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1、一、工程概况1二、地基处理设计根据1三、设计原则1四、CFG桩设计计算过程24.ICFG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、商业楼和地下车库构成。25#楼地上10层,地下1层;商业楼地上1层、地下1层;均为框架一剪力墙构造;地下车库为地下1层,剪力墙构造。基础底板均为筏板基础。0.00=25.5mo25#楼基础底板标高-7.3ml槽底标高-748=18.02m,地下车库基础槽底标高-6.98=18.52m。主楼(2#、3#、4#、5#楼)楼座关键区核重
2、基底平均压力原则值为560KPa,其他(边缘区)范围基底平均压力原则值为230KPa0根据北京市勘察设计研究院有限企业提供的顺义区李桥镇商业金融(南侧)项目岩土工程勘察汇报(工程编号:2023技010-2,主楼楼座基底座落在新近沉积的第2大层(层)。地基承载力原则值(fka)为17OkPa不能满承载力规定,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容许范围。CFG桩复合地基日勺规定如下:主体构造产生的地基净反力原则值详平面,地基处理后的长期最大沉降量SmaXW50mm,倾斜变形许值可为0.0015。车库及其他建筑单元采用天
3、然地基。二、地基处理设计根据1 .本工程车库构造(基础)图纸2 .建筑地基处理技术规范(JGJ79-2023)3 .建筑地基基础设计规范(GB50007-2023)4 .北京地区建筑地基基础勘察设计规范(DBJIl-501-2023)5 .建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2023)6 .本工程岩土工程地质勘察汇报(北京市勘察设计研究院有限企业).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个原因进行优化设计,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:不符合规范
4、及设计规定初定持力层初选桩径、桩长计算单桩承载力(公式一、二)不同样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:D根据建筑地基处理技术规范JGJ7F2023(P41),计算单桩承载力原则值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= up qSili+qpAp(公式二)式中:UP桩的周长(mIi-第i层土的厚度(m(查地勘汇报取值)Ap-桩的截面积(m2qsi一桩周第i层土的极限侧阻力原则值(kPa;(查地勘汇报
5、取值)qp一桩螭极限端阻力原则值(KPa;(查地勘汇报取值)2)根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2023(P40),计算复合地基承载力特性值fspk为:fspk=mRaAp+ (l-mfsk(公式三)式中:In-面积置换率Ap一桩的截面面积(m2fSk-处理后桩间土承载力特性值(KPa),此处取天然地基承载力原则值(查地勘汇报取值,层取170)Ra一单桩承载力原则值(KN)(公式一)B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(DBJl1-501-2023)(第7.3.7条),深宽修正后的复合地基承载力原则值fa为:fa=fspk+b
6、*(b-3)nd*0*(d-1.5)(公式四)式中:Qb-基础宽度的承载力修正系数(按表7.3.7采用,取0.3)nd-基础深度的承载力修正系数(按表7.3.7采用,取1.5)b一基础底面宽度(m)(取6m)d一基础埋置深度(In)0丫一基础底面以上和如下土口勺平均重度(KNm2)4确定桩间距选用桩间距,使fa设计规定复合地基承载力特性值(关键区560KPa,边缘区230KPa),并符合规范规定(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JGJ79-2023(P41),计算桩身强度feu为:fcu3RkAp根据计算选用桩身混凝土等级。6)确定褥垫层厚度根据建筑地基处理技术规范J
7、GJ79-2023(P40)9.2.3条原则选用褥垫层厚度。4.2沉降验算1)根据建筑地基基础设计规范GB50007(5.3.5条),根据复合模量法计尊地基最终变形量s:s=s*s,=s*(poEsi*(zi*i-zi-l*i-l)(公式五)式中:s-地基最终变形量(mm);-按分层总和法计算出日勺地基变形量;心一沉降计算经验系数;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减弱作用。同步考虑最不利状况即:车库回填严重滞后。根据北京地区建筑地基基础勘察设计规范(DBJ11-501-2023
8、)(第7.3.8条),考虑外围裙房或纯地卜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L5m,作为基础埋深。ESi基础底面如下第i层土的压缩模量(Mpa);其中,桩底以上土层模量应修正E=&Esi一复合地基压缩:的提高倍数,=fspkfakzi、zi-1一基础底面至第i层土、第i-l层土底面的距离(In):i、Qi-l一基础底面计算点至第i层土、第i-l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AsW0.025Asi=0.025s,式中:si,-在计算深度范围内,第i层土的计算变形值(廊);Sn-在有计算深度向上取厚度为Z的土层计算变形值。据表,Az取Imo
9、五.计算参数查地勘汇报,得土层参数如下:土层参数压缩模重度地基d量(KNm承载力桩侧阻力原则值桩端阻力原则值(KPa)层(MPq3原则值(KPa)11Cl)(KPa)111.820.4/217.5/1704525.319.845100229.819.9130403210/13035423.319.19035322.5/22055138.420.1170502315.820.32005534.618.913045430/300658004919.718055/145.418.815045/2420.519.120055351920.422060700511.420.120055600159.81
10、8.7160455003535.620.5260608004540/300601000615.120.9/1645/2613.218.7/六.CFG桩计算书6.1 CFG桩通用参数设计1)设计规定:主楼承载力规定抵达230KNm2,关键区承载力规定抵达560KNm2,最终沉降量不不不大于5cm,倾斜变形许值可为0.0015o2)计算通用数据:1、0.00标高为25.5m,2、基础埋深为一7.3叫相称于绝对标高为18.2m,3、褥垫层厚度为200mm,桩顶标高为17.82m4、桩径取D=410mm(北京地区一般选用400450之间)5、桩身截面积为AP=r2=3.140.2052=0.132m2
11、6、桩身截面周长UP=D=3.140.41=1.287m7、土的重度Y0近似取20KNm38、槽底位于层,层地基承载力为170KNm29、桩间土承载力折减系数B-取。.8510、桩间距:宜取35倍桩径,经试算满足设计规定0前提下,取大值。口、基础宽度的承载力修正系数nb-取o.312、基础深度的承载力修正系数nd-取1.513、承载力修正时基础底面宽度b-取6m14、基础底面如下土的平均重度-取10KN/m215、基础面积为35.435.4m2o6.2 5#楼CFG桩复合地基设计6.2.15#主楼位置(边缘区)1、土层参数根据17#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。根据
12、地质勘察汇报,土层参数如下:桩桩I层层厚度侧阻力原则值端阻力原则值缩模量qsik(KPaqpk(KPai(m)s(MPa)E451.67.5.4552.52.565O800355601.0801.4.9360070913600805.634.2600010046.15.112、CFG桩参数根据土层分布,很好的持力层为层,有效桩长取10.5m,桩端进入持力层的最小深度为4.5m,桩径O.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。车库一侧等效土层埋深h=7.3-6.81.5=2mo3、单桩承载力计算Rk=upqsi1i+qpp=1.287X451.6
13、+554.4+654.5+8000.132=886.77KNRa=Rk/2=886.77/2=443KN4、CFG桩复合地基承载力计算fspk=mRaAp+(l-mfsk=0.045684430.132+0.85(1-0.04568170=291.3Pa其中:m=Ap/1.72=0.132/2.89=0.045685、复合地基承载力特性值深宽修正后fa=fspk+b*Y*(b-3)+Rd*丫0*(1-1.5)=291.30.310(6-3)+1.5X15.79)355KPa230KPa满足承载力规定6、桩身强度计算feu23RaAp=3x4430.132=10066KPa=IO.IMPaCFG桩身混凝土强度选用C2O7、确定褥垫层厚度选用褥垫层厚度:200加。8、沉降计算采用10.5mH勺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=fspkfak=355170=2.088修正后土层压缩模量:土层号23451553546压缩模量17.522.53011.41935.64015.1(