CFG桩地基处理计算书范本.doc

一、设计资料1.1地基处理措施: CFG桩法1.2基础参数: 基础类型: 矩形独立基础 褥垫层厚度: 300mm 基础覆土容重: 20.00kN/m31.3荷载效应组合: 原则组合轴力Fk: 1720.6kN 原则组合弯矩Mx: 26.0kNm 原则组合弯矩My: 33.6kNm 准永久组合轴力F: 1725kN1.4桩参数: 布桩形式: 矩形 X向间距: 1.20m, Y向间距: 1.20m 桩长l: 15.00m, 桩径d: 400mm(当采用CFG桩处理地基时，桩径宜为0.4-0.45m，可以采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩，有效长度不不不小于15.0m，桩端位于第7层上部，当采用合适桩径、桩间距等参数时，CFG桩复合地基承载力特性值可到达340kPa，可以满足承载力规定。) 桩间土承载力折减系数: 0.75 桩体试块抗压强度：fcu=25.00MPa 单桩竖向极限承载力: 650.00kN1.5地基处理设计根据 建筑地基处理技术规范 （JGJ 79-） 建筑地基基础设计规范 （GB 50007-）1.6土层参数: 天然地面标高: 0.00m 水位标高: -13 m 376.7-363.63=13.07m 桩顶标高: -2.40m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压实填土0.50018.0020.00100.001.0030.002中砂0.70018.0020.00170.001.0032.003中砂5.80018.0025.00190.001.0025.004中砂5.00018.0030.00200.001.0030.001500.005粉质粘土4.10018.0015.30170.001.0035.00800.00注:表中承载力指天然地基承载力特性值(kPa)、hd基础埋深地基承载力修正系数 桩侧阻力指桩侧阻力特性值(kPa)、桩端阻力指桩端阻力特性值(kPa)桩在土层中相对位置层号土层名称厚度m容重kN/m3压缩模量MPa承载力kPahd侧摩阻力kPa桩端阻力kPa1中砂0.10018.0020.00170.001.0032.002中砂5.80018.0025.00190.001.0025.003中砂5.00018.0030.00200.001.0030.001500.004粉质粘土4.10018.0015.30170.001.0035.00800.00二、复合地基承载力计算2.1单桩竖向承载力特性值计算 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2 Ra=650.00/2=325.00kN 由建筑地基处理技术规范（JGJ 79- J220）式9.2.7 桩体试块抗压强度 fcu= 25.00MP，桩身砼强度满足规范规定。2.2面积置换率计算 由建筑地基处理技术规范式7.2.8-2计算 d-桩身平均直径, d=0.40m de- 一根桩分担处理地基面积等效圆直径 de=1.13s=1.356m s1、s2-桩X向间距、Y向间距,s1=1.30m、s2=1.30m m=d2/de2=0.42/1.3562=0.0872.3复合地基承载力计算 由建筑地基处理技术规范（JGJ 79- J220）式9.2.5 fspk=0.087*325/0.1256+0.75*(1-0.087)*170=341.5kPa式中: fspk-复合地基承载力特性值（kPa） m-面积置换率, m=0.074 Ra-单桩竖向承载力特性值, Ra=325.00kN-桩间土承载力折减系数, =0.75 fsk-处理后桩间土承载力特性值（kPa）, 取天然地基承载力特性值, fsk=170.00kPa 经CFG桩处理后地基, 当考虑基础宽度和深度对地基承载力特性值进行修正时, 一般宽度不作修正, 即基础宽度地基承载力修正系数取零, 基础深度地基承载力修正系数 d取1.0. 经深度修正后CFG桩复合地基承载力特性值fa为 fa = fspk+(d-0.50) 上式中为独立基础底面以上土加权平均重度, 其中地下水位下重度取浮重度 = 18.00 kN/m3 基础埋深, d=2.10m fa = 341.5+18.00(2.10-0.50)=370.3kPa，地基承载力按340kPa计 荷载效应原则组合时轴心荷载作用下Pk=（Fk+Gk）/Afa，则A5.8m2, 布桩数取9根。根据探索者计算得基础底面积为：2.45*2.5，可以满足。三、变形计算3.1计算基础底面附加压力 荷载效应准永久组合时基础底面平均压力为: Gk = gGAd = 20.00 20.00 8.00 5.00 = 16000.00 kN 基础底面自重压力为: pc= g0d=18.005.00=90.00kPa 基础底面附加压力为: p0=pk-pc=237.50 - 90.00 = 147.50kPa3.2确定Dz 按建筑地基基础设计规范（GB 50007-）表5.3.6: 由b=8.00 得Dz=0.803.3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 = 16.40 m3.4计算复合土层压缩模量 复合土层分层与天然地基相似, 各复合土层压缩模量等于该层天然地基压缩模量z倍 Espi = zEsi Espi-复合地基处理范围内第i层土修正后压缩模量(MPa) Esi-复合地基处理范围内第i层土原始压缩模量(MPa) z值按建筑地基处理技术规范（JGJ 79- J220）式(9.2.8-1)确定 fak-基础底面下天然地基承载力特性值(kPa), fak = 100.00kPa 3.5计算分层沉降量 根据建筑地基基础设计规范（GB 50007-）表 K.0.1-2可得到平均附加应力系数, 计算分层沉降值见下表: 建筑地基基础设计规范（GB 50007-）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)02.50040.25=1.0005.002.501.2540.2261=0.90454.52254.522527.1624.5624.55710.002.502.5040.1816=0.72667.26592.743427.1614.9039.45415.002.503.7540.1472=0.58908.83491.569120.0011.5751.02615.602.503.9040.1438=0.57538.97530.140420.001.0452.06116.402.504.1040.1395=0.55809.15070.175320.001.2953.354上表中l1 = L/2 = 10.00m, b1 = B/2 = 4.00m z = 16.40m范围内计算沉降量Ds = 53.35 mm, z = 15.60m至16.40m(Dz为0.80m), 土层计算沉降量Dsn = 1.29 mm 0.025Dsi = 0.025 53.35 = 1.33 mm, 满足规定.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积分值 Ai = p0 9.15 = 9.15p0 p0 (+ + + + ) = p0 (0.17 + 0.10 + 0.08 + 0.01 + 0.01) = 0.36p0 Es = 25.30 MPa 查建筑地基处理技术规范表9.2.8得ys = 0.2003.7最终沉降量 s = yss = ysDsi = 0.200 53.35 = 10.67 mm四、下卧土层承载力验算基础底面附加压力 基础底面平均压力为: pk= 250.00kPa 基础底面自重压力为: pc= g0d=18.005.00=90.00kPa 基础底面附加压力为: : p0=pk-pc=250.00 - 90.00 = 160.00kPa第4层土承载力验算: (1)计算基底下10.00m处附加压力 a = 20.00/2 = 10.00, b = 8.00/2 = 4.00, 由建筑地基基础设计规范（GB 50007-）表 K.0.1-1可得附加应力系数，a = 0.101 pz = 4ap0 = 40.101160.00 = 64.83 kPa (2)计算基底下10.00m处自重压力 pcz = g0d 上式中 g0为自天然地面如下深度15.00m范围内天然土层加权平均重度, 其中地下水位下重度取浮重度 g0= = 13.33 kN/m3 pcz = 13.3315.00 = 200.00 kPa (3)计算基底下10.00m处经深度修正后地基承载力特性值 fa = fak + hdg0(d-0.50) = 100.00 + 1.0013.33(15.00-0.50) = 293.33 kPa pz+pcz = 64.83 + 200.00 = 264.83 kPa fa = 293.33 kPa 第4层土承载力满足规定第5层土承载力验算: (1)计算基底下15.00m处附加压力 a = 20.00/2 = 10.00, b = 8.00/2 = 4.00, 由建筑地基基础设计规范（GB 50007-）表 K.0.1-1可得附加应力系数，a = 0.060 pz = 4ap0 = 40.060160.00 = 38.52 kPa (2)计算基底下15.00m处自重压力 pcz = g0d 上式中 g0为自天然地面如下深度20.00m范围内天然土层加权平均重度, 其中地下水位下重度取浮重度 g0= = 12.00 kN/m3 pcz = 12.0020.00 = 240.00 kPa (3)计算基底下15.00m处经深度修正后地基承载力特性值 fa = fak + hdg0(d-0.50) = 100.00 + 1.0012.00(20.00-0.50) = 334.00 kPa pz+pcz = 38.52 + 240.00 = 278.52 kPa fa = 334.00 kPa 第5层土承载力满足规定五、施工技术规定及质量检查5.1 施工工艺 CFG桩施工, 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, 合用于地下水位以上粘性土、粉土、素填土、中等密实以上砂土. 2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩, 合用于粘性土、粉土、砂土, 以及对噪声或泥浆污染规定严格场地. 3、振动沉管灌注成桩, 合用于粉土、粘性土及素填土地基.5.2 材料规定 1、混凝土、混凝土外加剂和掺和料: 缓凝剂、粉煤灰, 均应符合对应原则规定, 其掺量应根据施工规定通过试验室确定. 2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工坍落度宜为160200mm, 振动沉管灌注桩成桩施工坍落度宜为3050mm, 振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不适宜超过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立方体）, 原则养护, 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0.5m.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, 均应符合对应原则规定. 3、褥垫层铺设宜采用静力压实法, 当基础底面下桩间土含水量较小时, 也可采用动力扎实法, 扎实后厚度与虚铺厚度之比不不小于0.90.5.5 CFG桩成桩规定 1、桩体持续密实, 不得有断桩、缩颈、夹砂等缺陷. 2、容许偏差: (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 其他应满足建筑地基处理技术规范 （JGJ 79- J220）5.6 施工质量检查 1、CFG桩地基竣工验收时, 承载力检查应采用复合地基载荷试验. 2、CFG桩地基检查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0.5%1.0%, 且每个单体工程试验数量不应少于3点. 3、动测桩试验可按总桩数10进行桩身完整性检测. 检测技术原则如下: 单桩复合地基静载试验根据建筑地基处理技术规范 （JGJ 79- J220）; 单桩静载试验根据建筑桩基技术规范 （JGJ 94-94） 低应变动力试验根据基桩低应变动力检测规程 （JGJ/T93-95）六、工程造价和工时计算6.1CFG桩部分工程造价和工时计算 单个基础桩部分造价 =单桩造价单桩造价调整系数桩数 = 200.001.00119=23800.00 (元) 总造价(桩) =单个基础桩部分造价总造价调整系数基础个数 = 23800.001.005=.00 (元) 单个基础桩部分工时 =单桩工时单桩工时调整系数桩数 = 1.001.00119=119.00 (人天) 总工时(桩) =单个基础桩部分工时总工时调整系数基础个数 = 119.001.005=595.00 (人天)6.2垫层部分工程造价和工时计算 单个基础垫层造价 =单方垫层造价单方造价调整系数垫层体积 = 200.001.0024.00=4800.00 (元) 基础垫层总造价 =单个基础垫层造价总造价调整系数基础个数 = 4800.001.005=24000.00 (元) 单个基础垫层工时 =单方垫层工时单方垫层工时调整系数垫层体积 = 1.001.0024.00=24.00 (人天) 基础垫层总工时(桩) =单个基础垫层工时总工时调整系数基础个数 = 24.001.005=120.00 (人天)6.3工程总造价和工时计算 工程总造价: .00+24000.00 = .00 (元) 工程总工时: 595.00+120.00 = 715.00 (人天)