CFG桩计算书Word格式.docx
《CFG桩计算书Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CFG桩计算书Word格式.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
5.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
6.本工程《岩土工程地质勘察报告》（北京市勘察设计研究院有限公司）。
三、设计原则
CFG桩复合地基是由桩间土和桩共同承担荷载，综合桩长、桩径、桩间距、桩身强度、褥垫层厚度及材料等5个因素进行优化设计，在理论计算及基础上结合实际工程施工经验，得出最佳的设计。
本项目CFG桩设计计算流程如下图所示：
初定持力层
初选桩径、桩长
计算单桩承载力（公式一、二）
不同桩间距下复合地基承载力计算（公式三）
深宽修正复合地基承载力（公式四）
复合地基沉降量验算（公式五）
结束计算
CFG桩设计计算流程如下图
四、CFG桩设计计算过程
1）根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P41），计算单桩承载力标准值：
Ra=Rk/2………………………………（公式一）
因无单桩荷载试验资料，首先计算单桩竖向极限承载力Rk:
Rk=up×
∑qsi×
li+qp×
Ap……………（公式二）
式中:
up—桩的周长（m）
li—第i层土的厚度（m）（查地勘报告取值）
Ap—桩的截面积（m2）
qsi—桩周第i层土的极限侧阻力标准值（kPa）;
（查地勘报告取值）
qp—桩端极限端阻力标准值（KPa）;
（查地勘报告取值）
2）根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P40），计算复合地基承载力特征值fspk为：
fspk=mRa/Ap+β（1-m）fsk……………（公式三）
m—面积置换率
Ap—桩的截面面积（m2）
fsk—处理后桩间土承载力特征值（KPa），此处取天然地基承载力标准值（查地勘报告取值，②层取170）
Ra—单桩承载力标准值（KN）（公式一）
β—桩间土承载力折减系数，取0.85（因天然地基承载力一般）
3）根据北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009）（第7.3.7条），深宽修正后的复合地基承载力标准值fa为：
fa=fspk+ηb*γ*（b-3）+ηd*γ0*（d-1.5）…………（公式四）
ηb—基础宽度的承载力修正系数（按表7.3.7采用，取0.3）
ηd—基础深度的承载力修正系数（按表7.3.7采用，取1.5）
b—基础底面宽度（m）（取6m）
d—基础埋置深度（m）
γ0、γ—基础底面以上和以下土的平均重度（KN/m2）
4）确定桩间距
选取桩间距，使fa>
设计要求复合地基承载力特征值（核心区560KPa，边缘区230KPa），并符合规范要求（宜取3~5倍桩径）。
5）桩身强度计算
根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P41），计算桩身强度fcu为：
fcu≥3Rk/Ap
根据计算选取桩身混凝土等级。
6）确定褥垫层厚度
根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P40）9.2.3条原则选取褥垫层厚度。
4.2沉降验算
1）根据建筑地基基础设计规范GB50007（5.3.5条），依据复合模量法计算地基最终变形量s：
s=ψs*s’=ψs*∑（po/Esi*（zi*αi-zi-1*αi-1））…………（公式五）
式中：
s—地基最终变形量（㎜）；
—按分层总和法计算出的地基变形量；
ψs—沉降计算经验系数；
n—地基变形计算深度范围内所划分的土层数；
po—对应于荷载效应准永久组合时基础底层处的附加压力（KPa）；
考虑到：
地下车库对临近建筑基础侧限有永久性削弱作用。
同时考虑最不利情况即：
车库回填严重滞后。
根据北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009）（第7.3.8条），考虑外围裙房或纯地下室基础宽度与主楼基础宽度比，将地下车库的平均荷载折算为土层厚度，取1.5m，作为基础埋深。
Esi—基础底面以下第i层土的压缩模量（Mpa）；
其中，桩底以上土层模量应修正E=ξEsi
ξ—复合地基压缩量的提高倍数，ξ=fspk/fak
zi、zi-1—基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离（m）；
αi、αi-1—基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数。
2）地基变形计算深度验算
Δs’≤0.025∑Δsi’=0.025s’
Δsi’—在计算深度范围内，第i层土的计算变形值（㎜）；
Δsn’—在有计算深度向上取厚度为Δz的土层计算变形值。
据表5.3.6，Δz取1m。
五.计算参数
查地勘报告，得土层参数如下：
土层参数
土层
压缩模量
（MPa）
重度
（KN/m3）
地基承载力标准值（KPa）
桩侧阻力标准值（KPa）
桩端阻力标准值（KPa）
1
11.8
20.4
/
11
2
17.5
170
45
21
5.3
19.8
100
22
9.8
19.9
130
40
23
10
35
24
3.3
19.1
90
3
22.5
220
55
31
8.4
20.1
50
32
15.8
20.3
200
33
4.6
18.9
4
30
300
65
800
41
9
19.7
180
42
5.4
18.8
150
43
20.5
5
19
60
700
51
11.4
600
52
18.7
160
500
53
35.6
260
54
1000
6
15.1
20.9
61
62
13.2
六.CFG桩计算书
6.1CFG桩通用参数设计
1）设计要求：
主楼承载力要求达到230KN/m2，核心区承载力要求达到560KN/m2，最终沉降量不大于5cm，倾斜变形许值可为0.0015。
2）计算通用数据：
1、±
0.00标高为25.5m。
2、基础埋深为-7.3m,相当于绝对标高为18.2m，
3、褥垫层厚度为200mm，桩顶标高为17.82m
4、桩径取D=410mm（北京地区一般选取φ400~450之间）
5、桩身截面积为Ap=πr2=3.14×
0.2052=0.132m2
6、桩身截面周长Up=πD=3.14×
0.41=1.287m
7、土的重度γ0—近似取20KN/m3
8、槽底位于②层，②层地基承载力为170KN/m2
9、桩间土承载力折减系数β—取0.85
10、桩间距：
宜取3~5倍桩径，经试算满足设计要求的前提下，取大值。
11、基础宽度的承载力修正系数ηb—取0.3
12、基础深度的承载力修正系数ηd—取1.5
13、承载力修正时基础底面宽度b—取6m
14、基础底面以下土的平均重度γ—取10KN/m2
15、基础面积为35.4×
35.4m2。
6.25#楼CFG桩复合地基设计
6.2.15#主楼位置（边缘区）
1、土层参数
根据17#勘察孔取值，该层具有代表性，并作为相对最不利地层考虑计算。
依据《地质勘察报告》，土层参数如下：
土层厚度
Li（m）
桩侧阻力标准值qsik（KPa）
桩端阻力标准值qpk（KPa）
Es（MPa）
1.6
4.4
5.5
2.08
0.93
1.2
16.1
2、CFG桩参数
根据土层分布，较好的持力层为④层，有效桩长取10.5m，桩端进入持力层的最小深度为4.5m，桩径0.41m，桩间距1.7m。
地面标高21.82m，水位标高19.62m。
基础埋深h=3.8m。
车库一侧等效土层埋深h’=7.3-6.8+1.5=2m。
3、单桩承载力计算
Rk=up×
Ap=1.287×
[45×
1.6+55×
4.4+65×
4.5]+800×
0.132
=886.77KN
Ra=Rk/2=886.77/2=443KN
4、CFG桩复合地基承载力计算
fspk=mRa/Ap+β（1-m）fsk=0.04568×
443/0.132+0.85（1-0.04568）×
=291.3Pa
其中：
m=Ap/1.72=0.132/2.89=0.04568
5、复合地基承载力特征值深宽修正后
fa=fspk+ηb*γ*（b-3）+ηd*γ0*（d-1.5）
=291.3+0.3×
10×
（6-3）+1.5×
15.79×
（3.80-1.5）
=355KPa≥230KPa满足承载力要求
6、桩身强度计算
fcu≥3Ra/Ap=3×
443÷
0.132=10066KPa=10.1MPa
CFG桩身混凝土强度选用C20
7、确定褥垫层厚度
选取褥垫层厚度:
200mm。
8、沉降计算
采用10.5m的CFG桩进行地基加固，置换率为0.04568。
复合地基压缩量的提高倍数ξ=fspk/fak=355/170=2.088
修正后土层压缩模量：
土层号
压缩模量（MPa）
修正后（MPa）
36.54
46.99
62.65
基础埋深（三面临车库，一面基坑边坡）：
h=（3×
2.0+1×
3.8）/4=2.5m
基底附加压力：
po=230-h×
γ0=230-2.5×
20=180KPa
Δs’≤0.025∑Δsi’=0.025s’
压缩层厚度为基底以下32.82m。
压缩模量当量值Es=∑Ai/∑（Ai/Esi）=18.73MPa
沉降计算经验系数ψs=0.25。
（应该如何取值？
）
s=ψs*s’=ψs*∑（po/Esi*（zi*αi-zi-1*αi-1））
=0.25*{（180/36.54*（1.6*0.9985-0）+180/46.99*（6*0.990-1.6*0.9985）+180/62.65*（10.5*0.968-6*0.99）+180/30*（11.5*0.959-10.5*0.968）+180/11.4*（13.58*0.941-11.5*0.959）+180/19*（14.51*0.935-13.85*0.941）
+180/35.6*（15.51*0.928-14.51*0.935）+180/40*（16.71*0.911-15.51*0.928）+180/15.1*（32.82*0.726-16.71*0.911）
=46.88mm<
50mm
满足沉降要求
6.2.25#主楼核心区
根据16#勘察孔取值，依据《地质勘察报告》，土层参数如下：
2.21
3.8
2.2
0.9
1.0
0.6
1.4
11.11
根据土层分布，较好的持力层为54层，有效桩长取16.5m，桩端进入持力层的最小深度为1m，桩径0.41m，桩间距1.35m。
地面标高21.81m，水位标高19.11m。
基础埋深h=3.79m。
2.21+55×
3.8+65×
5.4+55×
2.2+60×
0.9+60×
1+60×
0.99]+1000×
=1360.57KN
Ra=Rk/2=1360.57/2=680KN
fspk=mRa/Ap+β（1-m）fsk=0.0724×
680/0.132+0.85（1-0.0724）×
=507.3Pa
m=Ap/1.352=0.132/1.8225=0.0724
=507.3+0.3×
17.12×
（3.79-1.5）
=575.1KPa≥560KPa满足承载力要求
680÷
0.132=15454.5KPa=15.5MPa
采用16.5m的CFG桩进行地基加固，置换率为0.0724。
复合地基压缩量的提高倍数ξ=fspk/fak=575.1/170=3.383
59.2
76.12
101.49
38.57
64.28
120.43
135.32
基础埋深：
h=3.79m
po=560-h×
γ0=560-3.79×
20=484.2KPa
压缩层厚度为基底以下29.82m。
压缩模量当量值Es=∑Ai/∑（Ai/Esi）=43.02MPa
沉降计算经验系数ψs=0.2。
=0.2*{（484.2/59.2*（2.21*0.994-0）+484.2/76.12*（6.01*0.926-2.21*0.994）+484.2/101.49*（11.41*0.767-6.01*0.926）+484.2/38.57*（13.61*0.706-11.41*0.767）+484.2/64.28*（14.51*0.683-13.61*0.706）+484.2/120.43*（15.51*0.658-14.51*0.683）+484.2/135.32*（16.50*0.635-15.51*0.658）+484.2/40*（16.71*0.630-16.50*0.635）+484.2/15.1*（17.31*0.617-16.71*0.630）+484.2/13.2*（18.71*0.588-17.31*0.617）+484.2/15.1*（29.82*0.545-18.71*0.588）
=27.7mm<
满足沉降要求，满足沉降差要求
升级会员 