4CFG桩复合地基设计方案.docx
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4CFG桩复合地基设计方案
目录
一、工程概况：
1
二、场区工程地质与水文地质条件1
三、CFG桩复合地基设计计算2
（一）、设计依据：
2
（二）、CFG桩计算2
四、CFG桩复合地基设计参数16
一、工程概况：
拟建场地位于北京市海淀区上庄镇镇政府东侧。
需做地基处理的建筑物30#、31#、32#楼。
30#楼建筑物地基持力层为②粉质粘土-重粉质粘土层，承载力标准值为110kPa（按最不利土层取值），31#楼建筑物地基持力层为
粉质粘土-重粉质粘土层，承载力标准值为110kPa（按最不利土层取值），32#楼建筑物地基持力层为②粉质粘土-重粉质粘土、②1砂质粘土及粉砂层，承载力标准值为100kPa（按最不利土层取值）。
根据勘察报告提供的地基土参数，由设计单位提出，地基土承载力和沉降不能满足设计要求，必须进行地基处理，处理形式为CFG桩复合地基。
设计单位要求处理后的复合地基承载力标准值及建筑物最终沉降量满足以下条件：
表1建筑物设计要求
拟建物
地基承载力特征值（kPa）
最大沉降量（mm）
30#楼
≥210
50
31#楼
≥180
50
32#楼
≥190
50
二、场区工程地质与水文地质条件
详见勘察报告
三、CFG桩复合地基设计计算
CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，是由碎石、石屑或砂、粉煤灰、掺适量水泥加水拌和，用各种成桩机制成的高粘结强度的桩型，该桩强度较高和桩间土、褥垫层一起形成复合地基，具有承载力较高和变形较小的特点，可用于加固各类软弱地基或承载力达不到设计要求的填土地基，具有较为明显的技术经济优势。
（一）、设计依据：
1、北京鑫海厦建筑设计有限公司提供的《基础平面图》及设计要求
2、根据北京京盛工程勘察中心提供的《上庄家园居住区N-28地块定向安置房西区33#住宅楼》岩土工程详细勘察报告（详细勘察）
3、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）
4、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）
5、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2012）
6、《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106－2014）
（二）、CFG桩计算
桩端持力层选择及桩长：
依据规范应选择强度高、分布稳定的地层为桩端持力层，根据勘察报告，拟建场区选择⑤层粘性土作为桩端持力层。
参照土层分布情况确定拟建物基底设计标高及持力层顶标高。
CFG桩桩长设计参数：
（如下表）
表2：
CFG桩桩长设计参数表
拟建物
±0.000绝对标高（m）
基础形式
桩顶标高绝对标高（m）
基础埋深
（m）
有效桩长
（m）
布桩数（根）
30#楼
41.850
筏形基础
32.24
-9.41
12.00
646
31#楼
42.250
筏形基础
37.59
-4.96
12.00
977
32#楼
42.000
筏形基础
39.04
-3.76
15.00
639
1、30#楼CFG桩计算书
----------------------------------------------------------------------
计算项目:
地基处理计算1
----------------------------------------------------------------------
[计算简图]
----------------------------------------------------------------------
[计算条件]
----------------------------------------------------------------------
[基本参数]
地基处理方法：
CFG桩法
[基础参数]
基础类型：
矩形基础
基础埋深：
9.780（m）
基础宽度：
21.430（m）
基础长度：
89.060（m）
基础覆土容重：
20.000（kN/m3）
基底压力平均值：
210.0（kPa）
基底压力最大值：
210.0（kPa）
[土层参数]
土层层数：
11
地下水埋深：
2.500（m）
压缩层深度：
37.100（m）
沉降经验系数：
0.360
地基承载力修正公式：
承载力修正基准深度d0：
0.500（m）
序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力鏱鏳
（m）（kN/m^3）（kN/m^3）（MPa）（kPa）
1杂填土1.80019.0---5.00050.00.0001.000
2粉土0.70019.2---6.440100.00.0001.000
3粉砂1.50019.819.818.030140.00.0001.000
4粘性土5.50019.119.16.490110.00.0001.000
5粘性土7.50020.120.115.300140.00.0001.000
6粉土0.80020.920.916.400180.00.0001.000
7粘性土2.20020.120.110.180160.00.0001.000
8粘性土6.00018.918.910.840180.00.0001.000
9粘性土1.70020.220.213.010200.00.0001.000
10粉土1.80020.020.016.000280.00.0001.000
11粘性土0.50020.220.213.010200.00.0001.000
***鏱--基础宽度地基承载力修正系数
***鏳--基础深度地基承载力修正系数
[CFG桩参数]
桩布置形式：
矩形
桩竖向间距：
1.700（m）
桩水平间距：
1.700（m）
桩直径：
400（mm）
桩长：
12.000（m）
承载力计算公式：
单桩承载力特征值：
390.000（kN）
桩间土承载力折减系数：
0.950
垫层厚度：
200（mm）
垫层超出桩外侧的距离：
200（mm）
基础边缘外桩的排数（横向）：
0
基础边缘外桩的排数（竖向）：
0
[处理土层参数]
土层天然土层ff提高系数k桩间土fsk天然土层Es复合地基Es天然土层_复合地基è
5140.01.000140.015.30028.65111.911.9
6180.01.000180.016.40027.19814.414.4
7160.01.000160.010.18017.83721.421.4
8180.01.000180.010.84017.97723.023.0
***f--表示原始土层承载力特征值（kPa）
***fsk--表示桩间土承载力特征值（kPa）
***Es--表示压缩模量（MPa）
***_--表示压力扩散角（度）
***承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数；
***天然土层的承载力、压缩模量为土层参数，列在这里便于对比；
***天然土层的压力扩散角、桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果。
----------------------------------------------------------------------
计算结果:
----------------------------------------------------------------------
1.基础底面处承载力计算
基底平均压力pk：
210.0（kPa）
基底最大压力pkmax：
210.0（kPa）
基底自重压力pc：
115.2（kPa）
置换率m：
0.043
桩间土承载力fsk：
140.0（kPa）
复合地基承载力特征值fspk：
262.2（kPa）
修正后复合地基承载力特征值fz：
371.5（kPa）
pk<=fz,满足！
pkmax<=1.2*fz,满足！
因此复合地基承载力满足要求！
2.地基处理深度范围内土层的承载力验算
土层号深度_pzpczpz+pczfz是否满足
（m）（度）（kPa）（kPa）（kPa）（kPa）
617.0011.980.2188.1268.4481.1满足！
717.8014.478.6196.9275.4471.7满足！
820.0021.472.1219.1291.2512.1满足！
3.下卧土层承载力验算
土层号深度_pzpczpz+pczfz是否满足
（m）（度）（kPa）（kPa）（kPa）（kPa）
821.9823.066.6236.7303.3411.3满足！
926.0023.057.4272.5329.9467.2满足！
1027.7023.054.1289.8344.0564.6满足！
1129.5023.051.0307.8358.8502.6满足！
***_--土层的应力扩散角
***pz--下卧层顶面处的附加应力值
***pcz--下卧层顶面处土的自重压力值
***fz--下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值
4.沉降计算
沉降计算点坐标（X0,Y0）=（0.000,0.000）
层号厚度压缩模量Z1Z2压缩量应力系数积分值
（m）（MPa）（m）（m）（mm）（z2a2-z1a1）
17.2228.6510.007.2223.317.0473
20.8027.1987.228.022.530.7252
32.2017.8378.0210.2210.101.9012
41.9817.97710.2212.208.371.5880
54.0210.84012.2016.2225.132.8740
61.7013.01016.2217.927.911.0857
71.8016.00017.9219.726.371.0745
817.3813.01019.7237.1054.697.5067
压缩模量的当量值：
16.300（MPa）
沉降计算经验系数：
0.360
总沉降量：
0.360*138.41=49.83（mm）
***Z1--基础底面至本计算分层顶面的距离
***Z2--基础底面至本计算分层底面的距离
2、31#楼CFG桩计算书
----------------------------------------------------------------------
计算项目:
地基处理计算1
----------------------------------------------------------------------
[计算简图]
----------------------------------------------------------------------
[计算条件]
----------------------------------------------------------------------
[基本参数]
地基处理方法：
CFG桩法
[基础参数]
基础类型：
矩形基础
基础埋深：
5.650（m）
基础宽度：
21.870（m）
基础长度：
45.880（m）
基础覆土容重：
20.000（kN/m3）
基底压力平均值：
180.0（kPa）
基底压力最大值：
180.0（kPa）
[土层参数]
土层层数：
17
地下水埋深：
1.690（m）
压缩层深度：
28.400（m）
沉降经验系数：
0.360
地基承载力修正公式：
承载力修正基准深度d0：
0.500（m）
序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力鏱鏳
（m）（kN/m^3）（kN/m^3）（MPa）（kPa）
1杂填土1.30019.0---5.00050.00.0001.000
2粉土0.90019.219.26.440100.00.0001.000
3粉砂0.50019.819.818.030140.00.0001.000
4粉土1.60019.219.26.440100.00.0001.000
5粉砂0.90019.819.818.030140.00.0001.000
6粘性土0.80019.119.16.490110.00.0001.000
7粉土1.10020.220.226.900160.00.0001.000
8粘性土2.60019.119.16.490110.00.0001.000
9粉土0.90020.120.115.300180.00.0001.000
10粘性土4.00020.120.115.300140.00.0001.000
11粉土2.00020.920.916.400180.00.0001.000
12粘性土2.90020.120.110.180160.00.0001.000
13粘性土3.50018.918.910.840180.00.0001.000
14粉土1.80020.220.216.700250.00.0001.000
15粘性土3.20020.220.213.010200.00.0001.000
16粉土1.20020.020.016.000280.00.0001.000
17粘性土2.60020.220.213.010200.00.0001.000
***鏱--基础宽度地基承载力修正系数
***鏳--基础深度地基承载力修正系数
[CFG桩参数]
桩布置形式：
矩形
桩竖向间距：
1.700（m）
桩水平间距：
1.700（m）
桩直径：
400（mm）
桩长：
12.000（m）
承载力计算公式：
单桩承载力特征值：
390.000（kN）
桩间土承载力折减系数：
0.950
垫层厚度：
200（mm）
垫层超出桩外侧的距离：
200（mm）
基础边缘外桩的排数（横向）：
0
基础边缘外桩的排数（竖向）：
0
[处理土层参数]
土层天然土层ff提高系数k桩间土fsk天然土层Es复合地基Es天然土层_复合地基è
6110.01.000110.06.49013.8590.00.0
7160.01.000160.026.90047.1320.00.0
8110.01.000110.06.49013.8590.00.0
9180.01.000180.015.30025.3740.00.0
10140.01.100154.015.30030.04116.816.8
11180.01.000180.016.40027.19823.023.0
12160.01.000160.010.18017.83723.023.0
***f--表示原始土层承载力特征值（kPa）
***fsk--表示桩间土承载力特征值（kPa）
***Es--表示压缩模量（MPa）
***_--表示压力扩散角（度）
***承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数；
***天然土层的承载力、压缩模量为土层参数，列在这里便于对比；
***天然土层的压力扩散角、桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果。
----------------------------------------------------------------------
计算结果:
----------------------------------------------------------------------
1.基础底面处承载力计算
基底平均压力pk：
180.0（kPa）
基底最大压力pkmax：
180.0（kPa）
基底自重压力pc：
69.4（kPa）
置换率m：
0.043
桩间土承载力fsk：
110.0（kPa）
复合地基承载力特征值fspk：
234.9（kPa）
修正后复合地基承载力特征值fz：
298.2（kPa）
pk<=fz,满足！
pkmax<=1.2*fz,满足！
因此复合地基承载力满足要求！
2.地基处理深度范围内土层的承载力验算
土层号深度_pzpczpz+pczfz是否满足
（m）（度）（kPa）（kPa）（kPa）（kPa）
76.000.0110.672.6183.2346.9满足！
87.100.0110.683.8194.4312.8满足！
99.700.0110.6107.5218.1400.5满足！
1010.600.0110.6116.6227.2386.0满足！
1114.6016.894.6157.0251.6450.1满足！
1216.6023.085.4178.8264.2453.7满足！
3.下卧土层承载力验算
土层号深度_pzpczpz+pczfz是否满足
（m）（度）（kPa）（kPa）（kPa）（kPa）
1217.8523.080.3191.4271.7346.0满足！
1319.5023.074.3208.1282.4382.7满足！
1423.0023.063.7239.2302.9484.0满足！
1524.8023.059.1257.6316.7452.4满足！
1628.0023.052.1290.2342.3565.0满足！
1729.2023.049.8302.2352.0497.0满足！
***_--土层的应力扩散角
***pz--下卧层顶面处的附加应力值
***pcz--下卧层顶面处土的自重压力值
***fz--下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值
4.沉降计算
沉降计算点坐标（X0,Y0）=（0.000,0.000）
层号厚度压缩模量Z1Z2压缩量应力系数积分值
（m）（MPa）（m）（m）（mm）（z2a2-z1a1）
10.3513.8590.000.352.790.3500
21.1047.1320.351.452.581.0996
32.6013.8591.454.0520.582.5796
40.9025.3744.054.953.820.8765
54.0030.0414.958.9513.563.6825
62.0027.1988.9510.956.781.6682
71.2517.83710.9512.206.060.9769
81.6510.18012.2013.8513.161.2116
93.5010.84013.8517.3523.362.2895
101.8016.70017.3519.156.891.0402
113.2013.01019.1522.3513.991.6461
121.2016.00022.3523.553.850.5568
134.8513.01023.5528.4016.701.9647
压缩模量的当量值：
16.443（MPa）
沉降计算经验系数：
0.360
总沉降量：
0.360*134.12=48.28（mm）
***Z1--基础底面至本计算分层顶面的距离
***Z2--基础底面至本计算分层底面的距离
3、32#楼CFG桩计算书
----------------------------------------------------------------------
计算项目:
地基处理计算1
----------------------------------------------------------------------
[计算简图]
----------------------------------------------------------------------
[计算条件]
----------------------------------------------------------------------
[基本参数]
地基处理方法：
CFG桩法
[基础参数]
基础类型：
矩形基础
基础埋深：
4.410（m）
基础宽度：
17.430（m）
基础长度：
86.910（m）
基础覆土容重：
20.000（kN/m3）
基底压力平均值：
190.0（kPa）
基底压力最大值：
190.0（kPa）
[土层参数]
土层层数：
10
地下水埋深：
2.250（m）
压缩层深度：
28.100（m）
沉降经验系数：
0.340
地基承载力修正公式：
承载力修正基准深度d0：
0.500（m）
序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力鏱鏳
（m）（kN/m^3）（kN/m^3）（MPa）（kPa）
1杂填土1.70019.0---5.00050.00.0001.000
2粉砂1.30019.819.818.030140.00.0001.000
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