CFG施工方案

第1页共19页四川中乾房地产开发有限公司“中乾·世纪城”一期工程CFG桩复合地基施工方案1．工程概况四川中乾房地产开发有限公司拟建的“中乾.世纪城”一期工程1#、2#、3#、5#楼层高25F/-1F，15#、16#、17#、18#楼层高17F+1F/-1F，31#、32#楼层高30F/-1F，结构形式：剪力墙，基础形式：筏板基础。根据地勘资料，基础采用CFG桩复合地基进行加固处理，处理后的地基承载力特征值1#、2#、3#、5#、15#、16#、17#、18#楼均为fspk≥500Kpa.压缩模量Esp≥30Mpa。31#、32#楼fspk≥580Kpa，压缩模量Esp≥35Mpa。2、场地工程地质条件2.1场地地形、地貌拟建场地位于该工程项目位于绵竹市城区二环路与苏绵大道交汇处之西北侧，其东为二环路，其西为苏绵大道。场地原为旧房拆迁地和农田，场地宽阔，较为平坦，北高南低，高差起伏不大，最大高差约2.5米。勘察时场地基本已平整，局部地段有土坑和建筑垃圾堆，场地地理环境优越，交通便利。场地地貌单元属马尾河二级阶地。2.2区域地质构造特征及场地稳定性成都平原在构造上处于我国新华夏系第三沉降带—四川盆地西南缘，处于两构造单元间的成都平原北起安县，南到名山，西抵龙门山脉，东达龙泉山，惯称成都坳陷。绵竹市区的平原系成都平原北部的一部份，绵竹市西部属龙门山隆起褶皱带的一部份，它的断裂构造和岩体裂隙都十分发育，而东侧与龙泉山褶断带相隔数十公里。据区域地质调查资料，绵竹市市区所在的地壳为一稳定地块，从区域第2页共19页地质构造特征来看应为地壳的稳定区。由绵竹地区已有的地震地质研究成果和本次勘察查明的场地地层结构综合分析可知，地基岩土层位连续，无论从区域地震地质背景还是从场地的工程地质总体特征而言，场地稳定性较好，适宜建筑。2.3场地地层结构经钻探揭露，场地除表层的第四系全新统耕土、填土（Q4ml）外，其下为第四系晚更新统粉质粘土、粉土、细砂、砾砂、含粘性土卵石及圆砾、卵石层和下部的粘土（Q3al+pl）（详见“工程地质剖面图”），至上而下分别为：耕土①1：灰黑色，黄色，主要由粘性土，砂土组成，含丰富植物茎系和有机质，层厚0.3米左右，无实际工程意义。填土①2：杂色，主要由建筑垃圾、生活垃圾组成，夹杂少量的砂土和碎石土组成，层厚0.3～6.5米，平均厚度0.7米，厚度变化大，局部产出Zk316孔(厚度6.5米)为主要由粘性土，卵石，及砂砾石组成，回填时间3年以内，固结程度极差。在场地内局部地段存在枯井，位置详建筑物与勘探点平面布置图。粉质粘土②：黄色，黄褐色，硬可塑，切面光滑，有光泽，韧性中等，干强度中等，无摇震反应，蜂窝状结构。全场均有产出，层厚0.3～2.2米，平均厚度1.2米。粉土③：黄色，黄褐色，稍密，韧性差，干强度低，摇震反应中等。层厚0.3～1.6米，平均厚度0.4米,局部产出。细砂④1：灰黄色、灰色，松散，稍湿，由长石、石英、岩屑及暗色矿物等颗粒组成，含泥质约15%，偶见少量圆砾和卵石。厚度为0.3～2.4米，平均厚度0.8米，局部产出。砾砂④2：为泥质砾砂，灰色、灰白色，松散，稍湿，砾石含量约为20%，第3页共19页卵石含量约15～20%，卵石强风化，以中砂粗为主，上部泥质含量较重，约10～20%，由上而下递减，局部夹有粉质粘土薄层。厚度为0.3～2.8米，平均厚度0.9米，淤泥质土④3：灰色、灰黑色，饱和，松软，由粘性土、粉土和砂土组成，可见砾石，粘性土呈软～流塑状态，粘性土及粉土约占40%，局部产出。厚度为0.4～0.9米，平均厚度0.7米，含粘性土卵石⑤：灰黄色、黄褐色，湿，稍密～松散，含粘性土约15～30%，粘性土状态为软可塑由上而下递减，局部地段夹有可塑粉质粘土薄层。卵石含量为40%，亚圆状为主，成分以灰岩、砂岩、花岗岩为主，中～强风化，个别全风化，充填物为中粗砂。厚度为0.3～2.1米，平均厚度0.9米（此层中卵石中～强风化，个别全风化为砂，但现场可见卵石原形，实验室命名为含粘性土圆砾）。圆砾⑥：灰色、黄灰色，湿～饱和，稍密～松散，局部地段夹有粉质粘土或粉土薄层，卵石含量约为30%，亚圆状，成分以灰岩、砂岩、花岗岩为主，中～强风化，砾石含量30～35%，充填物为中粗砂及泥质。卵石⑦：灰色、灰白色、褐灰色，黄褐色，湿～饱和，稍密～中密～密实，卵石母岩主要以泥质灰岩、砂岩、花岗岩等组成，呈圆状、亚圆状，磨圆度较好、分选性一般，局部含有漂石。卵石风化程度为微风化～中风化～全风化，充填物为砂砾，含有少量粘性土。根据动力触探锤击数划分密实度将其分为三个亚层：稍密卵石⑦1：卵石含量约为50～55%，粒径一般为2～6厘米，最大粒径约10厘米，充填物为砂、砾，最大可见厚度为8.7米。中密卵石⑦2：卵石含量为60～65%，粒径一般为2～10厘米，个别大约为15厘米，局部可见漂石，充填物为砂、砾，呈薄层状分布，岩芯呈碎第4页共19页块或短柱状。密实卵石⑦3：卵石含量为66～85%，粒径一般为5～15厘米，最大约为20厘米，充填物为砂、砾，呈薄层状分布，最大可见厚度为5.1米，岩芯呈短柱状柱。粘土⑧：黄色，黄褐色，硬塑，切面光滑，有光泽，韧性高，干强度高，无摇震反应，絮状结构，岩芯呈柱状，该层埋藏较深，钻孔揭示埋深约在26.0以下，局部产出Zk168和ZK187钻孔揭露。2.5水文地质条件本次勘察查明场地内地下水位埋藏于第四系松散地层中的孔隙潜水，其补给来源主要为大气降水和上游地下水补给，主要由地下径流向下游河道排泄。勘察期为平水期，本次勘察测得地下水稳定水位埋深约为自然地表下7.9～9.5m，地下水位高程为566.2～564.50米，场地平均水位高程565.40。地下潜水位随季节年变化幅度一般为2.0m左右。预计场地丰水期平均水位在567.50米。根据同类场地已有的降水施工经验，本场地的渗透系数建议取值为k=40～80m/d，本次勘察未进行抽水试验。3．CFG桩复合地基设计要求及依据：3.1.设计要求3.1.1.采用CFG桩加固处理后所形成的复合地基承载力特征值1#、2#、3#、5#、15#、16#、17#、18#楼均为fspk≥500Kpa.压缩模量Esp≥30Mpa。31#、32#楼fspk≥580Kpa，压缩模量Esp≥35Mpa。3.2.设计依据：3.2.1.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第5页共19页3.2.2.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）3.2.3.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）3.2.4.《岩土工程勘察报告》四川得圆岩土工程有限公司3.2.5.《基础平面布置图》（大地建筑事务所（国际）4、CFG桩复合地基设计4.1.桩位设计CFG桩按正方形及三角形在基础内均匀布置，桩径450mm,并在桩顶预留10-30cm的保护桩长。施工过程中应根据场地地质条件变化情况作必要调整。4.2.桩体设计桩体砼强度用C20,桩体材料以粒径2～5cm(最大不超过8cm)卵石为主,掺和一定量中砂、水泥，其配合比通过现场取样试验确定。4.3桩端持力层根据岩土工程勘察报告，卵石层顶部多为稍密卵石，因此CFG桩桩端持力层选择稍密卵石层。4.4桩长、桩距设计CFG桩长、桩距应根据基底下须处理软弱层埋藏、分布情况、桩端持力层确定，桩长大于5.0m，桩端持力层为稍密卵石层，若遇特殊情况，如：圆砾层埋深较厚及地下水等情况，桩端无法达到稍密卵石层，施工时采用将桩端加填料夯击密实，使桩端达到稍密卵石层要求，设计桩距为1.35--1.5米。4.5.褥垫层设计第6页共19页为保证CFG桩与土体共同承担荷载，调整桩与土垂直和水平荷载的分担作用。CFG桩施工完成检验测合格后，开挖捡平至褥垫层设计标高(基底标高减去300mm,),在桩顶铺设300mm天然级配粗砂褥垫层并夯实，夯填度不大于0.9，级配砂含泥量≤5%。褥垫层铺设宽度为基础外边400mm。褥垫层铺设完备后，应及时将褥垫层铺设范围全封闭。5、CFG桩复合地基设计计算5.1设计计算公式根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)设计计算公式:(1)单桩竖向承载力特征值公式:nRa=Up∑qsili+αpqpApi=1Up—桩周长，为1.413m。n—桩长范围内所划分的土层数qsi、qp—桩周第i层土的侧阻力、桩端阻力特征值(Kpa)li—第i层土厚度(2)复合地基承载力计算公式:fspk=λmRa/AP+β(1-m)fskfspk—复合地基承载力特征值1#、2#、3#、5#、15#、16#、17#、18#fspk≥500Kpa，31#、32#楼fspk≥580Kpa。Ap—桩截面面积，为0.159；fsk—处理后的桩间土承载力特征值1#、3#、5#、15#、16#、17#、18#、31#、32#楼基底天然土层为细纱、砾砂、含粘性卵石、圆砾层，取加固后桩间土180Kpa；2#楼基底天然土层为砾砂、圆砾层，取加固后桩间土200kpa。第7页共19页Ra—单桩竖向承载力特征值；m—面积置换率β—桩间土承载力发挥系数，取1.0。λ—单桩承载力发挥系数，取0.9。5.2布桩及复合地基承载力估算CFG桩按三角形及正方形在基础内均匀布置,且桩体按照夯扩成孔，桩端持力层为稍密卵石层，且进入持力层不小于0.5m。5.2.1以ZK3为例计算：单桩承载力特征值，桩长7.5m：1#、3#、5#、15#、16#、17#、18#楼Ra=（Up∑qsili+qpAp）Ra=1.413*（1.1*35+4.4*50+2*65）+0.159*1500=787.45KN综合经验取值，设计时取Ra=780KN根据复合地基承载力特征值计算置换率：fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fskm=(fspk-βfsk)/(λRa/Ap-βfsk)m=（500-1.0×180）/（0.9×780/0.159-1.0×180）=0.076则实际布桩后m=0.081（三角形）S=1.5m。根据复合地基置换率估算承载力特征值：fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk=0.9×0.081×780/0.159+1.0×（1-0.081）×180=523.04Kpa＞500Kpa5.2.2以ZK171为例计算单桩承载力特征值，桩长7.5m，31、32#楼Ra=（Up∑qsili+qpAp）第8页共19页Ra=1.413*（1.6*35+3.6*50+2.3*65）+1500*0.159=783.21KN综合经验取值，设计时取Ra=780KN根据复合地基承载力特征值计算置换率：fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fskm=(fspk-βfsk)/(λRa/Ap-βfsk)m=（580-1.0×180）/（0.9×780/0.159-1.0×180）=0.095则实际布桩后m=0.1（三角形）S=1.35m。根据复合地基置换率估算承载力特征值：fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk=0.9×0.1×780/0.159+1.0×（1-0.1）×180=603.51Kpa＞580Kpa经验算,处理后复合地基承载力都能满足建筑地基承载力设计要求。5.2.3以ZK53为例计算单桩承载力特征值桩长7.5m，2#楼。Ra=（Up∑qsili+qpAp）1.413*（6.8*50+0.7*65）+0.159*1500=783.21KN综合经验取值，设计时取Ra=780KN根据复合地基承载力特征值计算置换率：fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fskm=(fspk-βfsk)/(λRa/Ap-βfsk)m=（500-1.0×200）/（0.9×780/0.159-1.0×200）=0.072则实际布桩后m=0.075（正方形）S=1.45m。根据复合地基置换率估算承载力特征值：第9页共19页fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk=0.9×0.075×780/0.159+1.0×（1-0.075）×200=516.13Kpa＞500Kpa。经验算,处理后复合地基承载力都能满足建筑地