CFG桩计算书综合材料

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1、目 录一、工程概况1二、地基处理设计依据1三、设计原则1四、CFG桩设计计算过程24.1CFG桩复合地基承载力计算：24.2沉降验算4五.计算参数5六.CFG桩计算书66.1 CFG桩通用参数设计66.2 5#楼CFG桩复合地基设计6一、工程概况拟建建筑物由2#5#楼、商业楼和地下车库组成。25#楼地上10层，地下1层；商业楼地上1层、地下1层；均为框架剪力墙结构；地下车库为地下1层，剪力墙结构。基础底板均为筏板基础。0.00=25.5m。25#楼基础底板标高-7.3m，槽底标高-7.48=18.02m，地下车库基础槽底标高-6.98=18.52m。主楼（2#、3#、4#、5#楼）楼座核心区核

2、重基底平均压力标准值为560KPa，其余（边缘区）范围基底平均压力标准值为230KPa。根据北京市勘察设计研究院有限公司提供的顺义区李桥镇商业金融（南侧）项目岩土工程勘察报告(工程编号：2010技010-2), 主楼楼座基底座落在新近沉积的第2大层（层）。地基承载力标准值（fka）为170kPa不能满承载力要求，故需要进行地基处理。主楼（2#、3#、4#、5#楼）范围内拟采用CFG桩复合地基，以满足承载力并保证差异沉降控制在允许范围。CFG桩复合地基的要求如下：主体结构产生的地基净反力标准值详平面，地基处理后的长期最大沉降量Smax50mm，倾斜变形许值可为0.0015。车库及其他建筑单元采用

3、天然地基。二、地基处理设计依据1. 本工程车库结构（基础）图纸2.建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）3.建筑地基基础设计规范（GB50007-2008）4.北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009）5.建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）6.本工程岩土工程地质勘察报告（北京市勘察设计研究院有限公司）。三、设计原则CFG桩复合地基是由桩间土和桩共同承担荷载，综合桩长、桩径、桩间距、桩身强度、褥垫层厚度及材料等5个因素进行优化设计，在理论计算及基础上结合实际工程施工经验，得出最佳的设计。 本项目CFG桩设计计算流程如下图所示：符合规范及设计要

4、求不符合规范及设计要求 初定持力层 初选桩径、桩长计算单桩承载力（公式一、二） 不同桩间距下复合地基承载力计算（公式三）深宽修正复合地基承载力（公式四）复合地基沉降量验算（公式五） 结束计算CFG桩设计计算流程如下图四、CFG桩设计计算过程4.1CFG桩复合地基承载力计算：1）根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P41），计算单桩承载力标准值：Ra=Rk /2（公式一）因无单桩荷载试验资料，首先计算单桩竖向极限承载力Rk: Rk= upqsili+qpAp （公式二） 式中: up桩的周长(m) li第i层土的厚度(m) （查地勘报告取值） Ap桩的截面积(m2) qsi桩周第i层土

5、的极限侧阻力标准值(kPa);（查地勘报告取值） qp桩端极限端阻力标准值(KPa); （查地勘报告取值）2）根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P40），计算复合地基承载力特征值fspk为：fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk（公式三） 式中: m面积置换率 Ap桩的截面面积(m2) fsk处理后桩间土承载力特征值（KPa），此处取天然地基承载力标准值（查地勘报告取值，层取170） Ra单桩承载力标准值（KN）（公式一）桩间土承载力折减系数，取0.85（因天然地基承载力一般）3）根据北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009）（第7.3.7条），深宽修正后的

6、复合地基承载力标准值fa为：fa=fspk+b*（b-3）+d*0*（d-1.5）（公式四） 式中: b基础宽度的承载力修正系数（按表7.3.7采用，取0.3）d基础深度的承载力修正系数（按表7.3.7采用，取1.5）b基础底面宽度（m）（取6m）d基础埋置深度（m）0、基础底面以上和以下土的平均重度（KN/m2）4)确定桩间距选取桩间距，使fa设计要求复合地基承载力特征值（核心区560 KPa，边缘区230 KPa），并符合规范要求（宜取35倍桩径）。5）桩身强度计算根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P41），计算桩身强度fcu为：fcu3Rk/Ap根据计算选取桩身混凝土等级。6

7、）确定褥垫层厚度根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P40）9.2.3条原则选取褥垫层厚度。4.2沉降验算1）根据建筑地基基础设计规范GB50007（5.3.5条），依据复合模量法计算地基最终变形量s：s=s*s=s*（po/ Esi* (zi*i- zi-1*i-1)）（公式五）式中： s地基最终变形量（）； 按分层总和法计算出的地基变形量；s沉降计算经验系数； n地基变形计算深度范围内所划分的土层数； po对应于荷载效应准永久组合时基础底层处的附加压力（KPa）；考虑到：地下车库对临近建筑基础侧限有永久性削弱作用。同时考虑最不利情况即：车库回填严重滞后。根据北京地区建筑地基基础勘

8、察设计规范（DBJ11-501-2009）（第7.3.8条），考虑外围裙房或纯地下室基础宽度与主楼基础宽度比，将地下车库的平均荷载折算为土层厚度，取1.5m，作为基础埋深。 Esi基础底面以下第i层土的压缩模量（Mpa）； 其中，桩底以上土层模量应修正E=Esi复合地基压缩量的提高倍数，=fspk/fakzi、 zi-1 基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离（m）； i、i-1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。2）地基变形计算深度验算s0.025si=0.025s 式中：si在计算深度范围内，第i层土的计算变形值（）；sn在有计算深度向上取厚度为z的土层计

9、算变形值。据表5.3.6，z取1m。五.计算参数查地勘报告，得土层参数如下：土层参数土层压缩模量（MPa）重度(KN/m3)地基承载力标准值（KPa）桩侧阻力标准值（KPa）桩端阻力标准值（KPa ）111.820.4/11/217.5/17045/215.319.810045/229.819.913040/2310/13035/243.319.19035/322.5/22055/318.420.117050/3215.820.320055/334.618.913045/430/3006580041919.718055/425.418.815045/4320.519.120055/51920.

10、4220607005111.420.120055600529.818.7160455005335.620.5260608005440/300601000615.120.9/6145/6213.218.7/六.CFG桩计算书6.1 CFG桩通用参数设计1）设计要求：主楼承载力要求达到230KN/m2，核心区承载力要求达到560KN/m2，最终沉降量不大于5cm，倾斜变形许值可为0.0015。2）计算通用数据：1、0.00标高为25.5m。2、基础埋深为-7.3m,相当于绝对标高为18.2m，3、褥垫层厚度为200mm，桩顶标高为17.82m4、桩径取D=410mm（北京地区一般选取400450之

11、间）5、桩身截面积为Ap=r2=3.140.2052=0.132m26、桩身截面周长Up=D=3.140.41=1.287m7、土的重度0近似取20 KN/m38、槽底位于层，层地基承载力为170 KN/m29、桩间土承载力折减系数取0.8510、桩间距：宜取35倍桩径，经试算满足设计要求的前提下，取大值。11、基础宽度的承载力修正系数b取0.312、基础深度的承载力修正系数d取1.513、承载力修正时基础底面宽度b取6m14、基础底面以下土的平均重度取10 KN/m215、基础面积为35.435.4m2。6.2 5#楼CFG桩复合地基设计6.2.1 5#主楼位置（边缘区）1、土层参数根据17

12、#勘察孔取值，该层具有代表性，并作为相对最不利地层考虑计算。依据地质勘察报告，土层参数如下：土层土层厚度Li（m）桩侧阻力标准值qsik(KPa)桩端阻力标准值qpk(KPa)压缩模量Es（MPa）21.64517.534.45522.545.56580030512.085560011.450.9360700195316080035.6541.260100040616.115.12、CFG桩参数根据土层分布，较好的持力层为层，有效桩长取10.5m，桩端进入持力层的最小深度为4.5m，桩径0.41m，桩间距1.7m。地面标高21.82m，水位标高19.62m。基础埋深h=3.8m。车库一侧等效土

13、层埋深h=7.3-6.8+1.5=2m。3、单桩承载力计算Rk= upqsili+qpAp=1.287451.6+554.4+654.5+8000.132=886.77 KNRa=Rk /2=886.77/2=443KN4、CFG桩复合地基承载力计算fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk=0.04568443/0.132+0.85(1-0.04568) 170=291.3Pa其中：m= Ap/1.72=0.132/2.89=0.045685、复合地基承载力特征值深宽修正后fa=fspk+b*（b-3）+d*0*（d-1.5）=291.3+0.310（6-3）+1.515.79（3.80-1.

14、5）=355KPa230 KPa 满足承载力要求 6、桩身强度计算fcu3Ra/Ap=34430.132=10066 KPa=10.1MPaCFG桩身混凝土强度选用C207、确定褥垫层厚度选取褥垫层厚度:200mm。8、沉降计算采用10.5m的CFG桩进行地基加固，置换率为0.04568。复合地基压缩量的提高倍数=fspk/fak=355/170=2.088修正后土层压缩模量：土层号23451553546压缩模量（MPa）17.522.53011.41935.64015.1修正后（MPa）36.5446.9962.65基础埋深（三面临车库，一面基坑边坡）：h=（32.0+13.8）/4=2.5

15、m基底附加压力：po=230-h0=230-2.520=180KPas0.025si=0.025s压缩层厚度为基底以下32.82m。压缩模量当量值Es=Ai/(Ai/Esi)=18.73MPa沉降计算经验系数s =0.25。（应该如何取值？） s=s*s=s*（po/ Esi* (zi*i- zi-1*i-1)） =0.25*（180/36.54*(1.6*0.9985-0)+180/46.99*(6*0.990-1.6*0.9985)+ 180/62.65*(10.5*0.968-6*0.99)+ 180/30*(11.5*0.959-10.5*0.968)+ 180/11.4*(13.58

16、*0.941-11.5*0.959)+ 180/19*(14.51*0.935-13.85*0.941)+ 180/35.6*(15.51*0.928-14.51*0.935) + 180/40*(16.71*0.911-15.51*0.928) + 180/15.1*(32.82*0.726-16.71*0.911)=46.88mm50mm满足沉降要求6.2.2 5#主楼核心区1、土层参数根据16#勘察孔取值，依据地质勘察报告，土层参数如下：土层土层厚度Li（m）桩侧阻力标准值qsik(KPa)桩端阻力标准值qpk(KPa)压缩模量Es（MPa）22.214517.533.85522.545

17、.46580030512.25560011.450.96070019531.06080035.6541.26010004060.615.1621.413.2611.1115.12、CFG桩参数根据土层分布，较好的持力层为54层，有效桩长取16.5m，桩端进入持力层的最小深度为1m，桩径0.41m，桩间距1.35m。地面标高21.81m，水位标高19.11m。基础埋深h=3.79m。3、单桩承载力计算Rk= upqsili+qpAp=1.287452.21+553.8+655.4+552.2+600.9+601+600.99+10000.132=1360.57 KNRa=Rk /2=1360.5

18、7/2=680KN4、CFG桩复合地基承载力计算fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk=0.0724680/0.132+0.85(1-0.0724) 170=507.3Pa其中：m= Ap/1.352=0.132/1.8225=0.07245、复合地基承载力特征值深宽修正后fa=fspk+b*（b-3）+d*0*（d-1.5）=507.3+0.310（6-3）+1.517.12（3.79-1.5）=575.1KPa560 KPa 满足承载力要求 6、桩身强度计算fcu3Ra/Ap=36800.132=15454.5 KPa=15.5MPaCFG桩身混凝土强度选用C207、确定褥垫层厚度选取褥

19、垫层厚度:200mm。8、沉降计算采用16.5m的CFG桩进行地基加固，置换率为0.0724。复合地基压缩量的提高倍数=fspk/fak=575.1/170=3.383修正后土层压缩模量：土层号23451553546压缩模量（MPa）17.522.53011.41935.64015.1修正后（MPa）59.276.12101.4938.5764.28120.43135.32基础埋深：h=3.79m基底附加压力：po=560-h0=560-3.7920=484.2KPas0.025si=0.025s压缩层厚度为基底以下29.82m。压缩模量当量值Es=Ai/(Ai/Esi)=43.02MPa沉降

20、计算经验系数s =0.2。 s=s*s=s*（po/ Esi* (zi*i- zi-1*i-1)） =0.2*（484.2/59.2*(2.21*0.994-0)+ 484.2/76.12*(6.01*0.926-2.21*0.994)+ 484.2/101.49*(11.41*0.767-6.01*0.926)+ 484.2/38.57*(13.61*0.706-11.41*0.767)+ 484.2/64.28*(14.51*0.683-13.61*0.706)+ 484.2/120.43*(15.51*0.658-14.51*0.683)+ 484.2/135.32*(16.50*0.635-15.51*0.658) + 484.2/40*(16.71*0.630-16.50*0.635) + 484.2/15.1*(17.31*0.617-16.71*0.630) + 484.2/13.2*(18.71*0.588-17.31*0.617) + 484.2/15.1*(29.82*0.545-18.71*0.588)=27.7mm50mm满足沉降要求，满足沉降差要求10综合a类