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华北水利水电学院毕业设计目录摘要 绪论CFG桩(CementFly-ashGravelPile)意水泥粉煤灰碎石桩,是20世纪90年代初出现的一种地基处理新技术。与一般的柔性桩复合地基相比,用CFG桩处理的地基,具有可使地基承载力提高幅度大并具有很大可调性的优点;故当天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高,用柔性桩复合地基一般难以满足设计要求时,CFG桩复合地基则有明显的优势。CFG桩是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺适量水泥加水拌合,用各种成桩机械制成的可变强度桩,通过调整水泥掺量及配比,其强度等级在C15-C25之间变化。80年代末至90年代初,CFG桩多用振动沉管打桩机施工,桩体材料多为水泥、碎石、石屑、粉煤灰组成;90年代中期,开始应用长螺旋钻管CFG桩混合料成桩工艺,桩体配比和混合料的要求也明显不同,用于高层建筑的CFG桩强度等级一般为C15-C25,一般采用素混凝土。CFG桩和桩间土一起,通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作,故可根据复合地基性状和计算理论进行工程设计。CFG桩一般不用计算配筋,并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料,进一步降低了工程造价。 本次毕业设计“凤凰小区5#、6#楼CFG桩复合地基方案设计”同样是针对天然地基承载力不满足建筑物承载力和变形的要求,采用复合地基所进行的设计。另外,本次设计就施工方面也进行了简要的分析。第一章工程概况及场地工程地质条件1.1工程概况本项目位于昌平区南邵镇纪窑,张各庄北。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2021)第3.1条及《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2021)第3.0.1条的规定,该工程重要性等级为二级,场地复杂等级为二级,地基复杂等级亦为三级。1.2地形地貌场区地貌单元属于十三陵冲洪积扇前缘地段,场地基本平坦,目前场区为耕地,地面标高52.81m~55.26m。1.3土层岩性按沉积年代、成因类型可划分为人工堆积层、新近沉积层及一般第四纪沉积层三大类,按岩性特征、物理力学性质进一步划分为8个大层及4个亚层,自上而下分述如下:人工堆积层①层粘质粉土填土,黄褐色,湿,松散;其下为新近沉积层②层质粉土:褐黄色,稍湿~湿,密实,承载力标准值fak=150kPa;=3\*GB3③层粉质粘土,褐黄~黄褐色,很湿,软塑~可塑,fak=100kPa;=4\*GB3④层粉土,黄灰~黄褐,稍湿~湿,中密,fak=130kPa;再下为一般第四纪沉积层=5\*GB3⑤层粉土,褐黄,稍湿~湿,密实,fka=190kPa;=6\*GB3⑥层粉质粘土,褐黄色,很湿,可塑,fak=160kPa;=7\*GB3⑦层细砂及中砂,褐黄,湿~很湿,中密~密实,fak=250kPa;=7\*GB3⑦1层粉质粘土,褐黄色,很湿,可塑,fka=170kPa;1.4地下水情况该区1959年地下潜水水位埋深1米左右,根据场区西侧《北京国网普瑞特高压输电技术特高压直流试验基地污秽及环境试验室工程岩土工程勘察报告》(2021-106-4),该区2021年地下潜水水位埋深10米左右。该区地下潜水对混凝土结构具有微腐蚀性,在长期浸水及干湿交替情况下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。1.5工程环境条件1.5.1场地稳定性该场区不存在影响场地整体稳定性的不良地质作用,区域地质稳定,场地和地基稳定,适宜本工程建设。1.5.2地震效应该场地处于抗震设防烈度8度区内,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第一组。在地震烈度为8度且当地下水位达到1959年最高水位自然地表以下1.0m的不利条件考虑时,拟建场区1.5.3场地土类型、建筑场地类别场地自然地表以下20m深度以内土层的等效剪切波速值为vse=228.71m/s,该值在140m/s及250m/s之间,根据区域地质资料,该区覆盖层厚度大于50m,建筑场地类别为Ⅲ类。1.6场地稳定性与适宜性场区不存在影响场地整体稳定性的不良地质作用,区域地质稳定,场地和地基稳定,适宜本工程建设。1.7土层物理力学性质勘查报告可得到设计所需要的土层的物理力学性质指标,见下表:表1-1各图层物理力学性质表土层编号压缩模量桩侧阻力标准值桩端阻力标准值分层承载力标准值fka29.413115035.011910048.0728130513.023119068.392716072530800250eq\o\ac(○,7)19.8727400170第二章地基方案分析2.1天然地基分析根据设计院提供的资料,#5楼、#6楼基底压力标准值为280kPa。根据勘察结果,人工填土以下②层粉土承载力相对较高,而其下=3\*GB3③层粉质粘土承载力较低,为软弱下卧层,故基础建议尽量浅埋,②层粘质粉土及砂质粉土作为持力层,基础埋深为2m。按《建筑地基基础设计规范》要求,经宽深修正后承载力标准值公式为:(2-1)式中:—修改后的承载力标准值,;—地基承载力标准值,;,—基础宽度、埋深的地基承载力修正系数,按基底下土类查表确定;—基础底面宽度,当宽度小于3m时按3m考虑,大于6m时按6m考虑;—基础埋置深度,自室外地面算起;在填方整平地区,可自填土地面标高算起,但填土在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起。对于地下室,如采用箱型基础或筏基时,基础埋置深度自室外地面标高算起,在其它情况下,应从室内地面标高算起;—基础底面以下土的重度,地下水以下取浮重度;—基础底面以上土的加权平均重度,地下水以下取浮重度5#楼有四种不同尺寸的基础,其天然地基承载力可根据公式2-1分别求得:=194.9KPa同理可得:6#楼天然承载力的求法与5#楼相同:根据公式3-1得=150+0.3×19.6(4.8-3)+1.5×17.6(2-0.5)=200.2KPa,同理可得两座楼经修正以后的天然地基承载力均小于280Kpa,无法满足上部荷载要求,因此无法使用天然地基。2.2深层搅拌水泥土桩分析深层搅拌水泥土桩自上世纪八十年代在我国开始应用以来,应用领域得到很大的拓展,该技术具备施工速度快,对环境影响小,可施工不同形状的加固体等优点,大量用于公路、铁路、机场的软弱地基加固,深基坑工程中的支挡防渗工程,以及8层以下的多层建筑物的地基处理。根据我国国情开发的价格低、机型轻便的搅拌机械,在软土地基处理中发挥了很大的作用。但是水泥土搅拌桩工艺的自身缺陷,较大桩径所提供的承载力较小,而且搅拌桩上的条基或筏基又高于桩基承台梁,因此,在许多情况下,其综合造价往往高于夯扩桩、沉管桩、预制桩或石灰桩及CFG桩复合地基。
深层搅拌桩对桩端土处理不力,其端阻力仅能取桩端土承载力特征值的二分之一左右,当桩端存在较好的土层时,不能有效地加以利用,此种情况下其它桩型的优势更为明显。综上述,搅拌桩的技术经济指标在工业与民用建筑的地基处理中并不理想,故本文没有选择此种桩基进行分析。2.3CFG桩复合地基方案分析复合地基的概念是日本学者在20世纪60年代初提出的。随着地基处理技术的发展,复合地基的概念得到了很大的扩展。现在,复合地基一般指天然地基的一部分被人工置换或者加强,加强体与原有地基共同承担外部荷载的人工地基。复合地基既不同于天然地基,也不同于桩基。复合地基的理论研究的进步促进了地基处理技术的发展,随着基础建设规模的扩大和地基处理技术的发展,复合地基的理论研究还远远不能满足工程实践的需要,特别是复合地基承载力计算和沉降计算方面,理论研究还不很成熟。CFG桩复合地基(CementFly—ashGravelPilesandCompositeFoundation)是在碎石桩的基础上开发的,与其它复合地基处理方式相比,CFG桩复合地基有着施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低、有利保护环境等优点。因此,CFG桩复合地基目前已成为应用最广泛的一种地基处理方式之一。另外CFG桩的应用范围很广,既适用于条形基础、独立基础,也适用于筏基、箱形基础。既适用于处理杂填土、素填土、新近沉积土、淤泥质土及承载力较低的一般第四纪土,也适用于处理一些承载力较高但承载力不能满足上部结构要求或其变形超出规范或设计要求、或者为了控制高层建筑与裙楼之间差异沉降的地基。桩长从几米到近30米,全桩长发挥桩的侧阻力,桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%-75%之间变化,使得复合地基承载力提高幅度大,并且有很大的可调性。CFG桩施工可用振动沉管施工工艺,操作简便,对桩间土的挤实效果好。也可以采用长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺,施工噪音低,无泥浆污染,成孔制桩不产生振动。综上所述,本场地决定采用CFG桩复合地基方案对地基进行处理。第三章CFG桩复合地基设原理3.1CFG桩复合地基设计基本理论CFG桩处理软弱地基的设计原则是充分发挥桩间土和桩体的承载力,从而达到提高地基承载力和减少变形的目的。CFG桩复合地基通过褥垫层把CFG桩和基础断开改变了过去依赖于桩承担垂直荷载和水平荷载的传统思想,CFG桩复合地基承担的水平荷载90%以上由褥垫层传递给地基土,而桩承担的水平荷载则占很小一部分。CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接,无论桩端落在一般土层还是坚硬土层,均可保证桩间土始终参与工作。因此,垂直荷载承载力设计首先是将土的承载力充分利用,不足的部分用CFG桩来承担。由于CFG桩复合地基置换率不高,基础下桩间土的面积所使用的桩间土承载力是一个不小的数值。总的荷载扣除桩间土的荷载才是CFG桩承载的荷载。显然与传统的桩基设计思想相比,桩的数量可以大大减少,再加上CFG桩不配筋,大大降低了工程造价。3.2CFG桩设计计算步骤3.2.1承载力计算复合地基是由桩间土和增强体即桩共同承担荷载。目前复合地基承载力的计算公式比较多,但应用普遍的是将桩间土承载力和单桩承载力进行合理组合叠加。。复合地基承载力不是天然地基承载力和单桩承载力的简单叠加,需要对如下的一些因素予以考虑。①施工时对桩间土是否产生扰动或挤密,桩间土承载力有无降低或提高。②桩对桩间土有约束作用,使土的变形减少;在垂直方向上荷载水平不大时,对土起阻碍变形的作用,使土沉降减少;荷载水平高时起增大变形的作用。③复合地基中桩的Q-s曲线呈加工硬化型,比自由单桩的承载力要高。④桩和桩间土承载力的发挥都与变形有关,变形小时,桩和桩间土承载力的发挥都不充分。⑤复合地基桩间土承载力的发挥与褥垫层厚度有关。综合考虑以上情况,结合工程实践经验,水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力可用公式(3-1)其中,—复合地基承载力特征值()—处理后桩间承载力特征值(),宜按当地经验取值,如无经验时,可取天然地基承载力特征值();—面积置换率;—单桩截面面积();—桩间土承载力折减系数,宜按地区经验值取值,如无经验时可取=0.75~0.95,天然地基承载力高时取最大值;进行估算:3.2.2沉降计算目前国内许多地方发生的建筑物倾斜等事故,由地基变形不均匀所致占了较大的比例。特别对于地基土岩性变化大,若只按承载力控制进行设计,将会出现变形过大或严重不均匀,影响建筑物正常使用。《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2021规定水泥粉煤灰碎石桩复合地基应进行地基变形验算,这与现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007变形控制的设计思想是相一致的。 水泥粉煤灰碎石桩复合地基的变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007,以下几点需要说明:①复合地基的分层与天然地基分层相同,大量工程实践表明当荷载接近或达到复合地基承载力时,各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的倍,的值可按下式确定: (3-2)公式中: —复合地基承载力特征值(KPa); —基础底面下天然地基承载力特征值(KPa);②变形经验系数,对不同地区可根据沉降观测资料及经验确定,也可按照规范中相关表格查表确定。③复合地基变形计算过程中,在复合土层范围内,压缩模量很高时,可能满足下式: (3-3)要求,若计算到此为止,就漏掉了桩端以下土层的变形量,因此,计算时计算深度必须大于复合土层的厚度。④进行模量选取时,复合地基加固土层用复合模量计算变形,下卧层用天然地基压缩模量计算变形,无论是加固土层还是下卧层都要用到勘察报告提供的不同土层天然地基模量。在工程中,应用较多且计算结果与实际符合较好的变形计算方法是复合模量法。计算时复合土层分层与天然地基相同。复合土层的模量等于该天然地基模量的倍,加固区和下卧区土体内应力分布采用各向同性均匀的直线变形体理论。CFG桩复合地基沉降包括加固区土层沉降和下卧层土层沉降,褥垫层变形很小忽略不计,根据压缩试验及有关规范,有: (3-4)式中 n1—加固区范围内土层分层数; n2—沉降计算深度范围内土层总的分层数; —对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力(KPa); —基础底面下第i层土的压缩模量;图3-1沉降计算分层示意图 —基础底面至第i层土,第i−1层土地面的距离(m); —基础底面计算点至第i层土,第i−1层土底面范围内平均附加应力系数,可查表计算; —加固区土的模量提高系数; —沉降计算修正系数,根据地区沉降观测资料及经验确定,也可采用规范中相应表格的建议值。3.3CFG桩复合地基设计参数及参数的确定设计主要确定6个设计参数,分别为桩长、桩径、桩间距、桩体强度、面积置换率和褥垫层厚度。(1)桩长L:设计时根据勘察报告,分析各土层,确定桩端持力土层和桩长,并按规范计算单桩承载力。(2)桩径d:水泥粉煤灰碎石桩桩径的确定取决于所采用的成桩设备,一般设计桩径为350-600mm。(3)桩间距s:一般桩间距s=(3-5)d,桩间距的大小限取决于设计要求的复合地基承载力和变形、土性与施工设备。一般设计要求的承载力大时s取小值,但考虑施工时相邻桩之间的影响,就施工而言希望采用大桩距大桩长,因此s的大小应综合考虑。(4)桩体强度:原则上,桩体配比按桩体强度控制,桩体试块抗压强度应满足规范要求。(5)褥垫层厚度及材料:褥垫层厚度一般取10-30cm为宜,当桩径和桩间距过大时,结合对土性的考虑,褥垫厚度还可适当加厚。(6)褥垫层材料可用粗砂、中砂、碎石、级配砂石(最大粒径不大于20mm)。3.4CFG桩的布桩数 原则上CFG桩只可布在基础范围内,桩的数量可按下式确定: (3-5)公式中 —面积置换率; —基础面积; —桩端截面积; —面积范围内的布桩数。 实际布桩时受基础尺寸大小及形状等因素的影响,布桩时可能会有一定的增加。3.5褥垫层设计基本理论褥垫层技术是CFG桩复合地基的一个核心技术,复合地基的许多特性都与褥垫层有关。 褥垫层的主要作用:(1)保证桩、土共同承担荷载若基础下面不设置褥垫层,基础直接与桩和桩间土接触,在垂直荷载作用下承载特性和桩基础差不多。在给定荷载作用下,桩承受较多的荷载,随着时间的增加,桩发生一定的下沉,荷载逐渐向土体转移。在基础下设置一定厚度的褥垫层,情况就不同了,即使桩端落在好的土层上,也能保证一部分荷载通过褥垫作用在桩间土上,借助褥垫的调整作用,使给定荷载作用下桩、土受力时程曲线均为常值。 (2)调整桩、土荷载分担比当荷载一定时,褥垫层越厚土承担的荷载越多;褥垫层厚度一定时,荷载越大,桩承担的荷载所占比例增大。(3)减小基础底面的应力集中当褥垫层厚度很小时,桩对基础底面产生应力集中,但当褥垫层厚度大于10cm时,应力集中明显降低,当褥垫层厚度为30cm时,桩土应力比降为1.23。 (4)调整桩、土水平荷载的分担试验表明,褥垫厚度越大,桩顶的水平位移越小,即桩顶承受的水平荷载越小。大量工程实践和室内试验表明,褥垫厚度不小于10cm,桩体不会发生水平折断,桩在复合地基中不会失去工作能力。褥垫层的合理厚度选择很重要。蠕垫层厚度过小,桩间土承载能力不能充分发挥,要达到设计要求的承载力,必然要增加桩的数量或长度,造成经济上的浪费。好处是建筑物的沉降量小。褥垫层厚度大,桩对基础产生的应力集中很小,可不考虑桩对基础的冲切作用,基础受水平荷载的作用,不会发生桩的折断。这时,能够充分发挥桩间土的承载能力。若褥垫层过大时,会导致桩、土应力比等于或接近于1。此时桩承担的荷载太小,实际上复合地基中桩的设置已失去意义。这样设计的复合地基承载力,不会比天然地基有较大的提高,而且建筑物的变形也大。第四章CFG桩设计4.1各层土承载力特征值 根据勘察结果知本工程设计要求复合地基承载力不小于280kPa,CFG桩有关设计参数见下表。表4-1各土层中与设计相关的参数层号EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,5)EQ\o\ac(○,6)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,7)1(KPa)150100130190160250170311928312730278004004.2确定持力层、桩长、桩径根据《建筑地基基础设计规范》GB5007-2021和《建筑地基处理规范》JGJ6-99以及当地的设计经验确定出:有效桩长为8.5m,保护桩长不小于0.5m。规范要求设计桩径为350~600mm,本工程根据荷载和施工工艺取设计桩径为400mm4.3单桩竖向承载力计算由公式(4-1)式中——桩的周长(m);——桩长范围内所划分的土层数;、——桩周第i层土的侧阻力、桩端阻力特征值(kPa)——第i层土的厚度(m)。可求得单桩竖向承载力。对于5#楼来说,其单桩竖向承载力:6#楼的单桩竖向承载力:4.4复合地基面积置换率由公式其中,—复合地基承载力特征值()—处理后桩间承载力特征值(),宜按当地经验取值,如无经验时,可取天然地基承载力特征值();—面积置换率;—单桩截面面积();—桩间土承载力折减系数,宜按地区经验值取值,如无经验时可取=0.75~0.95,天然地基承载力高时取大值;可推得(4-2)取天然地基承载力特征值()。为满足稳定性要求,取0.75,取150KPa,取280KPa。对于5#楼,其单桩承载力,带入上式可解得,m=0.063;同理对于对于6#楼,其单桩承载力,可解得,m=0.056。4.5桩数及基底布桩5#楼按基础尺寸分类有四种基础,按基础宽度排序分别编号为1、2、3、4.对于第一类尺寸的基础,基底布桩数由公式(3—5)得因为布桩数肯定是整数,所以取为7同理可得由于受建筑物尺寸的影响,实际布桩时要比计算的多,最终取:桩间距1.45m*1.45m,正方形和三角形布置,共布置139根。6#楼按照基础尺寸分类也有四类不同尺寸的基础,与5#计算方法相同,可得到由于受建筑物尺寸的影响,实际布桩为:桩间距1.55m*1.55m,正方形和三角形布置,共布置136根.4.6复合地基承载力验算对于5#楼来说,第一类尺寸基础的实际布桩后的面积置换率,由此带入式(4-2)可求得其复合地基承载力同理可求得第二、三、四类尺寸实际布桩后的复合地基承载力分别为:310.KkPa,291.4KPa,334.3KPa,大于280KPa,均大于280KPa,满足承载力要求。对于6#楼,以同样的方法可求得其面积置换率和复合地基承载力,其四种尺寸基础所得到的复合地基承载力分别为:333.1KPa,335.8KPa,307.4KPa,301.8KPa,均大于280KPa,同样满足承载力要求。综上所述,在此设计下,5#、6#楼复合地基承载力均满足要求。4.7桩体强度设计根据桩体应力必须大于或等于桩顶应力的3倍,而桩顶应力为: (4-3)5#楼:混凝土材料可选取C156#:混凝土材料可选取C154.8褥垫层设计结合大量的工程实践的总结,即考虑到技术上可靠,经济上合理,褥垫层合理厚度为100mm-300mm,考虑施工的不均匀性,《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2021规定褥垫层厚度取150mm-300mm,当桩径和桩间距过大时,结合对土性的考虑,褥垫厚度还可适当加大。虚铺厚度225mm,夯实后厚度200mm,夯填度不大于0.9,采用直径5-20mm碎石。褥垫层尺寸大于基础尺寸每边不小于4.9变形验算本工程采用CFG桩进行地基处理,根据按照现行国家标准《建筑地基基础设计规范》,建筑地基建筑物最大最终沉降50mm,相邻柱基沉降差不大于0.002L。计算地基变形时,最主要变形量可用下式进行计算:(4-4)式中:S——地基最主要变形量(mm);一一沉阵计算经验系数,根据地区沉阵观测资料及经验确定,无地区经验时可根据变形计算深度范围内压缩模量的当量值、基底附加压力取值n一一地基变形计算深度范围内所划分的土层数;——相应于作用的准永久组合时基础底面处的附加压力(kPa);一一基础底面下第i层土的压缩模量(MPa),应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算;,——基础底面至第i层土、第i-l层土底面的距离(m);,——基础底面计算点至第i层土、第i-l层士底面范围内平均附加应力系数,可查表得到。将5#楼的基础从上到下,由左到又分别编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15。对于5#楼的基础8:L=4.6m,B=4.6m基底净压力有关计算参数见表4-2:表4-2有关计算参数土层号自基底往下深度(m)L/BZ/B20.410.10.9970.3999.412.1219.38320.40.9361.4735.013.1815.9343.40.70.8160.9025.072.4412.3755.51.20.6310.69613.021.6721.7466.31.40.5730.1398.391.9916.7078.51.90.4630.326251.2731.7578.81.90.4630.13925EQ\o\ac(○,7)1102.20.4140.0669.877122.60.3620.20425沉降计算系数的选取:为变形深度范围内压缩模量的当量值,应按下式计算: (4-5)式中,—第i层土的附加应力系数沿土层厚度的积分值; —基础底面下第i层土的压缩模量(MPa),桩长范围内的复合土层按复合土层的压缩模量取值。=17.5MPa查表利用插值法得见国标建筑地基处理技术规范JGJ+79-2021得下表4-3:表4-3基底附加应力2.54.07.015.020.01.41.31.00.40.21.11.00.70.40.2利用插值法可得:。由公式4-4可得对于基础1:L=3.9m,B=3.9m有关计算参数见表4-4:表4-4有关计算参数土层号自基底往下深度(m)L/BZ/B2110.30.9670.9679.412.1219.3832..50.60.8581.1785.013.1815.9343.70.90.7350.5755.072.4412.3755.61.40.5730.48913.021.6721.7467.51.90.4630.2648.391.9916.7077.82.00.4460.006251.2731.75\EQ\o\ac(○,7)18.52.20.4140.0409.871.8718.46EQ\o\ac(○,7)18.62.20.4140.0419.8779.02.30.4000.04025EQ\o\ac(○,7)1102.60.3620.0209.877123.10.3130.13625所以同理可计算得地基2、6为17.9mm,地基3、4、5为18.1mm,地基7为18.62mm,地基9与地基8相同,地基11为17.7mm,地基12、13、14为17.9mm,地基18为18.8mm,沉降均小于50mm,并且相邻柱基的沉降差小于0.002L即29mm。对于#6楼:其计算方法与#5楼相同,可得:地基1为18.25mm,2、3为19.00mm,地基4为19.10mm,地基5为19.15mm,地基6为18.10mm,地基7、8为19.05mm,地基9为19.20mm,地基10为19.54mm,地基11为18.32mm,地基12、13、14为19.40mm,地基15为19.42mm。每个基础均满足沉降小于50mm,而且相邻柱基的沉降差小于0.002L即31mm。第五章CFG桩施工大量工程实践表明,CFG桩复合地基设计,就承载力而言不会有太大的问题,可能出问题的是CFG桩的施工。CFG桩复合地基于1988年提出并用于工程实践,首先选用的是振动沉管CFG桩施工工艺。这是由于当时振动沉管打桩机在我国拥有量最多,分布的地区也最普遍。振动沉管CFG桩施工工艺属于非排土成桩工艺,主要适用于粘性土、粉土、淤泥质土、人工填土及松散砂土等地质条件,尤其适用于松散的粉土、粉细砂的加固。它具有施工操作简便,施工费用较低,对桩间土的挤密效应显著等优点。采用振动沉管CFG桩施工工艺的CFG桩复合地基可以提高地基承载力,减少地基变形以及消除地基液化。到目前,该工艺依然是CFG桩主要施工方法之一,主要应用于挤密效果好的土和可液化土的地基加固工程。但是,振动沉管打桩机也有其缺点,如施工时扩展的不好,可能会发生缩颈和断桩。5.1CFG桩施工流程及技术要求(1)沉管:①桩机就位,调整桩管与地面保持垂直,确保垂直度偏差不大于1%;②若采用预制钢筋混凝土桩尖,需埋入地表以下300mm左右;③起动电动机开始沉管到预定标高停机,为避免对邻桩影响,沉管时间应尽量短;④沉管过程中做好记录,记录激振电流变化情况。一般可1m记录一次。(2)投料:沉管过程中可进行空中投料。沉管至设计标高后须尽快投料,直到管内混合料与钢管投料口平齐。若投料量不够,应在拔管过程中空中投料,以保证成桩桩顶标高满足设计要求。①拔管前,起动电动机,应在原位留振约10s再振动拔管;②控制拔管速度,一般1.2~1.5m/min较合适。拔管过快易造成局部缩径或断桩;拔管太慢、振动时间过长,会使桩顶浮浆增厚,易使混合料离析。对淤泥质土,拔管速度可适当放慢,拔管过程中也不宜反插留振;③桩管拔出地面后,确认成桩符合设计要求后,应用粒状材料或粘土封顶;④开槽及桩头处理:CFG桩施工完成后7天即可开槽,若基坑深度不大于1.5m可采用人工开挖,当基坑深度大于1.5m时,可考虑人工和机械联合开挖,并通过试开挖确定预留人工开挖深度,一般人工开挖预留厚度不宜小于700mm,以避免对桩间土和桩产生不良影响;⑤施工过程中,抽样做混合试块,一般一个台班做一组(3块)测定28天抗压强度。5.2施工中常见的问题 (1)施工扰动土的强度降低:振动沉管成桩工艺与土的性质具有密切联系。就挤密性而言,可将地基土分为三大类:其一是挤密性好的土,如松散填土、粉土、砂土等;其二是可挤密性土,如塑性指数不大的松散的粉质粘土和非饱和粘性土;其三为不可挤密性土,如塑性指数高的饱和软粘土和淤泥质土。土的密实度对土的挤密性影响很大。密实的砂土或粉土会振松;松散的砂土或粉土可振密。 (2)缩径和断桩:在饱和软土中成桩,桩机的振动力较小,当采用连打作业时,新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压,即使得已打桩被挤成椭圆形或不规则形状,严重的产生缩径和断桩。在上部有较硬的土层或中间夹有硬土层中成桩,桩机的振动力较大,会对已打成的但未凝固的桩造成破坏。采用隔桩跳打工艺,若已打桩结硬强度又不太高,在中间补打新桩时,已打桩有时被振裂,且裂缝一般与水平成0º~30º角。 (3)桩体强度不均匀:桩机卷扬系统提升沉管线速度太快时,为控制平均速度,一般采用提升一段距离,停下留振一段时间,非留振时,速度太快可能导致缩径和断桩。拔管太慢或振动时间过长,都会使得桩的端部桩体水泥含量减少,桩顶浮浆过多,而且混合料也容易产生离析,造成桩体强度不均匀。 (4)桩料与土的混合:当采用活瓣靴成桩时,可能出现的问题是桩靴开口打开的宽度不够,混合料下落不充分,造成桩端与土接触不密实或桩端一段桩径较小。若采用反插法,由于桩管垂直度很难保证,反插容易使土与桩体材料混合,导致桩身渗土等缺陷。 (5)保护桩长的留置:保护桩长是指成桩时预先设计加长的一段桩长,基础施工时将其剔掉。保护桩长越长施工质量越易控制,但浪费越多。保护桩长是基于以下因素设置的: ①成桩时桩顶不可能正好与设计标高完全一致,一般要高出桩顶设计标高。 ②桩顶一段由于混合料自重压力较小或由于浮浆的影响,靠桩顶一段桩体强度较差。 ③已打桩尚未结硬时,施打新桩可能导致已打桩受振动挤压,混合料上涌使桩径减小。如果已打桩混合料表面低于地表较多,则桩径被挤小的可能性更大,增大混合料表面的高度即增加了自重压力,可使抵抗周围土挤压的能力提高,特别是基础埋深很大时,空孔太长,桩径很难保证。保护桩长是因为受桩顶混合料自重压力或上部浮浆的影响,靠桩顶一段桩体强度较差,因此保护桩长必须设置,设置事宜应遵守如下原则: 1)设计桩顶标高离地面距离不大时,保护桩长可取50-70cm,上部再用土封填至顶; 2)桩顶标高离地面距离较大时,可设置70-100cm的保护桩长,上部再用粉状材料封填地面; 3)采用干法施工且桩顶标高离地面距离较小时,保护桩长可取25-30cm,对于有经验的施工队伍,可以预留5-10cm,甚至不预留桩头。 (6)开槽及桩头处理:CFG桩施工完毕,待桩体达到一定强度,即可进行开槽。对于基槽开挖,如果设计桩顶标高离地面距离不大,宜采用人工开挖,如果基坑较深,开挖面积较大可采用机械开挖和人工联合开挖,但必须遵循以下原则: ①不可对设计桩顶标高以下的桩体产生危害; ②对中高灵敏土,应尽量避免扰动桩间土。5.3施工质量控制措施与质量检验在施工前要进行工艺试验来考察设计的施工顺序和桩距能否保证桩身质量。工艺试验也可结合工程桩施工进行,并需做如下的两种观测:(1)新打桩对未结硬的已打桩的影响:在已打桩桩顶表面埋设标杆,在施打新桩时量测已打桩桩顶的上升量,以估算桩径缩小的数值,待已打桩结硬后,开挖检查其桩身质量并量测桩径。(2)新打桩对已结硬的已打桩的影响:在已打桩尚未结硬时,将标杆埋置在桩顶部的混合料中,待桩体结硬后,观测打桩时已打桩桩顶的位移情况。为保证施工质量,在施工过程中,随时测定地面是否隆起,因为地面隆起常常与断桩有关;观测已打桩桩顶标高的变化,特别是要注意桩距最小的桩;对桩顶上升量最大的桩或怀疑质量有问题的桩应开挖查看。另外,应用消息施工能及时发现施工过程中的问题,可以使施工管理人员有根据地进行决策,对保证施工质量是至关重要的。施工过程中,特别是施工初期应做如下的一些观测:①施工场地标高观测:施工前要测量场地的标高,注意测点应有足够的数量和代表性。打桩过程中随时测量地面是否发生隆起,因为断桩常常和地表隆起相联系。②桩顶标高的观测:施工过程中要注意已打桩桩顶标高的变化,特别要注意观测桩距最小的桩。③对桩顶上升量较大的桩或怀疑可能发生事故的桩要开挖查看。对重要工程或通过施工监测发现桩顶上升量较大,且桩的数量较多时,可采用逐个桩快速静压,以消除可能出现的断桩对复合地基承载力造成的不良影响。这一技术在沿海一带被广泛采用,当地称之为“跑桩”。静压桩机就是打桩的沉管机,在沉管机架上配适量压重,配重的大小可按施于桩的压力不小于1.2倍桩的设计荷载为准,当桩身达到一定强度后即可进行逐桩静压,每个桩的静压时间一般为3min。静压桩的目的在于将可能发生脱开的断桩接起来,使之能正常传递垂直荷载。这一技术对保证复合地基能正常工作和发现桩的施工质量问题是很有意义的。当然不是所有的工程都必须逐桩静压,通过严格的施工监测和施工质量控制,施工质量确有保证的,可以不进行逐桩静压。此外,静压荷量不一定是1.2倍桩承载力,要视具体情况而定。施工应对每根桩成桩时间、投料量、桩长、发生的特殊情况等进行真实、详细的记录。CFG桩施工完毕,一般28天后对CFG桩和CFG桩复合地基进行检测,检测包括低应变对桩身质量的检测和静载荷试验对承载力的检测,静载荷试验多采用单桩或多桩复合地基,根据试验结果评价复合地基载荷承载力,亦可采用单桩载荷试验,通过计算评价复合地基承载力。进行单桩载荷试验时为防止试验中桩头被压碎,宜对桩头进行加固。对桩间土可采用标贯试验、静力触探、轻便触探等手段进行加固前后的物理力学性能试验。5.4施工验收CFG桩复合地基验收时应提交下列资料:(1)桩位测量放线图(包括桩位编号)。(2)材料检验及混合料试块试验报告书(3)竣工平面图。(4)CFG桩施工原始记录。(5)设计变更通知书,事故处理记录。(6)复合地基静载试验检测报告。(7)施工技术措施。桩的施工容许偏差应满足下列要求:(1)桩长允差不大于10cm。(2)桩径容许偏差不大于2cm。(3)垂直度容许偏差不大于1%。(4)桩位容许误差:①满堂布桩的基础小于等于1/2d。②条形基础:垂直轴线方向小于等于1/4d。对单排布桩不得大于6cm。顺轴线方向小于等于1/3d。对单排布桩不得大于1/4d。结论(1)本工程5#楼、6#楼天然地基承载力远小于上层建筑引起的基地压力,无法保证建筑物稳定,因此不能5#,6#楼均不能使用天然地基,而是进行复合地基处理。(2)CFG桩处理地基具有可使地基承载力提高幅度大并且具有很大可调性的优点,同时造价可以降低,建筑隔振且无污染,无噪音,是特别适用于城区建设的环保型施工工艺,因此综合考虑选用CFG桩进行设计。(3)依照复合地基理论,对于5#楼:设计CFG桩桩径400mm,桩间距1.45m*1.45m,正方形和三角形布置,,设计有效桩长8.5m,保护桩长不少于0.5m。对于6#楼:设计CFG桩桩径400mm,桩间距1.55m*1.55m,正方形和三角形布置,设计有效桩长8.5m,保护桩长不少于0.5m。(4)施工中应注意的问题:CFG桩复合地基施工前要进行工艺试验来考察设计的施工顺序和桩距能否保证桩身质量。在施工过程中,随时测定地面是否隆起,注意防止出现施工扰动土的强度降低、桩体强度不均匀、缩颈和断桩等问题。CFG桩施工完毕28天后对CFG桩和CFG桩复合地基进行检测,根据试验结果评价复合地基载荷承载力,亦可采用单桩载荷试验,通过计算评价复合地基承载力。在施工和运营的过程中加强沉降和变形的观测。应用信息施工及时发现施工过程中的问题,及时解决问题,保证施工质量。致谢历时将近两个月的时间终于将这篇论文写完,在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师—李玉琴老师,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,李老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。在此谨向温老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。另外,在校图书馆查找资料的时候,图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢!感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。感谢我的同学和朋友,在我写论文的过程中给予我了很多你问素材,还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。在此,我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的每个可爱的同学们和尊敬的老师们,正是由于你们的帮助和支持,我才能克服一个一个的困难和疑惑,直至本文的顺利完成。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正。参考文献[1]凤凰小区项目岩土工程勘察报告.北京京盛工程勘察中心,编号:2021-K152[2]中华人民共和国国家标准:岩土工程勘察规范(GB50021-2021),北京:中国建筑工业出版社,2021。[3]中华人民共和国国家标准:建筑抗震设计规范(GB50007-2021),北京:中国建筑工业出版社,2021.7。[4]中华人民共和国国家标准:建筑地基基础设计规范(GB500007-2021),北京:中国建筑工业出版社,2021。[5]中华人民共和国国家标准:建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB-2021).北京:中国计划出版社,2021。[6]中华人民共和国行业标准:建筑地基基础设计规范(JGJ79-2021),北京:中国建筑工业出版社,2021。[7]中华人民共和国行业标准:建筑基桩检测技术规范(JGJ106一2021).北京:中国建筑工业出版社,2021。[8]中华人民共和国行业标准:建筑桩基技术规范(JGJ94-2021),北京:中国建筑工业出版社,2021.10。[9]北京市地方标准:北京地区建筑地基基础勘察设计规范(DBJ11-501-2021),北京:中国建筑工业出版社,2021.10。[10]编委会,地基处理手册(第二版),北京:中国建筑工业出版社,2021[11]陈国东、陈辉东.CFG桩复合地基的特征研究.中国科技信息,2021年第4期,44~45。[12]董道洋.CFG桩复合地基褥垫层设计的重要性.岩土工程界,第七卷第一期,65~67。[13]陈桂芳。CFG桩复合地基褥垫层的设计与施工.岩土工程界,第七卷第五期,58~60。[14]张殿波、杨春生.CFG桩复合地基的特点及施工注意事项.山西建筑,2021年3月,第34卷第七期,147~148。[15]刘绍舜、罗贤武、房铁柱、彭学良.振动沉管法CFG桩的施工技术.压实机械与施工技术,51~53。[16]玉利荣、廖益林、安铁生、白世儒.CFG桩复合地基.工程质量,2021.No.8,46~48。附录外语原文及外语翻译;毕业设计任务书;开题报告;附图(1)5#楼CFG复合地基布桩图;(2)5#楼工程地质剖面图;(3)6#楼CFG复合地基布桩图;(4)6#楼CFG复合地基布桩图;
咖啡店创业计划书第一部分:背景在中国,人们越来越爱喝咖啡。随之而来的咖啡文化充满生活的每个时刻。无论在家里、还是在办公室或各种社交场合,人们都在品着咖啡。咖啡逐渐与时尚、现代生活联系在一齐。遍布各地的咖啡屋成为人们交谈、听音乐、休息的好地方,咖啡丰富着我们的生活,也缩短了你我之间的距离,咖啡逐渐发展为一种文化。随着咖啡这一有着悠久历史饮品的广为人知,咖啡正在被越来越多的中国人所理解。第二部分:项目介绍第三部分:创业优势目前大学校园的这片市场还是空白,竞争压力小。而且前期投资也不是很高,此刻国家鼓励大学生毕业后自主创业,有一系列的优惠政策以及贷款支持。再者大学生往往对未来充满期望,他们有着年轻的血液、蓬勃的朝气,以及初生牛犊不怕虎的精神,而这些都是一个创业者就应具备的素质。大学生在学校里学到了很多理论性的东西,有着较高层次的技术优势,现代大学生有创新精神,有对传统观念和传统行业挑战的信心和欲望,而这种创新精神也往往造就了大学生创业的动力源泉,成为成功创业的精神基础。大学生创业的最大好处在于能提高自己的潜力、增长经验,以及学以致用;最大的诱人之处是透过成功创业,能够实现自己的理想,证明自己的价值。第四部分:预算1、咖啡店店面费用咖啡店店面是租赁建筑物。与建筑物业主经过协商,以合同形式达成房屋租赁协议。协议资料包括房屋地址、面积、结构、使用年限、租赁费用、支付费用方法等。租赁的优点是投资少、回收期限短。预算10-15平米店面,启动费用大约在9-12万元。2、装修设计费用咖啡店的满座率、桌面的周转率以及气候、节日等因素对收益影响较大。咖啡馆的消费却相对较高,主要针对的也是学生人群,咖啡店布局、格调及采用何种材料和咖啡店效果图、平面图、施工图的设计费用,大约6000元左右3、装修、装饰费用具体费用包括以下几种。(1)外墙装饰费用。包括招牌、墙面、装饰费用。(2)店内装修费用。包括天花板、油漆、装饰费用,木工、等费用。(3)其他装修材料的费用。玻璃、地板、灯具、人工费用也应计算在内。整体预算按标准装修费用为360元/平米,装修费用共360*15=5400元。4、设备设施购买费用具体设备主要有以下种类。(1)沙发、桌、椅、货架。共计2250元(2)音响系统。共计450(3)吧台所用的烹饪设备、储存设备、洗涤设备、加工保温设备。共计600(4)产品制造使用所需的吧台、咖啡杯、冲茶器、各种小碟等。共计300净水机,采用美的品牌,这种净水器每一天能生产12l纯净水,每一天销售咖啡及其他饮料100至200杯,价格大约在人民币1200元上下。咖啡机,咖啡机选取的是电控半自动咖啡机,咖啡机的报价此刻就应在人民币350元左右,加上另外的附件也不会超过1200元。磨豆机,价格在330―480元之间。冰砂机,价格大约是400元一台,有点要说明的是,最好是买两台,不然夏天也许会不够用。制冰机,从制冰量上来说,一般是要留有富余。款制冰机每一天的制冰量是12kg。价格稍高550元,质量较好,所以能够用很多年,这么算来也是比较合算的。5、首次备货费用包括购买常用物品及低值易耗品,吧台用各种咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的费用。大约1000元6、开业费用开业费用主要包括以下几种。(1)营业执照办理费、登记费、保险费;预计3000元(2)营销广告费用;预计450元7、周转金开业初期,咖啡店要准备必须量的流动资金,主要用于咖啡店开业初期的正常运营。预计2000元共计: 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分:发展计划1、营业额计划那里的营业额是指咖啡店日常营业收入的多少。在拟定营业额目标时,
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