毕业设计天海誉天下21楼岩土工程勘察及地基处理

1、更多相关文档资源请访问完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要摘要本篇毕业设计通过对天海誉天下项目的岩土工程勘察报告进行整理，详细介绍了岩土工程勘察的步骤、方法和原理，并对可采取的基础方案进行论证。本设计是对我们所学过的专业课程和辅助课程的综合性审核，也是最为全面的一次专业考试，是我们将来所要从事的专业工作的一次演练。根据场地所在的区域概况和工程地质条件，经过详细的岩土工程勘察，通过土工试验、原位测试等手段得到该场地地基土的各种物理力学指标，利用这些物理力学指标并根据规范要求计算了各层土的力学指标值，对地基进行综合评价。由于拟建建筑物的地基土承载力小于基底压力，不能满

2、足设计要求，所以需要进行地基处理。依据场地地基土工程地质性质，结合上部结构特点对场地的工程地质条件、地基稳定性、地震效应、场地类别进行了分析判断。并对天然地基进行评价，选出本场地地基处理的最佳方案为CFG桩复合地基法。经过计算验证，CFG满足设计要求。关键词：岩土工程勘察 地基处理 复合地基 CFG桩AbstractThis graduation design in great detail with the rock soil engineering of the piano mansion to investigate to report to carry on a sorting to

3、the Tianhaiyutianxia item, introduced rock soil in detail the engineering investigate of step, method and principle, and carry on argument to the foundation project that can adopt.目 录前言11 工程勘察概况21.1工程概况21.2勘察目的和要求21.3勘察依据31.4勘察工作布置31.5勘察方法41.6完成工作量42 场地工程地质条件62.1地形、地貌62.2场地地基土构成62.3地下水83 岩土工程分析与评价93

4、.1场地稳定性93.2地震效应93.3地基土湿陷性93.4天然地基承载力特征值及计算参数综合确定103.5持力层强度评价113.6地基均匀性评价113.7地基处理方案建议113.8桩基方案124 CFG桩复合地基设计144.1 CFG桩复合地基特点分析14桩的设计及计算145 施工设计195.1钻进方法的选用195.2施工准备195.3长螺旋钻孔压灌工艺进行CFG桩施工说明195.4施工要点205.5施工技术措施215.6质量控制措施226 结论与建议236.1结论236.2建议23参考文献24致谢25附表附表1 地基土层物理力学性质表附表2 剪切波速测试成果表附图附图1 勘探点平面布置图附图

5、2 钻孔柱状图附图3 桩位布置图附图4 工程地质剖面图2-2'附图5 工程地质剖面图6-6'附图6 工程地质剖面图3-3'附图7 工程地质剖面图5-5'图例前言毕业设计是检验我们在大学期间学习成果的一个重要环节，它可以使我们对所学的专业知识进行深化理解和系统掌握，同时又对培养我们的知识运用能力、实践能力和创造性思维起着非常重要的作用。虽然经历过多次课程设计和户外实习，但与毕业实习和毕业设计相比较而言，意义相差甚远。毕业设计的意义在于为我们提供一次独立分析、解决问题的机会，锻炼学生的分析能力、思考能力、知识运用及独立工作能力等等。因此，毕业设计是我们对大学四年来所

6、学的专业基础知识以及各个学科知识相互融合，系统理解和综合运用的过程，同时也是对我们所学知识的掌握程度和运用能力的一次全面总结。本次毕业设计是在河北益坤岩土工程新技术有限公司提供的东王旧村改造天海誉天下岩土工程勘察报告的基础上进行的。设计中对野外勘探资料和室内土工试验成果进行了分析、整理；对区域地质和场地条件的论述进行了分析；对基坑土层的稳定性做出了评价；对建筑物地下水、土的腐蚀性做出了评价；对土层物理力学性质指标进行统计与评价；并通过详细的计算、验算对地基处理设计提出了比较好的方案。本次设计主要完成的内容有： 据原始资料，绘制工程地质柱状图，工程地质剖面图。 进行区域地质和场地条件的论述。 在

7、土工试验资料基础上对土层物理力学性质指标统计与评价。 熟悉岩土工程勘察报告个编写。 结合场地工程地质条件和上部结构特点、荷载等情况进行地基处理设计，并作出相关图件。本次毕业设计是对我们所学过的专业课程和辅助课程的综合性审核，也是最为全面的一次专业考试，是我们将来所要从事的专业工作的一次演练。由于本人理论水平和实践经验有限，文中有不少欠妥和错误之处，恳请老师批评指正。1 工程勘察概况1.1工程概况该项目位于石家庄市裕华区，建华南大街与东岗路交叉口西南角，交通便利。拟建建筑包括7栋高层住宅楼、住宅楼之间的地下车库、沿街商业等。各拟建建筑物概况见下表。各拟建建筑物概况表 表1-1楼编号层数结构形式基

8、础型式±0.00标高（绝对）基底标高（相对）（m）基底压力（Kpa）重要性等级地上地下15342筏板剪力墙68.93-8.40580一级1632/302筏板剪力墙68.93-8.40550一级1734/282筏板剪力墙68.93-8.40580一级18342筏板剪力墙68.93-8.40580一级1933/312筏板剪力墙68.93-8.40560一级20182筏板剪力墙68.93-7.70320二级2121/20/192筏板剪力墙68.93-8.00340一级地下车库1独立柱基框架68.93-7.70三级沿街商业2 独立柱基框架68.93-7.70160三级幼儿园4独立柱基框架68

9、.93-1.50140三级学校、会所4独立柱基框架68.93-1.50140三级1.2勘察目的和要求本次勘察为详细勘察，目的是为了该项目的设计施工提供岩土工程资料，各项技术要求如下：（1）查明建筑物场地各土层的成因、类型、时代、地层结构和均匀性以及特殊性岩土的性质，尤其应查明基础下软弱和坚硬地层分布，以及各土层的物理力学性质。 （2）查明地下水类型、埋藏条件、补给及排泄条件、腐蚀性、初见及稳定水位及季节变化幅度。（3）查明场地中有无河道、河渠、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。（4）对地基土层的工程特性和地基的稳定性进行分析评价，提出岩土层的地基承载力特征值；对持力层选择、基础埋深等提出

10、建议。（5）提供计算变形所需的计算参数。（6）对复合地基或桩基适宜性、桩端持力层选择提出建议；提供桩的极限侧阻力、极限端阻力；施工时对环境的影响及施工中应注意的问题提出意见。（7）对基坑工程的设计、施工方案提出意见。（8）对不良地质作用的防治提出意见。（9）除上述外，勘察还应符合国家及地方现行有关规范及规定要求。1.3勘察依据本次勘依据的规程、规范及标准如下：ü 岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）（2009年版）；ü 建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）；ü 建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）（ 2008版）；ü 湿

11、陷性黄土地区建筑规范（GB 50025-2004）；ü 高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ 72-2004）；ü 河北省建筑地基承载力技术规程（试行）（DB13（J）/T48-2005）ü 长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程（DB13（J）312001）ü 建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2002）；ü 建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）；ü 土工试验方法标准（GB/T 50123-1999）；ü 建筑工程地质钻探技术标准（JGJ 87-92）；ü 原状土取样技术标准（JGJ 89-92）；ü

12、; 岩土工程勘察报告编制标准（CECS 99:98）；ü 业主提供的建筑物总平面布置图勘察任务书。1.4勘察工作布置本工程重要性等级一级，场地复杂程度等级二级，地基复杂程度二级，地基基础设计等级为甲级，岩土工程勘察等级为甲级。依据岩土工程勘察规范（GB 50021-2001 2009年版）和高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ 72-2004），高层住宅楼按拟建建筑物性质、轮廓，沿建筑物角点及周边布设勘探点，勘探点间距小于30m；勘探深度为30.0050.00m；，地下车库、沿街商业等按建筑分布范围按网格状布置勘探点，勘探点间距小于30m，钻孔深度为12.0015.00m。为评价场地湿陷

13、性，布设探井6个；为查明场地等效剪切波速值，在7个钻孔中进行波速测试。1.5勘察方法根据现行规范要求，本次勘察采用钻探、标准贯入试验、重型动力触探试验、剪切波速测试、取土试样和室内土工试验相结合的多种勘察方法。（2）（3）井探：采用人工挖掘，开挖深度8.0m。（5）标准贯入试验：采用自动脱钩自由落锤法，落距76，锤重63.5kg，先打入土中15cm后，再记录每打入10cm的锤击数，累计打入30cm的锤击数为标贯试验锤击数N。用于评定土的物理状态、强度、变形参数和地基承载力。（6）动力触探试验：采用自动脱钩自由落锤法，落距76，锤重63.5kg，记录每贯入10cm的锤击数。用于进行力学分层，评定

14、碎石土的均匀性和物理性质、土的强度、变形参数及地基承载力等参数。 （7）剪切波速测试：采用RS1616K地震仪，试验方法为采用单孔检层法，用于测试地基土层剪切波速，判定场地土类型及场地类别。 （8）室内试验：对所采取的原状土试样均进行常规物理力学性质试验，其中压缩试验采用自动数据采集系统，各压力段压力均大于自重应力+附加应力；选取有代表性试样进行剪切试验。对探井取土进行湿陷性试验；砂土和粉土进行颗粒分析。利用地基土各项物理力学指标，确定地基土承载力及其它设计参数。1.6完成工作量本次勘察完成工作量见下表1-2。完成实物工作量一览表 表1-2工作内容单位完成工作量勘探点测放组日1钻探孔数个108

15、总进尺2829m进尺米2781探井孔数个6进尺米48取土试样原状样件396扰动样件277动力触探试验N63.5m8.82标准贯入试验次479土工试验常规项396压缩试验（大于400kPa）项150直接快剪试验项80湿陷试验项39颗粒分析（砂粒）项277颗粒分析（粘粒）项57波速测试m1402 场地工程地质条件2.1地形、地貌拟建场地石家庄市裕华区，建华南大街与东岗路交叉口西南角，属太行山山前冲洪积平原，滹沱河冲洪积扇中部，地形平坦，为东王村拆迁场地。2.2场地地基土构成根据本次勘察揭露，在最大勘探深度50.0m米范围内，拟建场地地基土层主要由第四系冲洪积黄土状土、粉土、粉质粘土、砂类土和中粗砂

16、组成，表部广泛覆盖杂填土。根据地基土类别及其工程地质性质，共分为13层和5个亚层，现自上而下详述如下：n 杂填土（Qml 4 ）:杂色，主要由石灰、砖块等建筑垃圾和生活垃圾组成，结构松散。层厚0.402.70m，平均层厚1.12m。n 素填土-1（Qml 4 ）: 黄褐色，稍湿，稍密。土质不均，主要以粉土为主，偶见白灰、碎石和灰砖。层顶标高64.4666.90m，层厚0.303.00m，平均层厚1.15m。n 黄土状粉质粘土（Qal+pl 4 ）：黄褐色褐黄色，可塑硬塑，可见黑色氧化物斑点，偶见姜石，夹粉土薄层。具大孔隙。属中高压缩性土。层顶标高63.7865.75m，层厚0.402.20m，

17、平均层厚1.18m。n 黄土状粉土（Qal+pl 4 ）: 褐黄色，稍湿湿，稍密中密。可见锈斑和异色斑纹，含姜石，可见云母片，夹粉质粘土薄层。具大孔隙。具湿陷性。属中压缩性土。粘粒含量平均值为20.9%。层顶标高62.7765.29m，层厚1.304.40m，平均层厚2.79m。n 粉土（Qal+pl 4 ）：褐黄色，稍湿湿，稍密中密。可见铁锰氧化物斑点，含云母片，偶见姜石，局部夹粉砂薄层。属中压缩性土。粘粒含量平均值为17.9%。层顶标高60.1761.99m，层厚1.404.30m，平均层厚2.65m。仅在200#、202#孔控制地段该层存在灰褐色湿软粉土。n 中砂（Qal+pl 4 ）:

18、灰黄色灰白色，稍湿，稍密中密，砂质不纯，分选稍差，局部夹粉砂薄层，含粉土团块，主要成份为石英、长石、云母。标准贯入试验实测（修正）击数平均值16.8（14.1）击。层顶标高56.9559.81m，层厚0.104.70m，平均层厚1.70m。n 粉土-1（Qal+pl 4 ）：黄褐色褐黄色，湿，稍密中密。可见黑色氧化物斑点，含细砂颗粒，易散落。属中压缩性土。层顶标高57.6258.76m，层厚0.502.40m，平均层厚1.25m。n 粉质粘土（Qal+pl 4 ）：褐黄色黄褐色，可塑。可见铁锰氧化物斑点，偶见姜石，局部含砂量较高，局部夹粉土薄层。属中压缩性土。层顶标高52.2658.22m，层

19、厚0.405.50m，平均层厚2.82m。n 细砂1（Qal+pl 4 ）: 黄褐色灰黄色，稍湿，稍密中密，砂质不纯，分选稍差，主要成份为石英、长石、云母。局部混粉土团块。标准贯入试验实测（修正）击数平均值18.3（14.2）击。层顶标高51.9656.88m，层厚0.204.40m，平均层厚1.77m。n 粉质粘土（Qal+pl 4 ）：黄褐色，可塑硬塑，可见黑色氧化物斑点，含姜石，该层上部夹粉土薄层。局部含砂量高。属中压缩性土。层顶标高49.7154.38m，层厚0.204.60m，平均层厚2.27m。n 细砂1（Qal+pl 4 ）: 灰白色，稍湿，稍密中密，砂质较纯，分选稍差，主要成份

20、为石英、长石、云母。标准贯入试验实测（修正）击数平均值22.1（16.4）击。层顶标高49.3954.13m，层厚0.805.50m，平均层厚3.35m。n 中粗砂（Qal+pl 3 ）: 灰白色灰黄色，稍湿，中密，砂质较纯，分选好，级配差，主要成份为石英、长石、云母。局部夹细砂薄层。该层中下部含卵石，含量约5%10%，粒径26cm，大者15cm，主要成分为灰岩、石英砂岩。标准贯入试验实测（修正）击数平均值29.1（20.8）击。层顶标高47.3950.39m，层厚0.403.70m，平均层厚2.06m。n 粉质粘土（Qal+pl 3 ）:黄褐色，可塑硬塑，可见氧化物斑点，含姜石，层底夹粉土薄

21、层，有砂感，局部钙质胶结层厚2040cm。属中压缩性土。层顶标高45.5448.07m，层厚1.004.10m，平均层厚2.51m。n 细砂（Qal+pl 3 ）：棕黄色黄褐色，稍湿，密实。砂质较纯，分选稍差。主要成分石英、长石，含云母。标准贯入试验实测（修正）击数平均值32.3（22.6）击。层顶标高42.8545.04m，层厚0.302.10m，平均层厚1.36m。n 粉质粘土-1（Qal+pl 3 ）:黄褐色，可塑硬塑，可见氧化物斑点，含姜石，局部夹细砂薄层。属中压缩性土。层顶标高43.2745.37m，层厚0.502.90m，平均层厚1.65m。n 粉质粘土（Qal+pl 3 ）:黄褐

22、色，可塑硬塑，可见氧化物斑点，姜石含量局部富集，钙质胶结层不均匀分布。属中压缩性土。层顶标高40.9544.20m，层厚0.405.90m，平均层厚3.72m。n -1细砂（Qal+pl 3 ）灰黄色，稍湿，密实。砂质较纯，分选稍差。主要成分石英、长石，含云母。该层仅分布于213#、230#孔控制地段。n 中砂（Qal+pl 3 ）: 灰白色，湿，密实，砂质较纯，分选较好，主要成份为石英、长石、云母。含圆砾，该层层顶夹细砂薄层。局部夹粗砂薄层，局部地段偶见卵石，大小28cm，成分为灰岩、石英岩等。标准贯入试验击数实测（修正）击数平均值38.1（26.7）击。层顶标高37.4540.19m，层厚

23、1.207.50m，平均层厚5.56m。n 中粗砂（Qal+pl 3 ）: 杂色，湿，中密密实，含约30%40%的卵石，卵石大小210cm，大者15cm，成分为灰岩、石英岩等，充填粗砾砂。局部胶结，胶结层厚1030cm。重型动力触探试验实测（修正）击数平均值28.9（12.8）击。层顶标高31.7134.68m，该层未揭穿最大层厚16.3m。各地基土层厚度及分布情况详见工程地质剖面图和钻孔/探井柱状图。各地基土层的物理力学性质及原位测试指标统计值详见附表。2.3地下水勘察期间最大勘探深度50.0米内未见地下水。3 岩土工程分析与评价3.1场地稳定性拟建场地位于构造相对稳定地带，无新构造活动迹象

24、，地貌单一，地形平坦，沉积环境较稳定，物理力学性质均匀，地震活动微弱，未发现不良地质作用，场地稳定，适宜建筑。3.2地震效应（1）场地的抗震设防烈度依据建筑抗震设计规范（GB500112001）（2008版）附录A，该场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g（第一组）。（2）场地土类型和场地类别本次勘察在7个钻孔中进行了剪切波速测试，测试方法为单孔检层法，测试结果详见相应孔号的“波速测试成果图”，计算20.0米深度范围内土层的等效剪切波速<250m/s，依据建筑抗震设计规范（GB 500112001）（2008版）第条判定，场地土类型属中软土；根据区域地质资料，拟建场区覆

25、盖层厚度>50m，依据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（2008版）第条判定，建筑场地类别为类。（3）场地土的液化（4）抗震地段的划分（5）场地特征周期根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（2008版）表-2，场地设计地震分组为第一组，场地类别为类，场地特征周期值为0.45s。3.3地基土湿陷性依据探井土试样湿陷性试验结果显示，黄土状粉土层具有湿陷性，湿陷系数为 s=0.0200.024，湿陷程度轻微，湿陷起始压力为42137kPa。湿陷带下限埋深5.5m。21号高层建筑物基础埋深已穿过湿陷带下限埋深，可不考虑湿陷性的影响。所以，拟建场地属非自重湿陷性场地，地基湿

26、陷等级为级（轻微），湿陷量计算值小于50mm，可按一般地区的规定设计。3.4天然地基承载力特征值及计算参数综合确定依据湿陷性黄土地区建筑规范（GB 50025-2004）、河北省建筑地基承载力技术规程（试行）（DB13（J）/T48-2005），根据外业勘探、原位测试及室内土工试验，结合本地区实践经验，综合确定各地基土层天然地基承载力特征值以及压缩模量见表3-1。 天然地基承载力特征值和压缩模量一览表 表3-1土层名称及序号承载力特征值fak（kPa）土层重度kN/m3压缩模量推荐值（MPa）ES（0.10.2）黄土状粉质粘土6.3黄土状粉土14019.27.6粉土15019.29.0中砂17

27、019.0*17*粉土-115019.15.2粉质粘土17019.88.2细砂-116019.0*19*粉质粘土18019.67.6细砂-118019.0*20*中粗砂20019.0*22*粉质粘土19019.67.5细砂22019.0*25*粉质粘土-124019.98.0粉质粘土24019.67.6细砂-120019.0*25*中砂27019.0*28*中粗砂35020.0*38*推荐计算采用值自重压力自重压力+附加压力段压缩模量也可根据固结试验综合曲线，依据下式进行计算。Es=（1+e）/a （公式3-1） a=e/p （公式3-2）式中：Es-土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的

28、压力段的压缩模量；-土的自重压力与附加压力之和对应的孔隙比与土的自重压力对应的孔隙比的差值；-土的附加压力。3.5持力层强度评价21号住宅楼基底标高60.93m，基础位于黄土状粉土层、粉土层和中砂层。因7栋高层建筑周围均开挖为地下车库，将地下车库荷载折算成土层厚度为2.1m左右，黄土状粉质粘土层深宽修正后地基承载力特征值按下式计算：fa=fak+b××（b-3）+d×m×（d-1.5） （公式3-3）粉土层和中砂层深宽修正地基承载力计算公式按fa=fak+b××（b-3）+d×m×（d-0.5） （公式3-4）经计

29、算黄土状粉土层、粉土层和中砂层深宽修正后地基承载力特征值均小于基底压力，天然地基持力层强度均不满足设计要求，需进行地基处理。3.6地基均匀性评价依据高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004）第条判定如下表：地基均匀性评价表 表3-2楼号21号住宅楼评价内容评价数据地基持力层是否为同一地貌单元或工程地质单元否地基持力层底面坡度地基持力层和下卧层在基础宽度方向上，地层厚度的差值同一建筑物下各钻孔中，压缩层范围内当量模量Emax/Emin的比值与地基不均匀系数界限值K的关系Emax/EminK地基均匀性评价结果3.7地基处理方案建议21号住宅楼天然地基强度均不能满足建筑荷载设计要求，不应采用天

30、然地基，应采取地基处理措施方能达到设计要求。地基处理方案很多，换土垫层法、排水固结法、高压喷射注浆法、和深层搅拌法等。依据建筑物性质、地层结构特点及地基土强度提高幅度，本工程可采用长螺旋钻孔水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）进行复合地基处理。CFG桩成桩工艺具有施工噪声低、设备行走灵活、成桩速度快、对地层适应性强等特点。对于CFG桩地基处理方案，可选粉质粘土、细砂、粉质粘土-1、粉质粘土或中砂层做桩端持力层，其设计可采用表3-3所列参数。长螺旋钻孔CFG桩复合地基设计参数 表3-3地层名称及编号极限侧阻力标准值qsik（kPa）极限端阻力标准值qpk（kPa）黄土状粉土40粉土50粉土150中砂50

31、粉质粘土55细砂-155粉质粘土55细砂1 60中粗砂65粉质粘土651500细砂552200粉质粘土-1621700粉质粘土651800细砂-160中砂653500CFG桩钻孔施工时可用长螺旋钻机成孔，压灌成桩工艺。施工时应保证孔底干净密实，不能有虚土。桩顶应铺设褥垫层，以调整桩土应力比，充分发挥桩间土的作用。3.8桩基方案对于本工程，也可采用桩基方案。如考虑桩基方案，可选中粗砂层做桩端持力层，采用钻孔灌注桩，成孔工艺可采用旋挖成孔，设计参数可按表3-4所列数值采用。 桩基设计参数一览表 表3-4地层名称及编号极限侧阻力标准值qsik（kPa）极限端阻力标准值qpk（kPa）黄土状粉土40粉

32、土50粉质粘土150中砂50粉土55细砂-155粉质粘土55细砂1 60中粗砂65粉质粘土65细砂55粉质粘土-162粉质粘土65细砂-160中砂65中粗砂10028004 CFG桩复合地基设计21号楼基础设计本工程拟建21号楼地上19-21层，地下2层，对地基承载力的要求较高，建筑物地基直接持力层为中砂层，该层承载力标准值为170KPa，而设计要求地基承载力标准值为340KPa，因此采用天然地基不能满足承载力的要求，地基需要处理。本设计采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基进行处理，要求处理后的复合地基承载力标准值fak=340KPa。4.1 CFG桩复合地基特点分析（1）CFG桩复合地基

33、的特点CFG桩具有承载力高、沉降量小、变形稳定快、工艺性好、施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉等特点，适用于多层和高层建筑地基。与桩基方案相比较，又能避免软土、砂土地区成桩缩径、断桩的施工质量问题，同时解决了泥浆污染问题，也降低了造价，目前已成为最普遍的地基处理技术之一。（2）设计原则CFG桩复合地基是由桩间土和增强体（桩）共同承担荷载，综合桩长、桩径、桩间距、桩身强度、天然地基承载力等5个因素进行优化设计，在理论计算基础上结合实际工程施工经验，得出最佳的设计。 （3）本工程的要求基底持力层为中砂层，勘察报告提供其天然地基承载力标准值为170kpa，要求处理后的复合地基承载力标准值

34、340kpa，建筑物的最终沉降量200mm。4.2 CFG桩的设计及计算（1）主楼CFG桩端持力层的选定根据岩土工程勘察报告提供的地层剖面图分析，结合土层的特点，取134号钻孔进行设计与计算。桩端设在厚度比较均匀、承载力较好的粉质粘土层（平均厚度3.72m），桩端进入粉质粘土层。CFG桩选取直径为400mm、桩长16.5m，其中有效桩长16m，保护桩长0.5m。（2）地层参数CFG桩复合地基设计参数见表4-1CFG 桩极限侧阻力和极限端阻力标准值 表4-1地层名称及编号极限侧阻力标准值qsik（kPa）极限端阻力标准值qpk（kPa）黄土状粉土40粉土50粉土150中砂50粉质粘土55细砂-1

35、55粉质粘土55细砂1 60中粗砂65粉质粘土651500细砂552200粉质粘土-1621700粉质粘土651800细砂-160中砂653500（3）设计计算计算单桩承载力单桩承载力计算按如下公式=+a （公式4-1）式中：-自由单桩承载力特征值（KN）；-桩的周长；为1.256m-第i层土的侧阻力特征值；-第i层土厚度； -桩端持力层端阻力特征值； -桩截面积；为0.1256a-桩端天然地基土承载力折减系数，对于CFG桩可取1.0。算得：=0.5*1.256*（1.6*50+3.8*55+3.8*55+2.0*60+1.6*65+1.8*65+0.8*62+0.6*65）+1.0*1800

36、*0.5*0.1256=695.57KN取=690KN置换率计算根据自由单桩承载力标准值计算置换比可按以下公式计算fspk=m Ra/ Ap+（1-m） fSK （公式4-2）式中：fspk -复合地基承载力特征值（Kpa）；为340m-面积置换率；fsk -天然地基承载力特征值（Kpa）；为170Ap -桩的截面面积（）；为0.1256-桩间土强度发挥度，可取0.750.95，此处取0.90。算得：m=（340-153）/（690/0.1256153）=0.035计算桩数n桩数n=mA/Ap （公式4-3）式中：Ap -桩的面积（m2），为0.1256；m-面积置换率0.035。算得：n=0

37、.035*1300/0.1256=362.26，取n=363桩间距计算 采用正方形布桩，桩间距可按下列公式S= （公式4-4）式中：Ap -桩的面积（m2）m-置换率经计算，s =1.89m，取s=1.9mCFG桩复合地基承载力标准值验算Rps= N·Q/ A+·RS·AS/ A （公式4-5）式中：Rps -复合地基承载力N-基础下桩数Q-单桩承载力KNA-基础面积-桩间土承载力折减系数，取0.9RS -天然地基承载力AS -桩间土面积算得：Rps=363*690/1300+0.9*170*（1300-363*0.1256）/1300=340.3Kpa经计算，R

38、ps =340.3kpa340kpa，满足要求。沉降计算分层总合法计算，根据公式s=p s （公式4-6）s=p0/ Esi（） （公式4-7）式中：S-地基最终变形量（mm）s-按照分层总和法计算出的地基变形量p-沉降计算经验系数，按照变形计算深度范围内压缩模量的当量值确定p0-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）；对于CFG桩直接取基底压力340Esi-基础底面下第层土的压缩模量（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）zi、zi-1-基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离（m）-平均附加应力系数详细计算如下：沉降计算详细计算表 表4-2分层z/mz/

39、b0EsEsp（fspk/ fsk *Es）01234567891001.65.49.211.212.814.615.41620.721.700.0890.3000.5110.6220.7110.8110.8560.8891.1501.2061.00.9970.9790.9370.9140.8850.8570.8440.8360.7680.75317178.27.620227.587.67.628343416.416.1942.637.413.4311.3610.797.628si =340*1.6*0.997/34+（5.4*0.979-1.6*0.997）/16.4+（9.2*0.937-

40、5.4*0.979）/16.12+（11.2*0.914-9.2*0.937）/42.6+（12.8*0.885-11.2*0.914）/37.4+（14.6*0.857-12.8*0.885）/13.43+（15.4*0.844-14.6*0.857）/11.36+（16*0.836-15.4*0.844）/10.79+（20.7*0.768-16*0.836）/7.6=354.571mmsn=（21.7*0.753-20.7*0.768）*340/28 =5.294<0.025si=8.864mm 所以，计算到基础以下20.7m即可 （公式4-8）式中: Ai-第i层土附加应力系数沿

41、土层厚度的积分值；Esi-基础地面下第i层土的压缩模量值，桩长范围内的复合土层按复合土层的压缩模量取值。Es=（1.5952+3.6914+3.3338+1.6164+1.0912+1.1842+0.4854+0.3784+2.5216）/（0.046918+0.225085+0.205943+0.037944+0.29176+0.088209+0.42729+0.035063+0.331789）=15.24Mpa<20Mpa查桩基沉降计算经验系数p表得:p=0.38桩基沉降计算经验系数p表 表4-3基地附加压力/Mpa2.54.07.015.020.0p0 > fak1.41.3

42、1.00.40.2p0 < fak1.11.00.70.40.2代入s=p s =0.38*354=134.5mm沉降s<200mm，符合建筑要求5 施工设计5.1钻进方法的选用为该场地第四纪全新世冲积沉积形成，桩身穿越土层为杂填土，粉质粘土，细沙。地下水位埋深50m以下，埋深较深，可采用长螺旋钻进。螺旋钻进是利用旋转钻具储存或输送岩屑的干式机械回转钻进方法，有以下优点：（1）在均质软土层。可获得很高的小时效率（每小时可达几十米），因为该钻进方法能及时排除岩屑，无重复破碎也无液注压力影响。（2）不用冲洗液，无泥浆污染，减少了设备和费用。（3）移机方便。5.2施工准备（1）组织有关人

43、员熟悉图纸及其它有关的施工验收规范，勘察报告、图纸会审纪要，认真做好技术交底工作。（2）按施工方案要求组织、落实施工人员，机具设备进场。（3）积极做好原材料进场，做好原材料验收、检测、试验等工作。（4）机械进场机械进场后马上组织调试，检查使用、安全性能，钻机下槽立塔。（5）施工放线工作依据控制轴线和高程点施放CFG桩桩位点，桩位点以木桩及白灰点（深30cm）确定，以保证不偏位、丢失。严格执行施工预检及测量报验程序。进场后先进行场地适应性试桩，以确定施工参数及施工顺序，正常情况下，可逐排连续施工，但需保证施工完成桩不被设备碾压。5.3长螺旋钻孔压灌工艺进行CFG桩施工说明 (1)钻进成孔采用ZK

44、L800BB型步履式长螺旋钻机，其工艺流程为：桩机就位稳定长螺旋双向矫正慢速钻进复查钻头垂直度继续钻进达到设计桩底标高为止做好施工记录具体流程见下页示意图桩位定位、复测 钻机安装调试材 料 进 场搅拌机安装调试 砼泵安装调试砼 配 合 比钻 机 就 位 砼 搅 拌钻 孔搅拌机安装调试 终 孔 验 收 提 升 钻 杆泵 送 砼 压灌砼至桩顶标高 提升钻杆至地面 排 土 清 运 移机至下一桩位 螺旋钻施工CFG桩工艺流程图 图5-1(2)混凝土压灌接通动力头上部高压胶管边压灌边逐步提拔钻杆提拔钻杆至设计桩顶标高上0.5m停止压灌将钻杆及钻头提出至地面，停止动力头上升。5.4施工要点（1）施工前应按

45、设计要求根据设计图纸进行建筑定位和桩位测放，并对测量基线、水准基点及桩位进行复核，桩基轴线的定位点及施工地区附近所设水准点，应设在不受桩基施工影响处。（2）施工前应根据需要进行试成桩，以核对地质资料，检验设备及施工技术要求是否适宜。（3）桩机就位必须铺垫平稳，立柱垂直稳定牢固，钻头对准桩位。（4）开钻前必须检查钻头上的楔型出料活门是否闭合，严禁开口钻进。（5）钻孔过程中，未达到设计标高不得反转或提升钻杆，如因特殊情况应反转提升钻杆，提至地面，对钻头活门重新疏通、闭合。（6）压灌之前几分钟，应先开动混凝土输送泵，泵水及其砂浆疏通管道，然后泵送砼将砼管道中的砂浆压出管道，使整个管道充满砼，并将拌好

46、的砼储满料斗，同时搅拌好一罐砼备用。（7）压灌与钻杆提升配合好坏，将严重影响桩的质量，如钻杆提升晚，将造成活门难以打开，一般在钻杆提升0.3m后开始泵送混凝土，以免泵压过大憋坏胶管。（8）钻杆的提升是根据泵送砼量而定的，一般是在空心钻杆中有混凝土跌落声时开始提升钻杆，以确保桩顶密度。提升速度一定要与泵送砼速度协调一致。同时，提长速度还应与地层条件相适应，在密实的砂质土层中，应放慢提升速度，而在於泥质粘土中，则适当地加快提升速度。（9）压灌必须连续进行。泵斗内要有一定的混凝土容量，混凝土容量要高出进料口50m以上，以防止吸进空气。当泵斗混凝土面接近料口时，停止提升钻杆，待混凝土搅拌好后再进行压灌

47、提钻。5.5施工技术措施（1）测量放线：根据建设单位提供的水准点会同建设方将设计±0.000引至施工现场做好保护，然后根据施工场地标高，钻杆长度，计算钻孔深度。（2）桩位控制：开工前，会同建设单位，共同放、验轴线和桩位。然后用18钢筋扎入土40cm左右，拔出来再灌入石灰粉。桩位偏差控制，螺旋钻桩位允许偏差不大于70mm。（3）桩垂直度：桩机就位时，根据钻塔两个方向的线锤控制，调整桩身垂直度。垂直度偏差<1%，若出现钻塔倾斜等情况，应停止钻孔，纠正后成孔。（4）桩底标高及桩径的控制：桩底标高偏差<100mm，桩径偏差±20mm。（5）砼灌注钻进至桩底标高，提升钻杆

48、泵送砼，如若活门打不开，将钻头慢转提至地面，将活门疏通，并闭合好，重新钻进到设计桩底标高，重新开始压灌。为保证活门的打开，在钻进至设计标高后钻机空转，将钻头上的泥甩开，以保证活门打开。（6）砼的拌制必须严格按配合比进行，坍落度控制在18-20cm，最大不超过20cm，每班做一次坍落度试验，并请监理检查。（7）砼搅拌必须均匀，和易性差有离析现象的砼不准进管。（8）砼灌注充盈系数满足设计要求。（9）施工过程中，每天做一组试块并编号，做试块时请监理方见证取样，并做好试块养护，28天后送检。（10）砼搅拌所用材料，经检验合格后方可使用，不合格的材料杜绝进场使用。（11）要严格控制钻具提升速度，确保砼压

49、灌的连续性，并借助泵压砼的压力上顶钻具。操作时灵活运用钻机的提升力来减小泵的负荷，保证泵的安全运转。5.6质量控制措施（1）施工前的质量控制熟练掌握质量控制的技术标准、设计图纸，作好各项技术交底工作；加强原材料、成品和资料在质量控制，如水泥、砂石料、粉煤灰等必须有出厂合格证，且及时送检，合格后方可使用；建立场地测量控制网，严禁用施工后的桩位复核或施放桩位；与工程监理、质监站密切联系，取得帮助与支持。（2）施工中的质量控制为加强现场工程质量的检查监控，强化”三检“工作的及时性和准确性，使工序质量指标控制在设计规范要求的允许偏差内；明确个工序的质量控制点，检验标准、检验方法，具体落实到责任人。（3

50、）施工后的质量控制整理工程技术资料，并编目建档；试桩，在浇桩4-7天后制作桩头，并积极配合试压检测工作；如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须采取补救措施。如果断裂面距桩顶标高不深，可用高标号混凝土接桩至设计桩顶标高，同时应注意在接桩头过程中保护好桩间土。6 结论与建议6.1结论据设计要求及勘察资料得出以下结论：（1）拟建场地属太行山山前冲洪积平原，地形开阔平坦，地层分布稳定，无新构造活动迹象，地震活动性软弱，属区域地质构造相对稳定地段，无不良地质作用，场地稳定，适宜建筑。（2）该场地抗震设防烈度为7度（第一组）；通过剪切波速测试，场地土类型属中软土；拟建场区覆盖层厚度>50m，建筑场地类别为类。（3）（4）场地标准冻结深度0.60m。（5）勘察期间最大勘探深度50.0米内未见地下水。（6）场地周围无污染型企业存在，可按微腐蚀考虑土对建筑材料的腐蚀性。（7）拟建21号高层建筑物基础埋深已穿过湿陷带下限埋深，可不考虑湿陷性的影响。（8）拟建21号楼地基属不均匀地基，（9）拟建21号高层住宅楼，天然地基持力层强度均不满足设计要求，需进行地基处理。6.2建议（1）拟建