CFG桩复合地基设计如何提设计要求

CFG桩复合地基设计如何提设计要求一、前言当前CFG桩复合地基在高层建筑地基处理得到了广泛应用，但复合地基设计在不同地区有不同的方式，有的地区结构工程师既作上部结构又作复合地基设计，有的地区则是结构工程师作上部结构和基础设计，岩土工程师作复合地基设计，复合地基设计资料和设计要求由结构工程师提供。其中，经常遇到的一个问题是结构工程师提供的设计资料不全或设计要求不够准确。由于设计资料不齐全或设计要求不够准确、甚至不合理，给复合地基设计带来许多困难，或给工程带来不应有的损失。显然，讨论一下如何提供设计资料和设计要求是有益的。二、CFG桩复合地基设计所需的资料CFG桩复合地基设计需提供如下的资料：（1）工程地质勘察报告；（2）相关的建筑、基础平面图和剖面图；标明±0.00对应的标高；基底标高；电梯井、集水坑底标高；基础外轮廓线；若有裙房应标明主楼和裙房（或车库）的相关关系以及裙房（或车库）的基础形式和几何尺寸。（3）建筑物荷载；（a）相应于荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值（用于地基承载力验算）；（b）相应于荷载效应准永久组合时基础底面处的平均压力值（用于地基变形验算）；（c）当主楼周围有裙房（或车库）时，还应提供裙房（或车库）基底压力标准值，以便考虑能否以及怎样对主楼地基承载力进行修正。（d）当需作抗冲切验算时（如框筒体系），尚需提供荷载设计值。（4）设计要求的复合地基承载力和变形。三、常见的几个问题（1）问题1：只提复合地基承载力特征值不小于多少、复合地基变形不大于多少而不提供荷载复合地基计算有两个主要内容，一是复合地基承载力计算，二是复合地基变形计算。扔复合地基摘承载力是忌根据宗《倚建筑地基批基础设计沈规范贞》极GB50避007-落200饶2剖（后称士《箩地基规范句》集）和阁《毅建筑地基蹄处理技术谋规范膝》沫JGJ7效9-20刮0娘2匆（后称芹《感地基处理建规范块》洞）杠,遇按下式验必算男：赞篇哑殖炭此此贪交穿削逼（脾1掠）做式竹中讨拖－相应于罩荷载效应侮标准组合理时基础底炕面处的平肥均压力值择；勾修正后复产合地基承回载力特征去值（根据塑《牲地基处理松规范震》尺，只做深锯度修正，滴且修正系斜数忙取坚1寄）；突复合地基榜承载力特迎征值；臂基础底面尤以上土的皇加权平均蒙重度；肠基础埋置脉深度。原式的左边隶是荷载，榴右边是抗漂力，公式鹅表示荷载滥不能大于筑抗力。院地基处理约设计人员迷根据恰结构工程修师提供的诚复合地基哭承载力册不低于某歪一限值的酸要求，作舒复合地基团设计，确反定设计参津数和承载端力特征值漠，再根据慕基础埋置午深度计算刑深度修正右项毛，由撇（榨1馅）式右部骑求得经深职度修正后涂的复合地围基承载力董特征值僵。由于没声有提供荷爹载壳，无法按励（伸1打）式对荷激载和抗力茶进行比较洪，设计者史无法了解兵自己的设垫计安全储药备是多少味。因此，苏结构工程日师提设计讨要求时不洁能遗漏提箱供荷载。绩抗CF江G椅桩复合地报基变形计臂算，是按桥《脾地基处理响规范观》顽确定复合允土层的复嘉合模量，籍再按申《吗地基规范伟》戚有关规定牙计算复合池地基变形彩，其中规补定用于计欠算变形的芹荷载为相唐应于荷载右效应准永有久组合时踪的基础底肿面处的附叙加压狮力点P曾O平,拴士它是使地下基产生变茫形的有效衬应力，数黄值上等于榜相应于荷骂载效应准拥永久组合暖时的基础拿底面平均宵压均力叼P枯产生的有奋效应力（锐若有地下贴水须扣除货地下水对明建筑物的圈浮力）与纤基础底面护处原有土安的自重应两力（自重部应力是有域效应力）泉之差，要附计铺算北P访O假必须知道再相应于荷由载效应准浑永久组合秋时的基础德底面处的米压沾力语P型、地下水侮类型及标犹高、基础衬埋路深笛d筛、和基底柱以上各层菜土的重纷度根γ容。什显然，若摊不提供荷絮载就无法尘计算变形例；或者只绞提供基底元压力标准鸡值，让地滨基处理设插计人员用仿基底压力垫标准值计弊算变形是携不规范的诉；甚至什偿么荷载都悔不提供猎，谜犬让地基处腔理设计人刻员用设计丰要求的复曲合地基承橡载力特征促值去计算蝴变形，无忌论在规范默上还是在障概念上就送更不合理症了。款问凶题框2安：基底压搏力标准值盘是多少就扫要求复合宵地基承载失力特征值派不小于多善少猫废盲比如，某述工程基底诸压力标准括值壤为派400k甘P课a香，设计就颤要求复合固地基承载伙力特征值译不低毯于场400k夜P疗a课，甚至还丈有的祸在冒400k青P层a苹的基础上贴增剑加英2摆0扔～南40kP征a会作为安全仁储备。稿产生上述被问题的原仍因主要是勉疏漏了喊《棕地基处理闸规范稼》受对承载力锐可以作深跪度修正的轻规定，或医没有进行柄具体计算最分析采用都了过分简忆化的处理动方式，认殿为无非就秩是保守一抛点、把深炸度修正项蛇作为安全委储备而已枣。但实际鹅工程不是迹这么简单复，下面分捞两种情况膊加以讨论廊：艺按承载力卡控制设计模的工程钻由滥（崖1旋）式可知肝，火条耍烟辉（踢2霸）器由上（徐2珠）式可知冶，满足荷哀载要求的慰复合地基慈承载力与钻基础埋深耐密切相关扫，对浅埋霞基础深度暗修正项链数值较小头，对工程农影响不大厕；对高层肌建筑基础吓埋深很大谋，不考虑旦深度修正遇项是不合负理的。比栽如，某工爸程基底压射力标准值垄为掘400k遭P伏a央，基础埋狮深励8.5m登,新基底以上槐土的加权规平均重度缓为锡20KN浓/m3陆,捞由仇（披2焰）式求得广满足设计减要求。若用设计要贿求祖400k算P塌a馒比规范允份许值高锤了雹6零7察％，将造学成不必要仿的浪费。该按地基变蜘形控制设瓦计的工程罗《纷地基处理蒸规范国》款规定心，汗CF耗G挽桩复合地券基变形按鸽《粪建筑地基今基础设计番规范杀》缩）牌GB50卧00羡7袋的有关规丰定执行，费复合土层倘的分层与肢天然地基吧相同各复醒合土层的付压缩模量隐等于该层扫天然地基叙压缩模量患的狗倍，退卸园先位胳永渗酷颂（趁3揭）队式签中足俭办－基础底埋面下天然地地基承载详力特征值沿。绕根据膜《纯地基规范被》悠），按变挡形控制设隶计的地基霜均应满足担承载力计筑算的有关博规定，也酿就是说，妇复合地基钳设计参数赤应满足承回载力和变日形两个条弱件。秤按变形控忙制进行地驱基设计通美常按如下韵方法确定进设计要求互的承载力捉：壁首先按懒（虎2坏）式确定痰的根作复合地恩基设计，振确定桩长尺、桩径、篮桩距、褥绘垫厚度和柄桩体强度贴。根据地未质报告提盟供的计按干（扯3滩）式计算瓣模量提高尤系数遍计算复合勉地基变形葬，当复合魂地基变形搏满足设计陪要求时，漏相应的再就是设计身要求的复查合地基承雀载力；当膛复合地基寨变形不满垃足设计时宪，需调整穿设计参数壤（增大桩夹长或减小藏桩距）重踏新设计，咐直到复合呜地基变形黄满足设计休要求为止霞，相应的歉复合地基弊承载力特挑征值弹才是所要提求的复合眯地基承载诊力。例1：站某工程，还基础尺寸烘为晶2产4×者2炊4焦m2刮，地表标参高便为颜50驱m轮、地下水棒标蓝高前30m孤,效基础埋靠深四10.5析m给，基底压巡力标准值品480k此Pa脉，准永久胡组合值作440k课Pa,钟相关的土瓣层厚度及赚物理力学田指标如稼表若1泡所示。设产计要求采径用页CFG田桩复合地足基方案进很行地基处途理，建筑律物沉降量邮不大于较200m粉m邮，。表1脊土层编号促层底标高读重度束压缩模量步侧阻特征娱值念端阻特征处值块承载力特栏征值婶土层名称爆（亩m屋）系（脑KN/m狱3溜）恭（竟MP宁a丙）躲（蛮kP宽a贩）妈（王kP望a促）堡（附kP伐a设）墙①骆39.5流20上8闸20穗粉质粘土庸②握33耻20班12唉30财700去160弟粉土洁③团29垦20攻20置25者1000贞中砂丑④百5丈20沿12棕粉质粘土赖由攻（额2律）式汤按乌fspk赵＝灵2尺80kP侮a,踪作复合地握基设计，租设计参数垦选用桩昼长海L题＝复8m执,延桩距兆S=1.击7君m塔，褥垫厚荣度列200m敞m盘。经计算武：,，柔>掀480k稻Pa框承载力满梦足设计要拆求。装模量提高冷系数悟，复合地好基变形凯为阶S妇＝鼓72mm坏,辫不大于设夸计要求扰的绘200m届m糠。剪故对该工序程提承载己力要求应锅为复合地敏基承载力丸特征值不猎小尤于黄280k外P尖a劫即可。咏揪棵如果基底处压力标准菠值是多少局就要求复弹合地基承愿载力是多闹少，甚至绕还要增大怪安全储备挠，要求复变合地基承左载力特征有值不小恐于冒520k清Pa粘,号将给工程香带来许多蕉问题。过按推fsp辆k焰≥谋52同0kPa甲的要求作领复合地基倦设计，设查计参数选母用桩咏长低L足＝摆9m孙,密桩距悬S=1.衡07摄m扇，才能满逢足设计要栏求，并有室：廊贷（此值远榨大召于定480k告P鹅a颂）。丙模量提高谢系数效绑，轨纽绕复合地基呆变形效为钓S竹＝悉37mm短,司远小于设冷计要求宣的隐200m逗m劈。明疗离设计要求怀不同，设船计参数和币工程量也午就不同。侵表联2割给出的是滨两种设计贿要求时的徒设计参数常和工程量使。表2牙设计要体求岭fspk咐(kPa剪)晓桩长叼（要m旷）跨桩般径塘(丧mm)史桩距干（篇m秆）遗桩数计方量惩(损m3)找fa盟(形kPa)避变冷形赞(涉mm)通280摄8姓400递1.7虑200秘200吨489佩72泳520押9派400丈1.07千503铁568好726许37绿犁拼由仙表咱2辟可知，按孩fsp启k元≥朝52弊0kPa选的要求作农复合地基纷设计比按骄fsp陶k曲≥慎280陶kPa照增加方液量萝18膀4统％，除了痕增加造价监和工期之第外，技术必上也有诸辈多问题，说比如，为掠提高承载消力需增加爸桩长或缩患小桩距，抢对本工程狼桩端应落轰在南第绕③袖层中砂上幻。桩踏长牵9水m观已落膝在露③占层中砂中细偏下的部排位，且桩搜距小钻于待3辅倍桩径，搞超出规范激要求。垄第晴②扁层为饱和仇粉土，如埋此小的桩透距，采用呜长螺旋钻缸泵送混凝牌土成桩工圾艺，将导相致窜孔频论频发生。股显然，按覆fsp昆k榨≥狡52庄0kPa热的要求作哨复合地基陵设计是不言合理的。隙腥施若设计要哥求复合地汪基变形不垦超趁过变50mm戚,子刑按姑fsp颂k摇≥部280裁kPa棒的设计要猴求确定的摘设计参数败数桩只长串L陷＝冶8伯m雄、桩距樱S=1.医7植m蜻不能满足燃设计要求番的限值。勇将设计参鸭数调整为僚桩坝长矛L旅＝对9稍m架、桩距贷S=1.养35群m馆，腰度嫁复合地基可变形陷为纱S浸＝镰49m池m扶。即此时揉的设计要写求为疼fsp杠k卷≥咐393抵kPa腥。竣工后志做复合地嗽基静载检瑞验将此值拣作为验收曲条件。杜（革3胳）问脸题踢3渴：主裙楼腾一体的结肢构只提供娘主楼的荷伞载不提供胳裙房基底特压力届主裙楼一棉体的结构谈，主楼采景用滥CF滤G短桩复合地锡基时，允店许对主体岁结构地基添承载力按廊《哑地基处理券规范森》颈的有关规陵定作深度律修正，将单基础底面览以上的荷肥载按基础扭两侧的超艘载考虑，常当超载宽权度大于基薄础宽度的可两倍时，埋可将超载厕折算成土禁层厚度作完为基础埋慈深，基础军两侧超载怖不等时，饮取小值。患若不提供鸦裙房的基信底压力，病无法将基联础两侧的拣超载折算亦成土层厚欲度对主楼瓣复合地基浙承载力作换深度修正糕。踏志娃（四）荷败载严重不俊均如何提仰设计要求挎《饭地基规范极》渡规定，当舱地基土比砍较均匀，恶上部结构撞刚度比较胖好。、梁惊板式筏基痰梁的高跨沾比或平板蛛式筏基板衣的厚跨比瓦不小苹于丙1/肌6绿，且相邻砖柱荷载及轻柱间距的毕变化不超舌过栋2演0盟％，基底某反力按线著性分布。享同一基础猾下如果荷押载水平相兄差较大，杨比如框架袭－筒体体嗓系，核心志筒部分的汁荷载占总串荷载的百擦分比甚至训超亿过犁5幅0省％，这时句不能用平岩均基底压烂力进行地绍基设计，众可对不同素荷载水平罢区段分别姻给出荷载笨和承载力体要求。除携前述荷载便外还要提