CFG桩法地基处理计算书

1、CFG桩法地基处理计算书项目名称科技服务中心_构件编号_设 计_校 对_审核_计算时间 2012年12月1日（星期六）15:17一、设计资料1.1地基处理方法: CFG桩法1.2基础参数: 基础类型: 矩形基础基础长度L: 16.00m基础宽度B: 60.00m褥垫层厚度: 300mm基础覆土容重: 20.00kN/m31.3荷载效应组合: 标准组合轴力Fk: kN标准组合弯矩Mx: 0kNm标准组合弯矩My: 0kNm准永久组合轴力F: kN/m1.4桩参数: 布桩形式: 矩形X向间距: 1.80m, Y向间距: 1.80m桩长l: 12.00m, 桩径d: 400mm桩间土承载力折减系数:

2、 0.70桩体试块抗压强度：fcu=25.00MPa单桩竖向极限承载力: 1200.00kN1.5地基处理设计依据建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2002 J2202002）建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）1.6土层参数:天然地面标高: 0.00m水位标高: -3.00m桩顶标高: -5.00m土层参数表格层号土层名称厚度m容重kN/m3压缩模量MPa承载力kPahd侧摩阻力kPa桩端阻力kPa1填土1.0018.002.0060.001.0021.000.002粉砂3.0018.004.6080.001.0021.000.003细砂2.0018.005.00130.00

3、1.0022.000.004细砂3.0018.008.00170.001.0046.000.005细砂4.0018.0020.00210.001.0064.001200.006粉质粘土3.0018.006.00180.001.0040.000.007细砂5.5018.0020.00240.001.0066.002400.008细砂6.0018.0025.00270.001.0075.002600.009细砂50.0018.0030.00320.001.0078.002700.00注:表中承载力指天然地基承载力特征值(kPa)、hd基础埋深的地基承载力修正系数 桩侧阻力指桩侧阻力特征值(kPa)

4、、桩端阻力指桩端阻力特征值(kPa)桩在土层中的相对位置土层计算厚度(m)桩侧阻力kPa桩端阻力kPa31.0022.000.0043.0046.000.0054.0064.001200.0063.0040.000.0071.0066.002400.00二、复合地基承载力计算2.1单桩竖向承载力特征值计算当采用单桩载荷试验时，应将单桩竖向极限承载力除以安全系数2Ra=1200.00/2=600.00kN由建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2002 J2202002）式9.2.7桩体试块抗压强度 fcu= 25.00MPa桩身砼强度满足规范要求。2.2面积置换率计算由建筑地基处理技术规范式7.

5、2.8-2计算d-桩身平均直径, d=0.40mde- 一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径de=1.13 s1、s2-桩X向间距、Y向间距,s1=1.80m、s2=1.80m2.3复合地基承载力计算由建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2002 J2202002）式9.2.5式中:fspk-复合地基承载力特征值（kPa）m-面积置换率, m=3.87%Ra-单桩竖向承载力特征值, Ra=600.00kNb-桩间土承载力折减系数, b=0.70fsk-处理后桩间土承载力特征值（kPa）, 取天然地基承载力特征值, fsk=130.00kPa经CFG桩处理后的地基, 当考虑基础宽度和深度对地基承

6、载力特征值进行修正时, 一般宽度不作修正, 即基础宽度的地基承载力修正系数取零, 基础深度的地基承载力修正系数取1.0. 经深度修正后CFG桩复合地基承载力特征值fa为fa = fspk+g0(d-0.50)上式中 g0为自天然地面以下深度5.00m范围内天然土层的加权平均重度, 其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 14.00 kN/m3基础埋深, d=5.00mfa = 272.13+14.00(5.00-0.50)=335.13kPa荷载效应标准组合时轴心荷载作用下Gk = gGAd-gWAdw = 20.00 16.00 60.00 5.00- 10 16.00 60.00 2.0

7、0 = 76800.00 kN pk 0,满足要求 = 322.71kPa pkmax=1.2fa,满足要求三、变形计算3.1计算基础底面的附加压力荷载效应准永久组合时基础底面平均压力为: Gk = gGAd-gWAdw = 20.00 16.00 60.00 5.00 - 10 16.00 60.00 2.00 = 76800.00 kN基础底面自重压力为: pc= g0d=14.005.00=70.00kPa基础底面的附加压力为: p0=pk-pc=320.63 - 70.00 = 250.63kPa3.2确定Dz按建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）表5.3.6: 由b=6

8、0.00得Dz=1.003.3确定沉降计算深度沉降计算深度按地基规范式5.3.6由程序自动确定 zn = 20.00 m3.4计算复合土层的压缩模量复合土层的分层与天然地基相同, 各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的z倍Espi = zEsiEspi-复合地基处理范围内第i层土修正后的压缩模量(MPa)Esi-复合地基处理范围内第i层土原始的压缩模量(MPa)z值按建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2002 J2202002）式(9.2.8-1)确定fak-基础底面下天然地基承载力特征值(kPa), fak = 130.00kPa3.5计算分层沉降量根据建筑地基基础设计规范（GB

9、50007-2002）表 K.0.1-2可得到平均附加应力系数, 计算的分层沉降值见下表: 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）的分层总和法沉降计算表z(m)l1/b1z/b1azaziai - zi-1ai-1Espi(MPa)Dsi = p0(ziai - zi-1ai-1)/EspiDsi(mm)00.27040.25=1.000 1.000.270.0340.2499=0.99980.99980.999810.4723.9423.9404.000.270.1340.2472=0.98893.95552.955716.7544.2368.1748.000.270.2740.

10、2352=0.94077.52593.570441.8721.3789.54811.000.270.3740.2226=0.89059.79512.269112.5645.28134.82612.000.270.4040.2182=0.872910.47500.680041.874.07138.89616.500.270.5540.1989=0.795713.12882.653720.0033.25172.15119.000.270.6340.1890=0.755914.36131.232525.0012.36184.50720.000.270.6740.1852=0.740714.81390

11、.452625.004.54189.044上表中l1 = L/2 = 8.00m, b1 = B/2 = 30.00mz = 20.00m范围内的计算沉降量Ds = 189.04 mm, z = 19.00m至20.00m(Dz为1.00m), 土层计算沉降量Dsn = 4.54 mm 0.025Dsi = 0.025 189.04 = 4.73 mm, 满足要求. 3.6确定沉降计算经验系数ys由沉降计算深度范围内压缩模量的当量值Es可从建筑地基处理技术规范表9.2.8查得Es = Ai = p0(ziai - zi-1ai-1)式中Ai为第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值Ai = p0

12、 14.81 = 14.81p0p0 (+ + + + + + + )= p0 (0.10 + 0.18 + 0.09 + 0.18 + 0.02 + 0.13 + 0.05 + 0.02)= 0.75p0Es = 19.64 MPa查建筑地基处理技术规范表9.2.8得ys = 0.2143.7最终的沉降量s = yss = ysDsi = 0.214 189.04 = 40.53 mm四、下卧土层承载力验算基础底面的附加压力基础底面平均压力为: pk= 322.71kPa基础底面自重压力为: pc= g0d=14.005.00=70.00kPa基础底面的附加压力为: :p0=pk-pc=32

13、2.71 - 70.00 = 252.71kPa第7层土承载力验算: (1)计算基底下12.00m处的附加压力a = 60.00/2 = 30.00, b = 16.00/2 = 8.00, 由建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）表 K.0.1-1可得附加应力系数，a = 0.166pz = 4ap0 = 40.166252.71 = 167.30 kPa(2)计算基底下12.00m处的自重压力pcz = g0d上式中 g0为自天然地面以下深度17.00m范围内天然土层的加权平均重度, 其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 9.76 kN/m3pcz = 9.7617.00

14、= 166.00 kPa(3)计算基底下12.00m处的经深度修正后地基承载力特征值fa = fak + hdg0(d-0.50) = 240.00 + 1.009.76(17.00-0.50)= 401.12 kPapz+pcz = 167.30 + 166.00 = 333.30 kPa = fa = 401.12 kPa第7层土承载力满足要求第8层土承载力验算: (1)计算基底下16.50m处的附加压力a = 60.00/2 = 30.00, b = 16.00/2 = 8.00, 由建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）表 K.0.1-1可得附加应力系数，a = 0.131

15、pz = 4ap0 = 40.131252.71 = 132.45 kPa(2)计算基底下16.50m处的自重压力pcz = g0d上式中 g0为自天然地面以下深度21.50m范围内天然土层的加权平均重度, 其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 9.40 kN/m3pcz = 9.4021.50 = 202.00 kPa(3)计算基底下16.50m处的经深度修正后地基承载力特征值fa = fak + hdg0(d-0.50) = 270.00 + 1.009.40(21.50-0.50)= 467.30 kPapz+pcz = 132.45 + 202.00 = 334.45 kPa =

16、fa = 467.30 kPa第8层土承载力满足要求第9层土承载力验算: (1)计算基底下22.50m处的附加压力a = 60.00/2 = 30.00, b = 16.00/2 = 8.00, 由建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）表 K.0.1-1可得附加应力系数，a = 0.098pz = 4ap0 = 40.098252.71 = 99.49 kPa(2)计算基底下22.50m处的自重压力pcz = g0d上式中 g0为自天然地面以下深度27.50m范围内天然土层的加权平均重度, 其中地下水位下的重度取浮重度 g0= = 9.09 kN/m3pcz = 9.0927.50

17、 = 250.00 kPa(3)计算基底下22.50m处的经深度修正后地基承载力特征值fa = fak + hdg0(d-0.50) = 320.00 + 1.009.09(27.50-0.50)= 565.45 kPapz+pcz = 99.49 + 250.00 = 349.49 kPa = fa = 565.45 kPa第9层土承载力满足要求五、施工技术要求及质量检验5.1 施工工艺CFG桩的施工, 应根据现场条件选用下列施工工艺: 1、长螺旋钻孔灌注成桩, 适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土. 2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩, 适用于粘性土、粉土、砂土

18、, 以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地. 3、振动沉管灌注成桩, 适用于粉土、粘性土及素填土地基. 5.2 材料要求1、混凝土、混凝土外加剂和掺和料: 缓凝剂、粉煤灰, 均应符合相应标准要求, 其掺量应根据施工要求通过试验室确定. 2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为160200mm, 振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为3050mm, 振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm. 3、成桩过程中, 抽样做混合料试块, 每台机械一天应做一组（3块）试块（边长为150mm的立方体）, 标准养护, 测定其立方体抗压强度. 5.3 保护层施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.

19、5m. 5.4 褥垫层1、复合地基施工、检测合格后, 方可进行褥垫层施工; 2、褥垫层材料: 532mm碎石或级配砂石, 均应符合相应标准要求. 3、褥垫层铺设宜采用静力压实法, 当基础底面下桩间土的含水量较小时, 也可采用动力夯实法, 夯实后的厚度与虚铺厚度之比小于0.90. 5.5 CFG桩成桩要求1、桩体连续密实, 不得有断桩、缩颈、夹砂等缺陷. 2、允许偏差: (1)桩长: 100 mm(2)钻孔垂直度: 1.0(3)桩径: 20mm(4)桩位: 满堂布桩: 0.4d; 条 基: 0.25d其它应满足建筑地基处理技术规范 （JGJ 79-2002 J2202002）5.6 施工质量检验1、CFG桩地基竣工验收时, 承载力检验应采用复合地基载荷试验. 2、CFG桩地基检验应在桩身强度满足试验荷载条件时, 并宜在施工结束28d后进行. 试验数量宜为总桩数的0.5%1.0%, 且每个单体工程的试验数量不应少于3点. 3、动测桩试验可按总桩数的10进行桩身完整性检测. 检测技术标准如下: 单桩复合地基静载试验依据建筑地基处