住宅楼地基处理毕业设计.doc

第一部分 设计正文1 工程概况1.1 拟建物概况拟建苏州市现代花园10、12住宅楼位于苏州市南环桥北部的现代花园内，场地北为该新村已建7楼，场地东为已建6楼，西为京杭运河。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。两幢建筑物长66.2066.94米，宽11.3411.84米，有五层住宅楼底层带车库，顶层带一阁楼组成，上部结构类型为砖混结构，基础拟采用条形基础，基础埋深约1.50米左右。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。1.2 场地工程地质条件根据苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司提交的工程地质勘察报告，查明了地表以下30.50m以浅的土层，按其沉积环境、成因类型以及土体的工程地质性质，自上而下分为11个工程地质层，其中层、层、层个分为两亚层，自上而下分叙如下：残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。层杂填土：灰褐色，湿，松散，有建筑垃圾和粘性土筑成，含少量生活垃圾和大量碎石砖块、混凝土块，土质及不均匀，工程性能差。本层成分及不均匀，混凝土块、碎石直径一般在1030左右，最大达50。厚度1.03.40m，平均2.13m，层底标高-1.321.00m，平均-0.07m。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。层淤泥质粉质粘土：灰色，饱和，流塑，略具腥臭味，夹少量植物腐根，工程特性差。局部分布，一般厚度0.301.20m，平均0.67m，层底标高-1.150.25m，平均-0.43m，比贯入阻力Ps为0.815MPa，压缩系数a1-2为0.79MPa-1，属高压缩性土。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。-1层粘土：黄褐色-灰褐色,饱和,可塑,见少量12mm铁锰质结核和氧化铁锈斑,摇震反应无，切面光滑，干强度、韧性高，局部分布，一般厚度0.502.00m，平均1.15 m，层底标高-2.65-0.40m，平均-1.51m，Ps为1.604MPa，a1-2为0.35MPa-1，属中压缩性土。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。-2层粘土:灰褐色-黄褐色，饱和，可塑-硬塑，见氧化铁锈斑，条带，摇震反应无，切面光滑，干强度、韧性高，局部夹1025cm的粉质粘土层。一般厚度1.303.50m，平均2.26m，层底标高-4.15-2.65m，平均-3.43m，Ps为2.253MPa，a1-2为0.26MPa-1，属中压缩性土。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。-1层粉质粘土：灰褐色，饱和，可塑为主，局部软塑，含少量氧化铁条纹、条带，具有光泽反应，干强度、韧性中等，摇震反应无。一般厚度0.702.30m，平均1.31m，底层标高-5.59-3.98m，平均-4.74m，Ps为1.75 MPa ，a1-2为0.29MPa-1，属中压缩性土。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。-2层粉质粘土：灰褐色，饱和，可塑为主，局部软塑，具有15mm水平层理，稍具光泽反应，干强度、韧性中等，摇震反应无。一般厚度0.702.80m，平均1.63m，层底标高-7.35-5.31m，平均-6.37m，Ps为1.281 MPa ，a1-2为0.28MPa-1，属中压缩性土。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。-1粉质粘土夹粉土：灰褐色，饱和，软塑-流塑，局部夹1020cm的稍密状粉土层，见云母片，摇震反应中等，干强度、韧性低，具有光泽反应。一般厚度1.103.50m，平均2.18m，层底标高-9.59-7.42m，平均-8.55m，Ps为2.296 MPa ，a1-2为0.27MPa-1，属中压缩性土。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。-2层粉质粘土:灰褐色，饱和，流塑，具有15mm水平层理，见贝壳和云母碎片，稍有光泽反应，干强度、韧性中等，摇震反应无。一般厚度0.502.00m，平均1.43m，层底标高-11.59-8.82m，平均-9.97m，Ps为1.52 MPa ，a1-2为0.36MPa-1，属中压缩性土。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。层粉质粘土：灰褐色-灰色，饱和，流塑，具有12mm水平薄层理，稍有光泽反应，干强度、韧性中等，摇震反应无。一般厚度1.504.90m，平均3.00m，底层标高-14.41-11.75m，平均-12.97m，Ps为0.84MPa ，a1-2为0.38MPa-1，属中压缩性土。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。层粉土夹粉质粘土：灰色，饱和，稍密-中密，局部夹1025cm的粉质粘土层，软塑-流塑，摇震反应迅速，干强度、韧性度。一般厚度1.004.60m，平均2.91m，底层标高-17.96-15.10m，平均-15.89m，Ps为2.098MPa ，a1-2为0.26MPa-1，属中压缩性土。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。层粉质粘土：灰色，饱和，软塑-流塑，偶夹13mm粉土薄层，稍具光泽反应，干强度、韧性中等。一般厚度1.605.90m，平均4.39m，底层标高-21.25-18.55m，平均-20.28m，Ps为1.273MPa ，a1-2为0.36MPa-1，属中压缩性土。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。层粉土：灰色，饱和，稍密，夹少量50m设计基本地震加速度0.05g等效剪切波速Vse=173m/s设计地震分组第一组建筑场地类别类1.3.3.3 不良地质作用、地下障碍物 根据区域资料和勘查成果，场地内无断裂、土洞等不良地质作用，也无古河道，防空洞等埋藏物。但经勘查发现，场地内有两处暗浜，其中一处分布在拟建场地10#楼东北角，另一处分布在12#楼东段和中西段，主要由淤泥质粉质粘土夹少量填土组成，其分布面积较大，分布不均匀，但厚度和埋藏深度较小。层杂填土内含有大量的混凝土块、碎石等，直径一般在1030cm，最大达50cm。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。本工程为一般的五层住宅楼，底层带车库，顶层带阁楼，荷载分布较均匀，上部结构跨度较小，一般选择浅基础持力层较经济、合理。本场地的-2层粘土一般厚度1.303.50m，平均2.26m，fak =180 Kpa,可选择该层作为持力层，则对该层以上的地基进行加固。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。2 加固方案的论证及选择 根据本工程的特点，场地地质条件及周围的环境条件，遵循“安全、适用、尽可能降低造价”的原则，经过综合分析，对如下几种方案，从技术的可行性工程的可靠性以及经济的合理性，进行论证。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。2.1 从技术的可行性论证苏州地区常用的地基加固方法为注浆法、深层搅拌法、高压旋喷法和打预制桩。根据本工程的特点，场地地质条件及周围的环境，可知拟建场地土层不均匀性，上部旧基础及杂填土多，使深层搅拌机无法施工。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。若采用预制桩。根据本次勘察所揭露的地层主要为饱和粘性土和砂性土。根据场地条件，拟建物特点及地层结构，分析如下：层杂填土，层淤泥质土，土质松散，工程性质差，不经处理不能作为拟建物的浅基础持力层；-1层粘土，强度较低，且分布不均匀，局部缺失，不宜利用；-2层粘土，强度较高，工程特性较好，是本场地可选择的多层建筑物的天然基础持力层；层土工程地质性质一般，仅作-2层土的软弱下卧层；-1层土，工程地质性质一般且分布不均匀，埋藏相对较深，也不宜利用。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。（1）采用短桩基础据勘察成果分析，若选用预制桩，则-2层粘土可作桩基持力层，桩型选用250250、300300的预制方桩。场地内-2层之上的层杂填土上，成份较复杂，主要由建筑垃圾和少量粘性土组成含大量碎石砖块、混凝土块、夹少量生活垃圾，土质及不均匀。混凝土块、碎石直径一般在1030cm左右，最大达50cm.桩基施工时，对沉桩困难非常大。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。（2）采用中长桩基础 从揭露的地层看，层粉土夹粉砂层，亦可选择做桩端持力层，该地层的Ps为4.721MPa,变化范围为4.4994.954MPa, 稍密-中密，地基土强度尚可，厚度适中，厚3.65.3m平均4.48m，但埋藏较深，层顶标高-22.45-21.05m平均-22.02m，桩深设计较长，结合场地条件及建筑物性质考虑，不宜采用中长桩。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。因此桩基的设计和施工，从施工条件、沉桩的难易度、经济合理等方面综合考虑，适宜性较差，在本工程尽量不予考虑。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。鉴于以上情况对该场所要加固的土层进行分析，提出压密注浆和高压旋喷加固方案。结合苏州地区处理杂填土、淤泥质粉质粘土及粘土层注浆经验，加固后地基承载力应达到140150Kpa，压缩性和稳定性能满足设计要求。加固以后，减少了运河水对地基的渗透，起到保护基础的作用。另外施工时，设备简单、体积小、噪音小，对周围居民环境影响较小，方便施工。因此，从技术上考虑均是可行的。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。2.2 从经济的合理性和工程的可靠性论证2.2.1 压密注浆方案压密注浆是指利用液压原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。2.2.1.1 压密注浆的特点注浆不仅在水电建设中用于大规模防渗和加固，在其他土木工程建设中也有十分重要的地位。可用的浆材品种越来越多，尤其在我国对浆材性能和应用问题较系统和深入地研究后，有些浆材通过改性使其缺点消除，正向理想浆材的方向演变。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。由于注浆施工属隐蔽性作业，复杂的地层构造和裂隙系统难于模拟，故开展理论研究实为不易。与浆材品种的研究相比，国内外在注浆理论方面都仍属比较薄弱的环节。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。2.2.1.2 确定浆液扩散半径由土的力学性质，加固土体的渗透系数：淤泥质粉质粘土k1 = 210-5； 粘土 k2 = 9.410-5 ；h1=0.3MPa ；r0=2.5cm；t=35min ；=3； n=e/（1+e）=0.514谚辞調担鈧谄动禪泻類。根据达西定律，估算浆液的扩散半径 r 式中 土的渗透系数； 灌浆压力，厘米水头； 灌浆管半径（cm）灌浆时间（s）；浆液粘度对水的粘度比； 土的空隙率。将数值代入公式，得 r = 51cm估算所的数值并不一定适合于整个地层，当灌浆进入粘土层时，由于其渗透性较小而不能达到设计r值时，可适当提高灌浆压力或浆液的流动性。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。2.2.1.3 注浆孔位布置 加固区域为10#楼长67.10m，宽12.08m；12#楼长66.44m，宽11.58m；四周基础边外扩1.0m。灌浆深度约为4.0m，采用多排孔布置，根据既有建筑地基基础加固技术规范，结合苏州地区注浆经验确定。注浆孔的间距为1.01.2m。如图所示。则场地注浆孔的数量为熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。 10# （67.10+2）（12.08+2）= 973个；12# （66.44+2）（11.58+2）= 930个；注浆孔施工有效延长进尺：10# 9734 = 3892m ；12# 9304 = 3720m。2.2.1.4 浆液压力的确定灌浆压力与灌浆工程的一系列因素有关。如地层的密度、强度、初始应力，钻孔深度和位置以及灌浆次序等都与之密切相关。但这些因素是难以准确预知的。因此，灌浆压力也只能通过现场试验逐步预测并最后确定。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。进行现场灌浆试验时，一般是采用逐步提高灌浆压力的办法，求出灌浆压力与灌浆量的关系曲线。当压力增加至某一数值时，灌浆量突然增大则表明此时地层结构发生了异常变化或孔隙尺寸已被扩大。因此，可将此时的压力值作为确定灌浆压力的依据。当缺少试验资料或需预先确定一个试验压力时，可用理论公式或经验数值选定灌浆压力，然后在现场施工过程中根据具体情况再行调整。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。根据理论公式式中 灌浆压力，厘米水头； 灌浆管半径（cm）灌浆时间（s）；浆液粘度对水的粘度比； 土的空隙率。 土的渗透系数；=0.7MPa结合当地施工经验和JGJ123-2000既有建筑地基基础加固技术规范，本工程层土中选0.10.2MPa,层土中0.20.4MPa，-1层中0.30.8MPa。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。注浆压力由以下几个因素来决定：注浆时，浆液扩散到设计距离所需的动力；注浆压力不能太大，不然会引起沉管管断的抬高；确保注浆过程中，浆液充填的密实性；要注意的是这里所讨论的注浆压力是浆液到注浆孔出口时的压力，或者至多是注浆孔口的压力。2.2.1.5 灌浆量加固土的体积 V =（67.1012.08）4 +（66.4411.58）4=6319m3 灌注所需需的浆液总用量Q Q = K V n 1000式中 Q 浆液总用量（L）；V 注浆对象的土量（m3）；K 经验系数，（0.30.6）取K = 0.4；n 土的空隙率。将数值代入公式，得63190.5141000 = 1299186.4L = 1299.186m32.2.1.6 工程量根据上海市预算定额文本（简称“九三”定额）规定：1m3加固土体体积压密注浆中材料用量：水泥 80，粉煤灰 68。425#水泥以 210元/t； 粉煤灰以42.2元/t 作为计算标准；（1）本工程加固土体积：V = 6319 m3水泥的用量： 6319m3 80/m3 = 505520 =505.52t粉煤灰的用量：6319m3 68/m3 = 429692 =429.692t材料总造价：水泥：505.52t210元/t=106159.2元 粉煤灰：429.692t42.2元/t=18133.0元（2）压密注浆钻孔工程量： 劳动量：675m 0.35工日/m = 236.25工日； 人工费；675m 4.36元/m = 2943 元； 机械费：675m 0.58元/m =391.5元本工程施工人员为30人工期：236.25工日/30人 = 8天（3）压密注浆工程量：注浆总量： Q =1299.186m3劳动量： 1299.186m3 0.40工日/m3 = 519.67工日 人工费： 1299.186m34.34元/m3 = 5638.47元 机械费：1299.186m3 5.36元/m3 = 6963.64元本工程施工人员为30人施工工期：519.67工日 / 30人 = 18天（4）工程量总计：本工程总共期：18 + 8 = 26天注浆钻孔总造价：2943+3827.25+391.5=7161.75元注浆施工总造价：106159.2元+18133.0元+5638.47元+6963.64元=136894.31元 2.2.2高压旋喷桩方案高压喷射注浆法能适用于淤泥质土、粘性土、砂土等地基。对土中含有较多的大粒径块石也适用且施工方便，只需在土层中钻一个孔径为50mm或300mm的小孔，便可在土中喷射成直径为0.44.0m的固结体，在施工中可调整旋喷速度和提升速度，增减喷射压力或更换喷嘴孔径改变流量，使固结体形成工程设计所需要的形状。用于该场地对于保护邻近建筑物倾斜和减小河水的渗透具有很重要的作用。施工中所用的设备简单、结构紧凑、体积小、机动性强，占地少、噪音小，对周围环境影响不大适合该场地。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。2.2.2.1 喷射直径的估计喷射直径估计的正确与否，不但关系到工程的经济效益，而且还可能导致工程的失败。对于地基加固和堵水防渗工程，如果估计直径偏小，那么就要增加总的旋喷孔数，增加工程费用；如果估计直径偏大，那么将会出现地基强度不够，造成工程失败。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。由于该工程性质属丙级，故可根据经验选用下表四 所列数值。表四 旋喷桩设计直径（m）土质 方法单管法双管法三管法粘土0N50.50.80.81.21.21.86N100.40.70.71.11.01.6 注：N为标准贯入系数根据土的力学性质，本工程选用 D = 0.7m2.2.1.2 布孔形式及孔距由于本工程旋喷桩是用于提高地基承载力的加固工程，根据当地工程经验，结合场地地层条件，旋喷桩之间的距离可适当加大，不必交圈，其孔距L以旋喷直径的23倍为宜，这洋可以充分发挥土的作用。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。孔距L以旋喷桩直径的23倍为宜，这样可以充分发挥土的作用。取L=20.7=1.4 m,则旋喷桩的桩数为10# 489=432（个）12# 488=384（个）桩数共432+384=816（个）布孔形式如图所示2.2.1.3 高压旋喷浆量计算 （1）体积法式中 需要用的浆量（m3）；e旋喷体直径（m）；填充率（0.750.9）；取0.8旋喷长度（m）损失系数（0.10.2）；取0.10注浆管直径（m）未旋喷范围土的填充率（0.50.75）；取0.6未旋喷长度（m）Q=/41.420.84（1+0.1）+/40.0520.65=5.405m3 （2） 喷量法 式中 浆量（m3）喷射长度（m）提升速度（m/min）单位时间喷射量（m3/min）损失系数，通常0.10.2；取0.1Q=4/0.20.1（1+0.1）=2.2m32.2.1.4 浆液材料的选择根据工程的性质，选用425#普通硅酸盐水泥浆，水灰比为1.5：1，其基本性能如下表五所示表五水灰比粘度/s相对密度凝 结 时 间结石抗压强度 /MPa初凝/hmin终凝/hmin3d7d14d28d1：1181.4914562427852002.402.408.901.5：1171.3916523447672002.301.702.202.2.1.5 加固前地基承载力标准值计算（1）单桩竖向承载力特征值可通过现场单桩载荷试验确定，也可按下两式估算，取其中较小值：式中 与旋喷桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块（边长为70.7mm的立方体）在标准养护条件下28d龄期的立方体抗压强度平均值（kPa）；赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。桩身强度折减系数，可取0.33； n桩长范围内所划分的土层数；桩周第I层土的厚度；桩周第I层土的侧阻力特征值（kPa），可按现行国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2001）有关规定或地区经验确定；塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。桩端地基土经修正的承载力特征值（kPa）,可按现行国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2001）有关规定或地区经验确定；裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。本工程中：=1/4D2=1/43.140.72=0.38m2；= 500 kPa；=1000 kPa仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。=400 kPa；=3.140.7=2.198m=0.330.38m21.5103kPa=188.1=2.198（10000.67+4001.2）+5000.38=2717.7kN（2）竖向承载旋喷桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定。初步设计时也可按规范公式估算，即绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。 式中 复合地基承载力特征值（kPa）；面积置换率；单桩竖向承载力特征值（kN）；桩间土承载力折减系数，宜按当地经验取值，如无经验时，可取0.750.95，天然地基承载力较高时取最大值；骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。处理后桩间土承载力特征值（kPa）如无经验时，可取天然地基承载力较高时取最大值；本工程中：取为0.8；=；=115kPa=0.19188.1/0.38+0.8（10.19）115=168.57（kPa）根据工程地质勘查资料，该段地基主要为粘土，其液性指数IL=0.75;孔隙比e =1.006,据此可查得该粘土承载力的基本值为：；取回归修正系数，则承载力标准值为：瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。 2.2.1.6 加固后地基承载力标准值计算： 用旋喷桩处理的地基，应按复合地基计算。（1）旋喷桩单桩竖向承载力为 式中 单桩竖向承载力标准值（m2）；强度折减系数；可取0.350.50 桩身试块（边长为70.7mm的立方体）的无侧限抗压强度平均值； 桩的平均截面积； 桩的平均直径；n 桩长范围内所划分的土层数； 桩周第j层土的厚度；桩周第I层土的摩擦力标准值，可采用钻孔灌注桩侧壁摩擦力标准值；桩的平均截面积；本工程中：取为0.40；=4.52MPa（抽检结果的平均值）；=0.38，= 500 kPa；则=0.44.521030.38=687.04kN=3.140.51150+0.38500=1995.5k故取=687.04kN（2）复合地基承载力为式中 复合地基承载力标准值（Kpa）；1根桩承担的处理面积（m2）；桩间天然地基土承载力折减系数，可根据试验确定，在无试验资料时，可取 0.20.6桩间天然地基土承载力标准值，由土的物理力学性质指标；本工程中：=3.5； =0.38，=103.5 kN，则=197.7kPa 从以上计算结果可以看出，高压喷射注浆加固后的地基承载力比加固前天然地基承载力有了明显的提高，本工程加固后的地基承载力是加固前地基承载力的1.9倍，完全满足了加固地基的要求。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。2.2.1.7 工程量计算（1）钻孔工程量：旋喷孔的钻孔数量：（432+384）4m/孔=3264m劳动量：3264m0.78工日/m=2531.88工日人工费：2531.88工日14.50元/工日=36712.26元地质钻机150型：3264m0.12台班/m=391.68台班泥浆泵HB80/10型：3264m0.12台班/m=391.68台班泥浆搅拌机：3264m0.06台班/m=195.84台班机械费：391.68台班109.74元/台班=42982.96元 391.68台班88.03元/台班=34479.59元 195.84台班43.30元/台班=8479.87元 总共：42982.96元+34479.59元+8479.87元=85942.42元材料费：3264m9.3元/m=30355.2元小计：36712.26元+85942.42元+30355.2元=153009.88元（2）旋喷注浆工程量 劳动量：3246m1.06工日/m=3440.76工日 人工费：3440.76工日14.50元/工日1.25=62363.78元 水泥用量：3246 m0.6t/m=1947.6t 水的用量：3246 m6m3/m=19476m3高压胶管：3246m0.08=259.68m普通胶管：3246m0.08=259.68m水泥：1947.6t210元/t=408996元水：19476m30.32元/m3=6232.32元高压胶管：259.68m75.23元/m3=19535.73元普通胶管：259.68m10.72元/m3=2783.77元材料费：（408996元+6232.32元+19535.73元+2783.77元）1.25=546934.78元栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。 机械费：高压水泵：3246m0.08台班/m=259.68台班；空压机：3246m0.08台班/m=259.68台班搅拌机：3246m0.08台班/m=259.68台班卷扬机：3246m0.08台班/m=259.68台班泥浆泵：3246m0.08台班/m=259.68台班小计：62363.78元+546934.78元=609298.56元。2.2.3 预制桩方案若选用预制桩方案，则在进行施工遇到大直径的混凝土块时，要进行挖除再进行施工。2.2.3.1 桩的类型、截面尺寸和桩长的选择根据建筑物的性质和试桩初步选择250mm250mm的预制方桩。预制方桩的材料为C30混凝土，钢筋采用级。经查表得辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。选择 -1层粘土为持力层，确定桩端进入持力层不得小于1.0m。初步选择承台底面埋深1.0m，则最小桩长为4+1-1=4m。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。2.2.3.2 确定单桩竖向承载力设计值（1）根据桩身材料强度确定单桩竖向承载力设计值。由下式，取 0.8100.252 + 2100.0050.252 =566 KN（2）根据单桩竖向静载试验，单桩竖向承载力标准值为建筑物为一般民用建筑，经试桩的单桩垂直静载荷试验得单桩极限承载力1000KN. 式中 单桩总极限侧阻力；= 1000 / 2 =5 00KN相应于静载试验的单桩竖向承载力为1.2500 =600KN（3）根据土的物理指标与承载力间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值，查表得 式中 、单桩总极限侧阻力和总极限端阻力标准值，KN；桩身周长，m；、桩侧第I层土的极限侧阻力标准值和桩的极限端阻力标准值；桩穿越第I层土的厚度，m；桩端面积，m2 =0.254（250.67+421）+12000.252 =133.75kN2.2.3.3 确定桩的数量和平面布置初步假定承台底面积为43.5，承台和自重G=43.51.520 =420kN则桩数初步确定为式中 桩数；作用于桩基上的竖向荷载设计值，kN；桩基承台和承台上的土受到的重力，kN；R单桩竖向承载力设计值，kN；系数，当桩基为轴心受压时根桩距：s=3d=30.25=0.75m2.2.3.4 桩基承载力验算 建筑桩基技术规范规定，在轴心竖向力作用下 式中 任一复合基桩或基桩的竖向力设计值； 桩基中复合基桩或基桩的竖向承载力设计值；建筑桩基重要性系数，取=0.9= 566 0.9= 509.4 kN 600kN2.2.3.5 工程量计算10# 共14个承台桩数：36 4 = 144根12# 共12个承台桩数：32 4 = 128根 总桩数：144+128=272根打桩工程量=设计桩长桩截面积打桩根数损耗系数 =60.250.252721.04 = 106.08 m3接桩工程量=54个 打桩劳动量：106.08 m31.912工日/ m3 1.35=273.84工日 接桩劳动量：54个2.04工日/个=110.16工日 工期： （273.84工日+110.16工日）/ 30人=14天1.35=19天 打桩基价：106.08 m3141.51元/m31.35=20265.36元 接桩基价：163.5854=8833.32元 总计：20265.36元+8833.32元=29098.68元机械安拆费：8549元总基价： 645.338106.08=68457.46元总造价：29098.68元+68457.46元+8549元=116105.16元2.3 加固方案的分析及选定依据建筑物特点、场地地基条件、经济效益、施工工期、施工技术、检测手段等因素进行分析。方案对比情况如下表六所列詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。表六方案 项目施工难易施工安全施工工期/d 投资费用 /万元检测方法备注预制方桩难安全19116105.16检测波法受水位影响高压旋喷注浆易安全35609298.56取岩芯作抗压试验不受水位影响压密注浆易安全26136894.31静力触探不受水位影响2.3.1预制方桩根据拟建场地的地层条件及场地周围环境，若采用打预制方桩，则沉桩方法最好采用静压桩法。该方法施工噪音小，无振动对周围环境影响小。通过对该方案的计算可知，其桩的承载力及可靠性均能符合要求。但考虑到沉桩时对土的挤压作用，在场地西边即运河边上，施工时要采取预防措施，防止河水回灌。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。2.3.2高压旋喷处理方案采用该方法加固处理，其效果也能使所形成的复合地基承载力达到设计要求，但高压旋喷法施工工期长，技术含量高，费用也高。所以，该法不能满足实际要求。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。2.3.3压密注浆法由上表可知，该加固方法简捷，工效高，成本低。根据工程的性质结合当地的施工经验考虑，该方案从质量、工期、造价上都易于控制，故此方案更适合于本工程。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。3 工程设计计算3.1 地基加固部位 根据场地的工程地质条件，土层主要为杂填土和粘土，注浆孔深4.0m。该建筑采用条形基础，基础需加固范围：稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。10#为67.10m+12.08m,12#为 66.44m11.58m，即加固总面积为2264.58。3.2 确定浆液扩散半径由土的力学性质，加固土体的渗透系数：淤泥质粉质粘土k1 = 210-5； 粘土 k2 = 9.410-5 ；h1=0.3MPa ；r0=2.5cm；t=35min ；=3； n=e/（1+e）=0.514陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。根据达西定律，估算浆液的扩散半径 r 式中 土的渗透系数； 灌浆压力，厘米水头； 灌浆管半径（cm）灌浆时间（s）；浆液粘度对水的粘度比； 土的空隙率。将数值代入公式，得 r = 51cm估算所的数值并不一定适合于整个地层，当灌浆进入粘土层时，由于其渗透性较小而不能达到设计r值时，可适当提高灌浆压力或浆液的流动性。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。3.3 注浆孔位布置 加固区域为10#楼长67.10m，宽12.08m；12#楼长66.44m，宽11.58m；四周基础边外扩1.0m。灌浆深度约为4.0m，采用多排孔布置，根据既有建筑地基基础加固技术规范，结合苏州地区注浆经验确定。注浆孔的间距为1.01.2m。如图所示。则场地注浆孔的数量为钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。 10# （67.10+2）（12.08+2）= 973个；12# （66.44+2）（11.58+2）= 930个；注浆孔施工有效延长进尺：10# 9734 = 3892m ；12# 9304 = 3720m。3.4 浆液压力的确定灌浆压力与灌浆工程的一系列因素有关。如地层的密度、强度、初始应力，钻孔深度和位置以及灌浆次序等都与之密切相关。但这些因素是难以准确预知的。因此，灌浆压力也只能通过现场试验逐步预测并最后确定。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。进行现场灌浆试验时，一般是采用逐步提高灌浆压力的办法，求出灌浆压力与灌浆量的关系曲线。当压力增加至某一数值时，灌浆量突然增大则表明此时地层结构发生了异常变化或孔隙尺寸已被扩大。因此，可将此时的压力值作为确定灌浆压力的依据。当缺少试验资料或需预先确定一个试验压力时，可用理论公式或经验数值选定灌浆压力，然后在现场施工过程中根据具体情况再行调整。謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。根据理论公式式中 灌浆压力，厘米水头； 灌浆管半径（cm）灌浆时间（s）；浆液粘度对水的粘度比； 土的空隙率。 土的渗透系数；=0.7MPa结合当地施工经验和JGJ123-2000既有建筑地基基础加固技术规范，本工程层土中选0.10.2MPa,层土中0.20.4MPa，-1层中0.30.8MPa。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。注浆压力由以下几个因素来决定：注浆时，浆液扩散到设计距离所需的动力；注浆压力不能太大，不然会引起沉管管断的抬高；确保注浆过程中，浆液充填的密实性；要注意的是这里所讨论的注浆压力是浆液到注浆孔出口时的压力，或者至多是注浆孔口的压力。3.5 灌浆量加固土的体积 V =（67.1012.08）4 +（66.4411.58）4=6319m3 灌注所需需的浆液总用量Q Q = K V n 1000式中 Q 浆液总用量（L）；V 注浆对象的土量（m3）；K 经验系数，（0.30.6）取K = 0.4；n 土的空隙率。将数值代入公式，得63190.5141000 = 1299186.4L = 1299.186m33.6 地基承载力标准值为 式中 回归修正系数；应按下式计算 据以查表的土性指标参加统计的数据数，n不得少于6个，并应具有代表性； 变异系数；按下式计算 标准差； 据以查表的某一土性指标试验平均值；由于该工程为五层的民用建筑，属丙级。因此在注浆结束28d后，用轻型动力触探对加固地层进行检测。选取注浆孔数的3%，即58个作检验点。 现场试验捶击数应经下式修正：莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。N=-1.645大部分现场试验锤击数 N10 = 2025击，即承载力标准值达到 145190Kpa，局部地区达到30击，修正后有5个检验点N10 80% 达到强度要求。3.7 水灰比的选取根据工程地质条件和工程性质，本工程选用粉煤灰水泥浆材。根据苏州地区处理杂填土、淤泥质粉质粘土及粘土层注浆经验，结合本场地实际情况，水灰比控制在0.650.7：1。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。3.7.1 粉煤灰的作用机理粉煤灰掺入普通水泥中作为灌浆材料使用，其主要作用在于节约水泥，降低成本和消化三废材料，具有较大的经济效益和社会效益。粉煤灰水泥浆材的突出优点还在于粉煤灰能使浆液中的酸性氧化物（Al2O3和SiO2等）含量增加，他们能与水泥水化析出的部分氢氧化钙发生二次反应而生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等较稳定的低钙水化物，从而使浆液结石的抗溶蚀能力和防渗帷幕的耐久性提高。風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。粉煤灰的用量可高达50%，但结石的强度大大降低，根据室内配方试验资料可知加入粉煤灰对抗压强度及渗透性的影响，如下表七所示灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。表七试样编号123456粉煤灰/水泥010101水/固体0.60.6112228天抗压强度/MPa41.413.136.06.131.52.628天渗透系数(cm/s)2.310-92.610-96.8 10-103.610-99.0 10-104.410-9因此粉煤灰掺量为水泥重量的2030%。3.7.2 粉煤灰能代替部分水泥的原因粉煤灰能代替部分水泥的原因是：粉煤灰颗粒的细度比水泥还细，及其占优势的球形颗粒，使比仅含有水泥和砂的浆液更容易泵送，用粉煤灰代替部分水泥或砂，可保持浆体的悬浮状态，以免发生离析和减少沉积来改善可泵性和可灌性。粉煤灰具有火山灰活性，当加入倒水泥中可增加胶结性，这种反应产生的粘结力比水泥砂浆间的粘结更为坚固。粉煤灰含有一定量的水