论文--阳光水岸地基处理方案设计

更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要摘要本次毕业设计是在邯郸市华盛公司收集到的岩土工程勘察报告基础上进行的，阳光水岸工程1、2楼，均为地上632层，局部设地下1层，建筑高度为970M，拟采用框支剪力墙结构，筏板基础下桩基础，基础埋深约54M自然地表下，基底压力标准组合为420KPA，地基基础设计等级均为乙级。通过土工试验、原位测试等测试手段得到该场地地基土的各种指标，利用这些指标根据规范要求计算了各层土的物理力学指标和各层土的承载力特征值，分析场地的主要工程地质问题，由于拟建建筑物的地基土承载力为144KPA，小于基底压力420KPA，不能满足设计要求，所以需要进行地基处理。依据场地地基土工程地质性质，结合上部结构特点对场地的地基土物理力学性质、工程地质条件、地基稳定性、地震效应、场地类别进行了分析判断，提取岩土工程勘察报告并对其地基处理方案进行分析论证，选出本场地地基处理的最佳方案为长螺旋钻孔泵压混凝土桩，故1、2楼可采用长螺旋钻孔高压泵送混凝土桩（CFG桩）复合地基，桩端落在第8层，选取有效桩长240M，桩径400MM，褥垫层厚度取300MM，采用长方形布桩形式，复合地基承载力特征值FSPK43483KN420KN，满足要求。经计算确定布桩1274根，桩间距为125M。对复合地基进行沉降计算，也符合设计要求。关键词岩土工程勘察地基土物理力学性质地基处理方案长螺旋钻孔高压泵送混凝土桩（CFG桩）复合地基ABSTRACTTHEGRADUATIONPROJECTISTOTHEHUASHENGCOMPANYINHANDANCITY,GEOTECHNICALENGINEERINGSURVEYCOLLECTEDBASEDONTHEREPORT,THESUNBANKPROJECT1,2BUILDING,632AREONTHEGROUNDFLOOR,1BASEMENTPARTIALSETBUILDINGHEIGHTOF970M,THEPROPOSEDUSEOFFRAMESUPPORTEDSHEARWALLSTRUCTURE,PILEFOUNDATIONRAFTFOUNDATION,FOUNDATIONDEPTHOFABOUT54MNATURALSURFACE,BASALPRESSURETHESTANDARDCOMBINATIONFORTHE420KPA,FOUNDATIONDESIGNLEVELAREBBYSOILTEST,INSITUTESTINGOFTHESITETESTINGMETHODSAREALLINDICATORSOFSOIL,THEUSEOFTHESEINDICATORSARECALCULATEDACCORDINGTOSPECIFICATIONSOFTHEPHYSICALANDMECHANICALINDEXESOFSOILLAYERSANDLAYERSOFSOILBEARINGCAPACITYVALUESOFTHEMAINWORKSSITEGEOLOGICALPROBLEMS,BECAUSETHEPROPOSEDBUILDINGFOUNDATIONSOILBEARINGCAPACITYAS144KPA,LESSTHANTHEBASEPRESSURE420KPA,CANNOTMEETTHEDESIGNREQUIREMENTS,SOTHENEEDFORGROUNDTREATMENTACCORDINGTOSITESUBSOILGEOLOGICALNATUREOFTHESTRUCTURALFEATURESOFTHESITEWITHTHEUPPERPARTOFTHEFOUNDATIONSOILPHYSICALANDMECHANICALPROPERTIES,ENGINEERINGGEOLOGY,FOUNDATIONSTABILITY,SEISMICEFFECTS,AREANALYZEDTODETERMINESITECLASSIFICATION,EXTRACTIONOFGEOTECHNICALENGINEERINGREPORTANDITSFOUNDATIONTREATMENTANALYSISANDDEMONSTRATIONPROGRAMTOSELECTTHEBESTSITEFORTHEFOUNDATIONTREATMENTOFTHEPUMPAUGERDRILLINGCONCRETEPILES,SOTHE1,2BUILDINGCANBEALONGHIGHPRESSUREPUMPCONCRETEBOREDPILECFGPILEFOUNDATION,PILEFALLSONTHE8THFLOOR,SELECTTHEEFFECTIVELENGTH240M,PILEDIAMETER400MM,THICKNESSOFTHECUSHIONTOTAKE300MM,WITHTHEFORMOFARECTANGULARPILE,COMPOSITEFOUNDATIONEIGENVALUEFSPK43483KN420KN,MEETTHEREQUIREMENTSCALCULATEDANDDETERMINEDBYTHE1274PILE,PILESPACINGOF125MSETTLEMENTOFTHECOMPOSITEFOUNDATION,BUTALSOMEETTHEDESIGNREQUIREMENTSKEYWORDSGEOTECHNICALENGINEERINGPROPERTIESOFSOILPHYSICALANDMECHANICALGROUNDTREATMENTPROGRAMSLONGHIGHPRESSUREPUMPCONCRETEBOREDPILECFGPILECOMPOSITEFOUNDATION目录前言11自然地理概述211地理位置与交通212自然地理条件213气象与水文214区域地质构造32工程勘察概况421工程概况422勘察目的423勘察依据524勘察方法和工作量布置53场地工程地质条件及综合评价731地层岩性732水文地质条件833不良地质作用934地震效应935地基土物理力学性质指标统计936岩土工程设计参数计算方法114地基处理方案的分析与评价1441均匀性评价1442承载力评价1443地基设计方案的分析1544长螺旋钻孔管内泵压混凝土桩度复合地基方案设计205岩土工程分析2551基坑降水2552基坑开挖边坡稳定性分析及建议256结论及建议2661结论2662建议26参考文献27致谢28附表（1）物理力学指标统计表1张（2）分层标准贯入试验成果统计表1张（3）水质检测报告表1张附图（1）勘探点平面位置置图1张（2）工程地质剖面图111张（3）桩位布置图1张（4）钻孔柱状图1张前言毕业设计是检验我们在大学期间学习成果的一个重要环节，通过近两个月的毕业设计，对培养我们的知识运用能力、实践能力和创造性思维起着非常重要的作用；毕业设计又可以使我们对所学的专业知识进行深化理解和系统掌握。毕业设计的意义就在于为我们提供一次独立分析、解决问题的机会，锻炼学生的分析能力、思考能力、知识运用及独立工作能力等等。因此，毕业设计是我们对大学四年来所学的专业基础知识以及各个学科知识相互融合，系统理解和综合运用的过程，同时也是对我们所学知识的掌握程度和运用能力的一次全面总结。在野外实习时，我们不但了解了野外工作的具体操作，同时也熟悉了资料的收集和整理的过程。在取得邯郸市阳光水岸岩土工程勘察资料的基础上，通过对野外钻探资料和室内土工试验成果的分析、整理，对地基土层的物理力学指标做出了评价；对建筑物场地稳定性与建筑的适宜性做出了评价，提出了主要的承载力特征值；通过计算、验算，提出了地基处理方案的分析和评价；通过以上工作的完成，我了解了岩土工程勘察方法和步骤，学习了地基处理的基本知识及地基处理方案的分析对比以及地基沉降计算等。巩固了自己所学的知识，提高了对岩土工程勘察和地基处理的认识，对以后的工作学习奠定了基础。1自然地理概述11地理位置与交通拟建阳光水岸位于邯郸市新兴大街与青年路交叉口东南角，交通方便。邯郸市位于河北省南段，东隔邯郸地区的馆陶、大名与山东相望，南临河南，西与山西接壤。区域交通十分便利，境内有中国的交通大动脉京广铁路和107国道纵贯南北，公路交通更是四通八达，连接各县和晋、鲁、豫三省。邯郸市是连接华北数省的交通枢纽城市。邯长铁路通山西，还有以邯郸市为中心的“8”字环形铁路和四条地方小铁路，现又有309国道、邯济铁路和京深高速的通车以大大改善了本区的交通情况。12自然地理条件邯郸市区地处太行山麓、丘陵向东部过渡平原地带，华北平原的西部边缘，位居冲积、洪积扇的尾部。地势由市区向西不断抬高，经过丘陵逐渐进入太行山地。邯郸冲积、洪积扇的形成与发源与西部、流经市区的三条河流有关。一条是北侧的沁河，一条是南面的渚河，第三条是由南至北流经市区的滏阳河。其中以沁河的搬运、沉积为主。历史上沁河、渚河都是发源于西部山区的永久性河流，后因上游森林破坏、区域性地下水下降等原因，便形成了常干涸的暂时性河流。该区植被稀少，土层裸露，物理风化强烈。因此洪水期沁河、渚河流水及漫流携带大量碎屑物质流至沟口山麓处时，流速骤减，遂沉积了大面积的洪积型地层。再则，平水期沁河、渚河亦搬运上游两岸的碎屑物质，流至平原地带，因河床变宽，流速变缓，沉积了冲积型地层，由于冲积物、洪积物的不断聚集而形成冲积扇、洪积扇。13气象与水文131气象工作区属北温带半干湿润大陆性季风气候，年温差大，四季分明春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。研究区年度平均气温1308，最冷月平均气温2（一月），最热月份平均气温27（七月），极端最高气温42，极端最低气温19。多年平均降水量56513MM，多集中于七、八、九三个月，日最大降水量5185MM（1963年8月4日），年最大降水量15753MM（1963年），年最小降水量2200MM（1986年）。年平均风速23M/S；年主导风向为南风，风向频率201；次主导风向为北风，风向频率155；冬季盛行北风，风向频率17；夏季盛行南风，风向频率252。季节性冻土最大深度37CM，无霜期190天左右。132水文流经邯郸市区的主要河流为滏阳河，属海河流域的子牙河水系。滏阳河发源于邯郸市峰峰矿区和村镇附近，为常年性河流，长度为2002KM，其中峰峰境内长约36KM，邯郸市区长约159KM，流域面积15109KM2。19512000年年均径流量为37631104M3/A，最大径流量为49500104M3/A（1955年），最小径流量为8500104M3/A（1981年）。牤牛河、渚河、沁河为滏阳河的支流，均为季节性河流。主要水利工程有滏阳河上游的东武仕水库、沁河上游的齐村水库等。建于1959年的东武仕水库，后经加固扩建，库容为152108M3，是具防洪、发电、灌溉、养殖及城市供水等多种功能的水源地。齐村水库位于邯郸市主城区上游，大坝将沁河水截流改道，输入输元河，减少了邯郸市主城区的防洪压力。跃峰渠是本区农田灌溉的主要水利工程。14区域地质构造邯郸市大地质构造单元属华北陆台渤海凹陷带与太行山隆起的接触部位，太行山隆起的中心为太行山背斜的轴部，地层从轴部向东大致为震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系、第四系地层。太行山山前断裂带的邯郸断裂是通过本区的主要断裂，走向北北东向，倾向东，陡倾角，全长180KM，为太行山隆起与华北盆地邯郸凹陷的分界主断裂。市区以京广铁路为界，以西由上第三系地层组成，以东则为第四系地层所覆盖。2工程勘察概况21工程概况拟建阳光水岸位于邯郸市新兴大街与青年路交叉口东南角，交通方便。受邯郸国宏房地产开发有限公司的委托，邯郸市华盛水文地质勘察工程公司对该工程进行了岩土工程详细勘察。拟建邯郸阳光水岸工程1、2楼，均为地上632层，局部设地下1层，建筑高度为970M，拟采用框支剪力墙结构，筏板基础下桩基础，基础埋深约54M自然地表下，基底压力标准组合为420KPA，地基基础设计等级均为乙级。工程重要性等级为一级，场地等级为二级（中等复杂场地），地基等级为二级（中等复杂地基），岩土工程勘察等级为甲级。22勘察目的本次勘察目的是按详细勘察的要求，对本建筑场地提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础型式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。依据岩土工程勘察任务委托书，本次勘察需满足高层建筑筏板基础详细勘察的深度要求，我们制定了详细的勘察纲要。勘察目的及要求如下1判定该场地的稳定性和适宜性，有无不良地质作用；是否存在液化地层，并对液化可能性做出评价。2查明场地的地层情况、均匀性，软弱下卧层的分布情况，各层土的物理力学性质指标。3查明地下水类型、埋藏情况、渗透性及其腐蚀性；地下水位季节变化规律，提出降水方案。4提供地基承载力、变形指标、强度指标及有关岩土参数。5对基础设计方案及基坑支护方案提出建议，并提供相关参数。6对基坑降水提出建议。7建议经济合理的桩基类型，选择合理的桩端持力层，并详细查明持力层和软弱下卧层的分布，分层提出桩周摩擦力及持力层的桩端承载力，预估单桩承载力，分析和评价桩基施工工艺及注意事项，估算桩基沉降。8确定覆盖层厚度及场地土类型。9满足岩土工程勘察规范及高层建筑岩土勘察规程的其它要求。23勘察依据勘察依据的主要规范如下岩土工程勘察规范GB500212001建筑地基基础设计规范GB500072002建筑抗震设计规范GB500112001高层建筑岩土勘察规程JGJ722004（J3662004）河北省建筑地基承载力技术规程（试行）DB13（J）/T482005土工试验方法标准GB/T501231999建筑工程地质钻探技术标准JGJ8792原状土取样技术标准JGJ8992标准贯入试验SL2370451999静力触探试验SL2370461999长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程DB13（J）31200124勘察方法和工作量布置241勘察工作量依据有关规范、规程及勘察技术要求，结合本工程特点及场区内工程地质条件，勘探点按建筑物周边和角点布置为主（详见建筑物与勘探点平面位置图），共布置勘探孔28个。本次勘察共完成勘探点28个，其中钻探、静探对比孔6个，鉴别孔4个，取土孔13个，取土、标贯孔5个。对勘探孔深度划分控制孔12个，孔深63806500M，一般性孔16个，孔深54005500M；完成工作量如下总进尺181260M，其中钻探、静探对比孔中钻孔进尺34080M，静探进尺15110M，鉴别孔进尺22000M，取土孔进尺80500M，取土、标贯孔进尺29530M，取原状样368样，取扰动样150件，标贯试验184次。在1、8、19孔内各取了一组水样。为了确定场地类型和覆盖层厚度，在1、6、20、28孔内进行了剪切波测试，1、6、20孔测试深度为200M，28孔测试深度为520M。242设备配置使用水准仪及钢卷尺对勘探点进行放孔定位。钻探设备为三台DPP100型汽车钻。原为测试设备采用标准贯入设备三套，JTY3型静力触探数据采集仪一台，RS1616KP桩基动测仪一台（测波速）。使用薄壁取土器静压取土和双管单动取土器回转取土的方法，取得一级土样进行室内常规试验及三轴不排水不固结剪切试验，为了提供降水参数及判断地下水的腐蚀性做了渗透试验及水质分析试验。3场地工程地质条件及综合评价31地层岩性邯郸市区地层以第四系地层为主，西部有三叠系、第三系地层出露。勘察范围内所见土层以第四纪新近沉积土、一般沉积土为主，地基土自上而下分为10层，现依据钻探、静力触探试验、标准贯入试验、动力触探试验及土工试验资料分层叙述如下1层耕土Q42ML以粉土及粉质粘土为主，含有植物根，局部范围内为杂填土（分布在9、26、28孔），结构松散。厚度030260M，平均068M。2层粉土Q42ALPL褐黄色，湿，局部很湿，稍密中密，局部密实，夹粉质粘土及粘土薄层，局部相变为粉质粘土，无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。压缩系数平均值A12027MPA1，属中等压缩性，厚度320560M，平均479M；层底标高46804843M，平均4740M；层底埋深460630M，平均559M。21层粘土Q42ALPL褐黄色，可塑软塑，光滑，无摇振反应，韧性高，干强度高。压缩系数平均值A12035MPA1，属中等压缩性。该层呈透镜体状分布，揭露最大厚度为005M。3层粘土Q42ALPL灰色，可塑，局部软塑或硬塑，光滑，夹粉质粘土及粉土薄层，含有机质，无摇震反应，干强度高，韧性高。压缩系数平均值A12035MPA1，范围值为024057MPA1，属中等压缩性，局部高压缩性。厚度280550M，平均377M；层底标高41154425M，平均4316M；层底埋深9001170M，平均983M。3层粉土Q42ALPL灰色，湿很湿，中密，局部密实，含姜石、云母碎屑，无光泽反应，摇振反应迅速，韧性低，干强度低。压缩系数平均值A12021MPA1，为中等压缩性。该层呈透镜体状分布，揭露最大厚度为110M。4层粉质粘土Q42ALPL灰褐色灰色，可塑硬塑，局部坚硬，夹粘土薄层，局部相变为粘土，含有机质，稍有光泽光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。压缩系数平均值A12023MPA1，属中等压缩性，厚度250550M，平均380M；层底标高38404008M，平均3936M；层底埋深13001450M，平均1363M。以上各层为第四纪新近沉积土，工程地质条件较差，以下土层为一般沉积土，工程地质条件较好。5层粉土Q41ALPL褐黄色，湿，密实，夹粉质粘土及粘土薄层，局部相变为粉质粘土，无光泽反应，摇振反应中等，韧性低，干强度低。压缩系数平均值A12022MPA1,为中等压缩性。厚度110360M,平均241M层底标高36103825M,平均3694M层底埋深15001690M,平均1605M。6层粉质粘土Q41ALPL褐黄色，可塑硬塑，局部坚硬，含姜石、氧化锰，稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等。压缩系数平均值A12019MPA1,为中等压缩性。厚度420810M,平均594M层底标高29253221M,平均3100M层底埋深20702380M,平均2199M。7层粉土Q41ALPL褐黄色，湿，密实，混砂颗粒，夹粉质粘土薄层,局部相变为粉质粘土,无光泽反应，摇振反应为中等迅速，韧性低，干强度低。压缩系数平均值A12019MPA1,为中等压缩性。厚度4701030M,平均713M层底标高21342491M,平均2388M层底埋深28003150M,平均2911M。8层粉质粘土Q41ALPL褐黄色，硬塑坚硬，局部可塑,含姜石、氧化锰，混砂颗粒,稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等。压缩系数平均值A12018MPA1,为中等压缩性。厚度9501330M,平均1164M层底标高10401330M,平均1199M层底埋深40004250M,平均4100M。81层细砂Q41ALPL褐黄色，湿，中密,局部密实,分选性中等,矿物成分以石英、长石为主,局部呈半胶结状态。该层呈透镜体状分布，揭露最大厚度为240M。9层粉质粘土Q41ALPL褐黄色，硬塑坚硬，局部可塑,含姜石、氧化锰，混砂颗粒,稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等。压缩系数平均值A12017MPA1,为中等压缩性。厚度7201170M,平均972M层底标高100400M,平均227M层底埋深49005200M,平均5072M。10层粉质粘土Q41ALPL褐黄色褐红色，坚硬，局部硬塑及可塑，含姜石,混砂颗粒,夹粉土和粘土薄层。压缩系数平均值A12017MPA1,为中等压缩性。稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等。该层未穿透。最大揭露厚度为1480M。32水文地质条件勘察范围内，施工期间初见水位埋深为200370M，标高为49385085M，稳定地下水水位埋深为120200M，标高为51005205M，为上层滞水，主要含水层为第2层粉土，以大气降水补给为主，水位波动幅度不大，近期年最高水位可按10M考虑。基础埋深为540M，地下水位埋深为120200M，场地环境类型为II类,依据本场地内的3组水样水质分析资料结果，按照岩土工程勘察规范GB500212001第122节，受地层渗透性影响地下水对混凝土结构无腐蚀性；SO42含量8681881995MG/L，受环境类型影响地下水对混凝土结构腐蚀等级为弱；按干湿交替考虑，水中CL含量为4176043318MG/L（其含量为水中CLSO42/4之和），地下水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀等级为弱。33不良地质作用331地裂缝邯郸市的地裂缝邯郸市地裂缝有三条一条是电台国棉一厂地裂带；一条是丛台公园贸易街小学地裂带；另一条是前郝村市粮库地裂带。其特点是一是延伸方向以南北北东为主；二是地裂及房屋裂缝均显示张性，两侧伴随有垂直唯一，总趋势是东侧下降。332邯郸市的地面沉降邯郸市的地面沉降与地下水水位下降有关。随着经济发展，各种用水逐年增加，致使地下水开采量大于补给量而形成降落漏斗，由于长期处于补偿状态，致使降落漏斗不断扩大，从而引起砂土层和粘土层的压缩致使地面产生相应沉降。经勘察该场地内没有不良地质现象。34地震效应按建筑抗震设计规范（GB500112001）（2008年版）规定，本区的抗震设防烈度为七度，设计基本地震加速度值为015G，属设计地震第一组。地面下200M范围内，存在第2层粉土和第5层粉土，初判均为可液化土层，采用标准贯入试验及粘粒含量进行判别，该场地液化等级为轻微，详见砂（粉）土液化指数计算成果表。35地基土物理力学性质指标统计按规范要求，在统计之前都要对指标进行舍弃。据数理统计与指标统计表准，各土层物理力学指标统计如下351统计步骤1划分统计单元2岩土指标检查，归整3指标舍弃4指标统计5评价划分单元的合理性6合理取值352划分统计单元依据处于同一构造部位，地貌单元或同一成因年代成因，结构，构造或工程性质基本接近影响工程性质的因素基本接近指标虽然离散，但无明显的空间变化规律符合以上任一条件者划分为统一单元。353各单元体指标的整理与统计在进行数理统计之前，应对个统计单元所属指标进行整理，逐一检查，排除不合理指标，以清除他们对数理统计结果的影响。舍弃范围包括以下指标（1）无代表性的指标（2）取土工艺不当（3）土样密封失效或操作失误（4）经严重扰动过的土样做出来的数据（5）单元之外的薄层或夹层试样（6）过于离散，显著不合理的指标354主要参数的统计计算对各统计单元的物理力学指标进行物理统计，以便消除个别因素的影响，综合考虑，取得单元体最具代表性的物理指标1算术平均值求法NIMFF1（2）标准差求法NINIFFF1212（3）变异系数求法F/FM355主要参数的划分单元的合理评价利用指标的回归修正系数F检查单元划分的合理性，依据回归修正系数2918741NF当F32026026094第10层粉质粘土300300954地基处理方案的分析与评价41均匀性评价依据岩土勘察任务委托书，本工程基础埋深为54M,基底落于第3层粉土,依据高层建筑岩土勘察规程JGJ722004第824条,综合评价地基属均匀地基。表41均匀地基判别表地基持力层属同一地貌单元和工程地质单元建筑物地基持力层是否跨越不同地貌单元或工程地质单元持力层底面坡度持力层及其下卧层在基础宽度方向上的厚度差值地基持力层属同一地貌单元和工程地质单元时ESMAX/ESMIN判定是否均匀地基1楼否10005B（基础型式按筏板考虑）101KK取148是2楼否10005B（基础型式按筏板考虑）102KK取149是42承载力评价本场地地基土主要由第四纪沉积物组成，地表以下至140M范围内的地层属第四纪新近沉积物，土层的含水量高，孔隙比大，压缩性较高，结构性较差，岩性相变较频繁。以下土层为一般沉积土，工程地质条件较好。依据岩土勘察任务委托书，拟建1、2楼，拟采用框支剪力墙结构，筏板下桩基础，基础埋深约54M，基底压力（标准组合）分别为420KPA，由剖面图可知持力层以第3层粘土为主，局部为第31层或第2层。按建筑地基基础设计规范（GB500072002）第524条计算第3层修正后的地基承载力特征值FAFAFAKBB3DMD05FAK第3层粘土的承载力特征值为100KPA；B基础宽度的承载力修正系数，取B00；基础以下土的重度，取87KN/M3；D基础埋深的承载力修正系数，取D11（邯郸市经验）；M基础以上土的加权重度，取M100KN/M3；注耕土厚度为10M,重度按150KN/M3D基础埋深，取D54M；B基础宽度，B6M，取B6M；第3层计算得FA为143KPA小于420KPA；依据建筑地基基础设计规范（GB500072002）,按公式FAMBBMDMDMCCKMB、MD、MC承载力系数通过公式计算，承载力特征值为144KPA小于420KPA。故天然地基强度不满足设计要求。43地基设计方案的分析当地基承载力不足或压缩性过大，不能满足设计要求时，可以针对不同的情况，对地基进行处理以增强地基土的强度和稳定性，减少地基变形，提高地基承载能力。经过处理后的地基成为人工地基。当人工地基不满足要求时可采用桩基础。桩基础也是一种地基处理方法，即把建筑物支撑在桩基上，荷载通过桩传到深处地层上，从而满足地基稳定和变形允许量的要求。判断是否需要进行地基处理的依据，一是地基条件，一是建筑物的性质和要求。前者包括地形和地质成因、地基土层分布、软土层的厚度和范围、持力层的埋深、地下水位及补给情况，地基土的物理力学性质等。后者包括建筑物等级、平面和立面布置、结构类型和刚度、基础类型和埋置深度、对地基稳定性和沉降的要求以及临近建筑物的情况等。近二三十年来，国内外在地基地基处理方面发展十分迅速，老方法不断改进，新方法不断涌现。在比较方案的过程中，常常会难以得出理想的处理方法，这时需要或者将几种处理方法进行有利的组合，或者稍微修改建筑物的条件，甚至需要另辟途径。一般说来，完美无缺的方案是很难求得的，只能选用利多弊少的方案。此外需要注意的是，地基处理工作大多都是地下隐蔽工程，加固效果很难在实施过程中直接检验，因此一定要做好施工中和施工后的监测工作，及时发现问题，验证效果。需要进行地基处理的地基土一般都属于软弱土，它主要包括淤泥质土、松砂、冲填土、杂填土、泥炭土和其他高压缩性土。由这几类土所构成的或占主要组成的地基称为软弱地基。地基的软弱程度是否达到需要进行地基处理，还与建筑物的性质有关。建筑物很重要，对地基的稳定和变形要求很高，即便地基土的性质不很软弱，可能也要求对地基进行处理。相反，建筑物的重要性小，对地基的要求不高，即便地基土比较软弱，也可能不必进行地基处理。所以地基处理是一个综合考虑地基土质和建筑物性质的复杂问题。对地基内一定范围的软弱土采取某种改善措施，以达到以下几个目的提高土一定抗剪强度，防止过大的剪切变形和剪切破坏，提高地基承载力；改善土的压缩性，减少地基变形；改善土的渗透性，减少渗流量，防止渗透破坏；改善土的动力特征，减轻振动反应，防止土体液化。由于天然天然地基不能满足设计要求，为了解决地基的强度和变形问题，需要对其进行地基处理或采用深基础。依据建筑物的使用情况，楼的基底压力（标准组合）为420KPA，依据其规模及地基土的特点，结合地区经验，在选择地基处理方案时，需要了解地基处理的目的、建筑物对地基的要求、设计要求的地基承载力、施工工艺及设备、对施工期的要求、材料来源等，适宜的本场地的复合地基处理方案主要有碎石桩法、高压喷射注浆法、水泥粉煤灰碎石桩、夯实水泥土桩、水泥土搅拌桩。431地基处理各种方法简介地基处理的方法很多，常用的地基处理方法有换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。下面我就这几种方法作一下简要的介绍1换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。2强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。3砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。4振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20KPA的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。5水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30（黄土含水量小于25）、大于70或地下水的PH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于140KPA的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。6高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过30M。7预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4M时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4M时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。8夯实水泥土桩法适用于处理地下水以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基，处理深度不宜超过10M，当采用洛阳铲成孔工艺时，深度不宜超过6M。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制，目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。9水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基，应选择承载力较高的土层作为桩端持力层。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层，保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基，可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基，可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基，达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。10石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。11灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为515M。当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24、饱和度大于65时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。12柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基，对地下水位以下的饱和松软土层，应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6M。13单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为012MD的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地，对级湿陷性地基，应通过试验确定碱液法的适用性。432方案选择与比较由于天然地基不能满足设计要求，为了解决地基的强度和变形问题，需要对其进行地基处理或采用深基础。依照建筑物的使用情况，楼的基底压力（标准组合）为420KPA，依据其规模和地基土的特点，结合邯郸市地区经验和勘察报告中的建议，在选择地基处理方案时，结合地基处理的目的、建筑物对地基的要求、设计要求的地基承载力、施工工艺及设备、对施工期的要求、材料来源、成功经验等，本场地可采用CFG桩施工方案。CFG桩从技术角度较为安全、稳妥，可以大幅度提高地基强度，大大减小建筑物的沉降及差异沉降，且此种桩型以长螺旋钻孔泵压混凝土成桩，成桩质量稳定，施工噪音低，设备行走灵活、成桩速度快，对地层适应性强而被广泛应用，能避免软土、砂土地区成桩缩径、断桩的施工质量，解决了泥浆污染问题，并可成功用于地下水位以下地层的成桩，降低了造价，成本较桩基方案低。所以CFG桩施工方案可以确定为该场地最佳施工方案。433CFG桩的施工工艺选择在决定地基处理方案时，根据定性判断，定量判断和工程造价等方面的因素考虑以下方案根据邯郸地区施工经验，18层以下长螺旋钻孔高压泵送混凝土桩（CFG桩）复合地基和水下灌注桩有成功的经验。以下对其进行比较论证1、长螺旋钻孔高压泵送混凝土桩简介使用螺旋钻机成孔，成孔后自空心钻杆向空内泵压混凝土，边压入混凝土边提钻直到成桩的一种施工工艺。（1）长螺旋钻孔泵压混凝土桩的优点承载力提高幅度大，可调性强，桩长可从几M到二十多M，并可全桩长发挥桩的阻力；适用范围广；对基础型式而言即可适用于独立基础和条形基础，也可适用于筏基和箱形基础；土性而言，可用于填土饱和及非饱和粘性土；造价费用较低；无须象预制桩那样配制起吊，运输，打击设备，且不需要浇注木模板从而降低了工程造价；抗震性能好；钻孔灌注桩能嵌入基岩与基岩胶结一体，能承受较大的水平荷载，所以抗震性能好。（2）长螺旋钻孔泵压混凝土桩的缺点当地面不平，桩架导杆不直时容易造成钻孔倾斜；当钻孔速度太快，容易造成蹩钻。、水下灌注桩简介（1）水下灌注桩的优点同长螺旋钻孔泵压混凝土桩的优点。（2）水下灌注桩的缺点当泥浆比较重和浓度不足时，容易造成孔壁坍塌；当管提升过高，导管底部脱离混凝土地面回形成断桩；当有较强大的承压水并且水头较高，高于孔内压力时，易发生沙涌和塌孔。同时，长螺旋钻孔泵压混凝土桩施工简单，造价低，噪音小，公害少。成孔和灌注成一体，节省施工时间，也降低了孔壁坍塌的危险性，更减低了由于灌注不及时而产生断桩现象的几率。综上所述，本设计建议采用长螺旋钻孔泵压混凝土桩，故1、2楼可采用长螺旋钻孔高压泵送混凝土桩（CFG桩）复合地基。44长螺旋钻孔管内泵压混凝土桩复合地基方案设计441长螺旋钻孔管内泵压混凝土桩概述长螺旋钻孔管内泵压混凝土桩成桩工艺由于施工噪声低，设备行走灵活，成桩速度快，对地层适应性强而广泛使用，能避免软土，砂土地区成桩缩径，断桩的施工质量问题，解决了泥浆污染问题，降低了造价，并可成功用于地下水位地层的成桩。442长螺旋钻孔管内泵压混凝土桩复合地基设计步骤1）布桩原则（1）一般情况下在基础范围内布桩，特殊情况下可考虑在基础外增加护桩，长螺旋钻孔管内泵压混凝土桩复合地基中的单桩不是一般复合地基意义上的竖向加强体，而是将桩头承受的荷载直接传入深部土层的刚度很大的单桩，这种复合地基属于刚性复合地基，其受力更类似于复合桩基；（2）桩长宜按实际岩土工程条件，工程设计要求等因素综合确定。一般应选择硬土层为持力层，桩端进入持力层厚度应大于1倍桩身直径，当硬层埋藏较深时，桩端可不达到硬层，其单桩进入持力层的深度可以较桩基础中的单桩进入持力层的深度浅一些，但复合地基的设计应遵从一般设计原则，进行承载能力极限状态和正常使用极限状态两方面的验算，即满足承载力和沉降的要求；（3）桩身直径主要由施工机具决定，但也不宜直径太大，使单桩承载力过高，桩身直径宜用0306M。桩的最小中心距系按桩基规范确定，此规范是为防止群桩效应造成承载力的降低而造成浪费或不安全，复合地基由于桩头铺设褥垫层，土的承载力发挥较大，同时沉降也较大，所以不仅存在土中竖向应力造成摩阻力的增加，而且存在土层沉降大于桩身沉降产生的负摩阻，据有关分析，基础底面积大，荷载高时，负摩阻段可达桩长的30，桩的最小中心距SD宜按建筑桩基础技术规范规定；（4）排列复合地基的基桩时，一般可按均布考虑，当上部结构荷载分布相差较大时，亦可按非均布布置，目的在避免不均匀沉降或倾斜。2）桩体设计（1）桩长的选择L根据勘察结果得到的场地地层结构，考虑桩的类型，桩承载力设计值及施工设备等因素，由地质剖面图和土的物理力学指标知，场地第8层为硬塑坚硬、粉质粘土层，层厚951330M，平均厚度为1164M，层位稳定，深度在290M以下，是理想的持力层，建议桩端进入该层1M（基础埋深为54M），初步确定桩端落在第8层，选取有效桩长240M。（2）桩径的确定此场地拟采用长螺旋钻孔泵压CFG桩施工工艺，桩径400MM。（3）褥垫层厚度的确定根据建筑物荷载和基底土质情况、结合工程实践，褥垫层厚度取300MM。（4）布桩方式的选择拟建建筑物采用筏板基础，场地属长方形组合，设计拟采用长方形布桩形式。（5）桩数N、桩间距S的确定在桩长、桩径确定后，计算桩间距之前需确定复合地基承载力特征值FSPK和计算单桩承载力RA。第8层以上各层土的极限侧阻力标准值QSI以及极限端阻力标准值QPK见表42。表42极限侧阻力标准值QSK以及桩的极限端阻力标准值QPK层号平均厚度（M）桩的极限侧阻力标准值QSK（KPA）桩的极限端阻力标准值QPK（KPA）第3层3860第31层0840第4层2440第5层2440第6层6060第7层7160第8层110601500复合地基承载力的确定建筑物荷载要求420KPA，基础埋深为54M，经深度修正后，第3层粉砂层承载力特征值为144KPA，不能满足设计要求。设计进行地基处理，复合地基设计承载力要求达到420KPA。单桩承载力RA的计算（结合表72）（41）SIPARUQHA1256（386008402440244066071601060）15000125618186KN式中QSIK桩侧第一层的极限侧阻力标准值KPA当无当地经验值时，按基础工程P159表42取值，本处可利用42表给出的值；QPK桩的极限端阻力标准值（KPA），无当地经验值时，按基础工程P161表43取值，本处可利用42表给出的值；UP桩身截面周长（M），UP041256M；HI桩身在第1层土中的长度（M）；AP桩端截面面积平均值（M2），AP（04/2）201256M2；K安全系数，K15175，此处K取175。单桩极限承载力标准值约为1039KN，其理论值远远大于实测值，根据其规模、相似工程地质条件的工程事例，并结合邯郸市区大量的CFG检测资料，综合考虑单桩竖向承载力特征值取600KN（建议桩施工前进行试桩）。因此RA600KN桩距的计算和桩数的复合地基承载力特征值为（42）SKPASPKFMARF1式中复合地基承载力特征值KPA；KSF,单桩竖向承载力特征值KN；A处理后桩间土承载力特征值KPA，宜按当地经验取值，如无经验时，SKF可取天然地基承载力特征值；面积置换率；M桩的截面积M2；PA桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，设计时取075。当面积置换率时，将数据代入上式70FSPK007600/01256075（1007）14443483KN可知FSPK43483KN420KN，满足要求。当面积置换率M80时，将数据代入上式FSPK008600/01256075（1008）14448152KN可知FSPK48152KN420KN，也满足要求。为了提高建筑物的承载能力，设计时选用M80NMA/AP0082000/01256（43）经过计算N1274根。实际布桩1280根。采用长方形布桩，桩间距为SSA/N125M（44）443中心沉降计算表43中心沉降表ZZ/BZESISI00103801909935377533775358179656203109816082223069758464860430956182222139877766914607308789128346088814422171085080617490246602891422271135077281754004989214763271635066421712841728921051842421205822467682964947702524262051827143224664957046420/144291S1628656/291216459S224364S2164592436445967由公式N0025I（45）SNI1SS170025S0025459671149S041125S最终沉降S4596718802根据建筑地基基础设计规范（GB500072002）规定体形简单的高层建筑物1IIIZ基础的平均沉降量为200MM。S最终沉降（18802MM）200MM，所以满足沉降要求。依据上面的分析，该楼的沉降满足要求。5岩土工程分析51基坑降水依据岩土工程勘察任务委托书，拟建建筑物基础埋深540M，地下水水位埋深自然地表下为115210M，槽底位于地下水以下，在基坑开挖前，应先进行降水施工，降水方案可采用井点降水，降水工程须满足基槽开挖、地下室施工（包括防水施工）及结构抗浮要求，依据土工试验结果，有关土层的垂直渗透系数KV可采用下列数值第2层KV421105CM/S第3层KV103106CM/S52基坑开挖边坡稳定性分析及建议地下室开挖净深度约54M，由于场地较为空旷，存在放坡减载空间，故基坑开挖可在降水后按坡度11进行放坡开挖，但坡面应采用高压混凝土喷射，以确保坡面的整体稳定性，基坑土方开挖宜从上到下分层依次进行，开挖过程中，基坑周边严禁堆载。采用机械挖土时，必须确保基坑内的桩体不受损坏，也可采用水泥土墙帷幕进行支护和挡水。表78基坑支护有关参数地层第2层第3层第31层第4层重力密（KN/M）190187192197粘聚力标准值（KPA）9714997179内