CFG樁復合地基設計方案.doc

上莊家園N28、N34地塊定向安置房項目N28地塊30#、31#、32#樓CFG樁復合地基處理設計方案目 錄一、工程概況：1二、場區(qū)工程地質與水文地質條件1三、CFG樁復合地基設計計算2（一）、設計依據(jù)：2（二）、CFG樁計算2四、CFG樁復合地基設計參數(shù)16一、工程概況：擬建場地位于北京市海淀區(qū)上莊鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府東側。需做地基處理的建筑物30#、31#、32#樓。30#樓建筑物地基持力層為粉質粘土-重粉質粘土層，承載力標準值為110kPa（按最不利土層取值），31#樓建筑物地基持力層為粉質粘土-重粉質粘土層，承載力標準值為110kPa（按最不利土層取值），32#樓建筑物地基持力層為粉質粘土-重粉質粘土、1砂質粘土及粉砂層，承載力標準值為100kPa（按最不利土層取值）。根據(jù)勘察報告提供的地基土參數(shù)，由設計單位提出，地基土承載力和沉降不能滿足設計要求，必須進行地基處理，處理形式為CFG樁復合地基。設計單位要求處理后的復合地基承載力標準值及建筑物最終沉降量滿足以下條件：表1 建筑物設計要求擬建物地基承載力特征值(kPa)最大沉降量(mm)30#樓2105031#樓1805032#樓19050二、場區(qū)工程地質與水文地質條件詳見勘察報告三、CFG樁復合地基設計計算CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁，是由碎石、石屑或砂、粉煤灰、摻適量水泥加水拌和，用各種成樁機制成的高粘結強度的樁型，該樁強度較高和樁間土、褥墊層一起形成復合地基，具有承載力較高和變形較小的特點，可用于加固各類軟弱地基或承載力達不到設計要求的填土地基，具有較為明顯的技術經(jīng)濟優(yōu)勢。 （一）、設計依據(jù)：1、 北京鑫海廈建筑設計有限公司提供的基礎平面圖及設計要求2、 根據(jù)北京京盛工程勘察中心提供的上莊家園居住區(qū)N-28地塊定向安置房西區(qū)33#住宅樓巖土工程詳細勘察報告（詳細勘察）3、 建筑樁基技術規(guī)范（JGJ942008）4、 建筑地基基礎設計規(guī)范（GB500072011）5、 建筑地基處理技術規(guī)范（JGJ792012）6、 建筑樁基檢測技術規(guī)范（JGJ1062014）（二）、CFG樁計算樁端持力層選擇及樁長：依據(jù)規(guī)范應選擇強度高、分布穩(wěn)定的地層為樁端持力層，根據(jù)勘察報告，擬建場區(qū)選擇層粘性土作為樁端持力層。參照土層分布情況確定擬建物基底設計標高及持力層頂標高。CFG樁樁長設計參數(shù)：（如下表）表2：CFG樁樁長設計參數(shù)表擬建物0.000絕對標高(m)基礎形式樁頂標高絕對標高(m)基礎埋深(m)有效樁長(m)布樁數(shù)(根)30#樓41.850筏形基礎32.24-9.4112.0064631#樓42.250筏形基礎37.59-4.9612.0097732#樓42.000筏形基礎39.04-3.7615.006391、30#樓CFG樁計算書-計算項目: 地基處理計算 1- 計算簡圖 - 計算條件 - 基本參數(shù) 地基處理方法：CFG樁法 基礎參數(shù) 基礎類型： 矩形基礎 基礎埋深： 9.780(m) 基礎寬度： 21.430(m) 基礎長度： 89.060(m) 基礎覆土容重： 20.000(kN/m3) 基底壓力平均值： 210.0(kPa) 基底壓力最大值： 210.0(kPa) 土層參數(shù) 土層層數(shù)： 11 地下水埋深： 2.500(m) 壓縮層深度： 37.100(m) 沉降經(jīng)驗系數(shù)： 0.360 地基承載力修正公式： 承載力修正基準深度d0： 0.500(m) 序號 土類型 土層厚 容重 飽和容重 壓縮模量 承載力 鏱 鏳 (m) (kN/m3) (kN/m3) (MPa) (kPa) 1 雜填土 1.800 19.0 - 5.000 50.0 0.000 1.000 2 粉土 0.700 19.2 - 6.440 100.0 0.000 1.000 3 粉砂 1.500 19.8 19.8 18.030 140.0 0.000 1.000 4 粘性土 5.500 19.1 19.1 6.490 110.0 0.000 1.000 5 粘性土 7.500 20.1 20.1 15.300 140.0 0.000 1.000 6 粉土 0.800 20.9 20.9 16.400 180.0 0.000 1.000 7 粘性土 2.200 20.1 20.1 10.180 160.0 0.000 1.000 8 粘性土 6.000 18.9 18.9 10.840 180.0 0.000 1.000 9 粘性土 1.700 20.2 20.2 13.010 200.0 0.000 1.000 10 粉土 1.800 20.0 20.0 16.000 280.0 0.000 1.000 11 粘性土 0.500 20.2 20.2 13.010 200.0 0.000 1.000 *鏱 - 基礎寬度地基承載力修正系數(shù) *鏳- 基礎深度地基承載力修正系數(shù) CFG樁參數(shù) 樁布置形式： 矩形 樁豎向間距： 1.700(m) 樁水平間距： 1.700(m) 樁直徑： 400(mm) 樁長： 12.000(m) 承載力計算公式： 單樁承載力特征值： 390.000(kN) 樁間土承載力折減系數(shù)： 0.950 墊層厚度： 200(mm) 墊層超出樁外側的距離： 200(mm) 基礎邊緣外樁的排數(shù)(橫向)： 0 基礎邊緣外樁的排數(shù)(豎向)： 0 處理土層參數(shù) 土層 天然土層f f提高系數(shù)k 樁間土fsk 天然土層Es 復合地基Es 天然土層 復合地基 5 140.0 1.000 140.0 15.300 28.651 11.9 11.9 6 180.0 1.000 180.0 16.400 27.198 14.4 14.4 7 160.0 1.000 160.0 10.180 17.837 21.4 21.4 8 180.0 1.000 180.0 10.840 17.977 23.0 23.0 *f - 表示原始土層承載力特征值(kPa) *fsk - 表示樁間土承載力特征值(kPa) *Es - 表示壓縮模量(MPa) * - 表示壓力擴散角(度) * 承載力提高系數(shù)和復合地基壓力擴散角為交互參數(shù)； * 天然土層的承載力、壓縮模量為土層參數(shù)，列在這里便于對比； * 天然土層的壓力擴散角、樁間土fsk和復合地基壓縮模量為計算中間結果。-計算結果:-1. 基礎底面處承載力計算 基底平均壓力pk： 210.0(kPa) 基底最大壓力pkmax： 210.0(kPa) 基底自重壓力pc： 115.2(kPa) 置換率m： 0.043 樁間土承載力fsk： 140.0(kPa) 復合地基承載力特征值fspk： 262.2(kPa) 修正后復合地基承載力特征值fz： 371.5(kPa) pk = fz, 滿足！ pkmax = 1.2*fz, 滿足！ 因此復合地基承載力滿足要求！2. 地基處理深度范圍內土層的承載力驗算 土層號 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否滿足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 6 17.00 11.9 80.2 188.1 268.4 481.1 滿足！ 7 17.80 14.4 78.6 196.9 275.4 471.7 滿足！ 8 20.00 21.4 72.1 219.1 291.2 512.1 滿足！3. 下臥土層承載力驗算 土層號 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否滿足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 8 21.98 23.0 66.6 236.7 303.3 411.3 滿足！ 9 26.00 23.0 57.4 272.5 329.9 467.2 滿足！ 10 27.70 23.0 54.1 289.8 344.0 564.6 滿足！ 11 29.50 23.0 51.0 307.8 358.8 502.6 滿足！ * - 土層的應力擴散角 *pz - 下臥層頂面處的附加應力值 *pcz - 下臥層頂面處土的自重壓力值 *fz - 下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值4. 沉降計算沉降計算點坐標(X0,Y0) = (0.000,0.000) 層號 厚度 壓縮模量 Z1 Z2 壓縮量 應力系數(shù)積分值 (m) (MPa) (m) (m) (mm) (z2a2-z1a1) 1 7.22 28.651 0.00 7.22 23.31 7.0473 2 0.80 27.198 7.22 8.02 2.53 0.7252 3 2.20 17.837 8.02 10.22 10.10 1.9012 4 1.98 17.977 10.22 12.20 8.37 1.5880 5 4.02 10.840 12.20 16.22 25.13 2.8740 6 1.70 13.010 16.22 17.92 7.91 1.0857 7 1.80 16.000 17.92 19.72 6.37 1.0745 8 17.38 13.010 19.72 37.10 54.69 7.5067 壓縮模量的當量值： 16.300(MPa) 沉降計算經(jīng)驗系數(shù)： 0.360 總沉降量：0.360 * 138.41 = 49.83(mm) *Z1 - 基礎底面至本計算分層頂面的距離 *Z2 - 基礎底面至本計算分層底面的距離2、31#樓CFG樁計算書-計算項目: 地基處理計算 1- 計算簡圖 - 計算條件 - 基本參數(shù) 地基處理方法：CFG樁法 基礎參數(shù) 基礎類型： 矩形基礎 基礎埋深： 5.650(m) 基礎寬度： 21.870(m) 基礎長度： 45.880(m) 基礎覆土容重： 20.000(kN/m3) 基底壓力平均值： 180.0(kPa) 基底壓力最大值： 180.0(kPa) 土層參數(shù) 土層層數(shù)： 17 地下水埋深： 1.690(m) 壓縮層深度： 28.400(m) 沉降經(jīng)驗系數(shù)： 0.360 地基承載力修正公式： 承載力修正基準深度d0： 0.500(m) 序號 土類型 土層厚 容重 飽和容重 壓縮模量 承載力 鏱 鏳 (m) (kN/m3) (kN/m3) (MPa) (kPa) 1 雜填土 1.300 19.0 - 5.000 50.0 0.000 1.000 2 粉土 0.900 19.2 19.2 6.440 100.0 0.000 1.000 3 粉砂 0.500 19.8 19.8 18.030 140.0 0.000 1.000 4 粉土 1.600 19.2 19.2 6.440 100.0 0.000 1.000 5 粉砂 0.900 19.8 19.8 18.030 140.0 0.000 1.000 6 粘性土 0.800 19.1 19.1 6.490 110.0 0.000 1.000 7 粉土 1.100 20.2 20.2 26.900 160.0 0.000 1.000 8 粘性土 2.600 19.1 19.1 6.490 110.0 0.000 1.000 9 粉土 0.900 20.1 20.1 15.300 180.0 0.000 1.000 10 粘性土 4.000 20.1 20.1 15.300 140.0 0.000 1.000 11 粉土 2.000 20.9 20.9 16.400 180.0 0.000 1.000 12 粘性土 2.900 20.1 20.1 10.180 160.0 0.000 1.000 13 粘性土 3.500 18.9 18.9 10.840 180.0 0.000 1.000 14 粉土 1.800 20.2 20.2 16.700 250.0 0.000 1.000 15 粘性土 3.200 20.2 20.2 13.010 200.0 0.000 1.000 16 粉土 1.200 20.0 20.0 16.000 280.0 0.000 1.000 17 粘性土 2.600 20.2 20.2 13.010 200.0 0.000 1.000 *鏱 - 基礎寬度地基承載力修正系數(shù) *鏳- 基礎深度地基承載力修正系數(shù) CFG樁參數(shù) 樁布置形式： 矩形 樁豎向間距： 1.700(m) 樁水平間距： 1.700(m) 樁直徑： 400(mm) 樁長： 12.000(m) 承載力計算公式： 單樁承載力特征值： 390.000(kN) 樁間土承載力折減系數(shù)： 0.950 墊層厚度： 200(mm) 墊層超出樁外側的距離： 200(mm) 基礎邊緣外樁的排數(shù)(橫向)： 0 基礎邊緣外樁的排數(shù)(豎向)： 0 處理土層參數(shù) 土層 天然土層f f提高系數(shù)k 樁間土fsk 天然土層Es 復合地基Es 天然土層 復合地基 6 110.0 1.000 110.0 6.490 13.859 0.0 0.0 7 160.0 1.000 160.0 26.900 47.132 0.0 0.0 8 110.0 1.000 110.0 6.490 13.859 0.0 0.0 9 180.0 1.000 180.0 15.300 25.374 0.0 0.0 10 140.0 1.100 154.0 15.300 30.041 16.8 16.8 11 180.0 1.000 180.0 16.400 27.198 23.0 23.0 12 160.0 1.000 160.0 10.180 17.837 23.0 23.0 *f - 表示原始土層承載力特征值(kPa) *fsk - 表示樁間土承載力特征值(kPa) *Es - 表示壓縮模量(MPa) * - 表示壓力擴散角(度) * 承載力提高系數(shù)和復合地基壓力擴散角為交互參數(shù)； * 天然土層的承載力、壓縮模量為土層參數(shù)，列在這里便于對比； * 天然土層的壓力擴散角、樁間土fsk和復合地基壓縮模量為計算中間結果。-計算結果:-1. 基礎底面處承載力計算 基底平均壓力pk： 180.0(kPa) 基底最大壓力pkmax： 180.0(kPa) 基底自重壓力pc： 69.4(kPa) 置換率m： 0.043 樁間土承載力fsk： 110.0(kPa) 復合地基承載力特征值fspk： 234.9(kPa) 修正后復合地基承載力特征值fz： 298.2(kPa) pk = fz, 滿足！ pkmax = 1.2*fz, 滿足！ 因此復合地基承載力滿足要求！2. 地基處理深度范圍內土層的承載力驗算 土層號 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否滿足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 7 6.00 0.0 110.6 72.6 183.2 346.9 滿足！ 8 7.10 0.0 110.6 83.8 194.4 312.8 滿足！ 9 9.70 0.0 110.6 107.5 218.1 400.5 滿足！ 10 10.60 0.0 110.6 116.6 227.2 386.0 滿足！ 11 14.60 16.8 94.6 157.0 251.6 450.1 滿足！ 12 16.60 23.0 85.4 178.8 264.2 453.7 滿足！3. 下臥土層承載力驗算 土層號 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否滿足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 12 17.85 23.0 80.3 191.4 271.7 346.0 滿足！ 13 19.50 23.0 74.3 208.1 282.4 382.7 滿足！ 14 23.00 23.0 63.7 239.2 302.9 484.0 滿足！ 15 24.80 23.0 59.1 257.6 316.7 452.4 滿足！ 16 28.00 23.0 52.1 290.2 342.3 565.0 滿足！ 17 29.20 23.0 49.8 302.2 352.0 497.0 滿足！ * - 土層的應力擴散角 *pz - 下臥層頂面處的附加應力值 *pcz - 下臥層頂面處土的自重壓力值 *fz - 下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值4. 沉降計算沉降計算點坐標(X0,Y0) = (0.000,0.000) 層號 厚度 壓縮模量 Z1 Z2 壓縮量 應力系數(shù)積分值 (m) (MPa) (m) (m) (mm) (z2a2-z1a1) 1 0.35 13.859 0.00 0.35 2.79 0.3500 2 1.10 47.132 0.35 1.45 2.58 1.0996 3 2.60 13.859 1.45 4.05 20.58 2.5796 4 0.90 25.374 4.05 4.95 3.82 0.8765 5 4.00 30.041 4.95 8.95 13.56 3.6825 6 2.00 27.198 8.95 10.95 6.78 1.6682 7 1.25 17.837 10.95 12.20 6.06 0.9769 8 1.65 10.180 12.20 13.85 13.16 1.2116 9 3.50 10.840 13.85 17.35 23.36 2.2895 10 1.80 16.700 17.35 19.15 6.89 1.0402 11 3.20 13.010 19.15 22.35 13.99 1.6461 12 1.20 16.000 22.35 23.55 3.85 0.5568 13 4.85 13.010 23.55 28.40 16.70 1.9647 壓縮模量的當量值： 16.443(MPa) 沉降計算經(jīng)驗系數(shù)： 0.360 總沉降量：0.360 * 134.12 = 48.28(mm) *Z1 - 基礎底面至本計算分層頂面的距離 *Z2 - 基礎底面至本計算分層底面的距離3、32#樓CFG樁計算書-計算項目: 地基處理計算 1- 計算簡圖 - 計算條件 - 基本參數(shù) 地基處理方法：CFG樁法 基礎參數(shù) 基礎類型： 矩形基礎 基礎埋深： 4.410(m) 基礎寬度： 17.430(m) 基礎長度： 86.910(m) 基礎覆土容重： 20.000(kN/m3) 基底壓力平均值： 190.0(kPa) 基底壓力最大值： 190.0(kPa) 土層參數(shù) 土層層數(shù)： 10 地下水埋深： 2.250(m) 壓縮層深度： 28.100(m) 沉降經(jīng)驗系數(shù)： 0.340 地基承載力修正公式： 承載力修正基準深度d0： 0.500(m) 序號 土類型 土層厚 容重 飽和容重 壓縮模量 承載力 鏱 鏳 (m) (kN/m3) (kN/m3) (MPa) (kPa) 1 雜填土 1.700 19.0 - 5.000 50.0 0.000 1.000 2 粉砂 1.300 19.8 19.8 18.030 140.0 0.000 1.000 3 粉土 0.800 19.2 19.2 6.440 100.0 0.000 1.000 4 粉砂 0.800 19.8 19.8 18.030 110.0 0.000 1.000 5 粘性土 4.700 19.1 19.1 6.490 110.0 0.000 1.000 6 粉土 6.700 20.0 20.0 8.820 140.0 0.000 1.000 7 粉土 1.000 20.9 20.9 16.400 180.0 0.000 1.000 8 粘性土 2.750 20.1 20.1 10.180 160.0 0.000 1.000 9 粘性土 4.100 18.9 18.9 10.840 180.0 0.000 1.000 10 粉砂 1.500 20.2 20.2 10.840 180.0 0.000 1.000 *鏱 - 基礎寬度地基承載力修正系數(shù) *鏳- 基礎深度地基承載力修正系數(shù) CFG樁參數(shù) 樁布置形式： 矩形 樁豎向間距： 1.500(m) 樁水平間距： 1.500(m) 樁直徑： 400(mm) 樁長： 15.000(m) 承載力計算公式： 單樁承載力特征值： 480.000(kN) 樁間土承載力折減系數(shù)： 0.950 墊層厚度： 200(mm) 墊層超出樁外側的距離： 200(mm) 基礎邊緣外樁的排數(shù)(橫向)： 0 基礎邊緣外樁的排數(shù)(豎向)： 0 處理土層參數(shù) 土層 天然土層f f提高系數(shù)k 樁間土fsk 天然土層Es 復合地基Es 天然土層 復合地基 4 110.0 1.000 110.0 18.030 51.139 0.0 0.0 5 110.0 1.000 110.0 6.490 18.408 8.1 8.1 6 140.0 1.000 140.0 8.820 21.351 23.0 23.0 7 180.0 1.000 180.0 16.400 34.147 23.0 23.0 8 160.0 1.100 176.0 10.180 23.617 23.0 23.0 *f - 表示原始土層承載力特征值(kPa) *fsk - 表示樁間土承載力特征值(kPa) *Es - 表示壓縮模量(MPa) * - 表示壓力擴散角(度) * 承載力提高系數(shù)和復合地基壓力擴散角為交互參數(shù)； * 天然土層的承載力、壓縮模量為土層參數(shù)，列在這里便于對比； * 天然土層的壓力擴散角、樁間土fsk和復合地基壓縮模量為計算中間結果。-計算結果:-1. 基礎底面處承載力計算 基底平均壓力pk： 190.0(kPa) 基底最大壓力pkmax： 190.0(kPa) 基底自重壓力pc： 63.9(kPa) 置換率m： 0.056 樁間土承載力fsk： 110.0(kPa) 復合地基承載力特征值fspk： 312.0(kPa) 修正后復合地基承載力特征值fz： 368.6(kPa) pk = fz, 滿足！ pkmax = 1.2*fz, 滿足！ 因此復合地基承載力滿足要求！2. 地基處理深度范圍內土層的承載力驗算 土層號 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否滿足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 5 4.60 0.0 126.1 65.7 191.9 370.6 滿足！ 6 9.30 8.1 115.4 108.5 223.9 441.6 滿足！ 7 16.00 23.0 83.2 175.5 258.7 544.8 滿足！ 8 17.00 23.0 79.7 186.4 266.1 552.1 滿足！3. 下臥土層承載力驗算 土層號 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否滿足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 8 19.61 23.0 71.6 212.8 284.4 367.3 滿足！ 9 19.75 23.0 71.2 214.2 285.4 388.8 滿足！ 10 23.85 23.0 61.0 250.7 311.7 425.4 滿足！ * - 土層的應力擴散角 *pz - 下臥層頂面處的附加應力值 *pcz - 下臥層頂面處土的自重壓力值 *fz - 下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值4. 沉降計算沉降計算點坐標(X0,Y0) = (0.000,0.000) 層號 厚