CFG地基处理设计方案-地基处理设计计算书

CFG地基处理工程PAGEPAGE21CFG地基处理设计方案

目录1工程概概况2设计依依据3复合地地基设计4结论5质量要要求6计算书书

CFG地基处理理设计计算书书1工程概况况拟建项目，位于于大河镇医疗疗器械实业有有限公司西南南侧，满友自自建路西侧。拟拟建物为九层框架架结构，建筑筑高度为466.80米，室室内外高差00.6米，基基础形式为柱柱下钢筋混凝凝土独立基础础。复合地基基设计等级为为乙级。本次次设计建筑物概概况如下：主要建筑物概括括一览表表1名称±0.00（m）基底标高（m）素砼垫层及防水层（mm）碎石褥垫层（mm）地基持力层持力层承载力特征值（kpa）设计承载力特征征值（kpa）研发中心备注：±0.0000相当于于绝对高程2201.1000m，相当当于地勘中高高程61.4480m。地基持力层为第第②层黄土状粉粉质黏土，天天然承载力ffak=1000kPa，不能满足设设计的承载力力要求，故需需对地基进行行处理，根据据设计要求，采采用CFG桩复合地基基。2设计依据据(1)《岩土工工程勘察报告告（详细勘察察）》；(2)《基础布布置图》；(3)《长螺旋旋钻孔泵压混混凝土桩复合合地基技术规规程》（DBB13(J))/T1233-20111）；(4)《建筑地地基处理技术术规范》（JJGJ79--2012）；；(5)《建筑筑地基基础设设计规范》（GB50007-2011）；(6)《混凝土土结构设计规规范》（GBB500100-20100）；(7)《建筑地地基基础工程程施工质量验验收规程》（GB50202-2018）；3复合地基设设计3.1设计条件件复合地基设计基基本条件表表2建筑物基础形式褥垫层厚(mm)素混凝土垫层（含防水层）（mm）保护桩头（m）有效桩顶标高((m)（对应勘察高程程）研发中心独立基础2001000.50-4.60（556.88）地基处理采用素素混凝土桩，桩桩径d=4000mm，桩端持力力层为第⑥层中粗砂。复合地基设计参参数表表3土层名称及编号号地基土承载力特特征值(kPa)重度（kg/mm3）压缩模量Es（MPa）桩的极限侧阻力标准值(kPa)桩的极限端阻力标准值(kPa)2黄土状粉质黏土土10019.29.9（Pz--z+3000）403黄土状粉土粉质质黏土互层12018.510.4（Pzz-z+3000）444黄土状粉土14018.710.8（Pzz-z+2000）446005-1粉质黏土12019.18.8（Pz--z+1000）405细砂17018.015*5010006中粗砂22018.520*6020007粉质黏土15019.525（Pz-zz+200）508中粗砂含卵石26019.030*7030003.2单桩承载载力计算根据分别计算各各勘察孔处单单桩承载力，单单桩承载力值值见下表。单桩承载力计算算汇总表表4孔号46钻孔47钻孔48钻孔49钻孔50钻孔51钻孔52钻孔53钻孔54钻孔55钻孔2黄土状粉质黏土土1.621.681.581.341.592.392.462.191.421.503质2.701.802.402.402.001.301.001.102.602.104黄土状粉土2.301.301.901.602.502.201.402.202.202.005-1粉质黏土1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.005细砂1.502.702.302.002.502.103.002.201.403.506中粗砂3.885.524.825.664.415.015.145.315.383.90有效桩长13.013.013.013.013.013.013.013.013.013.0R（kN）根据以以上计算结果果，单桩承载载力特征值综综合取定R=5200kN。3.3桩身强度度的计算根据《建筑地基基处理技术规规程》（JGJ799-20122），公式7.1.66-1fcu——桩体体试块标准养养护28d的立方体抗抗压强度平均均值；λ——单桩承载载力发挥系数数，λ取值0.9；Ap——桩的截截面积（m2），取0.12556m2；fcu＝4×00.9×5220/0.11256＝149044kPa≈14.9MMPa；所以，本工程桩桩身混凝土选选用C20混凝土土，塌落度宜宜为180-2220mm，砼应具有有出厂合格证证明材料，满满足强度、施施工要求。3.4复合地基基置换率的计计算根据《长螺旋钻钻孔泵压混凝凝土桩复合地地基技术规程程》(DB13((J)/T1123-20011)，公式4.3.11——复合地基承承载力特征值值，取380kPPa；——单桩承载力力发挥系数，本本工程取0.90；——桩间土承载载力发挥系数数，本工程取取0.90；——复合地基中中单桩竖向承承载力特征值值,取520kN；——天然地基承承载力特征值值，取100kPPa；=7.98%3.5实际置换换率、桩数的的确定按置换率布置桩桩位，各基础础形式布桩数数见下表。基础型号基础尺寸计算置换率桩数实际置换率备注J-13.4×3.447.98％88.69％J-24.5×4.557.98％138.06％J-35.0×5.007.98％168.04％J-34.8×4.887.98％168.72％J-42.2×2.227.98％410.38％J-54.5×8.667.98％258.11％J-63.8×6.887.98％188.75％J-74.2×8.447.98％258.90％J-84.5×8.667.98％258.11％J-95.0×5.007.98％168.04％3.6变形计算算根据《建筑地基基基础设计规规范》（GB500007-20011）公式5.3.5计算沉降，在在复合地基变变形计算中，把把复合地基沉沉降量分为两两部分：复合合地基加固区区变形量和加加固区下卧层层变形量，变变形计算采用用分层总和法法，按下式计计算：式中：S—地基基最终变形量量（mm）；—沉降计算经验验系数； —对应于荷载效效应准永久组组合式的基础础底面处的附附加压力；Esi—基础地地面下第i层土的压缩缩模量；Zi、Zi-11—基础底面至至第i、i-1层土底面的的距离；、—基础底面到到第i层和第i-1层土底面范范围内的平均均附加应力系系数，按查表表得到。复合地层地基的的压缩模量可可按下式计算算：Esp=(fsspk/fsk)*Esξ=fspk//fakEsp=ξEss式中：fak——天然然地基承载力力特征值kPa；Esp——复合合模量MPa；Es——天然地地基压缩模量量MPa。ξ=fspkk/fak=3800/100==3.8表6层号2345-15678原压缩模量（MPa）9.910.410.88.815202530处理后的压缩模模量（MPa）37.639.541.033.457.076.0根据地区经验，在在沉降计算中中桩身范围内内复合模量最最大取50MPa。对代表性基础进进行变形验算算（详见后附计计算书），验算结果如如下：各基础沉沉降量统计表表7基础尺寸沉降量（mm）4506中心点9.269.0611.8711.5313.0112.6015.1514.59备注：以勘察报报告中不利的的46#和53#钻孔资料分分别进行验算算。根据表中数据计计算相邻柱基基的最大沉降降差为：（15.15--9.06）=6.09mmm＜0.0022L＝0.0022×80000＝16.0mmm，满足设计要要求最大沉降量为：：15.155mm＜50mm，满足设计计要求。3.7软弱下卧卧层计算下卧层应满足下下式：式中：—软弱下下卧层顶面处处的附加应力力设计值（kN/m2）；—软弱下卧层顶顶面处的自重重应力值（kN/m2）；—软弱下卧层顶顶面处经深度度修正后地基基承载力特征征值（kN/m2）。根据勘察报告，⑦、⑧层均为为相相对软弱下卧卧层，根据验验算其下卧层层强度均满足足要求（详见见后附计算书书）。3.8褥垫层设设计为保证充分发挥挥桩间土承载载力和减少桩桩对基础产生生的应力集中中，在桩顶与与基础垫层间间铺设200mm厚、粒径小小于20mm的级配碎碎石褥垫层，铺铺设范围宽出出基础外轮廓廓线200mm，夯填度≤0.9。4结论经以上计算，复复合地基处理理设计参数如如下表。复合地基参数表表表9建筑物有效桩顶标高（m）桩径(mm)设计桩长(m)施工桩长(m)电梯井、集水坑坑处桩的施工工桩长(m)置换率（%）强度等级（MPa）-4.3040013.013.5见图纸8C20长螺旋钻孔泵压压混凝土桩施施工完毕应将将0.50m的保护桩头头剔除，铺设设粒径5-10mmm的中粗砂或或碎石褥垫层层200mm厚，铺设宽宽度应宽出素素混凝土垫层层200mm，采用平板板振动器振实实，夯填度≤0.9。5质量要求（1）桩的中心心偏差：小于于0.4倍桩径。（2）桩孔垂直直度允许偏差差为:小于1.0%。（3）成孔直径径允许偏差为为:-20mmm。（4）桩孔深度度允许偏差为为:+1000mm。（5）成桩龄期期达到28天后方可由由具有相应检检测资质的单单位按照相应应规范进行检检测，复合地地基及单桩承承载力载荷试试验检测数量量分别不少于于总桩数的1.0%，且均不少少于3根。（6）应抽取不不少于总桩数数的10%的桩进进行低应变检检测，且总数数不少于10根，并保证证每个承台抽抽检数量不少少于1根。

CFG桩法（446#钻孔3.4×3.4基础)[基础参数]基础类类型： 矩形基础基础埋埋深： 2.3800(m)基础宽宽度： 3.4000(m)基础长长度： 3.4000(m)基础覆覆土容重： 220.0000(kN/mm3)基底压压力平均值：： 380.00(kPa))基底压压力最大值：： 380.00(kPa))[土层参数]土层层层数： 99地下水水埋深： 550.0000(m)压缩层层深度： 220.0000(m)沉降经经验系数： 0.3000地基承承载力修正公公式：承载力力修正基准深深度d0：0.5000(m)序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力ηbηd(mm)(kkN/m^33)(kNN/m^3))(MMPa)(kPPa)1素素填土1.770018.003..00060..000.0001.00002湿陷性黄土2.330019.229..900100..000.0001.00003湿陷性黄土2.770018.5510..400120..000.0001.00004湿陷性黄土2.330018.7710..800140..000.0001.00005粘性土1.000019.118..800120..000.0001.00006细砂1.550018.0015..000170..000.0003.00007中砂6.550018.5520..000220..000.0004.44008粘性土3.000019.5525..000150..000.0001.66009粗砂5.000019.0030..000260..000.0004.4400****ηb--基础宽度地地基承载力修修正系数****ηd --基础深深度地基承载载力修正系数数[CFG桩参参数]桩布置置形式： 矩形桩竖向向间距： 1.2500(m)桩水平平间距： 1.2500(m)桩直径径： 4000(mm)桩长：： 113.0000(m)承载力力计算公式：：单桩承承载力特征值值： 5200.000((kN)桩间土承载力折折减系数： 0.9000单桩承载力发挥挥系数：0.9000垫层厚厚度： 2000(mm)垫层超超出桩外侧的的距离： 2000(mm)[处理土层参参数]土层天然土层ff提高系数k桩间土fsk天然土层Es复合地基Es天然土层θ复合地基θ221100.01..0001100.09..900377.600221.400.0331120.01..0001120.010..400399.500223.000.0441140.01..0001140.010..800411.000223.000.0551120.01..0001120.08..800333.400223.000.0661170.01..0001170.015..000500.000223.000.0772220.01..0002220.020..000500.000223.000.0****f表示原原始土层承载载力特征值(kPa)****fsk表示桩间土土承载力特征征值(kPa)****Es表示压缩模模量(MPa)****θ--表示压力扩扩散角(度)****承载力提高高系数和复合合地基压力扩扩散角为交互互参数；****天然土层的的承载力、压压缩模量为土土层参数，列列在这里便于于对比；****天然土层的的压力扩散角角、桩间土fsk和复合地基基压缩模量为为计算中间结结果。计算结果:1.基础底面面处承载力计计算基底平平均压力pk： 380.00(kPa))基底最最大压力pkmax： 380.00(kPa))基底自自重压力pc： 43.77(kPa))置换率率m： 0.0800桩间土土承载力fsk： 100.00(kPa))复合地地基承载力特特征值fspk： 382.33(kPa))修正后后复合地基承承载力特征值值fz： 416.88(kPa))pk<=fzz,满足！pkmmax<==1.2**fz,满足！因此复复合地基承载载力满足要求求！2.地基处理理深度范围内内土层的承载载力验算土层号号深度θpzpczpz+pczzfzz是是否满足(m)(度)(kPa))((kPa)(kkPa)(kPPa)344.000.003336.3774.84111.1464..2满足！466.700.003336.31224.74611.1530..8满足！599.000.003336.31667.75044.1557..2满足！6100.000.003336.31886.85233.2617..7满足！7111.500.003336.32113.85500.2686..1满足！3.下卧土层层承载力验算算土层号号深度θpzpczpz+pczzfzz是是否满足(m)(度)(kPa))((kPa)(kkPa)(kPPa)7155.580.003336.32889.36255.61452..1满足！8188.0023.001130.73334.14644.8669..7满足！9211.0023.0060.73992.64533.31946..2满足！****θ--土层的应力力扩散角****pz下卧层顶面面处的附加应应力值****pcz下卧层顶面面处土的自重重压力值****fz下卧层顶面面处经深度修修正后的地基基承载力特征征值4.沉降计算算沉降计算点坐标标(X0,Y00)=((0.0000,0.0000)层号厚度压缩模量ZZ1Z22压缩量应力系数积积分值(m)((MPa)((m)(mm)(mm))(z2aa2-z1aa1)111.6237..6000..001.66213.1991.44746222.7039..5001..624.3329.8771.11590332.3041..0004..326.6623.0990.33767441.0033..4006..627.6621.0110.00999551.5050..0007..629.1120.7550.11118664.0850..0009..1213.2201.2440.11846772.4220..00013..2015.6621.1440.00678882.0025..00015..6217.6620.5770.00424压缩模模量的当量值值：38..329(MMPa)沉降计计算经验系数数：0..300总沉降降量：0.3000*30.866=9.226(mm))****Z1基础底面至至本计算分层层顶面的距离离****Z2基础底面至至本计算分层层底面的距离离

CFG桩法（446#钻孔5.0×5.0基础)[基础参数]基础类类型： 矩形基础基础埋埋深： 2.3800(m)基础宽宽度： 5.0000(m)基础长长度： 5.0000(m)基础覆覆土容重： 220.0000(kN/mm3)基底压压力平均值：： 380.00(kPa))基底压压力最大值：： 380.00(kPa))[土层参数]土层层层数： 99地下水水埋深： 550.0000(m)压缩层层深度： 220.0000(m)沉降经经验系数： 0.3000地基承承载力修正公公式：承载力力修正基准深深度d0：0.5000(m)序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力ηbηd(mm)(kkN/m^33)(kNN/m^3))(MMPa)(kPPa)1素素填土1.770018.003..00060..000.0001.00002湿陷性黄土2.330019.229..900100..000.0001.00003湿陷性黄土2.770018.5510..400120..000.0001.00004湿陷性黄土2.330018.7710..800140..000.0001.00005粘性土1.000019.118..800120..000.0001.00006细砂1.550018.0015..000170..000.0003.00007中砂6.550018.5520..000220..000.0004.44008粘性土3.000019.5525..000150..000.0001.66009粗砂5.000019.0030..000260..000.0004.4400****ηb--基础宽度地地基承载力修修正系数****ηd --基础深深度地基承载载力修正系数数[CFG桩参参数]桩布置置形式： 矩形桩竖向向间距： 1.2500(m)桩水平平间距： 1.2500(m)桩直径径： 4000(mm)桩长：： 113.0000(m)承载力力计算公式：：单桩承承载力特征值值： 5200.000((kN)桩间土承载力折折减系数： 0.9000单桩承载力发挥挥系数：0.9000垫层厚厚度： 2000(mm)垫层超超出桩外侧的的距离： 2000(mm)[处理土层参参数]土层天然土层ff提高系数k桩间土fsk天然土层Es复合地基Es天然土层θ复合地基θ221100.01..0001100.09..900377.600111.000.0331120.01..0001120.010..400399.500223.000.0441140.01..0001140.010..800411.000223.000.0551120.01..0001120.08..800333.400223.000.0661170.01..0001170.015..000500.000223.000.0772220.01..0002220.020..000500.000223.000.0****f表示原原始土层承载载力特征值(kPa)****fsk表示桩间土土承载力特征征值(kPa)****Es表示压缩模模量(MPa)****θ--表示压力扩扩散角(度)****承载力提高高系数和复合合地基压力扩扩散角为交互互参数；****天然土层的的承载力、压压缩模量为土土层参数，列列在这里便于于对比；****天然土层的的压力扩散角角、桩间土fsk和复合地基基压缩模量为为计算中间结结果。计算结果:1.基础底面面处承载力计计算基底平平均压力pk： 380.00(kPa))基底最最大压力pkmax： 380.00(kPa))基底自自重压力pc： 43.77(kPa))置换率率m： 0.0800桩间土土承载力fsk： 100.00(kPa))复合地地基承载力特特征值fspk： 382.33(kPa))修正后后复合地基承承载力特征值值fz： 416.88(kPa))pk<=fzz,满足！pkmmax<==1.2**fz,满足！因此复复合地基承载载力满足要求求！2.地基处理理深度范围内内土层的承载载力验算土层号号深度θpzpczpz+pczzfzz是是否满足(m)(度)(kPa))((kPa)(kkPa)(kPPa)344.000.003336.3774.84111.1464..2满足！466.700.003336.31224.74611.1530..8满足！599.000.003336.31667.75044.1557..2满足！6100.000.003336.31886.85233.2617..7满足！7111.500.003336.32113.85500.2686..1满足！3.下卧土层层承载力验算算土层号号深度θpzpczpz+pczzfzz