【正文】 GJ792020 規(guī)范， n取 ； 第 6 頁 共 48 頁 skf —— 處理后樁間土承載力特征值， KPa，宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗取值，如無經(jīng)驗可取天然地基土承載力特征值，這里按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗取 160Kpa； m —— 面積置換率，計算得 m=； d —— 樁體直徑， mm， d=800mm； ed —— 等效影響圓半徑， mm，布樁按等邊三角形布， de=； S—— 樁間距， m，計算得 S =，排距為 ； 初步確定樁間距 S=，排距為 ，此時 m =， 則得復(fù)合地基承載力 spkf =≥ 260KPa，滿足設(shè)計要求。 樁徑 d的確定 根據(jù)施工工藝和振沖器型號（ ZCQ30）樁徑設(shè)計為 800mm。 樁孔布置及加固范圍 根 據(jù)復(fù)合地基承載力特征值 fspk≥ 260KPa 的要求，場地工程地質(zhì)條件及基礎(chǔ)形式（條基），本工程擬采用等邊三角形滿堂布樁，并在基礎(chǔ)周邊線外布設(shè)二排保護(hù)樁的形式設(shè)計。 總之，碎石樁作為復(fù)合地基其加固作用，除了提高地基承載力、減小地基的沉降量和差異沉降外，還可用來提高土體的抗剪強(qiáng)度，增大土體的抗滑穩(wěn)定性。碎石樁的樁土應(yīng)力比一般為 3～ 5，與原天然地基相比，碎石樁復(fù)合地基承載力有所提高，壓縮摸量減小。 干振碎石樁設(shè)計 加固機(jī)理：在本工程中，由于粘土層厚度相對較厚，且其它層粘粒含量多，粒間結(jié)合力強(qiáng)，故碎石樁的作用不僅起擠密作用，還起置換作用。至于干振碎石樁、夯實水泥土樁及 CFG樁，各有各的優(yōu)點(diǎn)，就本工程而言，這三種加固處理方法都可行，但具體選用哪一種還得進(jìn)行技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工可靠三方面的嚴(yán)格對比分析，最后定出處理方案。而鋼筋混凝土預(yù)制樁，雖然樁不算長，屬短樁（ 10m）形式，但由于樁須穿過很厚的硬塑粘土層，含粘粒量挺大的粉土層及粉砂層，加上設(shè)備的限制，樁不能打到預(yù)設(shè)深度，再有樁 的材料費(fèi)用也挺大，故此法對本工程而言不可行。 第 4 頁 共 48 頁 由建筑結(jié)構(gòu)及場地土層條件知，可用的地基處理方法有： （ 1）強(qiáng)夯法，以素填土、粘土層為夯實對象； （ 2）鋼筋混凝土預(yù)制樁，以松散卵石層為樁端持力層； （ 3）干作業(yè)鉆孔灌注樁，以松散卵石層為樁端持力層； （ 4）干振沖碎石樁，以松散卵 石層為樁端持力層； （ 5）夯實水泥土樁，以粉質(zhì)粘土層為樁端持力層； （ 6） CFG樁，以松散卵石層為樁端持力層。） 壓縮摸 量 Es（ MPa） 變形摸量 E0（ MPa） 承載力特征值fspk（ KPa） 素填土 18 12 80 粘 土 73 17 230 粉質(zhì)粘土（ Q4al） 24 14 170 粉土（ Q4al） 18 11 100 粉土（ Q3al） 20 12 120 粉 砂 15 100 松散卵石 25 200 稍密卵石 35 350 中密卵石 40 570 密實卵石 50 50 900 2 工程方案的可行性論證與方案選定 根據(jù)勘察資料表明，擬建建筑物的 6～ 8樓地 基持力層起伏大，設(shè)計基礎(chǔ)地面有相對較軟弱層（主要為素填土）分布，其厚度和埋深變化較大，不能滿足設(shè)計要求，且甲方已提供了基礎(chǔ)形式（條形基礎(chǔ)）的設(shè)計，故用天然地基作基礎(chǔ)持力層不可行，即不另行設(shè)計基礎(chǔ)形式。 各土層力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 各土層物理力學(xué)指標(biāo) 項目 土名 天然重度 r （ KN/m3） 內(nèi)聚力 Ck （ KPa） 內(nèi)摩擦 角 248。 根據(jù)《建筑抗震設(shè) 計規(guī)范》的劃分，本場地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計地震基本加速度值為 ，特征周期為 。在 Ⅱ 級階地施工時，測得地下水靜止水位 左右， Ⅰ 級階地測得地下水靜止水位 左右。 ⑤ 卵石土：黃色，棕黃色，該層層位穩(wěn)定，承載力高，未揭穿。 ③ 粉土：褐黃色，淺黃色，稍密，稍濕～濕，以粉粒為主，含云母、粘粒，場地局部分布，層厚 ～ ，平均厚 度 。 場地土層結(jié)構(gòu) 該場地土層結(jié)構(gòu)自上而下為： ① 素填土（局部地段為雜填土）：色雜，松散，濕，以粘土為主，夾少量磚塊，部分地段為流塑狀淤泥質(zhì)土，飽水，層厚 ～ ，平均厚度 。場地地貌單元以成都平原岷江水系府河 Ⅱ級階地為主。建筑物長 ，寬 ，凈面積 ，總凈面積 。因為地基處理方案的確定，是地基處理設(shè)計的首要問題，應(yīng)根據(jù)建筑物上部結(jié)構(gòu)情況、基礎(chǔ)形式及建筑場地的地質(zhì)條件，做出地基處理多種方案，經(jīng)認(rèn)真推敲，確定最佳處理方案。土層條件不復(fù)雜，可用的地基處理方法很多，但根據(jù)建筑物特點(diǎn)具體選用哪一種，是值得認(rèn)真考慮的。這種思想在建筑行業(yè)勢在必行，迫在眉睫。 我們知道，地基處理的目的在于提高承載力，增加穩(wěn)定性；減少地基的沉降量，避免產(chǎn)生過大的差異沉降；防止飽和砂土層液化；減少沉降量對地基的影響。 第 1 頁 共 48 頁 前 言 根據(jù)城市規(guī)劃的要求和城市建設(shè)的發(fā)展，一些建筑，特別是重要建筑只能在被指定的規(guī)劃用地上。這些規(guī)劃用地往往可供選擇的、理想的地基越來越少，不少建筑物只能建在需要處理的雜填土、軟弱土、膨脹土、地質(zhì)條件復(fù)雜的地基上。因此，因地制宜，根據(jù)不同的土層條件選用合適的地基處理方法，不但滿足建筑物的安全可靠，還贏得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 由于成 都地區(qū)所處位置屬高原盆地，土層分布情況由上自下大多數(shù)為素填土（雜填土）（淤泥）、粘土（粉質(zhì)粘土）、粉砂、卵石土。下面借用具體工程實例探討方案的優(yōu)化選擇。 第 2 頁 共 48 頁 1 工程概況 工程簡介 黃金海岸 6～ 8住宅樓位于四川省成都市雙流縣華陽鎮(zhèn)，是黃金海岸三 期建筑群的三幢磚混結(jié)構(gòu)住宅，為六層建筑，基礎(chǔ)形式采用墻下條形基礎(chǔ)，設(shè)計要求復(fù)合地基承載力特征值 fspk≥ 260KPa。 場地工程地質(zhì)條件 地形地貌 擬建場地北東鄰華陽迎賓大道，北向約 300m 為南延線，地理環(huán)境優(yōu)越，交通便利，場地主要為耕地和少量拆遷舊址，現(xiàn)有場地被推平回填，場地地面標(biāo)高介于～ 之間，高差 。 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 工作區(qū)屬成都平原，位于川西褶皺帶中的成都坳陷區(qū)，處于周圍微弱的活動環(huán)境中的地殼穩(wěn)定區(qū)。 ② 粘土：黃色，黃褐色，白灰色，硬塑，稍濕，以粘粒為主，厚度 ～ ，平均厚度 。 ④ 粉砂：褐色，黃褐色，稍密～中密，呈層狀或透鏡體分布，層厚 ～ ，平均厚度 。 第 3 頁 共 48 頁 地下水及地震液化情況 場地內(nèi)卵石土為地下水主要儲存場所，特別是 Ⅰ 級階地的砂卵石層含水豐富， Ⅱ級階地卵石土由于充填物以粘土為主，具有較好的隔水性，其含水量較少。據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料顯示，地下水位變化幅度在 ～ 左右。由于場地土粉土、粉砂屬 Q3地層，按規(guī)范規(guī)定可判定為不液化土層。（ 186。這樣需要進(jìn)行地基加固處理，采用復(fù)合地基，須滿足復(fù)合地基承載力特征值 ≥ 260KPa。 初步判定方案 由于施工場地所處位置屬四周都有剛建好的建筑物，且相隔不遠(yuǎn)，用強(qiáng)夯法處理雖然具有施工簡單，加固效果好，使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，但施工時噪音和振動較大，對周圍已建建筑物有嚴(yán)重影響，施工期相對較長，不保證與甲方的承諾，故此法不可行。對干作業(yè)鉆孔灌注樁，雖然此樁適用于各類土層，對建筑物的穩(wěn)定可靠來說是很理想的，但由于場地及設(shè)備的限制，再加上工作量大，耗鋼筋量與混凝土量大，費(fèi)用較高，對本工程而言也不可行。 方案優(yōu)化 技術(shù)可行性分析 根據(jù)場地土層（素填土、粘土、粉土、粉砂、卵石土）來看，土層不復(fù)雜 ，素填土及粘土層厚度變化相對較大，在加固范圍內(nèi)無地下水，下面分別對干振碎石樁、夯實水泥土樁及 CFG 樁進(jìn)行各參數(shù)設(shè)計對比，討論技術(shù)可行性，優(yōu)化論證方案。又碎石樁的剛度比樁間 第 5 頁 共 48 頁 土的剛度大，通過基礎(chǔ)傳遞給碎石樁與土組成的復(fù)合地基的外菏載，隨著土的等量變形而集中到碎石樁的樁體上，大部分外菏載將由碎石樁承擔(dān)，從而使樁間土承擔(dān)的菏載相應(yīng)減少。另外，由于碎石樁在粘土地基中是一個良好和豎向排水通道，可以起到排水砂井的作用，加速軟土的排水固結(jié)，使沉降穩(wěn)定加快。 基槽開挖 根據(jù)地勘報告及設(shè)計要求，基槽開挖深度 ，基槽開挖寬度、長度以周邊基礎(chǔ)外邊線擴(kuò) ～ ，確?；A(chǔ)周邊線外有二排保護(hù)樁，要求基槽開挖平整。 樁長 l的確定 據(jù)地勘報告及場地土層條件知，相對硬層不太深，根據(jù)規(guī)范規(guī)定，把該層作為樁端持力層，則初步確定樁長為 。 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，樁體材料為含泥量小于 5%的 2～ 8cm 的級配卵石；褥墊層材料為粒徑小于 3cm 的級配砂卵石，鋪設(shè)厚度為 30cm。 布樁根數(shù)確定 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； 計算得 ?N 2864 根 沉降變形計算（如圖 1 所示） （ 1）加固區(qū)變形量 S1 ① 計算基底平均附加壓力 0p 根據(jù)式子 hrpp m??0 式中 p —— 基底平均壓力， Kpa， ?p AGF? 其中 F —— 作用在基礎(chǔ)上的豎向力， KN，由于建筑物屬磚混結(jié)構(gòu) ，按一層 15KN/m2估算，故六層為90KN/m2； A —— 基底面積， m2，由于基礎(chǔ)形式為條基，長方向上按每延 米算，而寬為 ，則基底面積為 ； 圖1:沉降計算簡圖區(qū)下臥層加 固樁 第 7 頁 共 48 頁 mr —— 基底標(biāo)高以上天然土的加權(quán)平均重度， KN/m319 KN/m3； h —— 從天然地面算起的基礎(chǔ)埋深， m， ； 計算得 p =138Kpa， 0p =。 （ 2）計算下臥層變形量 S2 ① 下臥層頂面處的附加壓力 Hp 根據(jù)公式 Hp = ? ??tan2hb PPb c? ? 式中 b —— 條形基礎(chǔ)底邊的寬度， m， b =； 第 8 頁 共 48 頁 p —— 基地平均壓應(yīng)力， Kpa， p =138Kpa； cp —— 基礎(chǔ)底面處土的自重壓力， Kpa， cp =19 3=57Kpa； h —— 基礎(chǔ)底面至軟弱下臥層頂面（樁底面）的距離， m， h=； ? —— 地基壓力擴(kuò)散線與垂直線的夾角（壓力擴(kuò)散角），176。） 材料 h /b 卵石土 素土 灰土 粉煤灰（礦渣） 0 0 30 22 20 6 30 22 ≥ 30 23 30 22 有 h /b≥ ，且為卵石土，故取 30 度。 ②確定地基受壓計算深度 nZ 根據(jù)公式 ? ?bbZ n ?? 計算得約 16m。 ④確定各層底面處的附加應(yīng)力系數(shù) ? 具體數(shù)據(jù)見下表： 分層厚度（ m） bZ/ ? ? Z0=0