华中科技大学《地基处理技术》课程设计

精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除华中科技大学《地基处理技术课程设计》————CFG桩复合地基处理方案班级：学号：姓名：指导老师：【精品文档】第11页 精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除目录一、设计资料11.1工程概况11.2工程地质条件11.3基础形式与荷载条件2二、复合地基的设计22.1复合处理地基方案的选择22.2CFG桩参数设计22.3布桩形式3三、CFG桩复合地基承载力计算33.1单桩竖向承载力特征值计算33.2面积置换率的计算43.3CFG桩复合地基承载力计算5四、变形计算54.1基础底面附加压力54.2确定分层厚度64.3沉降计算深度64.4复合土层的压缩模量64.5分层沉降量的计算64.6下卧层承载力验算8五、施工技术要求及质量检测85.1 施工工艺85.2 材料要求85.3 褥垫层95.4 CFG桩成桩要求95.5 施工质量检验9六、总结10七、参考文献………………………………………………………………………………………10《地基处理技术》课程设计【精品文档】第11页 精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除（复合地基设计）当软土地基不能满足建筑物对地基强度和变形的要求时，可采用置换或挤密的方法，在软弱地基中设置散体材料（砂、碎石等）或胶结材料（石灰土、水泥土等）构成加固桩柱体，与桩间土一起共同承受建筑物荷载，这类由两种不同强度介质组成的人工地基，称为复合地基。复合地基中桩柱体的作用与桩基础中桩的作用是不同的，复合地基中的桩柱体是地基整体的一个组成部分，起加固地基的作用，且不与基础作刚性连接；而桩基础中的桩是一种基础形式，起传递上部结构荷载的作用，且与承台或上部结构作刚性连接。一、复合地基的作用和适用范围复合地基是由桩和桩间土所组成的，其中桩的作用是主要的，因此，复合地基的类型可按桩的类型进行划分。按成桩材料分类主要有以下两类：（1）散体材料桩，如砂（砂石）桩、碎石桩等；（2）水泥土类桩，如水泥土搅拌桩、旋喷桩等。按成桩后桩体的强度分类主要有以下两类：（1）柔性桩；（2）刚性桩。（一）复合地基的作用不论何种复合地基，都具有以下一种或多种作用。1.桩体作用由于复合地基中桩体的刚度较周围土体为大，因此桩体上会产生应力集中现象，大部分荷载由桩体承担，桩间土上的应力则相应较少，这样就使得复合地基承载力较原地基有所提高，沉降量有所减少。2.垫层作用桩和桩间土组成的复合地基，在加固深度范围内形成复合层，可起到类似换土垫层均匀地基应力和增大应力扩散角等作用。3.挤密作用对于砂桩、碎石桩、灰土桩等复合地基，由于施工过程中的振动、挤密等原因，可使桩间土起到一定的挤密作用。4.加固固结作用砂桩、砂石桩、碎石桩等具有良好的透水性能，可起到缩短土体排水距离的作用，从而加速地基的固结。5.加筋作用复合地基中的桩体在地基中可提高土体的抗剪强度和土的抗滑能力，从而起到加筋的作用。（二）复合地基的适用范围复合地基的适用范围见表1二、设计计算复合地基设计计算的主要内容有：桩体的直径、桩间距、桩长和排列方式的选择；桩体承载力的确定；复合地基承载力的计算；复合地基变形的计算。（一）桩长的选择对于复合地基中加固桩体长度（加固深度）的选择，应该根据土层分布、工程要求等因素确定，当相对硬层的埋藏深度不大时，应按相对硬层的埋藏深度确定；当相对硬层的埋藏深度较大时，应按建筑物地基的变形确定；在可液化地基中，桩长应按要求的抗震处理深度确定。桩长的具体选择可参考表2进行，桩长一般不宜短于4m。【精品文档】第11页 精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除表1复合地基的适用范围复合地基分类处理方法加固体材料适用范围散体材料或柔性桩振冲置换法砂石、卵石、角砾、圆砾等材料适用于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基振冲挤密法适用于处理砂土和粉土等地基土挤密桩法质量较好的粘性土适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土等地基，以消除地基湿陷为主要目的灰土挤密桩法熟石灰与土的无水拌和适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，以提高地基承载力为主要目的砂石桩法砾砂、粗砂、中砂、圆砾、角砾、卵石碎石等适用于挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基半刚性桩深层搅拌法水泥和地基土的搅拌固结体适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力特征值不大于120kPa的粘性土等地基旋喷注浆法水泥和地基土的混合固结体适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石等地基表2桩长的选择土层条件桩长软弱土层不很厚，下卧土层承载力较高且埋藏不深，或软弱土层虽很厚，但有可承托桩低的好土层按桩端进入下卧好土层1～2倍桩径的原则确定软弱土层很厚，且无夹层按建筑物地基的变形允许的变形和桩低下卧土层的强度确定，二者大值可液化砂层或粉土层应穿越液化土层（一）布桩方式的选择布桩方式主要取决于基础的形式和地面尺寸。桩在基础平面内可以布置成方形、等边三角形等形式，不同的布桩方式，对桩的置换作用是无影响的，但对桩间土的挤密作用有差异。不同基础形式的布桩方式，可参考表3选用。表3不同基础下的布桩方式基础形式常用的布桩方式注意事项整片基础等边三角形、正方形对于挤密桩，以等边三角形优于正方形布桩单独基础等边三角形、正方形或等腰三角形桩位布置应对称于基础中心和纵横轴线条形基础单排、三角形双排、正方形双排、等边三角形或正方形三排桩位应重合于基础轴线，或与基础轴线对称，且在转角处及构造柱部位均宜布桩（二）置换率及桩距和桩径的选择复合地基的面积置换率不仅影响地基处理的加固效果，还对工程造价有很大影响，置换率主要与桩距和桩径有关，因此，计算时可先确定桩的间距和直径，然后再计算置换率；亦可先根据天然土的指标和加固后要求达到的复合地基承载力，计算出所需的置换率，然后再换算出相应的桩距和桩径。面积置换率及桩距和桩径可按表4进行选择。表4置换率及桩径和桩距的选择复合地基处理方法桩孔直径桩的间距置换率振冲置换法0.8～1.2m1.5～2.5m【精品文档】第11页 精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除振冲挤密法0.6～0.9m1.8～2.5m土或灰土挤密桩法0.3～0.6m等边三角形布置砂石桩法0.3～0.8m松散砂土地基：等边三角形布置正方形布置粘性土地基：等边三角形布置正方形布置深层搅拌法0.5～0.8m根据天然土的指标和加固后要求达到的复合地基承载力，计算出所需的置换率，然后再换算出相应的桩距旋喷注浆法见表5注为地基挤密后，桩间土的平均压实系数，可取0.93；为桩间土的最大干密度；为地基挤密前土的平均干密度；为地基处理前砂土的孔隙比，可按原状土样试验确定，也可根据动力或静力触探试验确定；为地基挤密后要求达到的孔隙比，；分别为砂土的最大和最小孔隙比，可按国家标准GBJ123－88《土工试验方法标准》确定；为地基挤密后要求砂土达到的相对密度，可取0.70～0.85；为等效影响圆直径，等边三角形布置，，正方形布置，矩形布置，；分别为桩的纵向间距和横向间距为桩的平均截面积；为一根桩承担的处理面积。表5旋喷加固体直径设计参考值土质标准贯入击数旋喷加固体直径（m）单管法二重管法三重管法多重管法粘性土0