CFG樁復(fù)合地基處理計(jì)算書一設(shè)計(jì)資料1.1工程地質(zhì)資料某大學(xué)博物館，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)長(zhǎng)度為40.5米，寬度為36.6米，埋深為3.8米，場(chǎng)地天然地基土的基本統(tǒng)計(jì)特征見表1，由于含有軟弱下臥層，須進(jìn)行地基處理，要求處理后的復(fù)合地基承載力特征值達(dá)到250kPa，選擇地基處理方案。表1場(chǎng)地天然地基土的基本統(tǒng)計(jì)特征序號(hào)土類型土層厚（m）容重（KN/m3）飽和容重（KN/m3）壓縮模量（MPa）承載力（KPa）1雜填土1.00018.33.00080.02粉土3.60018.58.000160.03粘性土1.80019.94.500125.04粘性土2.60020.87.700160.05粉土1.50018.36.500180.06細(xì)砂5.90019.519.515.000220.07粉土2.00019.719.78.300200.08粘性土1.70019.819.87.500200.01.2、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（1）選擇樁型、樁長(zhǎng)、樁徑、樁距、布樁方式（2）軟弱下臥層驗(yàn)算（3）地基變形驗(yàn)算（4）樁位平面布置圖需提交的報(bào)告：計(jì)算說明書和樁布置施工圖。計(jì)算說明書和樁基礎(chǔ)施工圖。建議圖紙采用A3幅面，表達(dá)要清楚；計(jì)算說明書一律用A4幅面；裝訂順序：封面（包含信息：《基礎(chǔ)工程》課程設(shè)計(jì)，專業(yè)班級(jí)，學(xué)號(hào)，姓名，日期）設(shè)計(jì)任務(wù)書，計(jì)算說明書，施工圖（圖紙折疊成A4大?。?。二、設(shè)計(jì)資料：基礎(chǔ)埋深為3.8m，持力層為第二層粉土，其下第三層土粘性土為軟弱下臥層，需進(jìn)行地基處理，CFG樁可廣泛用于加固填土，飽和及非飽和粘性土，松散的沙土，粘土等，因此采用CFG樁復(fù)合地基法進(jìn)行處理。2.1地基處理方法：CFG樁法2.2基礎(chǔ)參數(shù)：基礎(chǔ)類型：筏板基礎(chǔ)基礎(chǔ)長(zhǎng)度L:40.50m基礎(chǔ)寬度B:36.60m褥墊層厚度：300mm2.4樁參數(shù)：樁型選擇：采用CFG圓柱形樁布樁形式：正方形布置樁徑的選擇：CFG樁可只在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布置，樁徑宜取350mm-600mm，取樁徑為d=400mm樁距的選擇：樁距宜取3-5倍的直徑，即取1200-2000mm，取樁距為1600mm縱向間距：1.60m,橫向間距：1.60m樁長(zhǎng)選擇：樁長(zhǎng)取15.5m，樁頂面距基礎(chǔ)底面300mm，留作褥墊層樁身混凝土采用C20，抗壓強(qiáng)度：fcu=20.00MPa2.5確定樁數(shù)在長(zhǎng)邊方向n1=M+1=26.3牝26在短邊方向36.6n=1&+1=23.9，取n=23合計(jì)：n=23x26=598三、CFG樁復(fù)合地基驗(yàn)算3.1確定CFG單樁承載力：根據(jù)公式R=uTql+qAupsiippi=1查表，相關(guān)參數(shù)如表1所示土層號(hào)土的類別q(KPa)l(m)q(KPa)A(m2)2粉土500.5-3粘性土601.8-4粘性土702.6-5粉土451.5-6細(xì)沙805.9-7粉土502.0-8粘性土651.2600兀C,—x044單樁豎向承載力特征值計(jì)算R=0.4兀(0.5x50+60x1.8+2.6x70+45x1.5+80x5.9+50x2+65x1.2)u+10.42x6004=1372.18KN當(dāng)采用單樁載荷試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù)2,即-R承載力特征值R=項(xiàng)=686knCFG混合材料強(qiáng)度驗(yàn)算由《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002J220-2002)式9.2.7，得3R=3x686=16385KPaA兀x0.22Ra樁身混凝土抗壓強(qiáng)度fcu=20.00Mpa=20000KPafcu>3—Ap樁身砼強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。CFG樁復(fù)合地基承載力驗(yàn)算d2由《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》式7.2.8-2m=無計(jì)算d--樁身直徑,d=0.40md2ede--一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑de=1.13..櫥S=.13x\；1.50x1.50=1.69ms、s--樁縱向間距、橫向間距,s=1.60m、s=1.601、22、,2].、22，?d20.42一==0.0489d2(1.13s)2e以第2層土作為持力層，據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》=m—^+g(1-m)fg--樁間土承載力折減系數(shù)，取g=0.8Askp樁土面積置換率m=/spk九口-處理后樁間土承載力特征值(kPa),f；kT60kPa=mJ+g(1-m)fAskp-686—0.489x+0.8(1-0.0489)160=388.8KPa>250KPa丸x0.424滿足要求。/spk四、軟弱下臥層驗(yàn)算4.1第三層土驗(yàn)算。=25。，取基礎(chǔ)底面附加應(yīng)力P°=250KPa第三層土頂面的自重應(yīng)力f=18.3x1+18.5x3.6=84.9KPa第三層土頂面的附加應(yīng)力Plbf—3z(l+2ztan0)(b+2ztan0)=250x4°.5x36.6=240.57KPa(40.5+2x0.8tan25)(36.6+2x0.8xtan25)fk=m?+g(1-m)f*p0.0489x686+0.8(1-0.0489)125=362-1KPa冗c,—x0.424經(jīng)深度修正后的復(fù)合地基承載力特征值f=f+M(d-0.5)a3spkdm=362.1+1.5x18.5x(4.6-0.5)=476KPaf+f=325.47KPa<f=476KPa滿足要求4.2第4層土驗(yàn)算4z(l+2ztan0)(b+2ztan0)==221.22KPaf=18.3x1+18.5x19.9=120.72KPa復(fù)合地基承載力特征值f=f+M(d-0.5)a3spkdm=552.53KPa滿足要求。五、處理后地基變形驗(yàn)算5.1確定沉降計(jì)算深度zn=15.8m5.2各層壓縮模量計(jì)算地基處理后的變形計(jì)算應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。復(fù)合土層的分層與天然地基相同，各復(fù)合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的&倍，Espi=&EsiEspi—復(fù)合地基處理范圍內(nèi)第i層土修正后的壓縮模量(MPa)Esi—復(fù)合地基處理范圍內(nèi)第i層土原始的壓縮模量(MPa)&值按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002J220-2002)式(9.2.8-1)確定各層處理后壓縮模量如表2：序號(hào)土類型厚度E/MPafk/KPafpk/KPagEpi/MPa1雜填土13802粉土3.68160388.82.43019.44

3粘性土1.8粘性土2.6粉土1.56細(xì)砂5.9粉土23粘性土1.8粘性土2.6粉土1.56細(xì)砂5.9粉土2粘性土1.74.57.76.5158.37.5125362.12.900160390.572.430180405.772.240220436.171.975200420.972.096200420.972.09613.0518.7114.5629.6317.4015.725.3計(jì)算分層沉降量根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)表K.0.1-2可得到平均附加應(yīng)力系數(shù)，各土層沉降量如表3所示：表3Z(m)libZbaZaZa-Zaiii-1i-1ES(MPa)si(mm)￡si(mm)0.31.10.0160.9960.290889.109.10.81.10.04410.80.50619.446.515.52.61.10.14212.62.230.342.157.65.21.10.2840.99525.22.62534.892.46.71.10.3700.99186.61.417.324116.412.61.10.6800.968812.25.63447.2163.614.61.10.8000.963614.071.8719.326.9190.515.81.10.8600.997214.960.1934.1194.5往上取院-1m，即Z=14.8m，經(jīng)計(jì)算這一土層的沉降量△s