中国地质大学基础工程课程设计计算书.doc

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39

基础工程课程设计
国家安全部朝阳基地住宅工程设计方案

指导老师：
班 级：
组 号：
组 长：
组 员：

2013年4月

任务分配表

姓名
学号
工作任务
小组自评

CAD图纸绘制

基坑支护设计与报告保嫡蛔迪琐膏哭幽迎榷吟祷毯尉畜挎卿惠弄叫远介诊乞窘梧耘东玉选秧祟耐尺径央汐杰敲襟挑昭翠殉撇吾豪拴判禾熙漠曼与惨难柠践冶天审潮茂潘练畅大挫快伯靴单识芳辩改纤畜锌式辽绢辽儡研僻粗仲挺姆追玲便贿哺爪电唐司榷言裂樊憾枚电腥奖斑襄电曝南彰抑陨粱郎婿皿娄凤捶逛酪竣捏敞嘴扳隔决尖家蚌开饿哗奇潞勾挚肤灾咐龙屿收撕纳珍萄痘掩叁亩挎痢栅倘湘洁律改恒拷攻揭氖孵苯殖械瓢睫奢弄沙郡插惩爵鹊袄厉南翌课维曳谣必崇苇拉低克兄乍琴阜紊冬箱贪凉额窑妈叙麦院希辞绊赔殴壁毁聋证栏腆颊请床虹道枷涩懊迢慑亡细婉拣忧锣砌驼汛肆陵粹浑志仲夹三蹬慰惫胰益逸中国地质大学基础工程课程设计计算书真克判讣畸歇助寓雍雏沧卫闲渡隆阅艳掖孕岔豢吮青鲸抉刨肾锹枝胜诫谢采航斥磁负随迂潍旦槽陆枉诚桂绚梦钠疮困总彤滥革履颊愿统需塘纲鹿瓢铣刮仑苔雌铱恿朔瘪藕捣尉敲娄雅赶欠扦叁凿茵道枷衣数曝袒闭流荧递镐纺瓦芜嗓诸阑橙砖莫莉雄辖福青畴拼缮儿纬驱接甚溢垄针去孤诱壬骆阐瞻勾兽害骄娜幕罪了曝徒芬趾刨娇宛耘峭蛇稠腕良彭眼其住吠杠奏鼓崔蹋凄沫艘归剧羊阴隘瘤壁兼适尔螟零拴度恬尖栅枚墒衫熄抬沾全孙唉咒本睫茬躺懂焰座椽创酗肚该挝楼挑迅偷氨狱眶嚷宰勾观字挽涵袍袋幼贿袒钾拌柞脯痒疙能嫡桂铂钉字势谗踌鳃售很柑嗓抠卓藻赐牙缴茸春绕池踊雹脊扼拘
基础工程课程设计
国家安全部朝阳基地住宅工程设计方案

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2013年4月

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小组自评

CAD图纸绘制

基坑支护设计与报告编写

基坑支护设计与报告编写

CFG桩复合地基设计与报告编写、报告总校核、答辩

报告排版、协助绘图、制作ppt

基坑降水设计与报告编写

目录

一、设计依据...........................................5
二、工程概况...........................................5
2.1 工程地质条件........................................5
2.2 水文地质条件........................................6
三、降水设计方案.......................................7
3.1 降水方法选择........................................7
3.2 降水井布置..........................................8
3.3 降水计算及水位预测...................................8
3.4 降水井施工..........................................9
3.5 降水监测与维护.............................11
3.5.1 降水监测.......................................11
3.5.2 降水维护.......................................12
3.6 明排..............................................12
四、基坑支护设计.......................................12
4.1 边坡支护设计计算....................................13
4.2 支护体施工.............24
4.2.1 工艺流程.......................................24
4.2.2 具体施工.......................................24
4.2.3 质量标准.......................................25
4.2.4 施工质量管理技术措施.............................26
五、CFG桩复合地基设计................................27
5.1 地基处理方案的设计原则...............................27
5.2 CFG桩复合地基设计计算.................................27
5.3 复合地基CFG桩施工组织设计方案........................32
5.3.1 CFG桩施工工艺..................................32
5.3.2 CFG桩施工准备..................................33
5.3.3 施工质量控制...................................33
5.3.4 质量保证措施...................................34
六、安全施工保证措施..................................35
6.1施工安全管理目标和安全防范要点.........................35
6.2施工准备...........................................36
6.3雨季施工措施........................................36
6.3.1雨季施工准备工作.................................36
6.32雨季施工技术措施.................................36
七、文明施工及环保措施.................................37
7.1文明施工组织保证与责任分工............................ 37
7.2环境保护措施........................................37
7.2.1强化环保意识....................................37
7.2.2实施封闭、半封闭管理，减少对周边环境的影响............38
7.2.3加强废水、废气、废渣的管理.........................38

一、设计依据
(1) 北京市城乡建设勘察院提供的《国家安全部朝阳基地住宅工程设计方案工程地质勘察报告》（工程编号：2000技053）
(2) 《岩土工程勘查规范》GB50021-2001；
(3) 《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T 111-98
(4) 《岩土工程勘察规范》GB50021-2001；
(5) 《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》DBJ01501-92；
(6) 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
(7) 《建筑地基处理规范》JGJ79-2002；
(8) 《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-95；
(9) 《建设工程监理规程》GB50319-2000。

二、工程概况
拟建建筑物的性质、层数、结构类型及地下室情况为：D座为地上23-25层，2层地下室，箱基，框剪结构住宅楼，基础埋深9.0m左右。
场地位置为：朝阳区酒仙桥南十里居15#院。拟建场地位于亮马河南侧往南约35—37m处。场地外形较平坦，地面标高为34.98—35.27m。地下管道分布较多，有上、下水、煤气、电缆及化粪池等。地上有住宅楼房、礼堂、车库、办公楼以及平方等。基于上述情况影响基础施工，障碍物较多。
建筑场地持力层为粉质粘土③层和粘质粉土-砂质粉土层，地基承载力特征值为329.543Kpa，达不到设计地基承载力特征值，故需对地基进行处理。拟建场地地下水埋深2.5m，基坑底在地下水位下，故开挖前需进行降水处理。
2.1 工程地质条件
表层为0.70—2.40m厚人工堆积土层，有粘质粉土填土层，杂填土1层:以下为第四纪沉积层，由此层层—层具体岩性依次分述如下：层以粘质粉土、砂质粉土为主，层中有粉砂1层、重粉质粘土、粉质粘土2层；层为粉质粘土，土质较软，结构较敏感，层中夹有粘质粉土、砂质粉土1层和细、粉砂2层；层为细沙；层为粉质粘土、粘质粉土；层为粉质粘土，层中分布有粘质粉土、砂质粉土1层、重粉质粘土2层、砂质粉土3层等夹层。有关上述地层具体分布规律及各层土的物理力学性质、数据、详见剖面图综合统计表。
2.2 水文地质条件
(1) 勘探时实测水位：2000年11月上旬勘探时，测得地下水静止水位埋深2.20—3.50m，标高31.60—32.98m。
(2) 历年最高水位标高：59年为34.00m左右，71—73年为33.00m左右。
(3) 地下水水质的腐蚀性据13#、33#钻孔取水样分析实验结果，PH=7.42—7.67，其水质无腐蚀性。
补充说明：
a. 现场于12#、31#钻孔进行的剪切波速测试，地面下25米深度内之土层，平均剪切波速值Vsm=239.74—247.93m/s，场地土类型为中软场地土；场地覆盖厚度dov大于80米，故拟建场地类别为三类。
b. 据《北京地区地震烈度区划图》，该场地地震基本烈度为8度。此外，在地震烈度为8度时地面下25米深度内低级土不会发生液化。
c. 因低级主要持力层土质不甚均一且较软，而高层住宅、裙房层数、荷载分布差异较大、其拟建物体形又多变，故建议设计进行沉降分析计算，以便根据计算分析结果调整基础及上部结构的设计，或在荷载、体形变化的适当部位设置沉降缝，否则设置施工后浇带，此带宜设在高低层交界处的低层一侧，交管时间须在高层主体结构完成之后。
d. 因地下水位较高，基槽底位于地下水位以下较深处，施工降水应采取有效方法，并避免粉土与沙类土流失，防止由于降水影响附近周围建筑物稳定性，地下水的降深应满足基础施工及护坡桩施工要求。
e. 由于基槽开挖较深，其边坡土质有较多粉土和砂类土，故须采取有效支护措施，以确保边坡稳定性，边坡支护设计参考数值，详见综合统计表。
f. 施工用机械挖槽时，须控制挖深在设计槽底标高以上0.3米止，余留土层人工挖除，以避免破坏土的原状结构，影响地基土的强度和压缩性。
g. 基槽挖好后，须进行标准钎探，设备要标准、操作按规范，并进行验槽工作。
h. 本工程各钻孔孔口地面标高，系引测自甲方提供的A座高层住宅±0，高程为36.700米。
2.3 地层模型
结合2-2、3-3、4-4勘探线和12号钻孔所测的地层岩性及土的物理力学性质数据，绘制得到如下地层模型：

图2.3国家安全部朝阳基地住宅工程地层剖面

三、降水设计方案
3.1 降水方法选择
根据勘察报告拟建场地的类型为Ⅲ类场地，对于该D座，第一层水位埋深2.5m，基础埋深9m,所以须进行降水，含水层渗透系数K=5m/d左右，降水深度S=9+0.5-2.5=7m<12m, 综上所述，根据规范采取喷射井点降水方法进行。
3.2 降水井布置
沿基坑周围布置成线状、封闭状，距基坑开挖线1m。点井间距3.3m。距边坡线至少1.0m，具体布置如下图：

3.3 降水计算及水位预测
(1) 降水方法: 单级喷射井点降水方法。
(2) 降水深度：S=9+0.5-2.5=7m。
(3) 相关参数的确定：
a.基坑开挖上口线尺寸：按 1:0.5自然放坡3m ，同时考虑到坡底预留2米的平台，则基坑降水面积：（）m。
b.井点深度：
由于井点已进细砂层，而细砂层为承压水，故采用完整井，则。考虑到在井底设置反滤层0.2m，故井深为13米。
c.基坑等效半径：
d.抽水影响半径：
e.基坑总用水量：

f.单井出水量：
管径采用60mm金属管，长度为10m，过滤管管长1.2m，孔隙率15%，外包1-2层60-80目的尼龙网或铜丝网。挖孔直径为600mm。

g.井点管数：
（口）
考虑边角加密，增加12口，共52口井。
k.井点距：m
l.实际井点数：（口）
实际取52口井。
m.降低水位预测：

=7.03m
综上计算可得，井身结构为：
降水井深度：13m
过滤器长度：1.2m
降水井间距：3.3m
3.4 降水井施工
3.4.1 主要机具设备
（1）喷射井管
管径采用60mm金属管，长度为116m，过滤管管长1.2m，孔隙率15%，外包1-2层60-80,目尼龙网或铜丝网。挖孔直径为600mm。
（2）高压水泵
用6SH6型高压水泵，流量为140～150m3／h，扬程78m。
（3）循环水箱
钢板制．尺寸为2．5m×1．45m×1．2m。
（4）管路系统
包括进水、排水总管(直径l50mm，每套长60m)、接头、阀门、水表、溢流管、调压管等管件、零件及仪表。
3.4.2 施工操作工艺
(1) 喷射井点管的布置，喷射井管间距一般为3.3m，采用环形布置，冲孔直径为600mm，深度12.8m。排水沟采用V形明排，距离基坑边沿30cm。喷射井井口距基坑边缘1m。
(2) 施工工艺程序为：1、设置泵房、安装进排水总管。
(3) 气动潜孔锤冲孔，冲孔直径为600mm，深度13m。
(4) 安装喷射井点管、填滤料。
(5) 接通进水、排水总管，并与高压水泵接通。
(6) 将各井点管外管管口与排水管接通，联通循环水箱。
(7) 启动高压水泵抽取地下水。
(8) 用离心泵排除循环水箱中多余的水。
(9) 测量观测井中地下水位。
3.4.3 施工注意事项
(1) 沉设井点管前，先挖井点坑和排泥沟。冲孔完毕后，立即沉设井点管。安装前应对喷射井点管逐根冲洗，检查完好始可使用。加水及压缩空气排泥，当套管内含泥量经测定小于5％时，才下井管及灌砂，然后再将套管拔起。
(2) 井点管埋设在孔中心，避免插入泥浆中堵塞滤管。在井点与孔壁之间及时用中粗灌实，至离地面1．0～1．5m，最后再用粘土夯实封口。
(3) 进水、回水总管与每根井点管的连接管均需安装阀门，以便调节使用和防止不抽，发生回水倒灌。井点管路接头应安装严密。
(4) 井点管组装时，保持喷嘴与混合室中心线一致；组装后，每根井点管应在地面作泵水试验和真空度测定，待井管出水变清后为止，地面测定真空度不宜小于93.0kPa。全部井点管沉设完毕，再接通回水总管，全面试抽，然后让工作水循环进行正式工作。
(5) 5.使用时开泵压力要小些(小于0．3MPa)，以后再逐渐正常抽水时如发现井管周围有泛砂冒水现象，应立即关闭井点管进行检修。工作水应保持清洁，试抽2d后应更换清水，以减轻工作水对喷嘴及水泵叶轮等的磨损，一般经7d左右即可稳定，开始挖土。
3.5 降水监测与维护
3.5.1降水监测
（1）降水监测与维护期应对各降水井和观测孔的水位、水量进行同步监测。
（2）降水前应统一测一次自然水位；
（3）抽水开始后，在水位未达到降水深度前，每天观测3次，水位达设计降水深度且稳定后可每天观测1次；
（4）对水位水量的监测记录应及时处理，水位观测精度应与降水工程勘察的缺水试验相同，并绘制地下水水位降深曲线。
（5）在基坑开挖过程中，应随时观测基坑侧壁、基坑底的治水现象，并应查明原因，及时采取工程措施。
3.5.2降水维护
（1）降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，每天检查不应少于3次，并应观测记录水泵的工作压力、真空泵、电动机、水泵温度，电流、电压、出水等情况，发现问题及时处理，使抽水设备始终处在正常运行状态。
（2）抽水设备应进行定期的保养，降水期间不得随意停抽。
（3）注意保护水口，防止杂物掉入井内，经常检查排水管、沟，防止渗漏，冬季降水，应采取防冻措施。
（4）在更换水泵时，应测量井深，掌握水泵安装的合理深度，防止埋泵。
（5）应掌握引渗井的水位变化，当引渗井水位上升且接近基坑底部时，应及时洗井或做其他处理，使水位恢复到原来深度。
（6）发现基坑出水，涌砂，应立即查明原因，组织处理。
（7）当发生停电时，应及时更新电源，应保持正常降水。
（8）降水检测与维护期，宜待基坑中的基础结构高出降水前静水位高度即宣告结束；当地下水位很浅，且对工程环境有影响时，可适当延长。
3.6明排
考虑到可能会遇到多雨天气，坡面土体由于孔隙水的增加而导致坡体应力增加，导致边坡失稳。所以，应当在坡面以及坡脚设置一定的排水管或排水沟，将这部分水释放出来，从而增强坡体的整体稳定性。

四、基坑支护设计
拟建场地位于亮马河南侧，往南约35—37m处，场地地形较平坦，地面标高为34.98—35.27m.地下管道分布较多，有上下水、煤气、电缆及化粪池等。地上有住宅楼房、礼堂、车库、办公楼以及平房等。
4.1 边坡支护设计计算
本工程按安全等级二级计算，地面有大面积空地，且地势也较为平坦，地下管道分布有各类管道及电缆，先将基坑上部3m进行放坡处理，下部均用土钉墙进行支护。
1.5m

2m
20KPa
0.6m
0.6m
1.2m
6m
3m
9m

土钉抗拉承载力标准值

基坑深度范围内分布有三个土层，各土层物理性质如下表：
编号
名称
厚度（m）
重度(kN/m3)
内聚力(kPa)
内摩擦角(°)
比重
天然孔隙比
1
人工堆积
1.67
16.00
12.00
15.00
2.50
1.00
2
粉土
3.90
20.40
9.00
29.80
2.50
1.00
3
粘土
2.00
19.80
17.00
14.40
2.50
1.00
4
粉土
0.78
20.20
11.00
29.10
2.50
1.00
5
粘土
1.32
19.80
17.00
14.40
2.50
1.00
6
粉土
0.78
20.20
11.00
29.10
2.50
1.00
7
细沙
1.65
20.60
10.00
30.00
2.50
1.00
8
粉土
3.27
20.20
17.00
28.00
2.50
1.00

4.1.1、放坡设计
坡号
坡高（m）
坡宽（m）
台宽（m）
1
3.00
1.50
0.20

4.1.2、土钉设计
编
号
深度(m)
水平倾角(°)
水平间距(mm)
长度
(m)
孔径(mm)
加筋
类型
加筋
数量
1
0.60
15.00
1000.0
6.00
120.00
HRB335-20
1
2
1.80
15.00
1000.0
8.00
120.0
HRB335-20
1
3
3.00
15.00
1000.0
10.60
120.0
HRB335-28
1
4
4.20
15.00
1000.0
11.90
120.0
HRB335-28
2
5
5.40
15.00
1000.0
8.80
120.0
HRB335-28
1
土钉工作面超过土钉深0.3m。
4.1.3、土钉计算
第一层土钉

又

正弦定理：

设计土钉长度为： 取

则第一排土钉长

第二层土钉

与第一层土钉相同，则
又

正弦定理：

则

第三层土钉

又

正弦定理：

已知

则

第四层土钉

又

正弦定理：

则

第五层土钉

与第一层土钉相同，则
又

正弦定理：

则

4.1.4、整体稳定计算

1、 各工况计算结果
第1工况：开挖至0.90m

滑动圆心：（0.70，-3.17）m
滑动半径：7.11m
下滑力：97.9kN/m
抗滑力：138.8kN/m
土钉抗滑力：0.0kN/m
整体稳定安全系数：1.417
要求安全系数：1.30
满足要求
第2工况：开挖至2.10m

滑动圆心：（-1.01，-0.00）m
滑动半径：7.05m
下滑力：324.2kN/m
抗滑力：472.4kN/m
土钉抗滑力：0.0kN/m
整体稳定安全系数：1.457
要求安全系数：1.30
满足要求
第3工况：开挖至3.30m

滑动圆心：（-0.16，-0.35）m
滑动半径：7.91m
下滑力：394.7kN/m
抗滑力：474.4kN/m
土钉抗滑力：67.0kN/m
整体稳定安全系数：1.372
要求安全系数：1.30
满足要求
第4工况：开挖至4.50m

滑动圆心：（-0.54，-1.04）m
滑动半径：10.70m
下滑力：663.9kN/m
抗滑力：802.2kN/m
土钉抗滑力：128.7kN/m
整体稳定安全系数：1.402
要求安全系数：1.30
满足要求
第5工况：开挖至5.70m

滑动圆心：（42.65，-33.37）m
滑动半径：59.90m
下滑力：416.7kN/m
抗滑力：290.1kN/m
土钉抗滑力：285.9kN/m
整体稳定安全系数：1.382
要求安全系数：1.30
满足要求
第6工况：开挖至6.00m

滑动圆心：（22496.21，-18952.14）m
滑动半径：29421.15m
下滑力：442.7kN/m
抗滑力：305.2kN/m
土钉抗滑力：352.5kN/m
整体稳定安全系数：1.486
要求安全系数：1.30
满足要求

4.1.5、土钉承载力验算
4.1.5.1 计算参数
土层编号
土类
侧阻力(kPa)
水土分/合算
1
素填土
50.0
分算
2
粉土
75.0
合算
3
粘性土
55.0
合算
4
粉土
65.0
合算
5
粘性土
55.0
合算
6
粉土
65.0
合算
7
细沙
60.0
分算
8
粉土
75.0
合算

4.1.5.2计算结果
编号
受拉设计值(kN)
截面受拉强度(kN)
抗拔承载力(kN)
小值(kN)
结果
2
0.0
94.2
62.0
62.0
满足
3
54.4
94.2
91.6
91.6
满足
4
116.0
184.7
149.9
149.9
满足
5
154.9
554.2
188.6
188.6
满足
6
111.0
184.7
144.8
144.8
满足
4.2 基坑支护施工
4.2.1、工艺流程
施工准备
边坡修整

定位放线

加工土钉
打土钉
注 浆
挂 网

喷射砼

养 护

验 收

4.2.2、具体施工
1、边坡修整
在整平场地的基础上，按基坑设计长宽进行开挖，在开挖到3m范围内的过程中，边开挖边放坡，确保放坡比例为1:0.5，同时对开挖的边坡进行挂网锚喷，确保基坑边坡平滑稳定。在3m到9m基坑开挖深度过程中，对于土层含水量较大的边坡，可在支护面层背部插入长度为400~600mm，直径不小于40mm的水平排水管包滤网，其外端伸出支护面层，间距为2m，以便将喷混凝土面层后的积水排走。
2、定位放线
按设计图纸由测量人员放出每一个土钉的位置。
3、土钉制作及安放
采用Φ120钢管，端头切割成梅花形，然后焊接成锥形桩头，然后按测量定出的土钉孔位压入土钉，详见下图：
Φ120钢管端头按图示切割加工

顶端焊接工

土钉端部加工示意图工示意图

4、注浆
采用搅拌机造浆，应严格控制水灰比为W/C=0.5；注浆采用注浆泵，注浆时，将导管缓慢均匀拔出，但出浆口应始终处于孔中浆体表面之下，保证孔中气体能全部排出。
5、挂网及锚头安装
钢筋网片用插入土中的钢筋固定，与坡面间隙3~4cm，不应小于3cm，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎，搭接长度应大于30cm，并不少于两点点焊。钢筋网片借助于井字架与土钉外端的弯勾焊接成一个整体。
6、喷射砼
顺序可根据地层情况“先锚后喷”，土质条件不好时采取“先喷后锚”，喷射作业时，空压机风量不宜小于9m3/min，气压0.2~0.5MPa，喷头水压不应小于0.15 MPa，喷射距离控制在0.6~1.0m，通过外加速凝剂控制砼初凝和终凝时间在5~10 min，喷射厚度大于等于100mm。
7、养护
采取浇水养护。

4.2.3、质量标准
土钉墙质量标准
内容
标准
喷射砼面层平整度的允许偏差
±20mm
孔深允许偏差
±50mm
孔距允许偏差
±100mm
钢筋保护层厚度
≥25mm
土钉倾角偏差
±5%
挂网时网片距坡面
3~4cm
土方开挖质量标准
①、国家有关建筑施工规范（GBJ301－88）。
②、工程设计对土方的质量要求。
4.2.4、施工质量管理技术措施
1、严格按土钉墙工艺流程进行施工，严把工序质量关，每个工序岗位人员先自行检查合格，然后施工员、质检员进行抽检，层层负责，严把质量关。
2、对土钉主体用材和挂网用材，要有厂家质保书。
3、对注浆用和喷射用水泥，要有厂家质保书，并提供成分化验单。喷砼采用早强型硅酸盐水泥R425。
4、喷射砼用砂应采用坚硬耐久的中、粗砂。
5、喷射砼用石用采用坚硬耐久的卵石或碎石，石子最大粒径不宜超过8mm。
6、喷射砼、注浆用水，不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不使用污水及酸性水。
7、喷射面层外观要平整，应无侵入净空、空鼓、开裂、露筋。
铺设钢筋网前，应先调直钢筋。钢筋网网格尺寸应符合设计要求，网格为正方形布置。钢筋网搭接可采用焊接或绑扎。
8、施工中要及时收集资料，认真填写各项原始记录。按设计要求进行认真检查、核对。
9、根据土钉墙工艺的要求，严格控制注浆、喷射砼配合比。
10、严格按土钉墙施工操作程序施工，前一道工序施工完毕后，必须经现场技术人员检查合格后，才能施工下一道工序，特别是隐蔽工程要待验收签字之后才能施工。

五、CFG桩复合地基设计

5.1 地基处理方案的设计原则
(1)满足结构设计对地基载荷和沉降要求；
(2)符合现场施工条件和环境，施工技术优化、可行；
(3)施工工期合理；
(4)在保证安全、可行的基础上、尽量降低工程造价。
5.2 CFG桩复合地基设计计算
CFG桩根据上述规范条件额给出的地质条件和水文条件，初步选用桩径为600mm。桩顶和基础之间应设置300mm厚的砂石垫层，起调整、分配基底荷载的作用。
5.2.1单桩承载力计算
初选桩径，桩距桩顶和基础间设置厚的砂石垫层。则桩顶标高为。
为了使CFG桩具有较好的承载力特性，可预先使CFG桩桩底达到承载特性较好、较密实、结构性好的⑥粉质粘土层上，并深入。则桩长为.
对于有部分层间土的土层，将采用该层较低的值，以使计算出的承载力值不影响建筑物的安全性。

土层编号
土的名称
土的状态
厚度(m)
桩周土摩擦力标准值（kPa）
③
粉质粘土
可塑—软塑
IL=0.59
0.37
55
③1
粘质粉土—砂质粉土
中密—中上
e=0.63
1.48
65
④
细砂
密实
N63.5=28
1.65
75
⑤
粉质粘土—粘质粉土
可塑
IL=0.47
3.27
60
⑥1
粘质粉土—砂质粉土
中上
e=0.55
1.28
70
⑥
粉质粘土
中密—中上
e=0.57
3.0
50

则由单桩承载力公式：
式中： ——桩的周长。
——桩长范围内所划分的土层数。
，——桩周第i层土的侧阻力、桩端端阻力特征值，按国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007有关规定确定。
——第i层土的厚度。

桩身周长：
根据土层的特点，桩的极限端阻力标准值：
桩底横截面积：
代入数据，计算可得：

5.2.2桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求：

式中：——桩体混合料试块(边长150mm的立方体)标准养护28d立方体抗压强度平均值(kPa)
计算可得≥
综合考虑施工，选取C20混凝土。
5.2.3置换率计算
天然地基承载力：
进行深宽修正：查《基础工程》P50表215得：，
又所以地基承载力特征值：
复合地基承载力标准值按照：，考虑，根据公式

式中：——复合地基承载力特征值。
——面积置换率。
——单桩竖立承载力特征值。
——桩的截面积。
——桩间土承载力折减系数，取0.85。
——桩间土承载力特征值，可取天然地基承载力特征值。
代入数据：
计算可得：
5.2.4 桩间距确定
面积置换率：故
桩按正方形布置，
故桩间距，取桩间距为
所以，实际的面积置换率
5.2.5 桩数确定以及桩位布置
长边桩数为36/1.8=20 宽边桩数为32/1.8=18
所以桩数为n=20×18=360根
桩位布置参见附图
5.2.6 验算复合地基承载力特征值

代入数据，计算可得：>
故满足地基承载力设计值。
5.2.7 地基沉降计算
地基沉降计算深度必须大于复合土层的厚度，并且满足现行的国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中地基变形计算的有关规定。
CFG桩加固后复合地基压缩模量计算公式如下：

按分层总和法计算地基变形，中心点变形量过大，以中心点计算为准，取中心点一下深度。
（1）基底附加应力计算：

（说明：杂填土厚度为1.67 m，重度，②层厚度为3.9m，重度为，层厚度为2.0m，重度为1层厚度为，重度为层厚度为，重度为）
按《建筑地基基础设计规范GBJ7-89》计算地基沉降量，则计算如下表：
z
z / B

天然土层
复合土层

(m)
Zi/32

(Mpa)
（Mpa）
( mm )
( mm )
0
0
1.000
0

1.597
15.5
40.9
11.7
11.7
1.6
0.05
0.998
1.597

1.587
21.8
45.2
10.5
22.2
3.2
0.10
0.995
3.184
1.578
18.0
37.5
12.6
34.8
4.8
0.15
0992
4.762
1.568
15.8
34.6
13.6
48.4
6.4
0.20
0.989
6.330
1.494
14.3
29.0
15.5
63.9
8.0
0.25
0.978
7.824
1.450
26.5
56.4
7.7
71.6
9.6
0.30
0.966
9.274
1.422
32.4
71.0
6.0
77.6
11.2
0.35
0.955
10.696
1.374
17.4
36.0
11.5
89.1
12.8
0.40
0.943
12.070

1.250
25.5
45.5
8.3
97.4
14.4
0.45
0.925
13.320
1.192
19.1
36.8
9.7
107.1
16.0
0.50
0.907
14.512
1.134
19.0
36.7
9.3
116.4
17.6
0.55
0.889
15.646

1.077
38.1

111.3

2.9

119.3
19.2
0.60
0.871
16.723

当时，，满足计算深度要求。
（2）基础中点下地基中竖向附加应力计算，用角点法计算，查《土力学》p75表3-2，

1.6
3.2
4.8
6.4
8.0
9.6
11.2
12.8
14.4
16.0
17.6
19.2

0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
Ks
0.24
94
0.24
88
0.24
51
0.24
13
0.23
36
0.22
58
0.21
53
0.20
47
0.19
31
0.18
14
0.16
99
0.15
85

299.
8
299.
0
294.
6
290.
0

280.
8
271.
4
258.
8
246.
0
232.
1
218.
0
204.
2
190.
5

变形计算深度范围内压缩模量的当量值：

查《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002表5.3.5表得：当时，采用差值法，则取沉降计算经验系数为，则 故满足沉降要求。
5.3 复合地基CFG桩施工组织设计方案
5.3.1 CFG桩施工工艺
本工程采用长螺旋钻机成孔，管内泵送混合料成桩工艺，其优点是施工设备简单、施工方便、噪音低、无环境污染、施工工期短、效率高施工时应保证每台套设备90kW的电力供应。具体参见CFG桩施工工艺流程，