水泥粉煤灰碎石桩cfg复合地基设计

PAGEPAGE15第一篇水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基设计1工程概况拟建***花园综合楼游泳池位于**市**县***花园小区，由**公司建设，由四川**建筑设计院负责设计。游泳为25米×13米。本拟建项目重要性等级为二级，场地的复杂程度为二级，地基的复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为乙级，地基基础设计等级为乙级，基坑重要性等级为三级。因基础下为新近人工填土及素填土等软弱下卧层，基础变形不能满足设计要求，拟采用CFG桩进行加固处理，具体要求如下：⑴处理范围：游泳池基础部分及周边。⑵处理后复合地基承载力特征值：fspk≥200kpa，压缩模量≥10Mpa。⑶桩端持力层：卵石土。受建设单位邀请，我院参加综合楼游泳池CFG桩复合地基加固处理工作，现编制本工程地基加固处理方案及施工组织设计如下。2CFG桩复合地基设计2.1CFG桩复合地基概述CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。这种复合地基，由于承载力提高幅度具有很大的可调性，沉降变形小，造价低，施工简单，具有明显的社会、经济效益。2.2设计要求⑴处理范围：游泳池基础部分及周边。⑵处理后复合地基承载力特征值：fspk≥50kpa，压缩模量≥10Mpa。⑶桩端持力层：卵石土。2.3设计依据=1\*GB2⑴《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）=2\*GB2⑵《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）=3\*GB2⑶《成都雅居乐花园（一期）地下车库岩土工程勘察报告》（湖北地矿建设勘察有限公司2007.2）⑷《建筑地基验收规范》（GB50202-2002）2.4GFG桩复合地基设计计算2.4.1GFG桩复合地基设计流程GFG桩复合地基设计主要确定5个设计参数，分别为桩长、桩径、桩间距、桩体强度、褥垫层厚度及材料。设计程序如下图。根据勘察报告，确定桩间土承载力根据勘察报告，确定桩间土承载力调整桩长调整桩长根据勘察报告，确定桩端持力土层，初步确定桩长，并计算单桩承载力根据勘察报告，确定桩端持力土层，初步确定桩长，并计算单桩承载力根据施工工艺，确定桩径根据施工工艺，确定桩径计算不同桩间距时的复合地基承载力计算不同桩间距时的复合地基承载力调整桩间距调整桩间距根据复合地基承载力要求确定桩间距距根据复合地基承载力要求确定桩间距距桩间距是否合理 N 桩间距是否合理计算复合地基变形计算复合地基变形变形是否满足要求 N变形是否满足要求 nn设计桩身强度等级设计桩身强度等级设计褥垫层设计褥垫层根据基础平面图和上述参数进行布桩根据基础平面图和上述参数进行布桩GFG桩复合地基设计流程图2.4.2确定桩长(l)根据地勘报告，场地基础持力层范围内的新近填土层不能满足变形要求，须对基底新近填土层及素填土层进行CFG桩地基加固处理。CFG桩桩端卵石土作为桩端持力层；为保证桩头质量，保护桩长不低于0.2m；CFG有效桩长2.0-6.0m左右，且必须进行强风化泥岩或砂岩0.5m以上。2.4.3确定桩径（d）根据所采用的成桩设备，本工程CFG桩桩径确定为350mm。2.4.4确定桩间距（s）=1\*GB2⑴确定桩间天然地基承载力特征值fak由基底标高可以看出，基础置于新近填土之上，该层地基承载力特征值取fak=60kpa，其下为卵石土，其特征值为550kpa。=2\*GB2⑵计算单桩竖向承载力特征值Ra依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）公式9.2.6计算单桩竖向承载力特征值Ra。（1-1）式中Ra单桩竖向承载力特征值(KN);μp桩的周长(m)；n桩长范围内所划分的土层数；qsi、qp桩周第i层土的侧阻力、桩端端阻力特征值（kPa），CFG桩侧阻力因为新近填土，存在负摩阻，按经验取-20kPa；桩端端阻力取2400kPa。li第I层土的厚度(m)。AP桩的截面积(㎡)。Ra＝3.14×0.35×4×（-20）＋2400×3.14×0.35×0.35÷4＝142.87KN=3\*GB2⑶计算面积置换率（m）依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）公式9.2.5计算面积置换率（m）。（1-2）式中fspk复合地基承载力特征值(kPa)，按200kPa计算；m面积置换率；Ra单桩竖向承载力特征值(KN);AP桩的截面积(㎡);β桩间土承载力折减系数，取0.80;fsk处理后桩间土承载力特征值(kPa)，可取桩间天然地基承载力特征值fak，取60kPa。由（1-2）式得：面积m＝0.1057=4\*GB2⑷确定桩间距（de）根据面积置换公式m=d2/de2式中d：桩直径，取0.35m；de：等效影响圆直径。求得：de＝1.076(复合地基承载力特征值200kpa)对滿堂筏板基础，优先采用正三角形法布桩，则桩间距s为：S＝1.0m2.4.5复合地基变形计算加固区土的模量提高系数，=200/60=3.33；新近填土层承载力特征值取fsk=60kpa，按经验处理后的桩间土Es可取4.0Mpa。则复合地基的压缩模量Es＝3.33×4.0＝13.32Mpa，结合实际地质情况，处理后的复合地基压缩模量能够满足建筑物的沉降要求，具体的压缩模量应根据静载试验确定。本基础承载力能满足设计要求，但其下基础为新近填土层，根据成都地区建筑地基基础设计规范，粘性土需经过十年以上的固结、粉土需经过五年以上的固结才能达到密实。新近填土层正处于开始固结和压密过程，土层压密变形量最大时，遇水后变形会急剧增加。为控制水池及周边土体的变形，根据我院类似工程处理经验，游泳池基础按1.0m间距布设、其周边按1.30m间距布设能达到控制变形，保证水池及水池四周地面安全。本设计是在保证水池不渗水的情况下能达到控制变形，所以施工水池时一定要做好水池的防水，防止水渗入基础。2.4.5确定桩身强度等级CFG桩桩体强度等级为C10。3.4.7确定褥垫层厚度（△H）根据建筑物荷载和基底土质情况，褥垫层厚度宜为20～30cm，本工程确定为20cm。第二篇CFG桩复合地基施工4CFG桩复合地基施工工艺流程施工程序如图：CFG桩复合地基设计方案审查CFG桩复合地基设计方案审查施工准备施工准备CFG桩施工CFG桩施工基坑开挖基坑开挖桩头处理桩头处理复合地基检测复合地基检测褥垫层铺设及质量控制褥垫层铺设及质量控制施工竣工验收施工竣工验收CFG桩复复合地基施施工程序4.1CFGG桩复合地地基设计方方案审查在施工前，应先先把CFG桩复合地地基设计方方案及勘察察报告送相相关设计单单位审查，审审查通过后后，即可按按设计进行行施工。4.2施工准备备4.2.1准备备成立项目目经理部，确确定项目组组成员及劳劳动力配备备，明确分分工及职责责。现场管理配置表表序号工作岗位人数（人）职责备注1项目经理1全面负责工程质质量、进度度、安全和和成本2施工员1施工调度、人员员机具安排排、进度控控制3质检员1质量监督、控制制4材料员1材料采购、检验验5安全员1安全管理6记录员4现场记录劳动力使用计划划表序号工种人数1钻工122钻辅工103搅拌机操作工64普工54.2.2准准备施工设设备施工设备需用量量计划表序号设备名称备注1CK15-A（或B）型取土土夯实桩机机4台2砼搅拌机JZCC3501台3水准仪（S3）、经经纬仪（T2）各1台4辅助用具若干4.2.3准准备施工材材料（表11.7）施工材料用量表表序号材料名称单位备注132.5普普通硅酸盐盐水泥t按配合比计算确确定2粉煤灰m3按配合比计算确确定3中粗砂m3按配合比计算确确定4卵石2～88cmm3按配合比计算确确定5大圆石m34.2.4准准备电源和和水源，并并接到施工工现场。4.2.5技技术、资料料准备包括工程地质勘勘察报告，CFG桩布桩图图，建筑场场地的水准准控制点和和建筑物位位置控制坐坐标等资料料。4.2.6现现场平面布布置：场地地具“三通一平”条件，施施工设备（CK155-A型取土夯夯实桩机等等）、材料料进场，完完成现场平平面布置，做做好设备安安装、调试试、材料检检验等工作作。4.2.7放放样划灰线线，测放桩桩位。桩位偏差不应大大于0.225倍桩径径，即桩位位偏差≤10cmm。4.3CFG桩桩施工4.3.1钻钻机就位CFG桩施工时时，钻机就就位后，应应用钻机塔塔身的前后后和左右的的垂直标杆杆检查塔身身导杆，校校正位置，使使钻杆或取取土器垂直直对准桩位位中心，确确保CFG桩垂直度度容许偏差差不大于1%。4.3.2混混合料搅拌拌混合料搅拌要求求按配合比比进行配料料，计算要要求准确，上上料顺序为为：先装碎碎石或卵石石，再加水水泥、粉煤煤灰和外加加剂，最后后加砂，使使水泥、粉粉煤灰和外外加剂夹在在砂、石之之间，不易易飞扬和粘粘附在筒壁壁上，也易易于搅拌均均匀。4.3.3钻钻进取土成成孔采用CK15-A（或B）型取土土夯实桩机机钻进取土土成孔，孔孔深必须达达到设计孔孔深并保证证孔深进入入持力层大大于0.55m。4.3.4填填料成桩钻进取土成孔后后，先投入入大园石捣捣碎、捣密密成锅底状状，即可填填入混合料料成桩。严严格控制每每次投料量量，锤击数数和锤击高高度，投料料量为大圆圆石时，每每次锤击数数大于3次，锤击击高度大于于2.0m；投料为混混合料时，每每车锤击数数为2次以上，锤锤击高度为为0.2～0.6m。为保证桩头质量量，成桩高高度须比桩桩顶设计标标高高出00.5m左右。成桩后即可移机机施工下一一根桩。详细记录各孔的的深度、空空孔长度、最最终变形、锤锤击数、混混合料等。4.4土方方开挖CFG桩施工完完毕且在其其混合料初初凝后，即即可进行土土方开挖，宜宜采用人工工并结合机机械开挖，开开挖深度应应根据基底底设计标高高或桩顶设设计标高及及保护土层层厚度确定定，一般开开挖深度应应挖至桩顶顶设计标高高（包括挖挖掉保护土土层）。开挖时，严格控控制标高，严严禁超挖，要要求工作面面平整，防防止挖断工工程桩和扰扰动基底土土质。4.5桩头头处理保护土层挖除后后即可进入入桩头处理理，将桩顶顶设计标高高以上桩头头截断。截截桩具体方方法如下：：4.5.1找找出桩顶标标高位置，在在同一水平平面按同一一角度对称称放置2个或4个钢钎，用用大锤同时时击打，将将桩头截断断。4.5.2桩桩头截断后后，用钢钎钎、手锤将将桩顶从四四周向中间间修平至桩桩顶设计标标高（桩顶顶标高允许许偏差0～+20mmm）。4.5.3如如果在基槽槽开挖或剔剔除桩头时时造成桩体体断至桩顶顶设计标高高以下，则则必须采取取补救措施施。若断裂裂面距桩顶顶较近，可可接桩至设设计桩顶标标高，注意意在接桩头头过程中保保护好桩间间土。也可采用风镐、战战子等方法法截桩。4.6褥垫垫层铺设及及质量控制制4.6.1褥褥垫层材料料：宜用中砂、粗砂砂、级配砂砂石，最大大粒径不宜宜大于300mm。4.6.2褥褥垫层厚度度（△H）：本工程设计褥垫垫层厚度（△H）为20ccm。施工时时先虚铺，虚虚铺厚度hh按下式计计算：（1-6）式中:h虚铺厚度(m)；λ夯填度,一般取0..87～0.900，取0.990；△H褥垫层层厚度（mm）。经计算，虚铺厚厚度h=20//0.9==22.22cm。虚铺完成后，需需经静力压压实法或动动力压实法法（桩间土土含水量较较少时）压实至设计厚度度。对较干干的砂石材材料，虚铺铺后可适当当洒水再行行碾压或夯夯实。夯填度（夯实后后的褥垫层层厚度与虚虚铺厚度的的比值）不不大于0..9。4.7竣工工验收CFG桩复合地地基经检测测合格后，可可进行竣工工验收，按按《建筑地地基基础工程施工质量验验收规范》进进行。竣工工验收时应应提交下列列资料：=1\*GB2⑴桩位测量放线图图（包括桩桩位编号）；；=2\*GB2⑵材料检验及混凝凝料试块试试验报告书书；=3\*GB2⑶竣工平面图；=4\*GB2⑷CFG桩施工工原始记录录；=5\*GB2⑸复合地基静载荷荷试验检测测报告；=6\*GB2⑹CFG桩复合合地基施工工竣工报告告。5关键过程程（点）控控制及控制制措施5.1关键过程程（点）控控制严格根据地勘报报告，确保保桩端进入入持力层＞＞0.5mm；5.1.1如在在施工中出出现地质条条件与地勘勘报告不符符时，应及及时通知有有关单位，采采取补勘等等措施并及及时修正加加固方案，确确保所加固固的地基达达到设计要要求；5.1.2严严格按设计计要求配料料和施工。5.1.3严格格控制每次次投料量，锤锤击数和锤锤击高度，投投料量为大大圆石时，每每次锤击数数大于3次，锤击击高度大于于2.0m；投料为混混合料时，每每车锤击数数为2次以上，锤锤击高度为为0.2～0.6m。5.2关键过程程（点）控控制措施5.2.1如在在施工中当当地质条件件与地勘报报告不符时时，及时通通知有关单单位，采取取补勘等措措施，并及及时修正加加固方案确确保所加固固的地基达达到设计要要求。5.2.2质检检员应严格格检查工程程质量，特特别是关键键点的质量量控制，及及时纠正不不规范的操操作，并按按“施工技术术交底”的处罚措措施进行处处罚，并报报项目经理理，采取纠纠正措施。5.2.3项目目经理应随随时抽查工工程质量，确确保施工满满足技术要要求，对不不合格项，返返工重作，直直至达到技技术要求。5.2.4严格格控制每次次投料量，锤锤击数和锤锤击高度，每每次投料量量为半小推推车（0..07m3）6质量与安全全保证措施施6.1质量保证证措施6.1.1本工工程由副总总工程师作作审定人，主主任工程师师作审核人人，进行技技术把关，由由项目经理理及各岗位位人员进行行现场管理理。6.1.2工程程开工前落落实各级人人员岗位责责任，对各各施工班组组负责人作作好技术交交底，由各各岗位人员员随时掌握握施工质量量、进度，由由项目经理理不定期检检查执行情情况。6.1.3原材材料、水泥泥等必须提提供材质证证明，并按按有关规定定抽样送检检。6.1.4严格格各工序间间的交接工工作。上一一道工序未未经验收合合格不得进进入下道工工序施工；；检验不合合格者应返返工；对无无视工序质质量者应作作出相应处处理。6.1.5施工工现场遇到到特殊情况况应及时汇汇报，