不等径cFG短桩复合地基在某阶梯形高层公寓楼的应用,cfg桩是什么

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82 探矿工程(岩土钻掘工程) 200t年增刊 不等径cFG短桩复合地基在某阶梯形高层公寓楼的应用 何世呜,朱世平 北京建矸毛履工挂。
瓦,北京100102) 捅要:采用了cFc短桩复合地基新技木.尤其为适应阶梯形高屋公寓楼的设计需要,叉为了便于施工,采用了等 距不等径的布桩方案.经实践证明是一种既安生可靠叉经济实用的方法。
关键词:不等径cFc短柱复台地基:阶讳形高层公寓:承载力汁算 申图分类号:T【二1:3’5 文献标识码:B 文章编号:1000—3746(2001)s1一00s2一03 1工程概况
拟建某阶梯形高层公寓楼地上由两侧日々塔楼和 中间的裙楼组成,其中塔楼分为A、B两幢。
A楼南部楼高二4层.北部!o层.中问:二层.由南向北分二次退台;B楼高19层:设:层地下室,中间的裙楼地下室为升降式停车场。
整楼地下室宽338m.长742m,底板各部分之间设后浇带。
该楼±0.00标高相当于绝对标高4082m。
A、B楼地下室底板埋深为一8.8m(绝对标高3202m).中间裙搂地下室车库底板埋深为一9.3m(绝对琼高3l52m)。
该工程位于居民住宅稠密区,周围的平房没有拆除.进出工地的道路相当狭窄。
施工现场场地也相当狭小,基坑没有放坡道的位置.进入基坑内施工的所有设备都必须用吊车运输。
根据设计要求,A楼地基圣载力设计值380kPa;B楼地基承载力设计值24层460kP8.:!层430kPa,20层400kPa。
2场地地层情况及地下水情况21地层情况 根据岩土工程勘察报告.该场区的地层情况如下。
0,i。
工填土.杂色,以建筑垃圾为主,层厚130 ~q50m, =粉细砂,黄褐色.层厚170~170m.层底标高j064、3667m.此层夹有薄层粉土,中密.厚度为050—1.10m。
S粉质牯土,黄褐色,中压缩性,层厚030
690m,层底标高二957—32.37m,此层中央有粉土③
一,层,层厚0.4~40rn。
压缩模量7.1MPa,承载力标准值160kPa。
0细砂.黄褐色,密实,含砑砂、圆砾,层厚o.70一3om.层底标高27.:6~2937m。
压缩模量14MPa.承载力标准值250kPa。
⑤卵石,杂色,一般粒径2~4cm.最大粒径6cm,呈圆形,充填中粗砂,中密一密实,层厚6.7~11.0m,层底标高18.13~206m。
压缩模量35MPa.承载力标准值400kPa。
⑥粉质粘土,黄褐色,饱和,硬塑~坚塑,低压缩性.层厚13~4.Om.层底标高16.13~17.26m。
压缩模量93MPa,承载力标准值200kPa。
C细砂.黄褐色.饱和,密实,层厚1.10~3Om.层底标高13.82~】492m。
压缩模量25MPa.承载力标准值250kPa。
⑧卵石,密实,一般粒径为2—4cm,最大粒径10cm.充填中粗砂,层厚3.50~480m。
压缩模量40MPB,承载力标准值400kPa。
@粉土,黄褐色,饱和.中密,混卵石,低压缩性,层厚3.80.50m,层底标高402—6.1:m。
压缩模量119MPa,承载力标准值l80kPa。
@卵石,杂色,密实,一般粒径2~4cm,最大粒径10cm.充填中粗砂,层厚>4m。
压缩模量60MPa.承载力标准值500kPa。
22地下水情况 本区地下水埋深12.O~】30m,水位标高为:7.71~28l8m.细砂和卵石为主要含水层,地下水属潜水类型,地下水对钢筋混凝土无腐蚀性。
收福日期:200I—05—30作者筒介:何世呜11965-一男r覆旌J.厅j:移县人.北京建树地质工程公瓦副总工程师.高级工程师.探矿工程专业.硕士,从事工程施工与箍术管理工作北京市朝阳区东直门外南湖渠.(010J6‘3937ol:枭世平:1968.).男:援蓐).浙江人、北京建丰『地质工程公司项目经理.工程师,抵矿工程々业.乩事工程施工与技术管理工作.(0lO)64393986,  万方数据 2001年增刊 探矿工程(岩土钻掘工程) 83 3地基处理方案选择根据岩土工程勘察报告、设计要求,同时考虑施 工难易程度、工程成本等因素,对于适用于该工程的几种地基处理方案简述如下。
3.1换填法 根据岩土工程勘察报告,建议第④层细砂作为天然地基持力层、对第③层粉质牯土清除后换填为细砂。
(1)预计工程量:挖除粉质牯土量6300m3,回填细砂5:OOm3,边坡支护面积增加450m2。
(2)施工难易程度:因施工场地相当狭窄,进出工地道路弯曲狭小.运土运砂都比较困难。
且上下基坑只能用塔吊运输,施工效率极低。
t3)预计工期:不考虑下雨对抉填土的影响,预计工期为50天。
(4)施工质量情况:大型碾压设备无法进坑,换填细砂的密实程度较难保证。
(5)预计成本:预计工程造价为85万元。
32钻孔灌注桩方案 某设计院建议的钻孔灌注桩方案。
(1)预计工程量:桩径600mm,桩长18m,桩问距2m,配筋8中Is,预计工程量2250m3。
(2)施工难易程度:桩长较深,需配备大型钻机蓬工,且泥浆量相当大,不利于在坑内施工。
(3)预计工期:50天以上。
(4)施工质量控制:桩较长,桩径较小,孔底沉渣较难拉制。
(5)预计成本:预开工程造价200万元。
33钻孔灌注桩孔底压浆方案该方案是在钻孔灌注桩的基础上进行桩底后压浆处理以达到提高单桩承载力的目的。
(1)预计工程量:桩径400mm,桩长5.5m(A偻1、8Om(B楼).桩间距13~15m,配筋6018,预计工程量1350m3,压浆量250t。
(!)施工难易程度:桩径较小,可以施工,但在钻孔深窒已箱过地下承位标高钻孔时栗取水泥浆或泥浆护壁,且在坑内作业,施工时效率不高。
(3)预计工期:不考虑天气影响,预计40天。
(4)施工质量控制情况:施工质量可保证。
(5)预计成本:预计工程造价为100万元(含检测费用)。
34CFG桩复合地基方案cFG桩复合她基是近几年新兴起来的一种低成本地基处理方案,这种地基处理方案充分利用了地基土本身的承载力。
(1)预计工程量:桩径400mm,桩长9.O,lom.桩间距1.5m,预计工程量1880m3。
(2)旌工难易程度:桩长9—10m,需配备丈型设备施工。
如要用该方案,必须考虑大型设备选出基坑的问题。
(3)预计工期:2s天。
(4)施工质量控制:施工时不受地下水的影喻,施工质量有保证。
(5)预计成本:80万元(含检测费)。
35cFG短桩复合地基方案根据以上情况综合考虑工期、成本、施工难度及质量保证,最理想的是cFG桩复合地基方案,但该方案又需要大型设备人坑,目前施工现场无法满足此条件。
为达到不用大型设备而用采取复合地基处理的目的.我们经认真研究分析,详细计算.并结台已有的工程经验,提出了cFc短桩复台地基处,l方案。
该方案报债仅为60万元,预计工期20天。
4cFG短桩复台地基方案设计由结构设计说明及岩土工程勘察报告町圭lI,基 础垫层底标高为31.90m,基础直接持力层为粉魇粘土③层、粉土③
一。
层及细砂④层,这些地层天然地基承载力标准值为160、180、250kPa,显然不能满足设计对地基承载力380~460kPa的要求,而且极为不均,所以必须进行处理。
本着安全、经济、合理的原则,综合地层及地下水情况.并考虑地基处理施工工艺,选择小桩径、小间距cFG短桩复合地基方案。
其显著特点是:(1)既能满足地基承载力的要求,也能满足最终沉降量和倾斜值的要求;(2)施工质量极易保证;(3)经济效益显著。
4.1单桩承载力计算 桩径400mm,桩长3.5~45m,其中包括保护桩长O.2m,桩端以进入卵石⑤层为准。
单桩承载力标准值凡可按以下两式计算,取其较小者。
初选cFG强度为c15。
Rk=叩R2B^P=565.2kN 尺k;(UP∑q,。
^。
+qP^P)/K 式中:≈——系数,取O.3—0.33;R2B——桩体18天立方体块强度(15cm×15cm×15cm);AP——桩的断面积;u。
——桩的周长;¨——第l层土与土性和施工工艺有关的极限侧阻力;^,——第z层土厚度;口。
——第i层土与土性和施工工艺有关的极限端阻力;£——调整系数,取1.5一1.75a  万方数据 探矿工程(岩土钻掘工程) 20叭年增刊 K取1.75.桩径400mm,Rk=210kN。
42复合地基承载力标准值计算 由深度修正后复合地基承载力设计值厂.=380kPa.按规范公式 .,。
=,。

.L+7dy。
(d一1.5)式牛:,。
L——复合地基承载力标准值.kPa;_d——基础埋深的地基承载力修正值;y。
——基础底面以二土的加权平均重度(地下水位以下取有效重童、.k.、/m3:d——基础埋置深度,m。
々d取1O,y。
取185,d取8,则取^。
L=260kPa二按设计要求(可能加层)深度修正留出30kPa储备.取复合地基承载力标准值,。
甜=290kPac43置换率计算 由规范公式 ^Ⅲ=mR。
/4。
+dp(1一m),。
.L式中:m——面积置换率;n——桩间土强度提高系数;3——桩间土强度发挥度;,“——桩闻土零载力标准值,kPa。
n取10,p取O.9,,“取160kP8,则可算出m=0.096。
44布桩方式确定 m=d2/d。
2 式中:d——桩直径;d,——等效影响圆的直径。
若采用正方形布桩,则桩间距为IImc 45桩体强度设计由桩顶应力d。
:Rk/^p,可得dp=1592.36kPac宙尺2s≥3口。
,可知cFG料强度,考虑施工影响 因素,选c15。
坍落度40~60mm。
46最终沉降量计算 按规范公式进行分层计算,采用公式 S=乒sS’=曲s∑_Do(z产.一五一1口。
一】)/E,.式中:s——地基最终沉降量;≠s——沉降计算经验系数;s‘——按分层总和法计算出的地基沉降量:n——地基沉降计算深度范围内所划分的土层数;P,——对应于荷载标准值时的基础底面处的附加|立刀;z.、z.一I——基础底面至第i层土、第f一1 层土底面的距离;;:、:;.j——基础底面计算点至第 。
层土、第i—l层土底面范围内平均附加应力系数;E。
.——基础底面下第i层土的压缩模量。
经计算,满足规范要求。
最终沉降量≯20mm。
且沉降差<lomm,完全能满足设计要求。
47褥垫屡 当cFG桩施工完时,剔除桩顶20em长保护 桩.铺20cm中粗砂褥垫层,要求分两层夯实,干密度达18kN/m3。
4.8确定方案 与以上计算方法相同,为了布桩合理、均匀,便于施工,桩间距均选为1.1m,深度修正预留50kPa作为储备,计算结果见表l。
衰1设计结果参救统计 5短桩复合地基施工考虑该工程无法使用大型设备的特点,我们采 用人工洛阳铲成孔、旋铲清底、重锤夯底的施工方法。
包括下雨6天、桩头处理和检测共历时36天。
共完成短桩1650根,浇注涅凝土836m3。
6短桩复合地基检测根据水利部电力部北京勘察设计研究院提供的 复合地基检测报告可知如下检测结果。
6.1静载检测 将现场采集的原始数据,经微机处理,绘制9一s曲线,分析结果见表2。
单桩承载力标准值及单桩复合地基承载力标准值均满足设计要求。
裹2静戢楹谢结果 62低应变动测试验低应变检测共244根,占总桩数的15%,桩身 完整未发现不良缺陷。
7结语由检测结果看,采用cFG短桩复合地基方案完 全满足设计和规范要求,该方案是一种安全、经济又便于施工,尤其适于场地狭窄情况施工的方案,并可以满足加层需要。
该两楼结构封顶时已全部加至24层。
 万方数据

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