CFG桩复合地基施工方案和施工组织设计

欢迎下载内容仅供参考德阳怡然居二期CFG桩复合地基施工方案及施工组织设计工程概况怡然居二期为二栋商住楼，6+1F层，呈“L”形，一栋为砖混结构，采用独～1.5mCFG要求处理后CFG桩复合地基承载力特征值fspk≥250kPa，压缩模量Es≥15MPa。场地工程地质条件①土层分布情况根据德阳地质工程勘察院提供的《岩土工程勘察报告平原绵远河流域左岸Ⅰ级阶地，场地土层自上而下分布的土层有：杂填土：局部分布，松散，层厚0.30～2.70米。素填土：局部分布，松散，以粉质粘土为主，含植少量碎砖瓦，层厚0.30～1.20米。—硬可塑，具铁锰质浸染，局部夹粉土、淤泥质粉质粘土透镜体，可塑状粉质粘土，厚0.50～2.40米；硬可塑状粉质粘土厚0.50～4.100.30～2.60米。砂土：松散，潮湿，以中细粒—中粗粒为主，可分为细砂、中砂和砾砂，表层含约10%的粘土，向下逐渐减少，层厚0.30～3.20米。圆砾：松散～稍密，潮湿～饱和，砾卵石含量50%～65%5%0.30～1.10米。卵石：稍密～中密，潮湿～饱和，卵石含量50～60%，可分稍密与中密两个亚层。该场地基坑开挖后，土层变化较大，进行了施工勘察，提供了淤泥质质土的指标(见下条)。②地基土的物理力学指标表1土层物理力学指标承载力承载力重度地 层特征值γ(kN/m3)压缩模Es(MPa)CFG桩的极限 CFG桩的极限侧阻力标准值 端阻力标准值杂填土、素填土121819.519.0fak7018013054qsik(kPa)207545qsik(kPa)粉土19.0120430淤泥质粉质粘土18.080225细砂18.580525中砂19.0100735砾砂19.514045圆砾20.0200801250稍密卵石21.03201001500③水文地质条件该场地地下水为存于第四系上更新统砂砾卵石层中的孔隙潜水，水位埋深为7.1～7.3m。对地基处理施工无影响。④土层液化情况设计规范》DB51026.2001，可不考虑其液化影响。因此，地基处理方案设计不考虑土层液化。地基处理方案①编制依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)；《建筑地基处理规范》(JGJ79—2002)；《建筑抗震设计规范》(GBGB50011—2001)；《成都地区建筑地基基础设计规范》DB51026－2001。《建筑地基基础施工验收规范》(GB50202—2002)《普通混凝土配合比设计规范》(JGJ55—2000)②处理方法的选择环境条件、施工条件，本着“技术可行、经济合理”的原则综合考虑：第一地段：场地无淤泥、无淤泥质土分布的地段，采用CFG桩法加固地基。第二地段：1-c轴线至2-3轴线之间的地段、3-26轴线与3-46轴线和3-F轴3-ACFG桩加固地基，即采用砂石桩、CFG桩多桩复合地基；③第一地段方案要点及计算方案要点a.平面处理范围：基础所在平面范围。b.桩径d：350mm。3m层，桩端进入稍密卵石或圆砾约0.5m。施工时，参照场地勘察报告，并根据实2.0～4.0m。桩的平面布置及桩距：置换率m及桩距的确定详见本节“2、置换率m的确定”。独立基础：按正方形布置，桩距s1.1m；并根据4.2.4节的方法,Np2(Np=mA/Apm率，A为基础底面积，Ap为一根桩的截面积)。表2独立基础所需CFG桩桩数表基础编号J.1J.2J.3J.4J.5J.6J.7J.8面积7.8412.0210.084.848.686.7610.816.25所需桩数6.39.68.13.96.948.60基础编号J.9J.10J.11J.12J.13J.14J.15J.16面积2928.096710.157.156.847.0050所需桩数4.222.54.58.17564.4说明：各基础实际所布CFG桩桩数≥上表提供的桩数。A条形基础：采用错位矩形布桩，宽度方向的桩排数k与长度方向的间距l按A4.2.4节的方法确定b/

；l=kp/(mbbA=p/m，m为桩的置换率，Apkl3。桩的平面布置详见《A区、B区砂石桩、CFGCCFG桩平面布置图》。表3条形基础所需CFG桩排数及间距条基剖面号1.12.23.34.456.67.78.8基础宽度0.6m0.9m0.8m1.3m1.9m1.1m1.5m1.7m排数k11122222间距l(m)2.081.391.561.921.322.281.671.47说明：条形基础实际所布CFG桩的排数k≥表中所提供的值；实际间距≤表中所提供的值。5%≤8cmCFG桩桩体砼强度用C10(其验算如下)，其配合比通过试验确定，粉煤灰由细砂代替。R 190f 10Mpcu

3 a Kp 5.7MpA 0.1 a p

(2)200mm的砂石垫层。要求级配良好、含泥量20mm，夯实后夯填度≤0.90。m的确定a.计算单桩承载力特征值在场地上选取桩长较短、土层力学性质最差地段的三根桩进行计算：4单桩承载力特征值计算表选取桩所在选取桩所在参考勘桩端桩长轴线位置探点桩周土层土层Ra2.A与轴线2.9交汇处轴线3.k与轴线3.24交汇处1.L与轴线1.7交汇处Zk74.0m3.1m0.4m粉质粘土，1.9m0.5m砾砂0.5m2.2m可塑粉质粘土，1.0m粉土,0.4m中砂圆砾206.1KNZk23圆砾191.9KN稍密Zk153.6m282.1KN卵石5节，CFGRa

1

lsiki

Aq 2 p pk其中qsik、：人工挖孔桩极限侧摩阻力标准值；取值详见表1qpkAp:桩身截面积，=0785×0.35×0.35m2=0.1m2。μ桩身周长，=3.14×0.35=1.1m。Zk7位置的CFG桩：R 751.2451.9250.545)1.40.11250a(3)同理可得其余其余两桩Ra分别为：191.9KN、282.1KN，见表4。CFGRa190KNb.m根据公式fspk=mRa/Ap+β(1-m)fsk (4)其中β取0.9；fsk2.3.24.2.2ZK7地质条件对细砂的承载力进行深度修正得：f fa

d

(d0.5)801.018(1.60.5)99.8kPa(其中深度修正系数取 1.0)。 (5)fsk=αfa=1.2×99.8=120kPa。将以上各参数代入fspk公式得：250m1900.9(1m)120 (6)0.1得m=0.08c.计算桩间距采用正方形布桩方式：根据公式m=(d/de)2=(d/1.13l)2得：0.08=(0.35/1.13l)2，计算桩间距l=1.1m。采用正三角形布桩方式。根据公式m=(d/de)2=(d/1.05l)2得：0.08=(0.35/1.05l)2，计算桩间距：l=1.18m。④第二地段方案要点及计算1)辅桩砂石桩方案要点要求砂石桩对淤泥、淤泥质土处理后地基土承载力特征值≥120kPa。a.b.d：500mm。s1.1m(其计算过程见本节“2)、砂石桩距的确定”)。5%的卵石。f.CFG2)砂石桩桩距的确定fspk=mfpk+(1-m)fskfspk120kPa,fpk根据工程300kPafsk80kPa代入公式：120=m×350+(1-m)×80m=0.148桩按正方形布置，一根桩分担的处理面积等效圆直径 de=1.13s, 桩径d=500mm代入m=d2/de2：0.148=0./(1.13s2得：s=1.15ms=1.1m。3)CFG桩各参数的确定采用砂石桩处理后，地基土承载力特征值≥120kPa，达到了第一地段桩间土承载力特征值。因此，第二地段CFG桩各参数按照第一地段确定，CFG取1.1m，按正方形与砂石桩相间布置。砂石桩、CFG桩多桩复合地基承载力特征值验算：参照补充勘察资料，选取最差的点，地质条件为：桩周土，0.4m质粘土，2.5m淤泥质粉质粘土，0.5m粉土，0.5m中砂；桩端土，圆砾。CFGR a

1

lsik

Aq2 p pk0.51.43.140.35(0.4752.5250.5301.035)0.11250 (7)197.1KNfspk=m1Ra1/Ap1+m2Ra2/Ap2+β(1-m1-m2)fsk=0.148×350+0.08×197.1/0.1+0.9(1-0.148-0.08)×120=292.9kpa≥250kPa。 (8)满足设计对地基承载力要求。⑤地基变形验算A区取两个相邻独立基础①、②，B的两个点③、④(该两个相邻独立基础及两个点的位置详见《砂石桩、CFG面布置图》)。各基础参数为：平面尺寸

表5 各基础沉降计算参数柱荷(线载

基底下土层独立基础①独立基础②续上表：

2.5m×2.5m2.6m×2.6m

900KN860KN

0.4m淤泥质粉质2m稍密卵石1.6m硬可塑粉质粘土,2m粉土，2.6m中条形基础③ 宽度0.9m 112KN/m

砂，1m稍密卵石1.5m硬可塑粉质粘土,0.8m可塑粉质粘条形基础④ 宽度0.9m 112KN/m 土,1.1m粉土，2.1m细砂，0.4m砾砂，1m稍密卵石说明：基底下土层参照《岩土工程勘察报告》(详细阶段、施工阶段)所得。独立基础①：基底附加压力为：p p0

FGA

9002.5

201.5191.5145.5kPa…(9)独立基础①沉降计算列表如下：Zi(m)0.5l/0.5bZi/0.5bZiΔZiZi(m)0.5l/0.5bZi/0.5bZiΔZiEEi iisispisi0.40.320.24850.39760.39761016.33.552.92.320.16191.8781.480427.3229.433.4 2.720.14681.9960.1184.516.461.0413.93.120.13452.09820.1022520.130.744.43.520.12302.16480.066614140.696.4120.09212.3580.193221.28说明：Esi、Espi分别为天然地基土的压缩模量、多桩复合地基压缩模量。Espi=ξ1ξ2Esi,桩间土按淤泥质粉质粘土计算：ξ1ξ2=fspk/fak=292.9/80=3.66(式中fspk=292.9kPa 按本节式 7 取值)；桩间土按硬可塑粉质粘土计算： =292.9/180=1.63。(ξ1ξ2=1.63Esp的计算，其余土层用ξ1ξ2=3.66计算其复合模量Esp)。AE i

2.3578

9.34MPaiS A 0.39761.48040.1180.10220.06660.193iE 16.3 7.32 16.47 20.13 14 22s

(10)查表得：

0.70.70.4(9.347)0.61 (11)s 157S=s ss i

0.61(3.5529.431.040.740.691.28)22.4mm (12)19.64mm条形基础③：该基础下CFG桩单力桩承载力特征值：R q lAq )a 1 siki 2 p pk 0.51.40.35751.5302.635)

(13)mAp 0.1 0.10(其中S为桩间) (14)Sb 1.10.9fspk

m aRARp

(1m)fsk

0.1301.90.9(10.1)1801.05455.0kPa0.1

(14)采用4.3节的公式计算：

301.9 17.7桩土应力比0.10.91801.05 (15)fspk=｛1+m(n.1)｝βfsk=｛1+0.1(17.7.1)｝×0.9180×1.05=454.2kPa估算与规范推荐的公式计算结果基本一致。455f455 spk 2.53f 180ak条形基础③沉降计算见表7。Zi(m)1．62．10.5l/0.5bZi(m)1．62．10.5l/0.5bZi/0.5b3．64．7i0.25Zii0.25520.2930.25Δzi0.25520.0378EEisispisi0．15950．1395104.52311.4081.41103．78．20．10040.37150.0785513.92.854．710．40．09180.43150.0622221.37说明：Esi、Espi分别为天然地基土的压缩模量、多桩复合地基压缩模量。Espi=ξEsi。AE i

0.4315

19.8MPa (16)iS A 0.25520.03780.07850.06iE 25.3 11.4 13.9 22s查表得：

=0.2则s s

s0.2(08+1.41+2.85+1.37)=2.14mm。 (17)i6.36mm其成果列表如下：独立基础①14536.739.340.6122.4独立基础②128.732.749.40.6019.64条形基础③12910.7119.80.22.14条形基础④12914.8014.20.436.36表8 各基础沉降计算成果