【正文】 和后的混合固體，根據(jù)現(xiàn)場條件，均質(zhì)土可用成孔時(shí)取出來的土，而水泥，主要有 礦渣水泥與普通硅酸鹽水泥兩種，根據(jù)所選用的均質(zhì)土來選擇水泥。 復(fù)合地基承載力驗(yàn)算 根據(jù)公式 spkf =mpaAR +? ? ? skfm?1 與 m = 22ded 式中 spkf —— 復(fù)合地基承載力特征值， Kpa； m —— 面積置換率， m = 22ded ，其中樁徑 d =400mm，等效影響半徑 ed =，計(jì)算得 m =； ? —— 樁間土承載力折減系數(shù)，宜按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值，這里取用 ； pA —— 單樁 截面面積， m2， ； aR —— 單樁豎向承載力特征值， KN， aR =； skf —— 處理后樁間土承載力特征值， KPa，宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)可取天然地基土承載力特征值，這里按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取 160Kpa； 代入相關(guān)數(shù)據(jù)得 spkf =260KPa，滿足設(shè)計(jì)要求。但在設(shè)計(jì)工程中可按下式估算： pcua AfR ??? 31 式中 cuf —— 樁體混合料試塊邊長 150mm 立方體標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28 天立方體抗壓強(qiáng)度平均值， KPa，夯實(shí)水泥土樁的 fcu強(qiáng)度為 C4～ C6之間，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場試驗(yàn)配比，現(xiàn)確定為 cuf =6000Kpa； pA —— 樁體截面面積， m2， ； 所以 maxaR =1/3 6000 =。 第 19 頁 共 48 頁 樁長 l的確定 根據(jù)土層條件知，場地標(biāo)高以下不深處存在粘土層，承載力較高，可作為樁端持力層，但該層土以下有不厚的相對(duì)軟弱土層，為減小下臥層沉降變形量，應(yīng)穿越這些軟弱層，讓樁端坐落于松散或稍密卵石土層上，很厚，是較理想的樁端持力層，故初步確定樁長為 。樁通過側(cè)阻力和端阻力將荷載傳至深層土中，樁和土共同承擔(dān)荷載，使土中應(yīng)力區(qū)增大，從而提高地基的承載能力。 3 工程設(shè)計(jì)計(jì)算 夯實(shí)水泥土樁設(shè)計(jì)計(jì)算 加固機(jī)理 夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基適用于地下水位以上的粘性土、粉土、粉細(xì)砂土 、雜填土、素填土等復(fù)合地基處理 。 根據(jù)本工程建筑物的特點(diǎn)（六層磚混結(jié)構(gòu)）及場地條件，進(jìn)行夯實(shí)水泥土樁施工完全有一套當(dāng)?shù)睾唵蔚氖┕ぴO(shè)備與施工工藝，處理后不但滿足建筑物對(duì)復(fù)合地基承載力要求，地基最終變形值也在規(guī)范規(guī)定值內(nèi)，而且較經(jīng)濟(jì)。 工程可靠性分析 通過前面技術(shù)可行與經(jīng)濟(jì)合理分析對(duì)比，最后選出本工程地基加固處理方案為夯實(shí)水泥土樁。 1900= 用砂費(fèi)用： = 元 ? 材料費(fèi)用為： 元（即樁體材料價(jià)為 元 /m3） 機(jī)械費(fèi)： 元 /m3 = 元 人工費(fèi)： 元 /m3 = 元 鋪設(shè)墊層按 50元 / m3算 成樁費(fèi)： ++= 元 墊層費(fèi)： 50= 元 施工直接費(fèi)估算為： += 元， 夯實(shí)水泥土樁 估算工程量 加固總面積： ? ? ? ?? ? ???? = 制樁根數(shù)： 1385 根 制樁總長： 1385 = 樁總體積： 1385= 加固總體積： = 鋪設(shè)墊層體積： = m3 施工造價(jià)估計(jì) 樁體材料費(fèi)：根據(jù)查閱的相關(guān)資料及實(shí)際施工配比，選用水泥摻入比為 10%，則其費(fèi)用為：（ 元 /m32 元 /m3） = 元 人工費(fèi)： 元 /m3 = 元 機(jī)械費(fèi)： 元 /m3 = 元 墊層費(fèi)： 50= 元 第 18 頁 共 48 頁 施工直接費(fèi)估算： ++= 元 通過經(jīng)濟(jì)合理對(duì)比分析，三種方案干振碎石樁、水泥粉煤灰碎石樁、夯實(shí)水泥土樁估算造價(jià)分別約為 60萬元、 30萬元、 10萬元。 1000= 用水費(fèi)用： = 元 水泥用量： = 第 17 頁 共 48 頁 用水泥費(fèi)用： = 元 粉煤灰用量： = 用粉煤灰費(fèi)用： = 元 用卵石體積：（ ）247。 干振碎石樁 估算工程量 加固總面積： ? ? ? ? ? ?? ? 3)( ???????????????? 第 16 頁 共 48 頁 = 制樁根數(shù)： 2864 根 制樁總長： 2864 =21480m 樁總體積： 2864= 加 固總體積： = 鋪設(shè)墊層體積： = 施工造價(jià)估計(jì) 機(jī)械費(fèi)： 元 /m3 = 元 人工費(fèi)： 元 /m3 = 元 材料費(fèi)： 元 /m3 = 元 鋪設(shè)墊層費(fèi)按 50 元 /m3計(jì) 成樁費(fèi)： ++= 元 墊層費(fèi)： 50= 元 施工直接費(fèi)估算為： += 元，約 60 萬。 經(jīng)濟(jì)合理性分析 通過技術(shù)可行性分析，三種方 案都能滿足工程設(shè)計(jì)要求（承載力要求及沉降變形要求），僅此還不能選擇出更好的方案，須進(jìn)行下一步分析 —— 經(jīng)濟(jì)合理性分析。 水泥粉煤灰碎石樁（ CFG 樁）：樁徑 400mm，樁長 ，樁間距 ，沿基礎(chǔ)軸線下雙排布樁，面積置換率 ，樁總根數(shù) 1884 根，復(fù)合地基承載力達(dá) ，沉降變形量為 。 夯實(shí)水泥土樁沉降計(jì)算 具體計(jì)算過程見干振碎石樁沉降計(jì)算部分，最后結(jié)果為 ，滿足規(guī)范要求。 第 15 頁 共 48 頁 夯實(shí)水泥土的配合比 拌合料固化后的強(qiáng)度，無論何種土料，誰泥土的強(qiáng)度均隨著水泥摻合量的增加而增大，只 是減小不同，增大速率不等。由于場地土大部分為粘土，故水泥選用 礦渣水泥。 樁總根數(shù)計(jì)算 根據(jù)式子 N =pAAm 總? 代入面積置換率 m =，總面積 總A =，單樁截面面積 pA =，計(jì)算得樁總根數(shù)為 1385 根。 單樁影響面積 sA 計(jì)算 根據(jù)公式 sA =skspkpska ff AfR ?? ??? ?? 式中 aR —— 單樁豎向承載力值， KN， aR =； ? —— 天然地基土發(fā)揮能力系數(shù)，一般取 ～ ，這里取 參與計(jì)算； skf —— 處理后樁間土承載力特征值， KPa，宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)可取天然地基土承載力特征值，這里按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取 160Kpa； pA —— 樁體截面面積， m2， ； spkf —— 復(fù)合地基承載力特征值， KPa，設(shè)計(jì)要求 spkf ≥ 260Kpa； 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 sA =； 樁間距 S的確定 根據(jù)規(guī)范，夯實(shí)水泥土樁也是沿 基礎(chǔ)軸線布樁，本工程設(shè)計(jì)兩排布樁，大致呈等 第 14 頁 共 48 頁 邊三角形，則樁間距 S= SA =，初步確定為 。 單樁承載力 Ra計(jì)算 夯實(shí)水泥土樁的單樁承載力應(yīng)依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中樁基豎向承載力設(shè)計(jì)值和關(guān)于水泥土樁計(jì)算的有關(guān)資 料確定。 樁徑 d的確定 根據(jù)規(guī)范、土層條件與成孔設(shè)備，本工程設(shè)計(jì)樁徑為 400mm。它是界于柔性樁與剛性樁之間的一種樁體，是將水泥與土按一定的比例拌和后，填入已鉆好的孔中，分層夯實(shí)成樁，其作用原理是水泥與土經(jīng)過物理的、化學(xué)的作用形成強(qiáng)度達(dá)到 C4～ C6左右的固體樁體，同時(shí)水泥與樁周土通過膠結(jié)作用形成摩阻力，利用夯實(shí)水泥土樁樁體材料模量較高和具有良好的縱向傳遞荷載能力的特點(diǎn)，將上部荷載很好的傳遞到樁端處，使樁的端承效應(yīng)得以發(fā)揮。在試驗(yàn)過程中可具體調(diào)整。 則剩下的卵石與砂為 2200－ － =； 最后根據(jù)石屑率公式 ? =211GGG? 式中 1G —— 單方混合料中石屑用量， Kg，由于施工中用砂代替石屑了，故這里計(jì)算的為砂的用量， Kg； 2G —— 單方混合料中卵石用量， Kg； 這里取用石屑率 ? =， 計(jì)算得 1G =487Kg， 2G =。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 cuf = bcR （ WC － ） 式中 cuf —— 樁體混合料試塊邊長 150mm 立方體標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28 天立方體抗壓強(qiáng)度平均值， Kpa，取 cuf =6Mpa； bcR —— 水泥標(biāo)號(hào)，用 425水泥，抗壓強(qiáng)度值為 ； 第 12 頁 共 48 頁 C —— 單方水泥用量， Kg； W —— 單方用水泥量， Kg； 代入相關(guān)數(shù)據(jù)得單方水泥用量 C =， CW =。 布樁根數(shù) 根據(jù)式子 ?NpAAm 總? 式中 m —— 面積置換率， m =； 總A —— 樁加固面積， m2，總A =2； pA —— 樁截面面積， m2，pA =2； 計(jì)算得 ?N 1884 根。 樁體材料、褥墊層材料及鋪設(shè)厚度 根據(jù)規(guī)范及當(dāng)?shù)囟嗄甑氖┕そ?jīng)驗(yàn)，樁體材料中的粗骨料為含泥量小于 1%的 20～50mm 的級(jí)配卵石；墊層材料為粒徑小于 3cm 的級(jí)配砂卵石，鋪設(shè)厚度為 25cm。 pq —— 樁端端阻力特征值， KPa，由于樁端坐落于松散或稍密卵石層上，且經(jīng)重錘夯實(shí)，故取用 pq 為 2020KPa，計(jì)算得 aR =； 以上數(shù)據(jù)代入得 spkf =260KPa，滿足要求。 樁長 l的確定 由于各土層厚度變化較大，故取其每層土的平均厚度參與考慮，在有相對(duì)硬層（松散或稍密卵石層）埋藏不深，是較理想的樁端持力層，這樣設(shè)計(jì)樁長為 。 樁徑 d的確定 根據(jù)施工工藝和振沖器型號(hào)（ ZX－ 100 型）樁徑設(shè)計(jì)為 400mm。樁體骨干材料為碎石或卵石，石屑為中等粒徑骨料，可使級(jí)配良好，粉煤灰具有細(xì)骨料和低標(biāo)號(hào)水泥作用。 水泥粉煤灰碎石樁（ CFG樁）設(shè)計(jì) 加固機(jī)理： CFG 樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，由碎石、石屑（砂）、粉煤灰摻適量水泥加水拌合，用振動(dòng)沉管打樁機(jī)或其它成樁機(jī)具制成的具有可變粘結(jié)強(qiáng)度的樁型。 ⑧下臥層沉降計(jì)算 S2 根據(jù)公式 S2= s? ? ?111 ??? ?? iiiini siH ZZEP ?? 把上面所計(jì)算得的相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式計(jì)算得 S2=2mm。 ⑥查表確定沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù) s? 根據(jù)壓縮摸量當(dāng)量值查土力學(xué)表 53，內(nèi)差計(jì)算得 s? =。 ③確定分層厚度 h 滿足 h≤ ，約 。 帶入上式計(jì)算得 Hp =。； 其中壓力擴(kuò)散角的計(jì)算可根據(jù)下表確定：（單位：176。 ② 計(jì)算 S1 根據(jù)公式 ?1Sini spii HEP??10 與 00 pp ii ?? 式 中 ip0 —— 第 i層土的平均附加壓力， Kpa； spiE —— 加固區(qū)第 i 層土的復(fù)合摸量， KPa， ? ?? ? sspi EnmE 11 ??? ，根據(jù)地勘報(bào)告可求； iH —— 第 i層土的厚度， m； i? —— 第 i 層土的附加應(yīng)力系數(shù)，查土力學(xué)課本表 3— 10，具體 ip0 的計(jì)算結(jié)果見下表： 分層厚度 Z（ m） bZ/ i? Espi（ MPa） Poi（ KPa） Z=0 0 Z=1 Z=2 Z=3 Z=4 Z=5 Z=6 Z=7 最后計(jì)算得 S1=。 復(fù)合地基承載力各參數(shù)設(shè)計(jì) 根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對(duì)小型工程在無現(xiàn)場荷載試驗(yàn)資料時(shí)，初步設(shè)計(jì)可按下式估算復(fù)合地基承載力特征值： ? ?? ? skspk fnmf 11 ??? 與 22eddm? 式中 spkf —— 復(fù)合地基承載力特征值， KPa，設(shè)計(jì)要求 spkf ≥ 260Kpa； n —— 樁土應(yīng)力比，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)和 J