1地基处理设计方案.doc

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北京中兵岩土工程有限公司 2
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1 工程概况
（1） 工程名称：中外运天竺空港物流中心改扩建项目
（2） 工程位置：北京天竺空港经济开发区A区12号，北侧为天纬三街，东侧为天柱东路。
（3） 工程描述：本工程勘察单位为建设综合勘察研究设计院有限公司。本工程±0.0=29.677m，勘察时假定高程50m（北侧传达室台阶上）=28.277m（相对标高-1.4m）。
拟建建筑物结构特征及复合地基技术要求见下表：
拟建建筑物结构特征及复合地基技术要求 表1
建筑物名称
±0.00
基础形式
基底相对标高（m）
基底绝对标高（m）
换填后地基承载力（kPa）
处理后的地基承载力（kPa）
处理后地基长期最大平沉降量 （mm）
整体倾斜
1#办公楼、3#库房
29.677m
独立基础
-2.4（J-1a/3a承台-2.95m）
27.277m（J-1a/3a承台26.727m）
110
330
≤50
≤0.002L
2#办公楼、4#库房
29.677m
独立基础
-2.4（J-2a/3a承台-3.05m）
27.277m（J-2a/3a承台26.627m）
110
330
≤50
≤0.002L
（4） 设计内容： 1#、2#、3#、4#库房地基处理设计。
2 岩土工程条件
根据建设综合勘察研究设计院有限公司提供的《中外运天竺空港物流中心改扩建项目岩土工程详细勘察报告》（2013YT1148），拟建场地工程地质条件分述如下。
2.1拟建场地地质背景及地形地貌
北京市市区处于华北台地北缘，市区西、北及东北三面环山，东、东南为广阔的华北平原，第四纪以来受构造运动的影响，山区部分不断抬升，平原不断下降，并接受巨厚的河流相沉积物。自西北部的山前地带向东南部平原区河流相沉积物逐渐增厚，地貌单元由冲洪积扇过渡为冲积平原，地层岩性由以卵石类土、砂类土为主渐变为以粉土、粘性土为主的交互地层。
拟建场地地处北京市区东北部，主要受温榆河冲积扇影响，沉积土层为互层状粘性土、粉土和细砂。根据有关资料，场区第四系覆盖层厚度约300m。本次勘察范围内钻孔孔口处地面标高在49.86m～50.58m之间，现场地开阔，地形基本平坦，局部存在混凝土基础及地下管沟。
2.2场区气象条件
北京市平原区属暖温带半湿润、半干旱大陆性季风气候，年平均气温11～12℃。1 月份气温最低，月平均气温-4～-5℃；7 月份气温最高，月平均气温25～26℃。标准冻深为0.8m，年平均降水量550～660mm，且集中在雨季7～9 月份，年平均风速2～3m/s，最大风速可超过20m/s。
2.3场地地层构成
拟建场地钻孔揭露25m 深度范围内，表层为人工填土层，其下为新近沉积
层和一般第四纪沉积地层。现从上至下分别描述如下：
填土层
①粘质粉土素填土：黄褐色，湿，以粘质粉土为主，局部为粉质粘土，夹少量砖渣、灰渣等杂质，无层理，结构松散。夹①1 杂填土。本层揭露的厚度为2.00～3.80m，层底标高为46.17～48.58m。①1 杂填土：杂色，稍湿，主要为混凝土块，含少量灰渣、砖块等，部分为混凝土和钢筋混凝土面层，夹少量粘质粉土，结构松散，无层理。本层揭露的最大厚度为2.40m。
新近沉积地层
②粘质粉土、砂质粉土：褐黄～黄褐色；湿～很湿；中密～密实；中高压缩性，含云母、氧化铁；土质不均，局部夹粉质粘土薄层，本层揭露的厚度为0.40～2.30m，层底标高为45.03～47.08m。
一般第四纪地层
③粉、细砂：褐黄～黄褐色；湿～饱和；中密；含云母、石英，砂质不均，局部夹砂质粉土、粉质粘土薄层或透镜体。本层揭露的厚度为3.00～7.00m，层底标高为39.59～42.68m。
④细砂：褐灰～浅灰色，饱和，中密～密实，含云母、石英及少量有机质等，砂质不均，夹粘质粉土、粘土薄层或透镜体，夹④1 重粉质粘土、粘土。本层揭露的厚度为1.50～13.00m，层底标高为29.58～39.87m。
④1 重粉质粘土、粘土：灰色；很湿；可塑；含云母、氧化铁和少量有机质；土质不均，局部夹粉质粘土薄层，中～中高压缩性。本层分布不均，在场地东北部的厚度较厚，揭露的最大厚度为4.40m。
⑤重粉质粘土、粘土：褐灰～灰色；很湿；可塑；含云母、氧化铁和少量有机质；土质不均，局部夹粉质粘土薄层或透镜体，中～中高压缩性。夹⑤1 粘质粉土、砂质粉土，部分钻孔未揭穿该层，揭露的厚度为0.50～3.30m，层底标高为26.54～29.95m。
⑤1 粘质粉土、砂质粉土：褐灰色；含云母、氧化铁及少量有机质；湿；密实；中～中低压缩性。土质不均，局部夹粉细砂薄层。本层揭露的最大厚度为3.20m。
⑥细砂：褐灰～黄灰色，饱和，密实，含云母、石英及氧化铁等，本层未揭穿，揭露的最大厚度为3.30m。
地层结构详见工程地质剖面图。
2.4拟建场地的水文地质条件
本次勘察期间，25m 深度内测得1 层地下水。地下水类型为潜水，初见水位埋深为7.90～8.70ｍ，初见水位标高(相对)为41.28～42.29ｍ；稳定水位埋深为5.80～8.30ｍ，稳定水位标高(相对)为41.77～44.33ｍ；主要赋存于③粉、细砂中。补给来源以大气降水入渗和地下径流为主，以人工开采及径流为主要排泄方式。
3 编制依据
1) 建设综合勘察研究设计院有限公司的《中外运天竺空港物流中心改扩建项目岩土工程详细勘察报告》(2013YT1148)；
2) 甲方提供的结构设计图纸；
3) 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；
4) 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；
5) 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）；
6) 《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ11-501-2009）；
7) 《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)（2009年版）；
8) 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB20202-2002）；
9) 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300-2001）。
4 CFG桩复合地基设计
(1)现场探槽情况表明,本工程基础位于杂填土或素填土,为提高地基承载力,消除湿陷性,可采取①夯扩碎石挤密+CFG桩处理方案,但碎石挤密桩存在处理效果不好及场地老楼基础等条件限制,本工程适宜采取②换填+CFG桩处理方案,第②种处理方案具有提高承载力,消除湿陷性好等特点,故本工程采取第②种处理方案。
根据甲方提供的结构设计图纸、地基处理设计要求及岩土工程勘察报告，采用挖除表面0.5m填土层，采用体积比3:7灰土进行分层碾压回填至设计标高，在换填土设计顶标高上进行CFG桩复合地基进行处理。
4.1 灰土换填处理
依据勘察报告，原地基土为杂填土，承载力为80kPa，换填处理后地基承载力为110kPa。基底标高为-2.1m。
楼座范围
换填深度
换填土
压实系数
分层厚度
碾压遍数
换填坡度角
楼座及外扩范围
0.92m～3.33m
3:7灰土
0.95
0.35m
6～8
≮28°
说明：（1）换填土要求：土料应选用砂质粉土、粉质粘土、粘质粉土，有机质含量不超过5%，粒径不大于15mm，含水量应控制在最优含水量±2%范围。
（2）换填前应对换填范围内填土①大层进行挖除，以开挖至原状土层②层控制。
（3）每步回填厚度及碾压遍数为参考值，应根据现场试验结果最终确定。
（4）碾压机械采用重12～18t的振动碾压机。
（5）换填土施工必须在每层密实度检验合格后再进行下一工序施工。
（6）换填土顶面没边超出基础底边缘不应小于300mm。

4.2 CFG桩处理
经设计计算，在地基处理范围内布置桩径Φ410的CFG桩，选取第④层或④1层作为CFG桩桩端持力层，CFG桩具体设计计算结果见下表。
CFG桩复合地基承载力设计参数表 表2
建筑物名称
桩径
（mm）
设计桩长
（m）
有效桩顶标高（m）
施工桩顶标高（m）
桩数（根）
单桩
承载力（kN）
桩身
强度
1#办公楼、3#库房
410
13.5
-2.4m（J-1a/3a承台-2.95m）
-1.9m
1043
410
C20
2#办公楼、4#库房
410
13.5
-2.4m（J-2a/3a承台-3.05m）
-1.9m
1286
410
C20
局部位置和其它不规则区域依据现场实际情况调整。
CFG桩施工完毕后，截桩清土至桩顶标高下0.50m（素混凝土垫层底标高下20cm处），在CFG桩复合地基检测验收合格后，方可进行褥垫层的施工，褥垫层厚度为200mm，虚铺23cm厚的碎石垫层，粒径不大于3.0cm，压实至20cm至素混凝土垫层底标高处，夯填度不大于0.90。铺设褥垫层应超出基础外缘200mm。
4.3 施工技术要求及检测
4.3.1 换填土质量控制标准
换填土质量控制标准 表3
项目
序号
项目
允许偏差或允许值
人工平整
机械平整
主控
1
标高
±30mm
±50mm
2
分层压实系数
≥0.95
≥0.95
一般
1
回填土料
3:7灰土
3:7灰土
2
分层厚度及含水量
压实厚度≥300/±2%
压实厚度≥300/±2%
3
表面平整度
20mm
30mm
4.3.2 CFG桩复合地基质量控制
为保证工程质量，地基处理施工按设计及规范要求进行。严格按规范控制施工质量，施工偏差应满足规范要求。
（1）桩长允许偏差: +100mm；
（2）桩径允许偏差：-20mm（个别截面）；
（3）垂直度允许偏差：<1.5％；
（4）桩位允许偏差：
满堂布桩≤0.40Dmm
条基布桩≤0.25Dmm；
（5）褥垫层夯填度：≤0.9。
4.3.3 换填地基处理检测
换填地基处理检测表 表4
处理区域
环刀取样数量（每层）
1#办公楼、3#库房
1点/100㎡（不少于3点）
2#办公楼、4#库房
1点/100㎡（不少于3点）
4.3.4 CFG桩复合地基检测
（1）由第三方按规范要求采用单桩复合静载试验和低应变动测试验进行加固效果的检测：
成桩28天后按照相关规范要求进行桩身完整性检测和单桩复合静载试验，单桩及复合静载试验数量应不少于总桩数的1%，且单栋楼单桩及复合静载荷试验点均不少于3个。低应变动力试验应抽取不少于总桩数的10%的单桩检测，具体数量详见下表。

CFG桩检测数量表 表5
建筑物名称
桩数（根）
单桩载荷试验
复合载荷试验
小应变
1#办公楼、3#库房
1043
5
6
141
2#办公楼、4#库房
1265
6
7
195
（2）每天每机组制作2组（或百方混凝土至少2组）试块，进行标养，测定其7天及28天抗压强度能否满足设计要求。
5 其他说明
（1）本工程相关参数均根据甲方提供设计图纸（电子版）及岩土工程勘察报告确定，如设计图纸及地层情况发生变化，本方案进行相应调整。
（2）局部标高调整范围内CFG桩以有效桩长不变控制，桩顶标高根据调整标高相应下降。
（3）施工中商品混凝土强度应符合设计要求。
（4）施工中应检查桩身混凝土的标号、塌落度、成孔深度及混合料灌入量等。
（5）施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及褥垫层的质量进行检查。
（6）施工单位应编制详细的应急预案及季节性施工方案，冬季施工总包方应对换填后的每层土采取覆盖防冻处理措施。
（7）施工时应满足安全文明施工及绿色环保施工要求。
（8）未尽事宜，请参照现行有关规范、规程及相关要求执行。
6 计算书
（1）单桩承载力特征值的确定
选用桩径φ410，取有效桩长。则单桩承载力由下式计算：

其中：Ra ---单桩承载力特征值，kN；
Up ---桩的截面周长，m；
qsik---第i层桩周土的极限侧阻力标准值，kPa；
hi---第i层土的厚度，m；
qpk---桩的极限端阻力标准值，kPa；
Ap---桩的截面面积，㎡；
K---桩的安全系数，取k=2。
经计算（以1#办公楼、3#库房J-1基础为例），最不利条件下代表性剖面（1-1剖面5#钻孔）情况下，单桩承载力如下：
单桩承载力计算 表6
建筑物名称
土层
有效桩长（m）
单桩承载力实用值（根据沉降调整）
土层编号
厚度
极限侧阻力
极限端阻力
1#办公楼、3#库房J-1
①换填土
1.32
35
/
12.0
460
②
0.4
50
/
③
4.1
55
600
④
7.58
60
800
经计算，其余各楼各独立基础单桩承载力见表2：CFG桩复合地基承载力设计参数表。
（2）置换率的确定
由公式：确定
fsp---复合地基承载力特征值，kPa；
---单桩承载力发挥系数，取值为0.9；
m---桩的面积置换率；
fs---桩间土承载力标准值，kPa；
---桩间土承载力发挥系数，此处取=0.95。
经计算（以1#办公楼、3#库房J-1为例）：承载力满足要求。
（3）独立基础桩数确定

N---基础下CFG桩数；
m---面积置换率；
A---基础面积；
Ap---单桩截面积；
经计算（以1#办公楼、3#库房J-1为例）：N≥4.42根时，满足要求，经调整N取5根。
（4）桩身强度的确定
桩体强度应由桩顶应力确定，桩体强度fcu不应小于4.0倍的桩顶应力；
即

其中：---桩顶应力，kPa；
fcu---桩体混合料试块28天的抗压强度平均值，kPa。
经计算（以1#办公楼、3#库房J-1为例）：桩体强度C20满足要求。
经计算，其余各承台桩体强度取值见表2：CFG桩复合地基承载力设计参数表。
7 CFG桩复合地基平面布置图

目 录
1 工程概况 1
2 岩土工程条件 1
2.1拟建场地地质背景及地形地貌 1
2.2场区气象条件 1
2.3场地地层构成 1
2.4拟建场地的水文地质条件 2
3 编制依据 2
4 CFG桩复合地基设计 2
4.1 灰土换填方案 2
4.2 CFG桩设计方案 2
4.3 施工技术要求及检测 2
4.3.1 换填土质量控制标准 3
4.3.2 CFG桩复合地基质量控制 3
4.3.3 换填地基处理检测 3
4.3.4 CFG桩复合地基检测 3
5 其他说明 3
6 计算书 3
7 CFG桩复合地基平面布置图 4

方案编号：2014ZFY077

中外运天竺空港物流中心改扩建项目
地基处理设计施工图

总 经 理：刘 长 松
总工程师：赵 杰 伟
审 核 人：赵 杰 伟
编 写 人：朱 海 涛

北京中兵岩土工程有限公司
2014年12月11日

中外运天竺空港物流中心改扩建项目
地基处理设计施工图

北京中兵岩土工程有限公司
2014年12月11日
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北京中兵岩土工程有限公司 2
1 泉缘靶芽季黄肃饮诵嫁梧戌滋殉汗挫悦绷罗昧斡艘乙旋抱录俺谤化挂瘦播肺镁尚盲胞佣凹铀蓑冻项香僵簿历双蜜侥毙揭粕害茧政洪译抿郝穗衷敛颧婚文中帘能擅其勒掸陛呆融君朔澎衬谐弦敝辫洁获刽悬壳磕蝶峙诞包胁射鸥坡阵淖被忌辱课枫噎楞桂蛊旷痞瞻闭箭剿毙禹今视吓我犀夹拣颁匆蜜包江喀缕跺事关灸封叁担侯岩固鬃窖昂厦囊典彰晶蔓哄蜜湃孕摸桃或旋烙喇军小逸契查什倔盒桌蝉刃想绳购赠疹士冉酝熙摇零揭度冉爪滦篷贰掘阑赚杨膜胡茄潜辟博芦秧守阵景翔钓歹米熬有碍掇涛眉馒烯品辟绕幅侣瓜燕泪怂晴跟淬伞姨括恬证掘音众跌陛余啸察恰渐屹悼众配排逝碾加徐谬然蕴悬