CFG桩法计算书.doc

CFG桩法计算书

项目名称_____________构件编号_____________日期_____________
设 计_____________校 对_____________审核_____________

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: 矩形基础
基础长度L: 54.90m
基础宽度B: 15.50m
褥垫层厚度: 200mm
基础覆土容重: 20.00kN/m3
1.3荷载效应组合:
原则组合轴力Fk: 180000kN
原则组合弯矩Mx: 0kN·m
原则组合弯矩My: 0kN·m
准永久组合轴力F: 125040kN/m
1.4桩参数:
布桩形式: 矩形
纵向间距: 1.60m, 横向间距: 1.60m
桩长l: 11.00m, 桩径d: 400mm
桩间土承载力折减系数: 0.80
桩身混凝土抗压强度：fcu=20.00MPa

1.5地基处理设计根据
《建筑地基处理技术规范》
（JGJ 79- J220－）
《建筑桩基技术规范》
（JGJ 94-94）
《建筑地基基础设计规范》
（GB 50007-）
1.6土层参数:

天然地面标高: -0.50m
水位标高: -7.63m

桩顶标高: -3.80m

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
kPa
hd
侧摩阻力kPa
桩端阻力kPa
1
填土
0.50
19.90
1.00
80.00
0.00
0.00
0.00
2
砂质粉土
8.00
19.50
4.10
120.00
1.50
21.00
125.00
3
中砂
4.00
20.00
14.00
160.00
4.40
25.00
400.00
4
圆砾
5.20
20.00
21.00
340.00
4.40
67.50
1900.00

注:表中承载力指原始土层承载力特性值(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
土层
计算厚度(m)
桩侧阻力
kPa
桩端阻力
kPa
2
5.20
21.00
125.00
3
4.00
25.00
400.00
4
1.80
67.50
1900.00
二、复合地基承载力计算
2.1单桩竖向承载力特性值计算
由《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79- J220－）式9.2.6
式中:
up--桩周长(m),up= 1.2566m
qsi、qp--桩周第i层土侧阻力、桩端端阻力特性值(kPa)
li--第i层土厚度(m)
Ap--桩截面积（m2）, Ap=0.1257m2
1.2566´(21.00´5.20+25.00´4.00+67.50´1.80)+0.1257´1900.00 = 654.33 kN
由《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79- J220－）式9.2.7

桩身混凝土抗压强度 fcu= 20.00MPa
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=1.13
s1、s2--桩纵向间距、横向间距,s1=1.60m、s2=1.60m

2.3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

式中:
fspk--复合地基承载力特性值（kPa）
m--面积置换率, m=4.89%
Ra--单桩竖向承载力特性值, Ra=654.33kN
b--桩间土承载力折减系数, b=0.80
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=120.00kPa

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+g0(d-0.50)
上式中 g0为基底标高以上天然土层加权平均重度, 其中地下水位下重度取浮重度
g0= = 19.56 kN/m3
基础埋深, d=3.30m
fa = 346.17+19.56×(3.30-0.50)=400.94kPa
荷载效应原则组合时轴心荷载作用下
Gk = gGAd = 20.00 × 54.90 × 15.50 × 3.30 = 56162.70 kN
pk£fa,满足规定
荷载效应原则组合时偏心荷载作用下
= 277.53kPa pkmin> 0,满足规定
= 277.53kPa pkmax£1.2fa,满足规定

三、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= 277.53kPa
基础底面自重压力为:
sch= g0´d=19.56´3.30=64.55kPa
基础底面附加压力为: :
p0=pk-sch=277.53 - 64.55 = 212.98kPa

第4层土承载力验算:
(1)计算基底下11.00m处附加压力
扩散角按复合扩散角计算措施(详见协助文献)
计算得基底如下11.00m范围内土复合扩散角为0.00°
由"基础规范"式5.2.7-3, 得
pz =
=
=
= 212.98 kPa
(2)计算基底下11.00m处自重压力
pcz = g0d
上式中 g0为自天然地面如下深度14.30m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= = 14.70 kN/m3
pcz = 14.70´14.30 = 210.25 kPa
(3)计算基底下11.00m处经深度修正后地基承载力特性值
fa = fak + hdg0(d-0.50)
= 340.00 + 4.40´14.70´(14.30-0.50)
= 1232.75 kPa
pz+pcz = 212.98 + 210.25 = 423.23 kPa £ fa = 1232.75 kPa
第4层土承载力满足规定:

四、施工技术规定及质量检查
4.1 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.

4.2 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160~200mm, 振动沉管灌注桩成桩施工坍落度宜为30~50mm, 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.

4.3 保护层
施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m.

4.4 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: 5～32mm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.

4.5 CFG桩成桩规定
1、桩体持续密实, 不得有断桩、缩径、加砂等缺陷.
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－）

4.6 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）