CFG地基加固方案及施工组织设计

目录第一部分地基加固方案设计1工程概况2水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)地基加固方案设计2.1设计要求2.2设计依据2.3方案设计2.4CFG桩布置2.5桩身强度等级及压缩模量2.6褥垫层2.7CFG桩施工降水要求3关键点控制4复合地基检测第二部分施工组织设计1依据及适用范围2工程概况3设计概况4施工组织5设备物资计划6工期7施工方案8关键过程控制9复合地基检测10质量与安全保证措施11需甲方配合的几个方面12竣工成果资料附:CFG桩平面布置示意图玉锦苑水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)地基加固方案及施工组织设计某勘察基础工程公司共12页第1页第一部分地基加固方案设计1工程概况“玉锦苑”位于某市一环路以内，武成大街与中道街交汇处。由某市青羊建委城镇房屋综合开发公司投资兴建。该建筑为6F+1层，全框架结构，独立柱基。我公司受建设单位委托，对该楼的地基加固处理工作进行方案设计。根据该场地岩土勘察报告，地层结构自上而下为：1.素填土：灰色，主要由粉土组成，含大量植物根茎及卵砾石；干～稍湿，结构松散，系近期堆填。全场地分布，层厚1.30～3.70m；2.粉土：褐灰色或黄灰色，湿，松散～中密，遍布于整个场地，含少量石英、云母片及粘性土，稍有光泽，干强度低，轻微摇振反应，厚度为0.50～2.00m3.细砂：褐灰色或褐黄色，主要是由石英，长石及少量云母组成，层厚0.3～0.5米，分布在卵石层顶板,仅在个别空可见。4.卵石土：灰色，湿～饱和，稍密～密实。卵石成份以岩浆岩为主,少量为变质岩和沉积岩；以中等风化和微风化者居多，少量强风化。卵石磨圆度较好，呈圆形～亚圆形,粒径一般2～8cm,最大超过12cm,该层埋深2.00～5.20m。根据卵石的含量和密实度等工程特性不同，将该层又分为松散状卵石土（4－0）、稍密状卵石土（4－1）、中密状卵石土（4－2）、密实状卵石土（4－3）四个工程地质亚层。松散状卵石土（4－0）：卵石含量约占30％；细砂充填；N120修正击数2～4击；稍密状卵石土（4－1）：卵石含量约占50％；细砂充填；N120修正击数4～7击；中密状卵石土（4—2）：卵石和约占65％；细砂充填；N120修正击数8～12击；密实状卵石土（4—3）：卵石和约占75％；细砂充填；N120修正击数13～20击；根据勘察报告可知：场地内地下水主要为孔隙潜水与上层滞水，主要受大气降雨及生活用水补给，潜水赋存于卵石土层中，局部粘性性土层中含上层滞水，由生活用水大气降水补给。勘察期间为丰水期，在钻孔内测得地下潜水稳定水位1.90米左右，初见水位2.00m左右。据区域地质资料，6～9月为丰水期，12～3月为枯水期；地下水水位变化幅度较大，一般在1～1.50米之间；丰水期历史最高水位为1.60m；设计和施工时场地稳定水位按1.60米（最不利水位）取值。玉锦苑水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)地基加固方案及施工组织设计某勘察基础工程公司共12页第2页土的工程特性指标地层分类天然重度γ(kN/m3)压缩模量ES(MPa)变形模量E0(MPa)内摩擦角φ(°)粘聚力c(kPa)承载力特征值fak(kPa)预制桩qpk素填土192.5/81580/粉土19////90/松散卵石20161530/180/稍密卵石21252035/3005000中密卵石22332540/5007000密实卵石23453545/8008500根据勘察资料分析表明，拟建的地基持力层（素填土、粉土）承载力特征值，不能满足设计要求，需要进行地基加固处理。根据拟建物性质、场地工程地质及水文地质条件以及成都地区地基加固处理经验，本着技术可靠、施工可行和经济合理的原则，经多方比较，对该工程拟进行CFG地基加固处理方案设计。2水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)地基加固方案设计2.1设计要求采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)加固处理后所形成的复合地基土承载力特征值须满足：fspk≥300kPa。2.2设计依据①《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；②《四川省建筑地基基础质量检测若干规定》（四川省建设厅[2001]1265号文）；③《玉锦苑基础平面布置图》（四川大陆设计事务所2005）；④《玉锦苑岩土工程勘察报告》（某勘察基础工程公司2005年6月）；⑤《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；⑥《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50502-2002）2.3方案设计设计参数表拟建物±0.000标高（m）基础埋深（m）基底标高（m）CFG桩复合地基指标Fspk(Kpa)Es(Mpa)桩顶标高玉锦苑501.40499.5～499.35-1.9～-2.05≥300＞10.0500.5玉锦苑水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)地基加固方案及施工组织设计某勘察基础工程公司共12页第3页根据岩土工程勘察报告，依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79－2002J220-2002):Ra=μpΣqsili+qaAp水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)以卵石层为桩端持力层。其中：桩长L平均取4.5m（其中保护桩长为0.5m，进入卵石层0.5m），桩径400mm（根据所采用的成桩设备CK15-A/B型取土夯实桩机确定）；qp桩端阻力特征值（kPa）稍密卵石为1200KN；；Ap桩的截面积，0.1256m2；qsi桩周第I层土的侧阻力：素填土为15KN，粉土为12.5KN；μp桩的周长，1.256m。举例计算如下：2’—2’剖面，8号孔Ra=1.256×（2.6×15+1.8×12.5）+0.1256×1200=213.476KN取值为205KN；6’—6’剖面，20号孔Ra=1.256×（2.6×15+1.8×12.5）+0.1256×1200=205.67KN取值为205KN；根据上述情况，Ra取值为205KN。依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79－2002J220-2002)公式9.2.5fspk=mRa/Ap+β（1-m）fsk式中:fspk为复合地基承载力特征值,取值300kPa;fsk为桩间土承载力特征值,取值80kPa;m为面积置换率;Ra为单桩承载力特征值(KN),Ra实取值205KN;β为桩间土强度发挥系数,取0.8;fspk=mRa/Ap+β（1-m）fsk300=m×205/0.1256+0.8×（1-m）×80经计算得m=0.1504，实取m=0.1505；A=Ap/m=0.1256/0.1504=0.832.4桩的布置玉锦苑水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)地基加固方案及施工组织设计某勘察基础工程公司共12页第4页玉锦苑独立柱基布桩根据置换率的定义，计算得到各独立基础所需的桩数，详见下表及《CFG桩基础平面布置图》。柱基类型、基础尺寸一览表表1.3序号柱基类型基础尺寸（m）基底面积（㎡）柱基个数（个）单个实际布桩数（根）桩间距（m）桩顶标高（含空桩）正方形等边三角形1J-13.3×3.110.23713910.910.98-1.452J-23.0×2.88.40210200.910.98-1.43J-33.7×3.512.95216320.910.98-1.554J-42.6×2.46.2438240.910.98-1.45J-52.7×2.97.83610600.910.98-1.46J-63.1×3.310.23513650.910.98-1.457J-72.4×2.66.2428160.910.98-1.48J-81.8×2.03.601550.910.98-1.49J-93.5×3.712.95216320.910.98-1.5510J-102.1×2.14.4166360.910.98-1.411J-112.4×2.45.7667420.910.98-1.412J-122.5×2.76.751880.910.98-1.413J-133.6×3.010.80213260.910.98-1.4514J-144.0×3.413.60117170.910.98-1.5515J-155.2×2.915.08319570.910.98-1.4516J-164.9×2.612.74616960.910.98-1.4517J-174.6×2.210.12113130.910.98-1.45小计///56/640//当场地有所变化时,具体桩数根据现场情况作相应调整，桩位布置详见附后的CFG桩平面布置图。复合地基基验算：（1）以稍密卵石层为桩端土的复合地基承载力特征值，进行估算：玉锦苑水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)地基加固方案及施工组织设计某勘察基础工程公司共12页第5页=0.1505×205/0.1256+0.8×(1-0.1505)×80≥300Kpa（2）压缩模量验算：Esp=Es×ζ=6.2×300/80=23.25Mpa式中：Es—天然地基土压缩模量加权平均值；ζ—天然地基压缩模量的倍数，ζ=fspk/fak；fak—基础底面下天然地基承载力特征值。综上验算结果表明，复合地基承载力特征值fspk≥300Kpa，压缩模量特征值Esp≥10.0Mpa，经地基加固处理后的复合地基满足设计要求。2.5桩身强度等级及压缩模量由Ra=205kN，fcu≥3Ra/Ap=3×205/0.1256=4.90MPa桩身材料采用水泥、石、砂及粉煤灰，桩身混凝土强度等级取C10，粉煤灰用量为水泥用量的30%(最终由试验配合比确定)。2.6褥垫层a.厚度:250mm（基底土质较软）。b.材料:级配砂石(最大粒径一般≤30mm)。c.褥垫层需经静力压实法或动力压实法（桩间土含水量较少时）压实,其夯实后的体积与虚铺体积之比不大于0.90（虚铺厚度h=250/0.9=278mm）。2.7CFG桩施工降水要求因场地所有钻孔地段松散卵石层透镜体在地下水位线下，为保证CFG桩施工工作的顺利进行及施工质量满足设计要求，为此建设单位应委托专业降水施工队伍负责工程降水，该地段水位必须降至桩端以下1m，即地面以下5.8m，相应标高494.7m。3、关键点控制由于本工程对复合后的地基土承载力要求较高,因此,在工程施工中应严格控制如下关键点：（1）严格根据地勘报告，确保桩端置于卵石层上。（2）严格控制锤击数和锤击高度。（3）如在施工中当地质条件与地勘报告不符时,应及时通知有关单位，采取补勘等玉锦苑水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)地基加固方案及施工组织设计某勘察基础工程公司共12页第6页措施,并及时修正加固方案确保所加固的地基达到设计要求。4、复合地基检测在CFG桩的施工完成后，待桩体混凝土达到一定强度(按有关规范)时，取1%的桩、且每个单体建筑不少于3点进行复合地基载荷试验检测。该项工作由建设单位另行委托有资质的单位完成。玉锦苑水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)地基加固方案及施工组织设计某勘察基础工程公司共12页第7页第二部分施工组织设计1依据及适用范围1.1编制依据1.1.1《建筑地基处理技术规范》(JGJ79－2002J220-2002)；1.1.2《玉锦苑地基加固方案设计及CFG桩位平面布置图》（某勘察基础工程公司，2005.8）；1.1.3《玉锦苑工程岩土工程勘察报告》（某勘察基础工程公司，2005.6）；以下简称“地勘报告”；1.1.4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)1.2适用范围本施工组织设计仅适用于玉锦苑水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)工程，施工组织设计阶段为施工阶段。2工程概况“玉锦苑”位于某市一环路以内，武成大街与中道街交汇处。由某市青羊建委城镇房屋综合开发公司投资兴建。该建筑为6F+1层，全框架结构，独立柱基。我公司受建设单位委托，对该楼的地基加固处理工作进行方案设计。根据该场地岩土勘察报告，地层结构自上而下为：1.素填土：灰色，主要由粉土组成，含大量植物根茎及卵砾石；干～稍湿，结构松散，系近期堆填。全场地分布，层厚1.30～3.70m；2.粉土：褐灰色或黄灰色，湿，松散～中密，遍布于整个场地，含少量石英、云母片及粘性土，稍有光泽，干强度低，轻微摇振反应，厚度为0.50～2.00m3.细砂：褐灰色或褐黄色，