CFG桩论证报告.docx
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CFG桩论证报告
CFG桩复合地基方案论证报告
限公司
二〇一二年九月
项目名称:
CFG桩复合地基方案论证报告
勘察单位:
公司
单位资质:
工程勘察甲级
资质证号:
总经理:
总工程师:
工程负责:
报告编写:
报告审核:
提交日期:
二〇一二年九月
单位地址:
1.0工程概况
2.0勘察工作量的布置
2.1勘探点平面布置
2.2勘探孔深度的确定
3.0场地岩土工程条件
3.1地形地貌
3.2场地地层结构
3.3场地地下水
3.4场地不良地质作用
3.5场地地震条件
3.6各层土承载力特征值、压缩模量及压缩性评价
4.0天然地基方案
5.0复合地基方案
5.1CFG桩设计参数
5.2CFG桩复合地基承载力计算
5.3变形计算
5.4施工注意问题
6.0结论与建议
1.0工程概况
受````````公司委托,我公司对其拟建的``````程场地进行了详勘阶
段的岩土工程勘察。
该工程场地位于`````````````,交通方便。
拟建1#、3#、4#、6#、7#、8#、10#、11#、12#、14#、16#楼31~34
层,勘察等级为甲级。
根据相关规范要求,采用CFG桩复合地基时,
应进行方案论证。
设计单位提供CFG桩复合地基方案指标见下表。
CFG桩复合地基方案指标统计表
楼号
层数
桩顶持力层/桩端持力层
桩长
桩距
主楼基底压
力
1#
32
第8层粉土(180)/第11层细砂
14.5m
1.25m
530kPa
3#
31
第8层粉土(180)/第11层细砂
14.0m
1.25m
515kPa
4#
32
第8层粉土(180)/第11层细砂
15.5m
1.30m
535kPa
6#
34
第8层粉土(180)/第11层细砂
14.5m
1.20m
560kPa
7#
33
第8层粉土(180)/第11层细砂
14.0m
1.20m
545kPa
8#
33
第8层粉土(180)/第11层细砂
14.0m
1.20m
545kPa
10#
34
第8层粉土(180)/第11层细砂
14.0m
1.20m
555kPa
11#
33
第8层粉土(180)/第11层细砂
14.0m
1.20m
545kPa
12#
34
第8粉土(180)/第11层细砂
14.0m
1.20m
535kPa
第5层粉土(120)/第11层细砂
17.0m
14#
33
第6层粉土(120)/第11层细砂
17.0m
1.20m
535kPa
16#
33
第8层粉土(180)/第11层细砂
14.0m
1.20m
545kPa
2.0勘察工作量布置
2.1勘探点平面布置
依据《岩土工程勘察规范》(GB50021~2001),地基复杂程度等
级为二级,勘探点间距控制在不超过30.0m。
2.2勘探孔深度的确定
根据建筑物的特点及相关规范,高层建筑勘探点深度应满足复合
地基或桩基选型和地基变形计算的要求。
本次勘察1#、3#、4#、6#、
7#、8#、10#、11#、12#、14#、16#楼31~34层,布置控制性孔深60m,
一般性孔深45m。
3.0场地岩土工程条件
3.1地形地貌
拟建场地地面总体较为平坦,局部略有起伏,建场地所处地貌单
元为黄河冲积倾斜平原。
3.2场地地层结构
第①层杂填土(Q4ml):
杂色,稍湿,松散,主要由建筑垃圾和生
活垃圾组成,含砖块、水泥块、粉土、砂土、植物根系等。
场地普遍
分布,厚度:
1.00~7.60m,平均4.12m;层底标高:
84.96~91.22m,
平均87.91m;层底埋深:
1.00~7.60m,平均4.12m。
第②层粉土(Q4al):
黄褐~灰色,稍湿,稍密~中密,含铁锈斑点,偶见碎贝壳,干强度低,韧性低。
场地南部缺失,厚度:
1.30~5.00m,平均3.14m;层底标高:
84.21~88.14m,平均86.17m;层底埋深:
3.60~7.40m,平均5.56m。
第③层粉砂(Q4al):
黄褐色,稍湿,中密,颗粒级配一般,主要成分以石英、长石为主,粉粒含量较高,局部夹薄层粉土。
场地北部缺
失,厚度:
0.90~5.40m,平均2.59m;层底标高:
82.46~86.94m,
平均83.98m;层底埋深:
5.20~10.00m,平均8.26m。
第④层粉土(Q4al):
黄褐色~灰色,稍湿,中密,含铁锈斑点,干强度低,韧性低,夹粉质粘土薄层。
场地南部缺失,厚度:
1.10~2.90m,平均1.88m;层底标高:
82.33~84.49m,平均83.35m;层底埋深:
6.80~9.40m,平均8.08m。
第⑤层粉质粘土(Q4al):
灰色~深灰色,可塑,含铁锰质结核,干强度中等,韧性中等,局部夹薄层粉土。
场地南部缺失,厚度:
0.70~3.30m,平均1.81m;层底标高:
80.39~84.65m,平均81.99m;层底埋深:
7.00~10.90m,平均9.47m。
第⑥层粉土夹粉质粘土(Q4al):
灰色,稍湿~湿,中密,含铁锈斑点,干强度低,韧性低,粘粒含量较高,局部夹薄层粉质粘土。
场地
仅在13#、14#、15#楼处分布,厚度:
2.80~6.80m,平均5.25m;层底标高:
74.95~77.92m,平均76.01m;层底埋深:
13.40~16.40m,平均15.41m。
第⑦层粉质粘土(Q4al):
灰褐色,可塑,含铁锰质结核,干强度中等,韧性中等,局部夹薄层粉土。
场地仅在13#、14#、15#楼处分布,厚度:
1.50~2.80m,平均2.31m;层底标高:
72.70~75.05m,平均
73.58m;层底埋深:
16.00~18.70m,平均17.84m。
第⑧层粉土(Q4al):
褐黄,稍湿~湿,中密,含铁锈斑点,偶见钙质结核,干强度低,韧性低,夹粉砂、粉质粘土薄层。
场地东北部缺
失,厚度:
1.10~6.60m,平均3.46m;层底标高:
78.89~84.32m,
平均80.51m;层底埋深:
7.30~13.00m,平均11.62m。
第⑨层粉土(Q4al):
黄褐,稍湿~湿,中密,含铁锈斑点,偶见钙质结核,干强度低,韧性低,砂感强,局部夹薄层粉砂。
场地东北部
缺失,厚度:
2.40~7.20m,平均4.30m;层底标高:
72.55~80.62m,
平均76.15m;层底埋深:
11.00~18.50m,平均15.96m。
第⑩层粉砂(Q4al):
褐黄色,饱和,中密~密实,颗粒级配一般,主要成分以石英、长石为主,粉粒含量较高,局部夹薄层粉土。
场地
普遍分布,厚度:
2.00~8.70m,平均4.55m;层底标高:
68.38~74.43m,
平均71.45m;层底埋深:
18.00~24.00m,平均20.60m。
第⑾层细砂(Q4al):
褐黄色,饱和,密实,颗粒级配一般,主要成分以石英、长石为主,粉粒含量较高,局部夹薄层粉土。
场地普遍分
布,厚度:
5.50~8.50m,平均7.30m;层底标高:
59.82~62.47m,
平均60.93m;层底埋深:
30.00~32.00m,平均31.09m。
第⑿层粉质粘土(Q3al):
黄褐色,可塑~硬塑,含铁锰质结核,偶
见钙质结核,干强度高,韧性中等,局部夹薄层粉土。
场地普遍分布,
厚度:
3.20~6.80m,平均5.25m;层底标高:
53.39~57.37m,平均
55.68m;层底埋深:
35.00~38.50m,平均36.34m。
第⒀层粉质粘土(Q3al):
棕黄色,硬塑,含铁锰质结核,姜石含量高,局部富集成层,干强度中等,韧性中等。
场地普遍分布,厚度:
1.60~5.30m,平均3.55m;层底标高:
50.80~53.77m,平均52.13m;
层底埋深:
38.70~41.70m,平均39.89m。
第⒁层粉质粘土(Q3al):
黄褐色~棕黄色,硬塑,含铁锰质结核,姜石含量高,干强度中等,韧性中等。
场地普遍分布,厚度:
7.00~
10.70m,平均8.66m;层底标高:
42.37~44.81m,平均43.48m;层
底埋深:
47.60~49.50m,平均48.54m。
第⒂层粉质粘土(Q3al):
褐黄色~黄褐色,硬塑,含铁锰质结核,
姜石含量高,干强度中等,韧性中等。
场地普遍分布,厚度:
9.30~
11.10m,平均10.20m;层底标高:
32.59~33.10m,平均32.84m;层
底埋深:
58.60~59.10m,平均58.85m。
第⒃层粉质粘土(Q3al):
棕黄色~棕红色,硬塑,含铁锰质结核,
姜石含量高,干强度高,韧性中等。
该层在勘探深度范围内未穿透。
3.3场地地下水
勘察期间场地地下水位埋深14.0~15.0m之间,其绝对标高在
76.82~78.42m之间,属孔隙潜水类型,水位年变幅2.0~3.0米,
历史最高水位约6.0米,水位绝对标高约86.0m。
地下水对混凝土结
构有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。
3.4场地不良地质作用及对工程不利的埋藏物
场地内及其附近不存在对工程安全有影响的诸如岩溶、滑坡、崩
塌、塌陷、采空区、地面沉降、地裂等不良地质作用。
未发现埋藏的
古河道、沟浜、古墓、孤石等对工程不利的埋藏物。
3.5场地地震条件
郑州市抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第二组,设计基本
地震加速度值为0.15g,设计特征周期为0.40S。
根据依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规定,按照《鑫
苑?
鑫城项目工程场地地震安全性评价工作报告》及波速测试资料,
场地覆盖层厚度约46米。
本场地覆盖层厚度为46.0m,建筑场地类
别为Ⅱ类。
场地北部(13#、14#、15#楼)等效剪切波速值为186.2~
188.5m/s,属中软场地土,建筑抗震地段属可进行建设的一般地段;
场地南部(1#~12#、16#楼)等效剪切波速值为255.5~276.7m/s,属
中硬场地土,建筑抗震地段属有利地段。
3.6各层土承载力特征值、压缩模量及压缩性评价
根据各层土的静力触探、标贯试验、土工试验等成果,结合地区
经验,经综合分析确定各层土的承载力特征值fak、压缩模量及压缩性
见表3.6。
各层土承载力特征值、压缩模量和压缩性表
表3.6
层
号
②
③
④
⑤
⑥
⑦
岩
性
粉土
粉砂
粉土
粉质粘
粉土夹粉质粘土
粉质粘土
土
承载力特征值fak(kPa)
120
130
140
100
120
120
压缩模量
1-2
(MPa)
8.70
15.0
8.92
5.73
8.81
5.04
Es
压缩系数a1-2(MPa-1)
0.22
0.21
0.36
0.20
0.36
压缩性评价
中
低
中
中
中
中
层
号
⑧
⑨
⑩
⑾
⑿
⒀
岩
性
粉土
粉土
粉砂
细砂
粉质粘土
粉质粘土
承载力特征值fak(kPa)
180
220
240
260
240
240
压缩模量Es1-2(MPa)
9.97
10.78
22.0
28.0
7.72
7.85
压缩系数
-1
0.21
0.22
0.23
0.23
a1-2(MPa)
压缩性评价
中
中
低
低
中
中
层
号
⒁
⒂
岩
性
粉质粘
粉质粘
土
土
承载力特征值fak(kPa)
260
260
压缩模量
1-2
(MPa)
8.30
11.17
Es
压缩系数a1-2(MPa-1)
0.25
0.24
压缩性评价
中
中
注:
第③、⑽、⑾层砂层的压缩模量根据工程经验取得。
4.0天然地基方案
拟建1#、3#、4#、6#~8#、10#~12#、14#、16#楼31~34层,剪力
墙结构,基底压力较大,经计算天然地基承载力不能满足要求。
5.0复合地基方案评价
5.1CFG桩设计参数
根据场地土的物理力学性质,按《建筑地基处理技术规范》
(JGJ79-2002)第9.2.6条并结合当地施工经验,分别给出各层土的水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)桩基设计参数,见表5.1。
CFG桩设计参数
表5.1
层号
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
⑾
q(kPa)
22
24
25
20
22
22
28
30
34
36
si
qp(kPa)
500
600
5.2CFG桩复合地基承载力计算
根据上表参数,对各个建筑物复合地基承载力验算见下表5.2。
复合地基承载力验算表
表5.2
楼号
1#
3#
4#
6#
7#、8#、11#、16#
孔号
109#
102#
93#
68#
56#
地上层数/地下层数
32/3
31/3
32/3
34/3
33/3
基础埋深(m)
11.5
11.5
11.5
11.5
11.5
桩顶持力层
第⑻层
第⑻层
第⑻层
第⑻层
第⑻层
有效桩长(m)
14.5
14.0
15.5
14.5
14.0
桩端持力层
第⑾层
第⑾层
第⑾层
第⑾层
第⑾层
布桩形式
正方形
正方形
正方形
正方形
正方形
桩径(m)
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
单桩竖向承载力特征值
Ra(kN)
679.5
673.5
722.8
678.8
664.7
桩距(m)
1.25
1.25
1.30
1.20
1.20
面积置换率
0.080
0.080
0.074
0.087
0.087
复合地基承载力特征值
fspk(kPa)
567.3
563.5
561.0
602.8
593.0
基底压力pk(kPa)
530
515
535
560
545
验算结果
满足
满足
满足
满足
满足
第⑸、⑹层fsk取值120kPa,β取0.75;第⑻层fsk取值
备注
180kPa,β取0.80。
复合地基承载力验算表
续表5.2
楼号
10#
12#
#
14
孔号
40#
21#
27#
14#
地上层数/地下层数
34/3
34/3
33/3
基础埋深(m)
11.5
11.5
11.5
桩顶持力层
第⑻层
第⑸层
第⑻层
第⑹层
有效桩长(m)
14.0
17.0
14.0
17.0
桩端持力层
第⑾层
第⑾层
第⑾层
第⑾层
布桩形式
正方形
正方形
正方形
正方形
桩径(m)
0.4
0.4
0.4
0.4
单桩竖向承载力特征值
Ra(kN)
668.2
770.0
658.7
730.1
桩距(m)
1.20
1.20
1.20
1.20
面积置换率
0.087
0.087
0.087
0.087
复合地基承载力特征值
fspk(kPa)
595.5
616.9
588.9
589.2
基底压力pk(kPa)
555
535
535
验算结果
满足
满足
满足
满足
备注
第⑸、⑹层
fsk取值120kPa,β取0.75;第⑻层fsk
取值180kPa,β取0.80。
根据以上计算结果,复合地基承载力满足要求。
5.3变形计算
按表5.2复合地基方案,复合土层的压缩模量可按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)规范7.2.10~7.2.12条规定取值。
各楼复合土层的压缩模量及相应压力段模量见表5.3。
CFG桩复合地基加固段压缩模量一览表
表5.3
项目
ζ
层号
⑻
⑼
⑽
⑾
⑿
⒀
⒁
⒂
楼号
Es1-2(MPa)
9.97
10.78
22.0
28.0
7.72
7.85
8.30
11.17
ESp(MPa)
3.15
1#
31.42
33.97
69.33
88.24
21.7
23.0
20.1
26.3
ES(MPa)
32.0
ESp(MPa)
3.13
#
31.21
33.74
68.89
87.65
ES(MPa)
3
32.0
21.7
23.0
20.1
26.3
ESp(MPa)
3.11
4#
31.07
33.59
68.56
87.26
21.7
23.0
20.1
26.3
ES(MPa)
32.0
ESp(MPa)
3.34
6#
33.38
36.10
73.67
93.76
29.0
29.2
26.6
28.1
ES(MPa)
#、8#、11#、32.84
38.0
ESp(MPa)
3.29
7
35.51
72.47
92.24
ES(Mpa)
16#
38.0
29.0
29.2
26.6
28.1
CFG桩复合地基加固段压缩模量一览表
续表5.3
项目
ζ
层号
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
⑾
楼号
Es1-2(MPa)
5.73
8.81
5.04
9.97
10.78
22.0
28.0
ESp(Mpa)
3.30
10#
32.98
35.66
72.78
92.63
ESp(Mpa)
5.14
#
29.45
45.29
25.90
51.25
55.41
113.09
143.94
3.27
12
32.61
35.26
71.97
91.60
14#
ESp(Mpa)
4.91
43.25
24.74
48.95
52.92
108.02
137.48
ES(Mpa)
层号
⑾
⑿
⒀
⒁
⒂
ES
38.0
29.0
29.2
26.6
28.1
根据高压固结试验成果对拟建建筑进行变形计算,拟建1#、3#、
4#、6#~8#、10#、11#、16#住宅楼以6#楼为例估算中心点总沉降量约
46.35mm,小于200mm,整体倾斜值为0.0001,小于0.0025,满足规
范要求;12#楼住宅楼估算中心点沉降量西南部分约44.62mm、东北
部分约47.21mm,小于200mm,整体倾斜值为0.0002,小于0.0025,
满足规范要求;14#楼住宅楼估算中心点沉降量约49.22mm,小于
200mm,整体倾斜值为0.0001,小于0.0025,满足规范要求。
5.4高低层差异沉降评价
(1)1#、3#、4#、6#~8#、10#、11#、16#住宅楼以6#楼为例估算中心点总沉降量为46.35mm,估算地下车库最大沉降量约18.10mm,最大沉降差为28.25mm。
(2)14#住宅楼估算中心点沉降量约49.22mm,地下车库最大沉
降量约24.71mm,商业裙房最大沉降量约13.23mm,最大沉降差为
35.99mm。
为减少建筑结构之间的沉降差,应先对荷重较大的主楼进行施
工,待其沉降基本完成后,再进行地下车库及会所施工。
施工时应设
置后浇带,并选择合适的浇注时间。
施工过程中应对各建筑物进行沉
降观测,以准确掌握沉降的变化。
5.5施工注意问题
(1)以上计算均为估算,若采用复合地基,实际复合地基承载力特征值应由现场载荷试验确定。
采用复合地基基础方案时,基础和桩顶之间应设置褥垫层,褥垫层厚度200~300mm,其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等,最大粒径不宜大于30mm。
(2)采用CFG桩复合地基时,CFG桩施工时必须保证提钻的同时立即开始浇灌混凝土,且保持一定的灌注压力。
(3)基坑开挖及CFG桩施工,应对场地及周围既有建筑和环境(含道路、管线等),采取有效措施。
(4)CFG桩复合地基施工、检测、验收应严格执行现行有关规
范规程,确保CFG桩复合地基预期功能的实现和建筑安全正常的使用。
6.0结论与建议
6.1根据计算结果,CFG桩复合地基承载力特征值满足要求,经建筑物变形验算,建筑物沉降量及整体倾斜满足规范要求。
结合场地南侧鑫
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