砂夹粉土
6.881
57.6
223
161
11.96
178
170
11.0
⑥
粉质粘土
1.494
24.5
145
140
6.33
140
6.0
13）持力层为混泥土结构，查表取其重度r=24KN/M3
14）按下卧层土性指标，对粉砂夹粉土的地基承载力修正：
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=110kpa
式中：
fa——修正后的地基承载力特征值（kPa）；
fak——地基承载力特征值（kPa），按本规范第5.2.3条的原则确定；
ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表5.2.4取值；
γ——基础底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；
b——基础底面宽度（m），当基础底面宽度小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值；γm——基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土层取有效重度
d——基础埋置深度（m）
15）计算下卧层顶面处土的自重压力：
Pcz=r*dz=24*0.40kpa=9.6kpa
16）确定地基压力扩散角度θ：
依据规范6.5条：
岩石一般可视为不可压缩地基，上部荷载通过基础传递到岩石地基上时，基底应力以直接传递为主，应力呈柱形分布，当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时，部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散，基底压力呈钟形分布。
验算岩石下卧层强度时，其基底压力扩散角可按θ30°～40°考虑，
Tanθ=（0.577-0.839）。
17）计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc
Pk=（Fk+Gk）/A=（1260+206）/3.5*2.5=1047.14Kpa
Pc=r*d=0Kpa
18）计算下卧层顶面处附加压力Pkz
Pkz=b*L（Pk-Pc）/（（b+2Ztanθ）*（L+2Ztanθ））
=3.5*2.5*（1047.14-0）/（3.5+2*0.48*0.577）（2.5+2*0.48*0.577）
=740.08Kpa
19）验算下卧层承载力：
Pkz+Pcz=740.08+9.6=749.68Kpa>110Kpa不满足承载力要求。
通过增加第二块钢板以扩大地坪抗剪截面，钢板6.0*2.4*0.03，剪切强度320MPa
20）计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc
Pk=（Fk+Gk）/A=（1260+206+33.9）/6.0*2.4=104.16Kpa
Pc=r*d=0Kpa
21）计算下卧层顶面处附加压力Pkz
Pkz=b*L（Pk-Pc）/（b+2Ztanθ）（（L+2Ztanθ）
=6.0*2.4*（104.16-0）/（6.0+2*0.48*0.577）（2.4+2*0.48*0.577）
=77.47Kpa
22）验算下卧层承载力：
Pkz+Pcz=77.47+9.6=87.07Kpa<110Kpa满足承载力要求。
1.道路构造（3）——对应2#支腿
2.道路基础承载力：
本次重点分析混凝土路面的承载力情况及道路下卧层承载力验算。
由原设计单位设计的底基层200厚碎砾石,块石垫层300厚，碾压密实应该符合道路基础的要求。
3.查表可得C30混凝土参数如下：
轴心抗压强度标准值fck=20.1N/mm2
抗拉强度标准值ftk=0.20N/mm2
抗剪强度ft=4.5N/mm2
4.假设3.5*2.5*0.3钢板为基础，以道路结构层为持力层，参照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011进行近似计算，已知吊车支腿最大荷126t，相当于1260KN，钢板重量20.6T，相当于206KN。
7 计算混泥土地面附加应力：
（1260+206）/2.5*3.5=167.5KN/M2<20100KN/M2满足抗压要求
8 计算混泥土地面剪切应力：
（1260+206）/（（2.5+3.5）*2*0.22）=555.3KN/M2<4500KN/M2满足抗剪要求
9 下卧层承载力验算：
23）已知基础宽度b=2.5M,长度L=3.5M，基础埋深d=0M，持力层厚度z=0.22+0.2+0.3=0.72M，下卧层承载力取fak=110kpa
层号
土名
静力触探
平均值
静探成果
土试成果
标贯
综合成果
qc
（MPa）
fs
（kPa）
fak
（kPa）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
fak
（kPa）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
②
粉砂夹粉土
2.916
24.2
117
100
8.08
133
110
8.0
③
淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂
0.851
13.3
79
57
4.15
70
4.0
④
粉质粘土夹薄层粉砂
1.634
34.4
112
100
5.84
100
5.5
⑤
粉砂夹粉土
6.881
57.6
223
161
11.96
178
170
11.0
⑥
粉质粘土
1.494
24.5
145
140
6.33
140
6.0
24）持力层为混凝土结构，查表取其重度r=24KN/M3
25）按下卧层土性指标，对粉砂夹粉土的地基承载力修正：
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=110kpa
式中：
fa——修正后的地基承载力特征值（kPa）；
fak——地基承载力特征值（kPa），按本规范第5.2.3条的原则确定；
ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表5.2.4取值；
γ——基础底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；
b——基础底面宽度（m），当基础底面宽度小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值；γm——基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土层取有效重度
d——基础埋置深度（m）
26）计算下卧层顶面处土的自重压力：
Pcz=r*dz=24*0.72kpa=17.28kpa
27）确定地基压力扩散角度θ：
依据规范6.5条：
岩石一般可视为不可压缩地基，上部荷载通过基础传递到岩石地基上时，基底应力以直接传递为主，应力呈柱形分布，当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时，部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散，基底压力呈钟形分布。
验算岩石下卧层强度时，其基底压力扩散角可按θ30°～40°考虑，
Tanθ=（0.577-0.839）。
28）计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc
Pk=（Fk+Gk）/A=（1260+206）/3.5*2.5=1047.14Kpa
Pc=r*d=0Kpa
29）计算下卧层顶面处附加压力Pkz
Pkz=b*L（Pk-Pc）/（（b+2Ztanθ）*（L+2Ztanθ））
=3.5*2.5*（1047.14-0）/（3.5+2*0.48*0.577）（2.5+2*0.48*0.577）
=740.08Kpa
30）验算下卧层承载力：
Pkz+Pcz=740.08+17.28=757.36Kpa>110Kpa不满足承载力要求。
通过增加第二块钢板以扩大地坪抗剪截面，钢板6.0*2.4*0.03，剪切强度320MPa
31）计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc
Pk=（Fk+Gk）/A=（1260+206+33.9）/6.0*2.4=104.16Kpa
Pc=r*d=0Kpa
32）计算下卧层顶面处附加压力Pkz
Pkz=b*L（Pk-Pc）/（b+2Ztanθ）（（L+2Ztanθ）
=6.0*2.4*（104.16-0）/（6.0+2*0.48*0.577）（2.4+2*0.48*0.577）
=77.47Kpa
33）验算下卧层承载力：
Pkz+Pcz=77.47+17.28=94.75Kpa<110Kpa满足承载力要求。
对于260T吊机地面承载力计算
1.道路构造——对应1#、2#、3#、4#支腿
2.查表可得C25混凝土参数如下：
轴心抗压强度标准值fck=16.7N/mm2
抗拉强度标准值ftk=1.78N/mm2
抗剪强度ft=4N/mm2.
3.假设2.0*2.0*0.02钢板为基础，以道路结构层为持力层，参照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011进行近似计算，已知吊车支腿最大荷49t，相当于490KN，钢板重量0.628T，相当于6.28KN。
10 计算混泥土地面附加应力：
（49+6.28）/2.0*2.0=13.82KN/M2<1670KN/M2满足抗压要求
11 计算混泥土地面剪切应力：
（49+6.28）/（（2.0+2.0）*2*0.2）=34.5KN/M2<4000KN/M2满足抗剪要求
12 下卧层承载力验算：
34）已知基础宽度b=2.0M,长度L=2.0M，基础埋深d=0M，持力层厚度z=0.2+0.03+0.25=0.48M，下卧层承载力取fak=110kpa
层号
土名
静力触探
平均值
静探成果
土试成果
标贯
综合成果
qc
（MPa）
fs
（kPa）
fak
（kPa）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
fak
（kPa）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
②
粉砂夹粉土
2.916
24.2
117
100
8.08
133
110
8.0
③
淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂
0.851
13.3
79
57
4.15
70
4.0
④
粉质粘土夹薄层粉砂
1.634
34.4
112
100
5.84
100
5.5
⑤
粉砂夹粉土
6.881
57.6
223
161
11.96
178
170
11.0
⑥
粉质粘土
1.494
24.5
145
140
6.33
140
6.0
35）持力层为混泥土结构，查表取其重度r=24KN/M3
36）按下卧层土性指标，对淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂的地基承载力修正：
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=110kpa
式中：
fa——修正后的地基承载力特征值（kPa）；
fak——地基承载力特征值（kPa），按本规范第5.2.3条的原则确定；
ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表5.2.4取值；
γ——基础底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；
b——基础底面宽度（m），当基础底面宽度小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值；γm——基础底面以上土的加权平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土层取有效重度
d——基础埋置深度（m）
37）计算下卧层顶面处土的自重压力：
Pcz=r*dz=24*0.48kpa=11.52kpa
38）确定地基压力扩散角度θ：
依据规范6.5条：
岩石一般可视为不可压缩地基，上部荷载通过基础传递到岩石地基上时，基底应力以直接传递为主，应力呈柱形分布，当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时，部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散，基底压力呈钟形分布。
验算岩石下卧层强度时，其基底压力扩散角可按θ30°～40°考虑，
Tanθ=（0.577-0.839）。
39）计算基底平均压力Pk和土的自重压力Pc
Pk=（Fk+Gk）/A=（49+6.28）/（2.0*2.0）=13.82Kpa
Pc=r*d=0Kpa
40）计算下卧层顶面处附加压力Pkz
Pkz=b*L（Pk-Pc）/（b+2Ztanθ）（（L+2Ztanθ）
=2.0*2.0*（13.82-0）/（2.0+2*0.48*0.577）（2.0+2*0.48*0.577）
=8.47Kpa
41）验算下卧层承载力：
Pkz+Pcz=8.47+11.52=19.99Kpa<110Kpa满足承载力要求。
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