【正文】 4=7, =7, =9, =11p p p pN N N N 由于受建筑物尺寸的影響，實際布樁為： 1 2 3 4=8, =9, =10, =11p p p pN N N N 樁間距 *，正方形和三角形布置，共布置 136 根 . 復合地基承載力 驗算 對于 5樓 來說， 第一 類尺寸基礎(chǔ)的 實際布樁后的面積置換率 ， 8 3 .1 4 0 .0 4= = 0 .0 8 23 .5 3 .5m ??? 由此 帶入式（ 42） 可求得其復合地基承載力 , 0 . 0 8 2 3 4 9 . 7= + 0 . 7 5 ( 1 0 . 0 8 2 ) 1 5 0= 3 3 1 . 43 .1 4 0 . 0 4s p kf K P a? ??? 同理可求得第二、三、四類尺寸實際布樁后的復合地基承載力分別為：,大于 280KPa， 均大于 280KPa,滿足承載力要求。 對于 5樓， 其單樁承載力 = KN ， 帶入上式可 解得， m=； =3 .1 4 0 . 4 ( 3 1 0 . 4+ 1 9 1 . 6+ 2 8 1 . 4+ 3 1 2 .1 + 2 7 0 . 8 + 3 0 2 . 2 ) + 3 .1 4 0 . 0 4 4 0 0=3 4 9 . 7aR KN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 16 同理對于 對于 6樓，其單樁承載力 = KN ， 可 解得， m=。 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 15 對于 5樓 來說，其單樁豎向 承載力 ： 6樓 的單樁豎向 承載力 ： 39 K N ? ????????????????? ）（R 復合地基面積置換率 由公式 ? ?, 1asp k skpmRf m fA ?? ? ? 其中， ,spkf — 復合地基承載力特征值（ aKP ） skf — 處理后樁間承載力特征值（ aKP ）， 宜按當?shù)亟?jīng)驗取值，如無經(jīng)驗時，可取天然地基承載力特征值（ aKP ）； m — 面積置換率； pA — 單樁截面面積（ 2m ）； ? — 樁間土承載力折減系數(shù)，宜按地區(qū)經(jīng)驗值取值，如無經(jīng)驗時可取 ? =～ ,天然地基承載力 高時取大值 ； 可推得 , = sp k ska skPffmR fA??? (42) skf 取 天然地基承載力特征值（ aKP ）。 單樁豎向承載力 計算 由公式 1na p si i p piR u q l q A???? （ 41） 式中 pu —— 樁的周長（ m）； n—— 樁長范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)； siq 、 pq —— 樁周第 i 層土的側(cè)阻力、樁端阻力特征值（ kPa） il —— 第 i 層土的厚度（ m）。 根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 GB50072021和《建筑地基處理規(guī)范》 JGJ699 以及當?shù)氐脑O(shè)計經(jīng)驗確定出：有效樁長為 ，保護樁長不小于 。 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 14 第四章 CFG 樁設(shè)計 各層土承載力特征值 根據(jù)勘察結(jié)果知本工程設(shè)計要求復合地基承載力不小于 280kPa， CFG 樁有關(guān)設(shè)計參數(shù)見下表。此時樁承擔的荷載太小，實際上復合地基中樁的設(shè)置已失去意義。這時，能夠充分發(fā)揮樁間土的承載能力。好處是建筑物的沉降量小。 褥墊層的合理厚度選擇很重要。 （ 4） 調(diào)整樁、土水平荷載的分擔 試驗表明，褥墊厚度越大，樁頂?shù)乃轿灰圃叫?，即樁頂承受的水平荷載越小。 （ 2） 調(diào)整樁、土荷載分擔比 當荷載一定時，褥墊層越厚土承擔的荷載越多；褥墊層厚度一定時，荷載越大，樁承擔的荷載所占比例增大。在給定 荷載作用下，樁承受較多的荷載，隨著時間的增加，樁發(fā)生一定的下沉，荷載逐漸向土體轉(zhuǎn)移。 褥墊層設(shè)計基本理論 褥墊層技術(shù)是 CFG樁復合地基的一個核心技術(shù)，復合地基的許多特性都與褥墊層有關(guān)。 CFG 樁的布樁數(shù) 原則上 CFG 樁只可布在基礎(chǔ)范圍內(nèi)，樁的數(shù)量可按下式確定： 11p pmAN A? （ 35） 公式中 m — 面積置換率； A — 基礎(chǔ)面積； pA — 樁端截面積； pN — A 面積范圍內(nèi)的布樁數(shù)。 （ 5）褥墊層厚度及材料：褥墊層厚度一般取 1030cm 為宜，當樁徑和樁間距過大時，結(jié)合對土性的考慮，褥墊厚度還可適當加厚。一般設(shè)計要求的承載力大時 s 取小值，但考慮施工時相鄰樁之間的影響，就施工而言希望采用大樁距大樁長，因此 s 的大小應(yīng)綜合考慮。 （ 2）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(shè)備，一般設(shè)計樁徑為 350600mm。 CFG 樁復合地基設(shè)計參數(shù)及參數(shù)的確定 設(shè)計主要確定 6 個設(shè)計參數(shù)，分別為樁長 、樁徑、樁間距、樁體強度、面積置換率和褥墊層厚度。復合土層的模量等于該天然地基模量的 ? 倍，加固區(qū)和下臥區(qū)土體內(nèi)應(yīng)力分布采用各向同性均勻的直線變形體理論。 在工程中，應(yīng)用較多且計算結(jié)果與實際符合較好的變形計算方法是復合模量法 ??6 。 ③復合地基變形計算過程中，在復合土層范圍內(nèi)，壓縮模量很高時，可能滿足下式： nniiss?? ? ?? (33） 要求，若計算到此為止，就漏掉了樁端以下土層的變形量，因此，計算時計算深度必須大于復合土層的厚度?！督ㄖ鼗幚砑夹g(shù)規(guī)范》 JGJ792021 規(guī)定水泥粉煤灰碎石樁復合地基應(yīng)進行地基變形驗算，這與現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007變形控制的設(shè)計思想是相一致的。 綜合考慮以上情況，結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，水 泥粉煤灰碎石樁復合地基承載力可用公 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 9 式 ? ?, 1asp k skpmRf m fA ?? ? ? (31) 其中， ,spkf — 復合地基承載力特征值（ aKP ） skf — 處理后樁間承載力特征值（ aKP ）， 宜按當?shù)亟?jīng)驗取值，如無經(jīng)驗時，可取天然地基承載力特征值（ aKP ）； m — 面積置換率； pA — 單樁截面面積（ 2m ）； ? — 樁間土承載力折減系數(shù)，宜按地區(qū)經(jīng)驗值取值，如無經(jīng)驗時可取 ? =～ ,天然地基承載力高時取最大值； 進行估算： 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致占了較大的比例。 ④樁和樁間土承載力的發(fā)揮都與變形有關(guān)，變形小時，樁和樁間土承載力的發(fā)揮都不充分。 ②樁對樁間土有約束作用，使土的變形減少；在垂直方向上荷載水平不大時，對土起阻礙變形的作用，使土沉降減少；荷載水平高時起增大變形的作用。復合地基承載力 不是天然地基承載力和單樁承載力的簡單疊加，需要對如下的一些因素予以考慮。目前復合地基承載力的計算公式比較多，但應(yīng)用普遍的是將樁間土承載力和單樁承載力進行合理組合疊加 。顯然與傳統(tǒng)的樁基設(shè)計思想相比，樁的數(shù)量可以大大減少，再加上 CFG 樁不配筋，大大降低了工程造價。由于 CFG 樁復合地基置換率不高，基礎(chǔ)下樁間土的面積所使用的樁間土承載力是一個不小的數(shù)值。 CFG 樁復合地基通過褥墊層與基礎(chǔ)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。 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 8 第三章 CFG 樁 復合地基 設(shè)原理 CFG 樁復合地基設(shè)計 基本 理論 CFG 樁處理軟弱地基的設(shè)計原則是充分發(fā)揮樁間土和樁體的承載力，從而達到提高地基承載力和減少變形的目的。也可以采用長螺旋鉆管內(nèi)泵壓 CFG 樁施工工藝，施工噪音低，無泥漿污染，成孔制樁不產(chǎn)生振動。樁長從幾米到近 30 米，全樁長發(fā)揮樁的側(cè)阻力，樁承擔的荷載占總荷載的百分比可在 40%75%之間變化，使得復合地基承載力提高幅度大，并且有很大的可調(diào)性。另外 CFG 樁的應(yīng)用范圍很廣，既適用于條形基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)，也適用于筏基、箱形基礎(chǔ)。 CFG 樁復合地基 (Cement Fly— ash Gravel Piles and Composite Foundation)是在碎石 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 7 樁的基礎(chǔ)上開發(fā)的，與其它復合地基處理方式相比， CFG 樁復合地基有著施工速度快、工期短、質(zhì)量容易控制、工程造價低、有利保護環(huán)境等優(yōu)點。復合地基既不同于天然地基，也不同于樁基。隨著地基處理技術(shù)的發(fā)展，復合地基的概念得到了很大的擴展。綜上述，攪拌樁的技術(shù)經(jīng)濟指標在工業(yè)與民用建筑的地基處理中并 不理想 ，故本文沒有選擇此種樁基進行分析。 但是 水泥土攪拌樁工藝的自身缺陷，較大樁徑所提供的承載力較小， 而且 攪拌樁上的條基或筏基又高于樁基承臺梁，因此，在許多情況下，其綜合造價往往高于夯擴樁、沉管樁、預制樁或石灰樁及 CFG 樁復合地 基。 深層攪拌水泥土樁 分析 深層攪拌水泥土樁自上世紀八十年代在我國開始應(yīng)用以來，應(yīng)用領(lǐng)域得到很大的拓展，該技術(shù)具備施工速度快，對環(huán)境影響小，可施工不同形狀的加固體等優(yōu)點 ， 大量用于公路、鐵路、機場的軟弱地基加固，深基坑工程中的支擋防滲工程，以及 8 層以 下的多層建筑物的地基處理。 按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》要求，經(jīng)寬深修正后承載力標準值公式為： ? ? ? ?3 0 .5a a k b d mf f b d? ? ? ?? ? ? ? ? （ 21） 式中： af — 修改后的承載力標準值， KPa ； akf — 地基承載力標準值， KPa ； b? ， d? — 基礎(chǔ)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(chǔ)底面寬度，當寬度小于 3m 時按 3m 考慮，大于 6m 時按 6m 考慮； d — 基礎(chǔ)埋置深度，自室外地面算起；在填方整平地區(qū) ,可自填土地面標高算起 ,但填土在上部結(jié)構(gòu)施 工后完成時 ,應(yīng)從天然地面標高算起。 土層物理力學性質(zhì) 勘查報告可得到設(shè)計所需要的土 層 的物理力學性質(zhì) 指標 ，見下表： 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 4 表 11 各圖層物理力學性質(zhì)表 土層編號 壓縮模量 Es（ MPa） 樁側(cè)阻力標準 值 qsi （ kPa） 樁端阻力標準值 qp（ kPa） 分層承載力標準值 fka （ kPa） 2 31 150 3 19 100 4 28 130 5 31 190 6 27 160 7 25 30 800 250 ○ 7 1 27 400 170 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 5 第二章 地基 方案分析 天然地基分析 根據(jù)設(shè)計院提供的資料， 5 樓 、 6 樓 基底壓力 標準值 為 280kPa。 場地土類型、建筑場地類別 場地自然地表以下 20m 深度以內(nèi)土層的等效剪切波速值 為 vse =，該值在140m/s 及 250m/s 之間，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，該區(qū)覆蓋層厚度大于 50m，建筑