地基处理设计方案1

1、 景合南郡3#、5#住宅楼素砼桩复合地基一、工程概况我公司受辛集市景合房地产开发有限公司委托，对景合南郡3#、5#住宅楼进行地基处理设计，该场地位于辛集市货场路西侧，朝阳路东侧，铁路道线南侧，辛集市景合物流综合服务区内东北部。建筑结构设计要求：处理后承载力特征值为：筏板基础fspk430kPa，平均沉降量不超过40mm，整体倾斜值不超过0.0025。根据规划给定高程点及甲方测量得勘察报告基准点标高35.00m相当于黄海高程35.533m,建筑物具体参数见下表。楼号楼层数0.000相对于绝对标高（m）0.000相对于勘察报告标高（m）筏板底标高（m）有效桩顶标高（m）基础持力层承载力特征值（kP

2、a）要求达到承载力特征值（kPa）3#楼22F/-2F37.2036.667-7.60-7.971054305#楼22F/-2F37.2036.667-7.60-7.97105430拟建建筑物为框架剪力墙结构，筏板基础。基础持力层为第层新近沉积粉土层。天然地基承载力不能满足设计要求，采用素砼桩进行地基处理。二、设计依据1、辛集市景合物流综合服务区3#住宅楼、商业门店及5#住宅楼岩土工程勘察报告； 河北安拓土木工程有限公司 2013年06月 2、辛集市景合物流综合服务区3#住宅楼基础平面图； 辛集市景合物流综合服务区5#住宅楼基础平面图； 北京威斯顿建筑设计有限公司石家庄分公司 2013年08月

3、3、有关规范、规程，主要有： 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011； 建筑地基处理技术规范 JGJ79-2012； 长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程 DB 13(J)/T123-2011。三、工程地质条件1、根据本工程勘察报告，本场地地质土层主要为：层杂填土、层新近沉积粉土、层新近沉积粉质黏土、层粉土、层粉土、层粉土、-1层粉质黏土、层细砂、层粉土、层粉质黏土、层粉土、层中砂、层粉质黏土、层粉土、层粉质黏土、层粉土；各土层物理力学性质详见本工程勘察报告。2、复合地基设计参数土层名称承载力特征值fak（kPa）桩的极限侧阻力标准值qsik (kPa)桩的极限端阻力标准值qpk(k

4、Pa)土层重度（kN/m3）压缩模量（MPa）新近沉积粉土1052550018.97.0新近沉积粉质黏土1102540020.46.0粉土1604080020.512.0粉土1503070020.510.0粉土1804590020.513.0-1粉质黏土1704080020.59.0细砂20060120020.525.0粉419.0粉质黏土2004080020.716.0粉土22050100021.121.0中砂24070130021.530粉质黏土20020.316.0粉土19021.124.0粉质黏土22020.618.0粉土22021.923.0四、设计方案及计

5、算 根据工程、场地、地层土质情况和建筑结构设计要求，结合相似工程的设计施工经验，本着安全、经济、合理、施工高效、文明的原则，经优选最佳方案确定，采用长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基法进行地基处理。1、布桩原则：在基础范围内采用矩形布桩。2、桩径：400mm 3、褥垫层为保证桩和土的共同作用，减少基础底面的应力集中，桩顶铺设200mm厚褥垫层,材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径不宜大于30mm，宽出基础垫层轮廓线200mm，夯填度不大于0.9。4、设计计算(1)单桩竖向承载力特征R的确定：由以下公式计算单桩承载力 公式中：Quk桩竖向极限承载力标准值（kN）K安全系数，取K=2.0Up

6、桩身截面周长（m）qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值（kPa）qpk桩端土极限端阻力标准值（kPa）li第i层土的厚度（m）Ap桩端底面积（m2）3#楼：基底标高-7.60m，有效桩顶标高为-7.97m，相当于勘察报告标高28.697m，有效桩长为20.5m，保护桩长0.5m，桩端持力层为第层粉质黏土层。各孔的单桩承载力特征值见下表：地层编号极限侧阻力标准值（kPa）极限端阻力标准值（kPa）厚度（m）厚度（m）厚度（m）厚度（m）厚度（m）厚度（m）253.3673.3973.7373.3474.0373.477250.90.80.91.210.94032.72.432.42.6301.

7、62.12.31.41.42.3450.80.60.80.911.1-1400.70.60.80.70.60.8451.42.51.61.72.11.66012005.44.14.74.54.14.15010001.52.11.81.82.12.1408001.8331.6031.4631.9531.7631.523桩长（m）20.520.520.520.520.520.5孔号7#8#9#10#11#12#桩竖向极限承载力标准值Quk（kN）1198.221173.791169.891179.131166.751165.37单桩竖向承载力特征值Ra（kN）599.11586.89584.955

8、89.56583.38582.69以12#孔为例进行单桩承载力计算：单桩承载力特征值取560kN。5#楼：基底标高-7.60m，有效桩顶标高为-7.97m，相当于勘察报告标高28.697m，有效桩长为20.5m，保护桩长0.5m，桩端持力层为第层粉质黏土层。各孔的单桩承载力特征值见下表：地层编号极限侧阻力标准值（kPa）极限端阻力标准值（kPa）厚度（m）厚度（m）厚度（m）厚度（m）厚度（m）厚度（m）253.7573.3973.5572.2573.4073.967250.70.71.120.80.8402.832.33.12.72.5301.71.82.31.82.21.9451.50.9

9、11.10.71.2-1400.70.60.80.60.60.6451.31.81.21.821.56012004.44.44.84.24.34.45010001.82.51.81.72.12.1408001.8431.4031.6431.9431.6931.533桩长（m）20.520.520.520.520.520.5孔号1#2#3#4#5#6#桩竖向极限承载力标准值Quk（kN）1175.801189.491170.771172.661174.861170.59单桩竖向承载力特征值Ra（kN）587.90594.74585.39586.33587.43585.29以6#孔为例进行单桩承载

10、力计算：单桩承载力特征值取560kN。（2）确定面积置换率及桩间距3#、5#楼：根据面积置换率及基础形式采用矩形布桩，为布桩均匀，局部有所调整。桩间距为12001200mm，面积置换率为， 复合地基承载力特征值验算：按以上确定的复合地基设计参数验算： 满足设计及规范要求。式中: fspk复合地基承载力特征值（kPa）：430kPa；m面积置换率单桩承载力发挥系数：取0.9；Ra单桩竖向承载力特征值（kN）Ap桩身截面积（m2）桩间土承载力发挥系数:取0.90；fsk处理后桩间土承载力特征值（kPa）：105kPa；（3）桩身砼强度等级 式中：fcu桩体材料试块（边长150mm立方体）标准养护2

11、8d立方体抗压强度平均值（kPa）桩身砼强度等级取C20，混凝土坍落度宜为180-220mm，粗骨料的最大粒径不宜大于20mm。5、用理正软件进行下卧层及变形计算详细验算见附件整体倾斜计算：楼号计算距离钻孔沉降量（mm）沉降差（mm）倾斜3#楼16.8m7#13.760.550.0000330.002510#14.3116.8m9#14.410.520.0000310.002512#14.938#孔中心点沉降：40.99mm5#楼18.0m1#15.230.180.000010.00254#15.0518.0m3#14.660.480.0000270.00256#15.142#孔中心点沉降：4

12、2.37mm3#楼平均沉降：（13.76+14.31+14.41+14.93+40.99）/5=19.68mm5#楼平均沉降：（15.23+15.05+14.66+15.14+42.37）/5=20.49mm经验算，各项满足设计及规范要求。五、素砼桩复合地基检测素砼桩在桩身强度达到设计要求的前提下，由有资质的单位检测。检测前，应按规范要求，对桩头进行处理，满足试验条件后方可进行试验。复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验的数量分别不应少总桩数的0.5%，且每个单体工程的复合地基静载荷试验的试验数量不应少于3点。采用低应变动力试验检测桩身完整性，检查数量不低于总桩数的10%，且不少于10根。-计算项

13、目: 3#楼8#孔中心点- 基本参数 地基处理方法：CFG桩法 基础参数 基础类型： 矩形基础 基础埋深： 6.203(m) 基础宽度： 16.800(m) 基础长度： 48.000(m) 基础覆土容重： 20.000(kN/m3) 基底压力平均值： 380.0(kPa) 基底压力最大值： 380.0(kPa) 土层参数 土层层数： 13 地下水埋深： 50.000(m) 压缩层深度： 30.797(m) 沉降经验系数： 0.233 地基承载力修正公式： 承载力修正基准深度d0： 0.500(m) 序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 压缩模量 承载力 鏱 鏳 (m) (kN/m3) (kN/

14、m3) (MPa) (kPa) 1 杂填土 1.000 18.0 - 5.000 80.0 0.000 1.000 2 粉土 8.600 18.9 - 7.000 105.0 0.000 1.000 3 粘性土 0.800 20.4 - 6.000 110.0 0.000 1.000 4 粉土 2.800 20.5 - 8.000 160.0 0.000 1.000 5 粉土 2.100 20.5 - 6.000 150.0 0.000 1.000 6 粉土 0.600 20.5 - 8.000 180.0 0.000 1.000 7 粘性土 0.600 20.5 - 6.000 170.0

15、0.000 1.000 8 粉土 2.500 20.5 - 8.000 180.0 0.000 1.000 9 细砂 4.100 20.5 - 25.000 200.0 0.000 1.000 10 粉土 2.100 21.4 - 7.000 180.0 0.000 1.000 11 粘性土 3.700 20.7 - 16.000 200.0 0.000 1.600 12 粉土 1.600 21.1 - 21.000 220.0 0.000 1.500 13 中砂 6.600 21.5 - 30.000 240.0 0.000 4.400 *鏱 - 基础宽度地基承载力修正系数 *鏳- 基础深度

16、地基承载力修正系数 CFG桩参数 桩布置形式： 矩形 桩竖向间距： 1.200(m) 桩水平间距： 1.200(m) 桩直径： 400(mm) 桩长： 20.500(m) 承载力计算公式： 单桩承载力特征值： 504.000(kN) 桩间土承载力折减系数： 0.900 垫层厚度： 200(mm) 垫层超出桩外侧的距离： 200(mm) 基础边缘外桩的排数(横向)： 0 基础边缘外桩的排数(竖向)： 0 处理土层参数 土层 天然土层f f提高系数k 桩间土fsk 天然土层Es 复合地基Es 天然土层 复合地基 2 105.0 1.000 105.0 7.000 29.084 0.0 0.0 3

17、110.0 1.000 110.0 6.000 24.020 0.0 0.0 4 160.0 1.000 160.0 8.000 24.072 17.3 0.0 5 150.0 1.000 150.0 6.000 18.929 23.0 0.0 6 180.0 1.000 180.0 8.000 22.127 23.0 0.0 7 170.0 1.000 170.0 6.000 17.282 23.0 0.0 8 180.0 1.000 180.0 8.000 22.127 23.0 0.0 9 200.0 1.000 200.0 25.000 59.000 23.6 0.0 10 180.0

18、 1.000 180.0 7.000 19.361 23.0 0.0 11 200.0 1.000 200.0 16.000 41.143 23.0 0.0 *f - 表示原始土层承载力特征值(kPa) *fsk - 表示桩间土承载力特征值(kPa) *Es - 表示压缩模量(MPa) * - 表示压力扩散角(度) * 承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数； * 天然土层的承载力、压缩模量为土层参数，列在这里便于对比； * 天然土层的压力扩散角、桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果。-计算结果:-1. 基础底面处承载力计算 基底平均压力pk： 380.0(kPa) 基底最大压力

19、pkmax： 380.0(kPa) 基底自重压力pc： 116.3(kPa) 置换率m： 0.087 桩间土承载力fsk： 105.0(kPa) 复合地基承载力特征值fspk： 436.3(kPa) 修正后复合地基承载力特征值fz： 543.2(kPa) pk = fz, 满足！ pkmax = 1.2*fz, 满足！ 因此复合地基承载力满足要求！2. 地基处理深度范围内土层的承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否满足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 3 9.60 0.0 263.7 180.5 444.2 611.5 满足！ 4

20、10.40 0.0 263.7 196.9 460.5 668.8 满足！ 5 13.20 0.0 263.7 254.3 517.9 717.8 满足！ 6 15.30 0.0 263.7 297.3 561.0 785.5 满足！ 7 15.90 0.0 263.7 309.6 573.3 789.5 满足！ 8 16.50 0.0 263.7 321.9 585.6 810.0 满足！ 9 19.00 0.0 263.7 373.2 636.8 877.6 满足！ 10 23.10 0.0 263.7 457.2 720.9 945.2 满足！ 11 25.20 0.0 263.7 50

21、2.2 765.8 1006.5 满足！3. 下卧土层承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否满足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 11 26.90 0.0 263.7 537.4 801.1 1043.9 满足！ 12 28.90 23.0 231.3 578.7 810.1 1073.1 满足！ 13 30.50 23.0 209.8 612.5 822.3 2890.8 满足！ * - 土层的应力扩散角 *pz - 下卧层顶面处的附加应力值 *pcz - 下卧层顶面处土的自重压力值 *fz - 下卧层顶面处经深度修正后的地基承载

22、力特征值4. 沉降计算沉降计算点坐标(X0,Y0) = (0.000,0.000) 层号 厚度 压缩模量 Z1 Z2 压缩量 应力系数积分值 (m) (MPa) (m) (m) (mm) (z2a2-z1a1) 1 3.40 29.084 0.00 3.40 30.60 3.3755 2 0.80 24.020 3.40 4.20 8.50 0.7743 3 2.80 24.072 4.20 7.00 28.10 2.5654 4 2.10 18.929 7.00 9.10 24.18 1.7358 5 0.60 22.127 9.10 9.70 5.53 0.4639 6 0.60 17.2

23、82 9.70 10.30 6.86 0.4498 7 2.50 22.127 10.30 12.80 20.59 1.7280 8 4.10 59.000 12.80 16.90 10.63 2.3780 9 2.10 19.361 16.90 19.00 14.06 1.0325 10 1.70 41.143 19.00 20.70 4.87 0.7592 11 2.00 16.000 20.70 22.70 13.37 0.8113 12 1.60 21.000 22.70 24.30 7.47 0.5949 13 0.30 30.000 24.30 24.59 0.93 0.1055

24、压缩模量的当量值： 25.175(MPa) 沉降计算经验系数： 0.233 总沉降量：0.233 * 175.68 = 40.99(mm) *Z1 - 基础底面至本计算分层顶面的距离 *Z2 - 基础底面至本计算分层底面的距离-计算项目: 3#楼7#孔角点- 基本参数 地基处理方法：CFG桩法 基础参数 基础类型： 矩形基础 基础埋深： 6.233(m) 基础宽度： 16.800(m) 基础长度： 48.000(m) 基础覆土容重： 20.000(kN/m3) 基底压力平均值： 380.0(kPa) 基底压力最大值： 380.0(kPa) 土层参数 土层层数： 17 地下水埋深： 50.000

25、(m) 压缩层深度： 36.767(m) 沉降经验系数： 0.226 地基承载力修正公式： 承载力修正基准深度d0： 0.500(m) 序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 压缩模量 承载力 鏱 鏳 (m) (kN/m3) (kN/m3) (MPa) (kPa) 1 杂填土 1.200 18.0 - 5.000 80.0 0.000 1.000 2 粉土 8.400 18.9 - 7.000 105.0 0.000 1.000 3 粘性土 0.900 20.4 - 6.000 110.0 0.000 1.000 4 粉土 3.000 20.5 - 8.000 160.0 0.000 1.000

26、 5 粉土 1.600 20.5 - 6.000 150.0 0.000 1.000 6 粉土 0.800 20.5 - 8.000 180.0 0.000 1.000 7 粘性土 0.700 20.5 - 6.000 170.0 0.000 1.000 8 粉土 1.400 20.5 - 8.000 180.0 0.000 1.000 9 细砂 5.400 20.5 - 25.000 200.0 0.000 1.000 10 粉土 1.500 21.4 - 7.000 180.0 0.000 1.000 11 粘性土 3.600 20.7 - 16.000 200.0 0.000 1.600

27、 12 粉土 1.800 21.1 - 21.000 220.0 0.000 1.500 13 中砂 6.500 21.5 - 30.000 240.0 0.000 4.400 14 粘性土 1.400 20.3 - 16.000 200.0 0.000 1.600 15 粉土 1.500 21.1 - 24.000 190.0 0.000 1.500 16 粘性土 1.800 20.6 - 18.000 220.0 0.000 1.600 17 粉土 1.500 21.9 - 23.000 220.0 0.000 1.500 *鏱 - 基础宽度地基承载力修正系数 *鏳- 基础深度地基承载力修

28、正系数 CFG桩参数 桩布置形式： 矩形 桩竖向间距： 1.200(m) 桩水平间距： 1.200(m) 桩直径： 400(mm) 桩长： 20.500(m) 承载力计算公式： 单桩承载力特征值： 504.000(kN) 桩间土承载力折减系数： 0.900 垫层厚度： 200(mm) 垫层超出桩外侧的距离： 200(mm) 基础边缘外桩的排数(横向)： 0 基础边缘外桩的排数(竖向)： 0 处理土层参数 土层 天然土层f f提高系数k 桩间土fsk 天然土层Es 复合地基Es 天然土层 复合地基 2 105.0 1.000 105.0 7.000 29.084 0.0 0.0 3 110.0

29、1.000 110.0 6.000 24.020 6.3 0.0 4 160.0 1.000 160.0 8.000 24.072 18.4 0.0 5 150.0 1.000 150.0 6.000 18.929 23.0 0.0 6 180.0 1.000 180.0 8.000 22.127 23.0 0.0 7 170.0 1.000 170.0 6.000 17.282 23.0 0.0 8 180.0 1.000 180.0 8.000 22.127 23.0 0.0 9 200.0 1.000 200.0 25.000 59.000 23.6 0.0 10 180.0 1.000

30、 180.0 7.000 19.361 23.0 0.0 11 200.0 1.000 200.0 16.000 41.143 23.0 0.0 *f - 表示原始土层承载力特征值(kPa) *fsk - 表示桩间土承载力特征值(kPa) *Es - 表示压缩模量(MPa) * - 表示压力扩散角(度) * 承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数； * 天然土层的承载力、压缩模量为土层参数，列在这里便于对比； * 天然土层的压力扩散角、桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果。-计算结果:-1. 基础底面处承载力计算 基底平均压力pk： 380.0(kPa) 基底最大压力pkmax：

31、 380.0(kPa) 基底自重压力pc： 116.7(kPa) 置换率m： 0.087 桩间土承载力fsk： 105.0(kPa) 复合地基承载力特征值fspk： 436.3(kPa) 修正后复合地基承载力特征值fz： 543.6(kPa) pk = fz, 满足！ pkmax = 1.2*fz, 满足！ 因此复合地基承载力满足要求！2. 地基处理深度范围内土层的承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否满足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 3 9.60 0.0 263.3 180.4 443.6 611.3 满足！ 4 10.50

32、0.0 263.3 198.7 462.0 670.7 满足！ 5 13.50 0.0 263.3 260.2 523.5 723.8 满足！ 6 15.10 0.0 263.3 293.0 556.3 781.2 满足！ 7 15.90 0.0 263.3 309.4 572.7 789.3 满足！ 8 16.60 0.0 263.3 323.8 587.0 811.9 满足！ 9 18.00 0.0 263.3 352.5 615.7 857.0 满足！ 10 23.40 0.0 263.3 463.2 726.4 951.1 满足！ 11 24.90 0.0 263.3 495.3 75

33、8.5 999.6 满足！3. 下卧土层承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否满足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 11 26.93 0.0 263.3 537.4 800.6 1043.8 满足！ 12 28.50 23.0 237.4 569.8 807.2 1059.7 满足！ 13 30.30 23.0 212.3 607.8 820.1 2870.1 满足！ 14 36.80 23.0 149.6 747.5 897.1 1379.8 满足！ 15 38.20 23.0 139.9 775.9 915.8 1338.7 满

34、足！ 16 39.70 23.0 130.6 807.6 938.1 1495.9 满足！ 17 41.50 23.0 120.6 844.7 965.3 1471.7 满足！ * - 土层的应力扩散角 *pz - 下卧层顶面处的附加应力值 *pcz - 下卧层顶面处土的自重压力值 *fz - 下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值4. 沉降计算沉降计算点坐标(X0,Y0) = (8.400,24.000) 层号 厚度 压缩模量 Z1 Z2 压缩量 应力系数积分值 (m) (MPa) (m) (m) (mm) (z2a2-z1a1) 1 3.37 29.084 0.00 3.37 7.61

35、 0.8410 2 0.90 24.020 3.37 4.27 2.45 0.2239 3 3.00 24.072 4.27 7.27 8.07 0.7380 4 1.60 18.929 7.27 8.87 5.35 0.3850 5 0.80 22.127 8.87 9.67 2.25 0.1894 6 0.70 17.282 9.67 10.37 2.50 0.1639 7 1.40 22.127 10.37 11.77 3.83 0.3219 8 5.40 59.000 11.77 17.17 5.17 1.1582 9 1.50 19.361 17.17 18.67 4.03 0.29

36、65 10 2.03 41.143 18.67 20.70 2.46 0.3841 11 1.57 16.000 20.70 22.27 4.65 0.2825 12 1.80 21.000 22.27 24.07 3.89 0.3103 13 6.47 30.000 24.07 30.53 8.77 0.9989 压缩模量的当量值： 27.147(MPa) 沉降计算经验系数： 0.226 总沉降量：0.226 * 61.04 = 13.76(mm) *Z1 - 基础底面至本计算分层顶面的距离 *Z2 - 基础底面至本计算分层底面的距离-计算项目: 3#楼9#孔角点- 基本参数 地基处理方法：CFG桩法 基础参数