CFG桩法软基处理计算.docx

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1、CFG桩法软基处理计算项目名称 构件编号 日期设 计 校 又一、设计资料1.1 地基处理方法：CFG桩法1.2 基础参数：基础类型：矩形基础基础长度L: 20.00m基础宽度B: 8.00m褥垫层厚度:150mm基础覆土容重：20.00kN/m 31.3 荷载效应组合：标准组合轴力 Fk： 24000kN标准组合弯矩Mx： 100kN m-标准组合弯矩 My： 100kN m-准永久组合轴力 F： 22000kN/m1.4 桩参数：建筑桩基技术规范建筑地基天然地面标高土层参土层名称厚度m容重kN/m 3压缩模量MPa承载力kPad侧摩阻力kPa桩端阻力kPa1粉质粘土5.0018.0020.0

2、0100.001.0020.001000.002粉质粘土5.0018.0020.00100.001.0020.001000.003粉质粘土5.0018.0020.00100.001.0020.001000.004粉质粘土5.0018.0020.00100.001.0020.001000.005粉质粘土5.0018.0020.00100.001.0020.001000.006粉质粘土5.0018.0020.00100.001.0020.001000.00注:表中承载力指原始土层承载力特征值(kPa)、d基础埋深的地基承载力修正系数桩侧阻力指桩侧阻力特征值(kPa)、桩端阻力指桩端阻力特征值(kP

3、a)桩在土层中的相对位置土层计算厚度(m)桩侧阻力kPa桩端阻力kPa25.0020.001000.0035.0020.001000.00、复合地基承载力计算2.1 单桩竖向承载力特征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2R=200.00/2=100.00kN由建筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002 J220- 2002)式9.2.7Ra100.003Ap = 3 0.0707=4244.13kPa=4.24MPa桩身混凝土抗压强度fcu= 25.00MPaRa fcu > 3T-桩身碎强度满足规范要求。Ap2.2 面积置换率计算d2 、一由建筑地基处理技

4、术规范式 7.2.8-2 m =不计算 ded-桩身平均直径，d=0.30mde- 一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径de=1.13 ,>/sis2=1.13 R1.20 X 1.20=1.36mS1、S2-桩纵向间距、横向间距 ，S1=1.20m、S2=1.20m d20.302m = d2 = 1.362 =4.892.3 复合地基承载力计算由建筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002 J220- 2002)式9.2.5Rafspk= m+ (1-m)fskAp式中：fspk-复合地基承载力特征值(kPa)m-面积置换率,m=4.89R-单桩竖向承载力特征值 ,R=100.00k

5、N-桩间土承载力折减系数，=0.70fsk-处理后桩间土承载力特征值(kPa),取天然地基承载力特征值，fsk=100.00kPaRafspk= m + (1-m)fsk = 0.0489 Ap100.000 0707+0.70 (1-0.0489) 100.00 = 135.82kPa经CFG桩处理后的地基，当考虑基础宽度和深度对地基承载力特征值进行修正时，一般宽度不作修正，即基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础深度的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征值fa为fa = fspk+ 0(d-0.50)上式中0为基底标高以上天然土层的加权平均重度，其中地下水位下

6、的重度取浮重度0= yhi = 18；00： 5.=0 18.00 kN/m32.jh 5.00基础埋深，d=5.00mfa = 135.82+18.00X (5.00-0.50)=216.82kPa荷载效应标准组合时轴心荷载作用下Gk = GAd = 20.00 X 20.00 X 8.00 X 5.00 = 16000.00 kNFk+Gk24000.00+16000.00pk =nn = 250.00kPapk>fa,不满足要求A160.00荷载效应标准组合时偏心荷载作用下pkmin =Fk+GkM kxA - Wy 'Mky- =Wx24000.00+16000.0016

7、0.00100.00-213.33 -100.00533.33=249.34kPapkmin >0,满足要求pkmax =Fk+Gk M kx：A + WyM ky+ Wx_ 24000.00+16000.00=160.00100.00+ 213.33+100.00533.33=250.66kPapkmax 1.2fa,满足要求三、变形计算3.1 计算基础底面的附加压力荷载效应准永久组合时基础底面平均压力为：Gk = GAd = 20.00 X 20.00 X 8.00 X 5.00 = 16000.00 kNF+G 22000.00+16000.00pk = A =160.00= 23

8、7.50kpa基础底面自重压力为：ch= 0 d=18.00 5.00=90.00kPa基础底面的附加压力为：p0=pk- ch=237.50 - 90.00 = 147.50kPa3.2 确定分层厚度按建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)表5.3.6:由 b=8.00 得z=0.803.3 确定沉降计算深度沉降计算深度：zn=21.00m3.4 计算复合土层的压缩模量复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的倍Espi = EsiEspi-复合地基处理范围内第i层土修正后的压缩模量(MPa)段-复合地基处理范围内第i层土原始的压缩模量(MPa)

9、值按建筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002 J220-2002)式(9.2.8-1)确定fspkfakfak-基础底面下天然地基承载力特征值(kPa),fak=100.00kPa135.82100.00 = 1.3583.5 计算分层沉降量(GB 50007-2002)表K.0.1-2可得到平均附加应力系数根据建筑地基基础设计规范 计算的分层沉降值见下表：3.6确定沉降计算经验系数 沉降计算经验系数ss=1.000z(m)l”b1z/b1zz i -zi-1i-1Espi 或Es(MPa)S =p0/£(zi -zi-1i-1)E si(mm)02.5004X0.25=1.00

10、05.002.501.254X0.2261=0.90454.52254.522527.1624.5624.55710.002.502.504X0.1816=0.72667.26592.743427.1614.9039.45415.002.503.754X0.1472=0.58908.83491.569120.0011.5751.02620.002.505.004X0.1225=0.49019.80180.966920.007.1358.15620.202.505.054X0.1217=0.48689.83250.030720.000.2358.38221.002.505.254X0.1185=

11、0.47389.95040.117920.000.8759.252建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)的分层总和法沉降计算表上表中 1i = L/2 = 10.00m b1 = B/2 = 4.00mz = 21.00m 范围内的计算沉降量汇s = 59.25 mm, z = 20.20m 至 21.00m( z 为 0.80m)土层计算沉降量s'i = 0.87 = s'i = 0.87 mm & 0.025汇s'i = 0.025 X 59.25 = 1.48 mm,满足要求.3.7 最终的沉降量s = ss' = sEs'i

12、= 1.000 x 59.25 = 59.25 mm四、下卧土层承载力验算基础底面的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：ch= 0 d=18.00 5.00=90.00kPa基础底面的附加压力为:p0=pk- ch=250.00 - 90.00 = 160.00kPa第4层土承载力验算：计算基底下10.00m处的附加压力扩散角按复合扩散角计算方法(详见帮助文件)计算得基底以下10.00m范围内土的复合扩散角为6.00由"基础规范”式5.2.7-3,得 lb(pk-pc)Pz = p (b+2ztan )(l+2ztan )_ 20.00 8.00

13、 (250.00-90.00)二(8.00+2 10.00 tan6.00 ) (20.00+2 10.00 tan6.00 )_ 25600.00=10.10 22.10 =114.66 kPa(2)计算基底下10.00m处的自重压力pcz = 0d上式中0为自天然地面以下深度15.00m范围内天然土层的加权平均重度地下水位下的重度取浮重度0=2 ihiIZh18.00 X 5.00+18.00 X 3.00+8.005.00+3.00+2.00+5.00X 2.00+8.00 X 5.00°=13.33 kN/m3pcz = 13.33 15.00 = 200.00 kPa(3)

14、计算基底下10.00m处的经深度修正后地基承载力特征值fa = fak + d 0(d-0.50)=100.00 + 1.00 13.33 (15.00-0.50)=293.33 kPapz+pcz = 114.66 + 200.00 = 314.66 kPa >fa = 293.33 kPa第4层土承载力不满足要求第5层土承载力验算：(1)计算基底下15.00m处的附加压力扩散角按复合扩散角计算方法(详见帮助文件)计算得基底以下15.00m范围内土的复合扩散角为 6.00由"基础规范”式5.2.7-3,得lb(pk-pc)Pz = p (b+2ztan )(l+2ztan )

15、_ 20.00 8.00 (250.00-90.00)=(8.00+2 15.00 tan6.00 ) (20.00+2 15.00 tan6.00 )25600.0011.15 23.15=99.14 kPa(2)计算基底下15.00m处的自重压力pcz = od上式中0为自天然地面以下深度20.00m范围内天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度_ Eihi _ 18.00 X 5.00+18.00 X 3.00+8.00 X 2.00+8.00 X 5.00+8.00 X 5.000=5.00+3.00+2.00+5.00+5.00= 12.00kN/m 3pcz = 12.

16、00 20.00 = 240.00 kPa(3)计算基底下15.00m处的经深度修正后地基承载力特征值fa = fak + d 0(d-0.50)=100.00 + 1.00 12.00 (20.00-0.50)=334.00 kPapz+pcz = 99.14 + 240.00 = 339.14 kPa >fa = 334.00 kPa第5层土承载力不满足要求第6层土承载力验算：(1)计算基底下20.00m处的附加压力扩散角按复合扩散角计算方法(详见帮助文件)计算得基底以下20.00m范围内土的复合扩散角为6.00由"基础规范”式5.2.7-3,得lb(pk-pc)Pz =

17、p (b+2ztan )(l+2ztan )_ 20.00 8.00 (250.00-90.00)二(8.00+2 20.00 tan6.00 ) (20.00+2 20.00 tan6.00 )_ 25600.00=12.20 24.20=86.66 kPa(2)计算基底下20.00m处的自重压力pcz = 0d上式中0为自天然地面以下深度25.00m范围内天然土层的加权平均重度，其中地下水位下的重度取浮重度X 5.00Eihi18.00 X 5.00+18.00 X 3.00+8.00 X 2.00+8.00 X 5.00+8.00 X 5.00+8.0000 Eh5.00+3.00+2.

18、00+5.00+5.00+5.0011.20 kN/m3pcz = 11.20 25.00 = 280.00 kPa(3)计算基底下20.00m处的经深度修正后地基承载力特征值fa = fak + d 0(d-0.50)=100.00 + 1.00 11.20 (25.00-0.50)=374.40 kPapz+pcz = 86.66 + 280.00 = 366.66 kPa fa = 374.40 kPa第6层土承载力满足要求：五、施工技术要求及质量检验5.1 施工工艺CFG桩的施工,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，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实

19、以 上的砂土 .2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩，适用于粘性土、粉土、砂土 ，以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地.3、振动沉管灌注成桩，适用于粉土、粘性土及素填土地基.5.2 材料要求1、混凝土、混凝土外加剂和掺和料：缓凝剂、粉煤灰，均应符合相应标准要求，其掺量 应根据施工要求通过试验室确定.2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为160200mm,振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为3050mm,振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过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 的立方体)，标准养护，测定其立方体抗压强度

20、.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，均应符合相应标准要求.3、褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法，夯实后的厚度与虚铺厚度之比小于0.90.5.5 CFG桩成桩要求1、桩体连续密实，不得有断桩、缩径、加砂等缺陷.2、允许偏差：桩长： 100 mm(2)钻孔垂直度：w 1.0%(3)桩径：20mm桩位：满堂布桩： 0.4d;条 基：0.25d其它应满足建筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002 J220- 2002)5.

21、6 施工质量检验1、CFG桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验.2、CFG桩地基检验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的 0.5%1.0%,且每个单体工程的试验数量不应少于3点.3、动测桩试验可按总桩数的10%进行桩身完整性检测.检测技术标准如下：单桩复合地基静载试验依据建筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002 J220- 2002);单桩静载试验依据建筑桩基技术规范（JGJ 94-94低应变动力试验依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的造价=单桩的造价

22、单桩的造价调整系数桩数=200.00 1.00 119=23800.00 （元）总造价（桩）=单个基础的造价总造价调整系数基础个数=23800.00 1.00 5=119000.00 （元）单个基础的工时=单桩的工时单桩的工时调整系数桩数=1.00 1.00 119=119.00 （人天）总工时（桩）=单个基础的工时总工时调整系数基础个数=119.00 1.00 5=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的造价=单位体积垫层的造价单位体积造价调整系数垫层体积=200.00 1.00 24.00=4800.00 （元）基础垫层总造价=单个基础垫层的造价总造价调整系数基础个数=4800.00 1.00 5=24000.00 （元）单个基础垫层的工时=单位体积的工时单位体积的工时调整系数垫层体积=1.00 1.00 24.00=24.00 （人天）基础垫层总工时（桩）=单个基础垫层的工时总工时调整系数基础个数=24.00 1.00 5=120.00 （人天）6.3工程总造价和工时计算工程总造价：119000.00+24000.00 = 143000.00 （元）工程总工时：595.00+120.00 = 715.00 （人天）