居民楼cfg桩地基加固设计毕业论文

居民楼cfg桩地基加固设计毕业论文内容摘要：

— — 2 粉土 — 10 3 黄土状粉土 4 黄土状粉土 3 12 5 粉土 14 6 砾石 18 7 粉质粘土 8 粉质粘土 9 粉细砂 10 粉质粘土 持力层及桩长 根据地质勘察报告提供的地层剖面图分析，结合土层的特点，桩端设在 承载力相对较高的土层作为桩端持力层 ，这样可以较好的发挥桩端阻力，也可避免场地岩性变化大可能造成建筑物沉降的不均匀。 初步设定有效桩长为。 以第 9 层作为桩端持力层。 桩径 《建筑地基处理技术规范》 （ JGJ792020） 中 条要求，设计桩径 350~600mm，根据施工工艺及当地经验取设计桩径为 d=400mm。 桩间距 按照规范，桩间距取 3~5 倍桩径， 从施工角度考虑应尽量选用较大的桩距，以防止新 打桩对已打桩的不良影响，拟采用正方形布桩。 初步设定 桩间距 取 s=。 CFG 复合地基置换率 由《建筑地基处理技 术规范》中22eddm 计算。 D――桩身平均直径 ， d= De －一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径， de= s1s2= = s s2――桩纵向间距、横向间距 ， s1=、 s2= 22eddm = = 桩 数 根据正方形布桩确定桩数。 pp AAmn  pn 根据场地面积、桩径、桩距确定的桩数为 279274 根根，所以合格，实际布桩图见附图。 单桩竖向承载力特征值 R 表 3－ 3 土层承载力指标表 层号 土层名称 侧阻力特征值 (kPa) 端阻力特征值 (kPa) 3 黄土状粉土 70 760 4 黄土状粉土 60 740 5 黄土状粉土 70 620 6 砾石 50 720 7 粘土 60 670 8 粉质粘土 50 740 9 粉细砂 60 800 10 粉质粘土 59 700 （ 1）根据 《 建筑地基处理技术规范 》 JGJ792020（ P41），计算单桩承载力标准值 因无单桩荷载试验资料，首先计算单桩竖向极限承载力 Ra： 1na p si i p PiR u q l q A 式中 pu —— 为桩的周长（ m）； n —— 桩长范围内所划分的土层数； il —— 为第 i 层土的厚度（ m）； siq —— 桩周第 i 层土的侧阻力特征值（ kPa），可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》 (GB500072020)有关规定确定； pq —— 桩的端阻力特征值（ kPa），可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB500072020)有关规定确定。 mu p  22 mA p  经计算： Ra= （ 70 +60 3+70 +50 +60 +50 ） +800 = 单桩竖向承载力特征值 （ kN） 复合地基承载力特征值 由   skpas p k fmmARf  1 式中 spkf —— 复合地基承载力特征值（ kPa）； m —— 桩土面积置换率； Ra—— 单桩竖向承载力特征值； α —— 为桩间土强度提高系数，取α = PA —— 桩的截面积（ 2m ）  —— 桩 为桩间土 强度发挥度，β =，取β =。 skf —— 处理后桩间土承载力特征值（ kPa），宜按当地经验取值。 处理后桩间土承载力特征值 skf 340 kpa，单桩竖向承载力特征值 KNRa  ，桩的截面积 22 mA p  ， 根据设计要求， kP = 760kpa，所以 spkf ≥ 760kpa spkf = +1 () 340 = kpa≥ 691 kpa，复合 地基承载力符合 满足 设计 要求。 混凝土 桩体 强度 设计 3 acupRf A 式中 cuf —— 桩体混合料试块（边长 150mm立方体）标准养护 28d 立方体抗压强度平均值（ kPa）； aR —— 单桩竖向承 载力特征值； PA —— 桩的截面积（ 2m ）。 本工程中 ， KNRa  ， 22 mA p  得出下式 ： 3 acu pRf A =  根据表 34 所示， C35 混 凝土的抗压强度为 ，大于。 所以桩身混凝土选用 C35 即可满足强度要求。 表 34 混凝土强度设计值（单位 ） 强度种类 符 号 混凝土强度等级 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 轴心抗压 cf 轴心抗拉 tf 4 变形验算 复合土层的压缩模量 的确定 akspkff 式中 spkf —— 复合地基承载力特征值（ kPa）； akf —— 基础底面下天然地基承载力特征值（ kPa）。 经计算得  基底平均附加压力 基底平 均附加压力为： dPP   =( + + 3) = kpa 复合地基沉降计算 由 《 建筑地基基础设计规范 》 （ GB50007— 2020）得 ： Zn=b( ㏑ b) 确定基础中心的地基沉降计算深度： b= Zn=( ㏑ )= 该楼的地基最终沉降量 详见表 41 示。 表 4－ 1 复合土层沉降系数及沉降量计算表 自基底深度 /LB Z/B  iiaz 11  iiii azaz siE siE 4 = 4 = 4 = 4 = 4 = 4 = 4 = 4 = 由《建筑地基处理技术规范》 JGJ792020：  ii isi EA AE  = 式中， iA —— 附加应力系数沿土层厚度的积分值 表 42 沉降计算经验 s sE （ MPa） akfp 0 akfp  内差法得 s =    811091111 )()(nini siiiiisiiiiis E ZZPE ZZPS    式中 s—— 地基最终变形量（ mm）； 39。 s —— 按分层总和法计算出的地基变形量 (mm)； s —— 沉降经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，无地区经验时可采用《建筑地基基础设计规范》 (GB500072020)的数值； n —— 地基变形计算深度范围内所划分的土层数； 0p —— 对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力 (MPa)。 siE —— 基础底面下第 i 层土的压缩摸量（ MPa）； iz 、 1iz —— 基础底面至第 i 层土、第 i 1 层土底面的距离（ m）； i 、 1i —— 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。 经计算得最终沉降量 ：  = 式中： n —— 地基变形计算深度范围内所划分的土层数，其中 1― 0n 位于复合土层内 nn 10 位于下卧层内 算。 所以 s=50mm 满足要求。 5 褥垫层的设计 褥垫层的 设置 据有关试验资料表明，地基不设置褥垫层与设置一定厚度的褥垫层，其桩间土承担荷载的情况有明显区别。 如图 5图 52 所示。 常用铺设一定厚度一定级配的砂石、碎石或粗砂 、中砂形成厚度为 10～ 30 cm的褥垫层，使基础荷载向桩间土扩散，调整桩体和桩间土承担竖向荷载的比例，由此产生桩体与桩间土共同承担上部荷载的作用因此，设置褥垫层的基本原理主要体现在保证桩与桩间土共同承担荷载和均匀地基应力，减小地基沉降变形两个方面。 根据实际工程经验，考虑到技术上可靠，经济上合理，褥垫层厚度取 20cm为宜。 图 51 桩受力变化特征图 图 52 桩土应力变化特征图 褥垫层作用 （ 1）使桩、土共同承担竖向荷载 褥垫层设置后，能使桩体的顶部和桩端都有上下刺人变形条件，在给定荷载作用下，桩承担较多的荷载，随着时间增长，桩产生一定沉降，荷载逐渐向桩间土体转移，即使桩端地基士很好，桩端变形小，但桩顶也有向褥垫层刺人条件，所以有了褥垫层能保证桩土较好的共同承担外荷载。 (2)减小基础的应力集中 当褥垫层厚度趋于零时，近似钢筋混凝土桩和承台的作用，这时承台基础要验算冲切承载力。 加了褥垫层后起到扩散应 力作用，同时桩顶和桩间土应力之比值显著降低，随着荷载增加应力比趋于一常数。 (3)使基础底面压力分布更均匀 通过散体褥垫层的调整，随着荷载增加或变化，能使基底压力更均匀分布。 类似地震作用的水平荷载， CFG 桩复合地基主要是通过基础与褥垫层之间的摩擦力和基础侧面土压力承担，褥垫层又是散体结构，所以传递到桩体的水平力较小或为零，这就是桩体可不配筋的缘由。 褥垫铺设 为了调整 CFG 桩和桩间土的共同作用，宜在基础下铺设一定厚度的褥垫层，其铺垫厚度应严格按设计规定办理。 其材料多为粗砂、中砂或级配砂石，限制最大 粒么不超过 3cm。 施工时先虚铺，再采用静力压实，当桩间土含水量不大时也可夯实。 桩间土含水量较高，特别是高灵敏度土，要注意施工扰动对桩间土的影响，以避免产生橡皮土。 6 CFG 桩施工 大量工程实践表明， CFG 桩复合地基设计，就承载力而言不会有太大的问题，可能出问题的是 CFG 桩的施工。 CFG 桩复合地基于 1988 年提出并用于工程实践，一般有三种成桩施工方法 :即振动沉管灌注成桩 (适用于粉土、粘性土及素填土地基 )、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、中等密实以上的砂土 )和长螺旋钻孔管内泵 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 )。 CFG 桩复合地基，通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体配比，能使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性。 它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点，广泛应用于各类工程的地基处理和加固。 CFG 桩最常用的成桩施工方法有振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩两种方法。 因为本工程属于市内工程，附近有大量的居民，沉管法噪音太大，影响居民生活，也为确保 CFG 桩成桩质量，设计建设采用 长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工方法。 CFG 桩施工前的设备 施工前应准备下列资料和条件；。 图应注明桩位编号以及设计说明和施工说明。 、电话线、地下管线、构筑物及障碍物等调查资料。 “三通一平”条件。 施工技术措施包含以下内容 1. 材料供应计划。 标明所用材料的规格、技术要求和数量。 ，以复核地质资料以及设备、工艺 是否适宜，核定选用的技术参数。 ，若采用钢筋混凝土预制桩尖，需埋入地表以下 30cm左右。 打桩顺序有连打法、间隔跳打法，最好由现场试验来确定。 连打法易造成邻桩被挤碎 或缩颈隆起现象，但土层较硬时，在中间补打新桩，可能造成已打桩被震裂或震断。 在软土中，桩距较大时可采用隔桩跳打，但施工新桩时与已打桩间隔不少于 7 天；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用；满堂布桩时，应遵循“中间向四周”或“一边向一边”的原则。 复核测量基线，水准点及桩位、水泥粉煤灰碎石桩的轴 线定位点，检查施工场地所设的水准点是否会受施工影响。 振动沉管表面应有明显的 进尺寸标注，并以米为单位。 CFG 桩施工流程及技术要求 采用长螺旋钻孔、管内泵混合料灌注成桩的施工流程 原地面处理→测量放线→钻机就位→钻进至设计深度→停钻→泵送混合料→边泵边均匀拔管至桩顶→钻机移位。 (1)钻机就位 CFG 桩施工时，钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保 CFG 桩垂直度容许偏差不大于 1%。 (2)钻进成孔 钻孔开始时，关闭钻头阀门， 向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动钻机，开始钻进。 一般先慢后快，这样便于及时修正。 若发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。 钻进的深度取决于设计桩长，当钻头到达设计桩长预订标高是，于动力头地面停留位置相应的钻机塔身处做醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。 施工时还要考虑。