CFG樁復(fù)合地基設(shè)計

1、目 錄1、前言 . - 1 -2、場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 . - 1 -2.1場地位置及地形地貌 . - 1 - 2.2地基土構(gòu)成及土性特征 . . - 1 -2.3水文地質(zhì)條件 . - 3 -3、 CFG 樁復(fù)合地基設(shè)計 . . - 3 -3.1設(shè)計說明 . - 3 - 3.2設(shè)計依據(jù) . - 4 - 3.3 CFG樁主要設(shè)計參數(shù) . - 4 - 3.4 CFG樁設(shè)計計算 . - 4 - 3.5 CFG樁施工深度的確定 . . - 5 -3.6褥墊層 . . - 5 -4、施工工藝 . . - 6 -5、復(fù)合地基檢測 . . - 6 -6、沉降監(jiān)測 . . - 6 -7、附加說明 . .

2、 - 6 - 附件:1、 CFG 樁復(fù)合地基計算書 3頁2、 CFG 樁平面布置圖 1張 圖號 01-013、 CFG 樁布樁標(biāo)注詳圖 1張 圖號 02-011、前言四川蓉錦東房地產(chǎn)開發(fā)有限公司投資興建的“成都市錦江區(qū)獅子山二區(qū)新建社區(qū)服務(wù)中心、農(nóng)貿(mào)市場、 文化活動中心等公共配套設(shè)施項目” ,由四川宏吉建筑設(shè)計有限公司設(shè)計,中節(jié)能建設(shè)工程設(shè)計院有限公司 完成了詳勘階段的巖土工程勘察, 因基底下地基土層的承載力較低, 不能滿足上部荷載要求, 需進(jìn)行加固處 理, 處理措施采用 CFG 樁復(fù)合地基, 要求復(fù)合地基的承載力 f spk 260kPa , 復(fù)合地基壓縮模量 15MPa 。 受建 設(shè)單位委

3、托,我公司承擔(dān) CFG 樁復(fù)合地基的專項設(shè)計。該項目由 2棟 6F 層建筑及地下室組成,凈用地面積:10000.02 m2,總建筑面積 : 31070.92 m2。各建筑 物主要設(shè)計參數(shù)見下表 1。擬建工程概況一覽表 表 1 2、場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件2.1場地位置及地形地貌擬建場地位于成都市錦江區(qū)獅子山二區(qū), 四川蓉錦東房地產(chǎn)開發(fā)有限公司致瑞雅苑東側(cè), 省農(nóng)科院西側(cè), 地理環(huán)境優(yōu)越,交通十分便利。場地目前為耕地及民房拆遷地, 原始地形總體呈臺階狀, 地勢開闊, 地面絕對標(biāo)高為 492.27496.55m 。 場地地貌單元屬岷江水系一級階地與二級階地的過渡地帶。 2.2地基土構(gòu)成及土性特征

4、根據(jù)勘察報告,場地內(nèi)地基土層自上而下劃分為:第四系全新統(tǒng)(Q 4ml 人工填土層、第四系全新統(tǒng) 沖積(Q 4al粘性土、粉土和砂層,第四系全新統(tǒng)沖洪積(Q 4a l +pl卵石層、白堊系中統(tǒng)灌口組基巖(K 2g 。 其中各工程地質(zhì)層又按土的狀態(tài)、 顆粒組成或風(fēng)化程度等差異, 進(jìn)一步劃分出若干亞層。 各巖土層 的野外特征如下:(1第四系全新統(tǒng)耕土層(Q 4ml 耕土 1:褐黃褐黑色, 松散, 濕。 主要成分為粉質(zhì)粘土, 含大量植物根系及有機(jī)質(zhì)。 厚度為 0.50.7m 。 第四系全新統(tǒng)沖積粘性土層及細(xì)砂層(Q 4al+pl :可塑粉質(zhì)粘土 1:黃褐、灰褐色,濕,可塑,含多量鐵錳質(zhì)結(jié)核,切面稍有光

5、澤,干強(qiáng)度及韌性中等, 場地內(nèi)普遍分布。厚度為 0.74.0m 。軟塑粉質(zhì)粘土 2:黃褐、灰褐色,濕飽和,軟塑,含多量鐵錳質(zhì)結(jié)核,切面有稍光澤,干強(qiáng)度及韌 性中等,厚度為 0.95.0m 。 第四系全新統(tǒng)沖積(Q 4al 粉土和砂層粉土 1:灰黃、褐灰色,濕,稍密中密,含氧化鐵,鐵錳質(zhì),切面無光澤,搖震反應(yīng)中等,干強(qiáng)度 及韌性低。細(xì)砂 2:青灰色,濕,松散,主要由石英、長石、云母碎片及暗色礦物組成。 第四系全新統(tǒng)沖洪積卵石層(Q 4al+pl松散卵石 1:青灰色、灰色,濕飽和,卵石含量 5560%,粒徑一般 2040mm ,最大大于 80mm ,磨 圓度較好, 多呈亞圓形。 巖性主要為巖漿巖及

6、變質(zhì)巖, 少量沉積巖。 孔隙間充填物主要為砂粒及礫石。 局部地段夾砂薄層。稍密卵石 2:黃灰、灰色,濕飽和,巖性主要為巖漿巖及變質(zhì)巖,少量沉積巖。卵石含量 65%左右, 粒徑一般 3060mm ,最大大于 100mm ,磨圓度中等。個別卵 石 強(qiáng) 風(fēng) 化 成 碎顆 粒。 孔隙間充填物主要為砂粒及 礫石,含少量漂石。中密卵石 3:灰、黃褐、灰黃等色,濕飽和,巖性主要為巖漿巖及變質(zhì)巖為主,少量沉積巖。卵石 含量 70%左右,粒徑一般 3060mm ,最大大于 120mm ,磨圓度較好,多呈圓亞圓形?？紫堕g充填 1520%的砂粒及礫石,含少量漂石。密實卵石 4:黃灰淺灰色, 濕飽和, 巖性主要為巖漿

7、巖及變質(zhì)巖, 少量沉積巖。 卵石含量大于 70%,粒徑一般 50100mm ,磨圓度較好,多呈圓亞圓形?；旒s 1015%的砂、圓礫等,少量漂石。 白堊系灌口組砂質(zhì)泥巖層(K 2g :棕紅、紫紅色,巖性以泥巖與泥質(zhì)砂巖互層,礦物成分以粘土 礦物及長石、 石英為主, 砂泥質(zhì)、 粉細(xì)粒結(jié)構(gòu), 中厚層構(gòu)造, 巖層層面近于水平。 按風(fēng)化程度進(jìn)一步分為 2個亞層:全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖 1和強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖 2。全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖 1:巖體全風(fēng)化呈土狀,母巖結(jié)構(gòu)可辨,呈硬塑狀,裂隙發(fā)育,巖體破碎。鉆探取芯 多呈土狀,具塑性,沖擊鉆探易鉆進(jìn)。鉆探揭露厚度 0.51.3m 。強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖 2:原巖結(jié)構(gòu)較清晰,裂隙較發(fā)育,

8、巖體較破碎,巖性軟硬不均。鉆探取芯多呈碎塊, 錘擊聲悶, 手用力可折斷, 錘輕擊易碎, 底部沖擊鉆進(jìn)難以進(jìn)尺, 局部地段夾薄層全風(fēng)化。 場地內(nèi)普遍分布, 本次鉆探未揭穿。據(jù)現(xiàn)場鉆探、 原位測試及室內(nèi)巖土試驗結(jié)果, 將本次勘察深度范圍內(nèi)地基土按時代和成因劃分為 6個工程地質(zhì)層,即:第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml 、第四系上更新統(tǒng)沖積粘性土、粉土及砂層,第四系上更新統(tǒng)沖積砂卵石層(Q3al+pl 、白堊系灌口組砂質(zhì)泥巖層(K 2g 。其中各工程地質(zhì)層又按土的狀態(tài)、 顆粒組成或風(fēng)化程度等差異,進(jìn)一步劃分出若干亞層。(1第四系全新統(tǒng)耕土層(Q4ml 素填土2:褐黃褐黑色,松散,稍濕,成分以建渣、粘性

9、土為主。厚度為 1.94.6m 。(2第四系上更新統(tǒng)沖積粘性土層(Q3al+pl可塑粘土1:褐黃色。含鐵錳質(zhì)氧化物、鈣質(zhì)結(jié)核,充填有灰白色粘土礦物,裂隙發(fā)育。無搖振反應(yīng), 光澤反應(yīng)為光滑,干強(qiáng)度及韌性較高。硬塑粘土2:褐黃色。含鐵錳質(zhì)氧化物、鈣質(zhì)結(jié)核,充填有灰白色粘土礦物,裂隙發(fā)育,硬塑。第四系上更新統(tǒng)沖積粉質(zhì)粘土(Q3al+pl可塑粉質(zhì)粘土1:灰黃色,含氧化鐵、鐵錳質(zhì)。該層無搖振反應(yīng),稍有光澤,干強(qiáng)度及韌性中等,局部 夾灰白色高嶺土條帶。軟塑粉質(zhì)粘土 2:黃褐、灰褐色,濕飽和,軟塑,含多量鐵錳質(zhì)結(jié)核,切面有稍光澤,干強(qiáng)度及韌 性中等,局部夾灰白色高嶺土條帶。第四系上更新統(tǒng)沖積粉土及砂層(Q3

10、al+pl粉土1:灰黃色,濕,稍密中密,含少量氧化鐵、鐵錳質(zhì),局部底層為薄層粉砂,該層具輕微搖振 反應(yīng),無光澤,干強(qiáng)度及韌性低。細(xì)砂2:灰色、灰黃色。系長石、石英、云母細(xì)片、巖屑及暗色礦物等顆粒組成。松散。稍濕飽和。 局部地段分布。(5第四系上更新統(tǒng)沖洪積砂卵石(Q3al+pl松散卵石 1:灰色、黃灰色為主,濕飽和,巖性以巖漿巖及變質(zhì)巖為主,少量沉積巖。卵石含量小 于 55%,粒徑一般 2050mm ,磨圓度中等,卵石中充填 45%砂礫石。局部地段松散卵石中夾薄層砂。稍密卵石 2:灰色、 黃灰色為主, 濕飽和, 巖性以巖漿巖及變質(zhì)巖為主, 少量沉積巖。 卵石含量 55% 60%,粒徑一般 30

11、60mm ,最大大于 100mm ,磨圓度中等。部分卵石中等風(fēng)化,少部分卵石強(qiáng)風(fēng)化成碎顆粒 或砂粒。中密卵石 3:灰、黃灰、灰黃等色,濕飽和,巖性以巖漿巖及變質(zhì)巖為主,少量沉積巖。卵石含量 為 6070%左右,充填物為砂礫石。粒徑一般 3060mm ,最大大于 120mm ,磨圓度較好,多呈圓亞圓形。 卵石中等風(fēng)化,回旋鉆取樣時,部分中等風(fēng)化卵石被擊碎成角礫狀或砂顆粒狀。密實卵石 4:黃灰、 灰黃色, 濕飽和, 巖性主要為巖漿巖及變質(zhì)巖, 少量沉積巖。 卵石含量大于 70%,粒徑一般 50100mm ,磨圓度較好,多呈圓亞圓形。卵石中等風(fēng)化,回旋鉆取樣時,部分中等風(fēng)化卵石被 擊碎成角礫狀或砂顆

12、粒狀。 白堊系灌口組砂質(zhì)泥巖層(K 2g 與一級階地的白堊系灌口組砂質(zhì)泥巖層一致。上述各地層的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見下表 2。地基土物理力學(xué)指標(biāo)一覽表 表 2 2.3水文地質(zhì)條件據(jù)勘察報告,場地內(nèi)地下水主要是賦存于砂卵石土層中的孔隙潛水,以距離場地西北側(cè) 240m 左右的沙河河水、及大氣降水、上游地下水補(bǔ)給,水量豐富,水位變化主要受季節(jié)性控制,年變化幅度 1.5m 左右。 勘察期間為地下水豐水期,測得其穩(wěn)定水位埋深為 5.09.8米,相應(yīng)標(biāo)高為 486.38487.87m 。預(yù)計至枯 水期(111月份 ,地下水位將下降 1.5米左右。同時在粘性土層之上和粘性土層中存在少量的上層滯水, 受大氣降

13、水、 地表水 (如地勢低洼處、 水溝等 等滲透補(bǔ)給,其水位埋深差異較大,無統(tǒng)一的自由水面,對基礎(chǔ)施工影響較小。據(jù)勘察報告,場地內(nèi)砂卵石層的綜合滲透系數(shù)(k 可按 22m/d采用。本場地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性, 地基土對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。3、 CFG 樁復(fù)合地基設(shè)計3.1設(shè)計說明(1 處 理后的 CFG 樁復(fù)合地基應(yīng)同時滿足承載力和壓縮模量的設(shè)計要求,即復(fù)合地基的承載力 f spk 260kPa ,復(fù)合地基壓縮模量 15MPa 。 ;(2 因 場地內(nèi)地層變化大,樁端持力層層面起伏大,按各鉆孔計算的單樁豎向承載力特征值 Ra 差異較 大,

14、 根據(jù) Ra 值大小和樁間土層情況, 將場地分為 A 、 B 、 C 三個區(qū)進(jìn)行 CFG 樁復(fù)合地基計算, 各區(qū)具體情況為: A區(qū):樁間土層按細(xì)砂考慮, fsk=100kPa, Es=5.5MPa,單樁承載力取值 Ra=210.0kN;B區(qū):樁間土層按細(xì)砂考慮, fsk=100kPa, Es=5.5MPa,單樁承載力取值 Ra=240.0kN;C區(qū):樁間土層按軟塑粉質(zhì)粘土考慮 ,fsk=100kPa, Es=3.2MPa,單樁承載力取值 Ra=240.0kN。 (3 C FG 樁以稍密卵石或中密卵石或密實卵石為樁端持力層,綜合考慮螺旋鉆在卵石層中成孔施工的影響因素,其樁端阻力特征值統(tǒng)一取值為:

15、qp=1200kPa,樁端進(jìn)入持力層的深度不少于 0.5m ;(4 樁 間土層的力學(xué)指標(biāo)按細(xì)砂取值,局部有軟塑粉質(zhì)粘土分布的區(qū)域按軟塑粉質(zhì)粘土取值;(5 因 各基礎(chǔ)的高度 h 不一致, CFG 樁單樁承載力計算時, 計算樁長自樁頂標(biāo)高最低的 CFG 樁起算, 即: 494.50-5.10-1.20-0.10-0.20=487.90m?；A(chǔ)埋深及碎石樁頂標(biāo)高一覽表 表 3 3.2設(shè)計依據(jù)1、 建設(shè)單位提供的 總平面圖 、 地下室基礎(chǔ)布置圖 、 基礎(chǔ)大樣及配筋圖 (設(shè)計說明中含地基處理 要求 、 墻體大樣圖 。2、國家、地方、行業(yè)規(guī)范規(guī)程建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 (JGJ 79-2012建筑地基基礎(chǔ)設(shè)

16、計規(guī)范 (GB 50007-2011 ;成都地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 (DB51/T5026-2001 ;建筑樁基技術(shù)規(guī)范 (JGJ94-2008;建筑抗震設(shè)計規(guī)范 (GB50011-20010;建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 (GB50202-2002;四川省建筑地基基礎(chǔ)質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)程 (DBJ51/T014-2013。3、 由中節(jié)能建設(shè)工程設(shè)計院有限公司提供的 成都市錦江區(qū)獅子山二區(qū)新建社區(qū)服務(wù)中心、 農(nóng)貿(mào)市場、 文化活動中心等公共配套設(shè)施項目巖土工程勘察報告 。3.3 CFG樁主要設(shè)計參數(shù)(1樁徑:400mm ;(2樁長:以樁端進(jìn)入持力層的深度不小于 0.50m 控制;(3樁體強(qiáng)度:

17、采用 C20商品混凝土;(4樁端持力層:稍密卵石層或中密卵石層或密實卵石層均可;(5樁間土層:按細(xì)砂考慮,局部為軟塑粉質(zhì)粘土;(6褥墊層:厚度為 200mm ,其材料用級配砂石,石子的最大粒徑不大于 30mm 。 3.4 CFG樁設(shè)計計算1、復(fù)合地基計算據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 (JGJ 79-2012 , CFG 樁復(fù)合地基承載力計算公式為: f spk =mR a /Ap + (1-m f sk式中 :f spk 復(fù)合地基承載力特征值(kPa ; 單樁承載力發(fā)揮系數(shù),經(jīng)驗取值 0.9;m 面積置換率 m=d2/de 2;d 樁身平均直徑;d e 一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效園直徑;R a

18、單樁豎向承載力特征值 (kN;A e 一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效園面積(m 2 ;A p 樁的截面積(m 2 ,樁徑 d=400mm; 樁間土強(qiáng)度折減系數(shù),取 0.9;f sk 處理后樁間土承載力特征值 (kPa;單樁承載力 R a 計算公式:R a =up =ni 1q si l i + p q p A p式中:u p -樁的周長(m ;n-樁長范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù);q si -樁周第 i 層土的側(cè)阻力特征值(kPa ;l i -樁長范圍內(nèi)第 i 層土的厚度(m q p -樁端端阻力特征值(kPa ,按 1200kPa 取值;p -樁端端阻力發(fā)揮系數(shù),經(jīng)驗取值 1.0;成都市錦江區(qū)獅子山

19、二區(qū)新建社區(qū)服務(wù)中心、農(nóng)貿(mào)市場、文化活動中心等公共配套設(shè)施項目 CFG 樁復(fù)合地基施工圖設(shè) 計報告 4、施工工藝 （一）施工流程 測量放孔螺旋鉆機(jī)就位砼泵車架設(shè)連接鉆孔至要求深度泵車壓入砼、 旋轉(zhuǎn)提 升鉆桿至樁頂控制標(biāo)高為止。 （二）施工要求 （1）測量放線：根據(jù) CFG 樁布樁標(biāo)注詳圖（02-01）準(zhǔn)確測放樁位，并經(jīng)建設(shè)單位和監(jiān)理單位檢查認(rèn) 可后進(jìn)行施工。 （2）施工順序：CFG 樁應(yīng)間隔施工，間隔樁位在 2 個以上，以免出現(xiàn)竄孔現(xiàn)象。樁身砼澆灌完畢 24 小時后方可施工相鄰樁。 （3）樁端持力層：成孔達(dá)到要求深度后，須由具有工程經(jīng)驗的技術(shù)人員進(jìn)行樁端持力層鑒定，確保樁 端持力層的承載力達(dá)到設(shè)計要求； （4）當(dāng)孔深到達(dá)設(shè)計深度時，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)人員驗收后，向孔內(nèi)壓入砼，同時旋轉(zhuǎn)提升鉆桿。 （5）其他要求 a. 樁體材料為 C20 商品砼,骨料粒徑應(yīng)滿足泵送要求； b. 砼澆注時必須保證樁體密實度,以確保樁體與樁間土的充分結(jié)合,其充盈系數(shù)不應(yīng)小于 1.10； 5、復(fù)合地基檢測 據(jù)四川省建筑地基基礎(chǔ)質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)程 (DBJ51/T014-2013的規(guī)定，本工程 CFG 樁復(fù)合地基檢 測要求如下： （1） 檢測應(yīng)在施工結(jié)束 15 天（或樁身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求）后進(jìn)行。 （2） 抽取不少于總樁數(shù)的 10%共 354 根，采用低應(yīng)變法