【文章內(nèi)容簡介】 000 1000 CFG 樁畢業(yè)設計 9 三、設計計算 天然地基方案分析 、荷載估算 擬建 8號樓 32 層，無地下室，剪力墻結構，每層荷載標準值按 17KN/m179。估算，地板按 30KN/m179。則估計地板平均壓力標準值為 kp aPk 5 7 4303217 ???? 。 、持力層的選擇 壓縮模量與壓縮系數(shù)成反比，壓縮模量越大壓縮系數(shù)越小，土的壓縮性越小，越適宜做地基。反之壓縮模量越小，土的壓縮系數(shù)越大，越不適宜做地基。由試驗資料可知第 3 層為高壓縮性土層，第 1 1 1 14層為低壓縮性土層，其余為中等壓縮性土層。由于第一層土層一般都被挖掉，所以不考慮。而第二層土層有地下水，第三層土層為高壓縮性土層，故不考慮。第四層土層為中等壓縮性土層，而且天然地基承載力標準值也很大，所以選擇第四層土層作為持力層。 、地基強度驗算 根據(jù)表 1的分析結論可得：第四層基礎深埋為 米，荷載相對較小，粉土④的承載力特征值為 100KPa,按《建筑地基基礎設計規(guī)范》要求，經(jīng)寬深修正后承載力特征值： ( 3 ) ( )a ak b d mf f b d? ? ? ?? ? ? ? ? ＝ 100＋ (20－ ) (63)＋ 2 [1 20＋ 2 (18－ )＋ 3 (18－ )]247。 (－ )=247KPa 574KPa 式中： af —— 修改后 的承載力特征值， KPa akf —— 地基承載力特征值。 KPa ,b? d? —— 地基寬度，埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土類查表確定； b—— 基礎埋深寬度，當寬度小于 3 米時按 3 米考慮，大于 6米時按 6米考慮； d—— 基礎買只深度，自室外地面算起 γ —— 基礎底面以下土的重度，地下水一下取浮重度； m? —— 基礎底面以上土的甲醛平均重度，地下水以下取浮重度。 經(jīng)計 算，天然地基強度不能滿足要求。故采用符合地基。 、符合地基方案分析 采用 CFG 樁，優(yōu)點是： CFG 樁復合地基粘結強度樁是復合地基的代表，目前多用于高層和超高層建筑中。 CFG 樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱 (即 cement fIyingash gravel pile)。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結強度樁，和樁間士、褥墊層一起形成復合地基。 CFG樁復合地基CFG 樁畢業(yè)設計 10 通過褥墊層與基礎連接，無論樁端落在一般土層還是堅硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強度和模量比樁間土大，在荷載作用下 ，樁頂應力比樁間士表面應力大。樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應減少了樁間土承擔的荷載。這樣，由于樁的作用使復合地基承載力提高，變形減小，再加上 CFG 樁不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料，大大降低了工程造價。 CFG 樁的設計步驟 、 承載力計算： 、確定持力層，有表 1 可得：選擇第 14層作為持力層。 樁徑 d:水泥粉煤灰碎石樁樁徑的確定取決于所采用的成樁設備，一般設計樁徑為 350—— 600mm。此處取 d=400mm。 Ppisipa AqlqR ?? ?? p? —— 樁的周長（ m)。 siq pq —— 樁周第 I層土的側阻力，樁端阻力特征值（ KPa） ,可按現(xiàn)行《建筑地基設計規(guī)范》 JB5007 有關規(guī)定選?。? il —— 第 i層土的厚度（ m）； 4 0 0 .8 1 .6 5 4 8 4 5 2 .0 2 6 0 6 5 2 2 5 53 .1 4 0 .47 0 2 7 0 4 4 5 8 6 0 23 .1 4 0 .2 0 .2 1 0 0 01800aR? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???????? ? ? ? ? ? ???? ? ? ?? 、樁體強度設計 )/(1 4 3 3 241 8 0 0 22 mK P adApRp a ????? )/(4 2 9 9 63 2mK P apf cu ?? ? 、面積置換率查資料可得公式如下： 2232 sdm ?? （ 按等邊三角形布距） 224sdm ?? （按正方形布距） CFG 樁畢業(yè)設計 11 2124 ssdm ??（按矩形布距） 注： s=3~5 倍樁徑 此處取等邊三角形布距 、符合地基承載力 kspf , 水泥粉煤灰碎石樁復合地基承載力可用下面的公式進行估算： skksp fmApm R af )1(, ??? ? 式中： kspf, —— 復合地基承載力特征值（ KPa）； skf —— 處理后裝見圖承載力特征值 (KPa)。 m—— 面積置換率； pA —— 單樁截面面積（ 2m ）； β —— 樁間土承載力折減系數(shù)，宜按地區(qū)經(jīng)驗取值，如無經(jīng)驗時，可取 β =，天然地基承載力高時去較大值； 當 s=3d，有上式可得 m=，算的 kspf , =（ KPa） 當 s=4d，有上式可得 m=，算的 kspf , =（ KPa） 當 s=5d，有上式可得 m=，算的 kspf , =（ KPa） 由于 CFG 樁復合地基置換率一般不大于 10%（參考《地基處理技術》）。所以當 s=3d 時不滿足要求。 、對承載力修正； )(0, ??? drff kspa *)(2*)(200 ??????r 當 s=3d，計算 af =（ KPa) 當 s=4d，計算 af =（ KPa) 當 s=5d，計算 af =（ KPa) CFG 樁畢業(yè)設計 12 由于 CFG 樁復合地基置換率一般不大于 10%（參考《地基處理技術》）。所以當 s=3d時不滿足要求。綜上所述：當 s=4d 時滿足要求； 、確定樁數(shù)； )(8 6 6 64)(19* 0 0*0 5 2 根???? ?pP AAmN 注： 由于受建筑物尺寸的影響，實際布樁時可能要比計算的多。 、 沉降計算 目前國內(nèi)許多地方發(fā)生的建筑物傾斜等事故，由地基變形不均勻所占了較大的比例。特別對于地基土巖性變化的，若只按承載力控制進行設計，將會出現(xiàn)變形過大或嚴重不均勻，影響建筑物正常使用。《 建筑地基處理技術規(guī)范》 GB50007變形控制的設計思想是相一致的。水泥粉煤灰碎石樁復合地基的變形計算應按現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》 GB50007，以下幾點需要說明： 、復合地基的分層與天然地基分層相同，大量工程實踐表明當荷載接近或達到復合地基承載力時，各復合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的ξ倍，ξ的值可按下式確定： ξ = ,spkakff 公式中： akf ———— 基礎底面下天然地基承載力特征值（ KPa） 。 、變形經(jīng)驗系數(shù)Ψ，對不同地區(qū)可根據(jù)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定，也可按照規(guī)范中相關表格查表確定。 、復合地基變形計算過程中，在復合土層中，壓縮模量很高時，可能滿足下式： Δ Sn≤ ∑Δ Si CFG 樁畢業(yè)設計 13 要求，若計算到此為止，就漏掉了以下土層的變形量，因此，計算時計算深度必須大于復合土層的厚度。 、進行模量選取時，復 合地基加固土層用復合模量計算變形，下臥層用天然地基壓縮模量計算變形，無論是加固土層還是下臥層都要用到勘察報告提供的不同土層天然地基模量。 在工程中，應用較多且計算結果與實際符合較好的變形計算方法是復合模量法。 計算時復合土層分層與天然地基相同。復合土層的模量等于該天然地基模量的 ξ倍 加固區(qū)和下臥區(qū)土體內(nèi)應力分布采用各向同性均勻的直線變形體理論。 CFG 樁復合地基沉降包括加固區(qū)土層沉降和下臥層土層沉降 ， S= ? ? ? ?121 1 1 11 1 1siEnnooi i i i i i i ii i n sippz z z zE? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ???? ? ??????? （ 3－ 6） 式中 ： 1n 加固區(qū)范圍內(nèi)土層分層數(shù)； 2n 沉降計算深度范圍內(nèi)土層總的分層數(shù)； op 對應于荷載效應準永久組合時的基礎底面處的附加壓力（ Kpa） ； Esi 基礎底面下第 i 層土的壓縮模量； 1iizz? 基礎底面至第 i 層土，第 i1 層土地面的距離 (m)。 1ii??? ?? 基礎底面計算點至第 層土，第 i 層土底面范圍內(nèi)平均附加應力系數(shù)， 可查表計算； 。s p kakff??? ? ?加 固 區(qū) 土 的 模 量 提 高 系 數(shù) ， ?沉降計算修正系數(shù)，根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定，也可采 CFG 樁畢業(yè)設計 14 用規(guī)范中相應表格的建議值。 下面計算 A 點的沉降量 A點的沉降量計算表 土 層 號 自基底往下深度 /LB Z/B i? 11iiiizz?????