粉罐基础施工方案
1、 粉罐基础布置图
粉罐基础受到如图1-1所示的竖向作用力。
图1-1 粉罐基础平面图
2、验算地基承载力 （1）上部荷载总和为
F =350×8+500×8=6800KN
（2）筏形基础自重
G =118×1×2.5×10=2950KN （3）地基反力平均值
p =F +G A
=
6800+2950
=82.627kPa 118
（4）粉罐基础做换填处理
基础下面填筑1.5m 厚的大块片石，片石基础平面周围轮廓尺寸比粉罐基础大1m ，起到扩散应力的作用。片石基础顶面能承受的荷载应为片石基础基地的应力与片石基础周围摩擦力的总和。
片石基础受到基地最大的反作用力为： F max =172×100+84.375×25=19309.375kN 粉罐基础能承受的最大地基反力为：
σmax =
F max
=163.64 kPa A
注：粉灌基础所处持力层为粉质粘土层，地基承载力容许值σ0=100 kPa ，土体摩阻力标准值τi =25 kPa。
P =82.627 kPa＜σmax =163.64kPa （满足）
（5）根据粉罐基础顶面所受作用力特征，基础对地基的最大作用力出现在x 轴以上的基础上边缘。
图2-1 基础形心轴x 平面位置图
a 、基础平面的形心
x =
x A A
∑x A =
⎡1⎛10834⨯2+19152⎫⎤⎡1⎛10095⨯2+19152⎫⎤
71128823⨯4744⨯⎢1-⨯ +599323⨯4744-⨯ ⎪⎥⎪⎥⎢310834+191523⎝⎭⎦⎝10095+19152⎭⎦⎣⎣⎡1⎛7214⨯2+10095⎫⎤1⎡⎤
+6907701⨯⎢8842-⨯ +2116332⨯9640+⨯586⎪⎥⎢⎥3⎝10095+7214⎭⎦3⎣⎦⎣⎡1⎛4971⨯2+10834⎫⎤1⎡⎤ -20895988⨯⎢⨯ -1497764⨯2644+⨯602⎪⎥⎢⎥34971+108343⎭⎦⎣⎦⎣⎝
=5.46291×1011mm 3
∑A =(71128823-20895988-1497764)+59932388+6907701+2116332
=117691492mm2
x =4641.72mm
因此通过基础平面形心的x 轴是将x 轴向上平移4641.72mm ，为
图中显示的x ‘。
b 、基础底面对x 轴的惯性矩
将基础绘制为CAD 图，通过几何图形特性查得惯性矩为：
I y =6.6448×10mm
14
4
c ．验算地基承载力
上部荷载合力对筏板产生的弯矩为：
M y =350×（1.128+2.331+0.289+2.839+0.797-0.193-1.852-0.531）+500×（0.753+3.217+0.138+2.595+0.174+1.955+0.143-1.637）
=5350.3kN.m 基地最大反力为： P max =F +G A
+
M y x I y
=82.627+37.37=119.997 kPa
P max ＜σmax =163.64 kPa （满足） （6）考虑风荷载时地基承载力计算
F =A βz μs μz ω0
其中：粉罐受风面积A =（3.6×15+3×15）×2=198m2 风振系数βz =1+
0.48
=1.314 1.53
风荷载体型系数μs 取0.8 风压高度变化系数μz 取1.53
ν221.72
基本风压值ω0===0.294kN/m2
16001600
注：式中ν取值为上虞市附近历年统计最大风速，相当于9级烈风。 F =198×1.314×0.8×1.53×0.294=93.62kN
风荷载对基础产生的弯矩为： M 风= Fh=93.62×7.5=702.15 kN.m
风荷载作用下，粉罐基础产生的最大应力为： P
‘
F +G （M +max =
A
y
+M 风)x I y
=82.627+38.03=120.65 kPa
P ‘max ＜σmax =163.64 kPa （满足）
3、基础内力计算
为方便计算，将粉罐基础简化为条形基础，采用倒楼盖法，在基础受到地基最大反力作用下，条形基础ABEF 产生的内力最大。
图3-1 基础简化为条形基础图
将ABEF 基础视为为长方体形状梁体，顶部受到120.65 kPa 均
布荷载，用结构计算软件midas 建模。
a 、建立模型
b 、剪应力计算 结构剪力图
结构内力剪应力图
根据MIDAS 建模计算，τ=236.35kPa。
c 、弯矩应力计算 结构弯矩图
结构内力弯矩应力图
根据MIDAS 建模计算，σ=361.85kPa 。 d 、结构配筋
根据经验钢筋混凝土内配筋截面面积按混凝土构件截面的0.15%取值。根据建立力学模型时采用的结构尺寸，混凝土构件底部配置钢筋截面面积A 筋=3×0.0015×106=4500mm2
基础底部钢筋间距按20cm 布置，所用钢筋型号为： A 配筋=A 筋/(b/0.2)=4500/(3/0.2)=300mm2
通过钢材截面特性表差得，选用Φ20螺纹钢，其截面面积为312.4 mm 2＞A 配筋 （满足）
e 、配筋检算
通过混凝土结构设计规范查得Φ20螺纹钢的屈服强度为300MPa ，前面由结构计算软件算得基础所受最大弯矩应力σ=361.85kPa＜300MPa 。
混凝土的抗剪强度一般只有其立方体抗压强度的1/17-1/8，本基
础拟采用C30混凝土浇筑，通过混凝土结构设计规范查得C30混凝土抗压强度标准值为20.1 MPa ，算得混凝土的最小抗剪强度
τ砼min =20.1×10/17=1182.35 kPa＞τ=236.35kPa。
3
通过以上检算此基础的设计满足实际承载力要求。 f 、基础配筋图
粉罐基础底部布设20×20cm Φ20钢筋网片，顶部布设20×20cm Φ16钢筋网片，钢筋净保护层大于5cm 。具体布筋图见图3-2基础钢筋布置图。
图3-2 基础钢筋布置图