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消防站CFG设计方案

目录1.设计依据 (2)2.工程概况 (2)3.场地工程地质条件 (3)4.CFG桩复合地基设计 (3)(1).CFG桩设计 (3)(2)设计结果参数统计 (6)5.沉降计算 (7)1.设计依据1.1岩土勘察报告及设计图纸1.1.1新建MFA(奔驰前驱动车型)项目能源中心岩土工程勘察报告(编号2013技046)(北京市勘察设计研究院提供)1.1.2北京市工业设计研究院《焊装车间基础平面布置图》及处理要求。

1.2国家及行业颁布的技术规范及规程1.2.1《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009)1.2.2《建筑地基基础设计规范》GB50007-20111.2.3《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20021.2.4《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》 DBJ01-501-2009(2009年新版)1.2.5《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20121.3工程质量检验评定标准1.3.1《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-20131.3.2《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20022.工程概况2.1场地位置概况拟建工程位于本项目的建设场地位于(亦庄)北京经济技术开发区(规划博兴南路与亦庄南区三街交叉口东南)本次地基处理范围基础底标高-2.0m,建筑物±0.000=26.800m基础埋深为-2.0m,基础垫层底标高-2.1m,基础为柱下独立基础。

要求处理后的复合地基承载力特征值不小于250Kpa最大沉降量不大于40mm。

2.2建筑物概况消防站(464)无地下室,基础为独立基础。

基础持力层为②层粘质粉土、砂质粉土,天然地基承载力特征值100Kpa,不能满足承载力要求。

上部结构物载荷要求地基承载力特征值不小于250Kpa(未修正),最终沉降量不大于40mm,所以需对地基3.场地工程地质条件3.1地质情况工程场地位于永定河冲洪积扇的下部,微地貌单元处于古漯水故道范围内。

拟建场地现状地形基本平坦,勘察期间量测的勘探钻孔孔口处地面标高为26.2~26.8m。

详见地勘报告4.CFG桩复合地基设计(1).CFG桩设计1.1CFG桩复合地基特点分析1.1.1CFG桩的特点CFG桩具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉等特点,目前已成为北京及周边地区应用最普遍的地基处理技术之一。

1.1.2设计原则CFG桩复合地基是由桩间土和增强体(桩)共同承担荷载,综合桩长、桩径、桩间距、桩身强度、天然地基承载力等5个因素进行优化设计,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。

1.1.3本工程的要求基础持力层在②层粘质粉土砂质粉土,天然地基承载力标准值100Kpa,要求CFG桩处理后的复合地基承载力标准值≥250Kpa,建筑物最终沉降量≤40mm。

1.2CFG桩设计1.2.1设计参数1.2.1.1CFG 桩端持力层的选择根据地质勘察报告提供的地层剖面图综合土层特点,桩端设在厚度比较均匀的⑥层细中砂。

1.2.1.2底层参数涉及到的土层参数如下表所示:1.2.1.3CFG 桩参数CFG 桩选取直径为410mm ,有效桩长13.2m ,保护桩长0.50m 。

有效桩顶标高-2.30m ,桩底标高-15.5m 1.2.2设计计算 1.2.2.1单桩承载力计算1).单桩承载力特征值计算确定P p p ni pi si p a A q l q U R α+=∑=1其中:a R —单桩承载力特征值(kN );p U —桩的周长(m );si q —桩周第i 层土的侧阻力特征值(kPa ),可按地区经验确定;pi l —桩长范围内第i 层土的厚度(m )p α—桩端端阻力发挥系数,应按地区经验确定,取1。

A p —桩端面积,0.13195m 2;p q —桩端端阻力特征值(kPa );可按地区经验确定 i l —地层厚度(m ); 计算如下:a R =3.14×0.41×(20×2.44+20×0.7+27.5×4.4+25×1.9+32.5×1.5+27.5×1.6+35×0.66)+650×0.13195 =532.6KN由于施工工艺等原因取单桩承载力特征值500KN 。

1.2.2.2.由要求处理后的复合地基承载力值反算置换率 根据自由单桩承载力特征值计算置换率()sk p a spk f m A R m f ⋅-⋅+=1βλ其中:spk f -复合地基承载力特征值250 kPa ; m —置换率;a R —单桩竖向承载力特征值(KN ), R k =500KN ;λ—单桩承载力发挥系数,可按地区经验取值,本工程取0.9sk f —处理后桩间土承载力特征值,宜按当地经验值取,如无经验时,可取天然地基承载力特征值f ak =100 kPa ;β—强度发挥系数,β=0.90;计算置换率如下:()10019.013159.0/5009.0250⨯-⨯+⋅=m mm=0.04821.2.2.5.桩位布置及桩数共布置CFG 桩181根,根据独立基础尺寸布置,实际置换率不小于0.0482。

1.2.2.6桩体强度设计p a cu A R f /4λ≥p a A R /4λ=4×0.9×500/0.13195=13641.53KPacu f —桩体试块(边长150mm 的立方体)标准养护28d 的立方体抗压强度平均值(KPa )考虑施工工艺地层因素,选用C20混凝土,坍落度为180mm-200mm 。

1.2.2.8沉降计算 沉降计算详见后附计算表 1.3设计结果根据勘察报告提供的数据, CFG 桩复合地基设计为桩径410mm ,有效桩长13.2m 保护桩长0.50m , ‘桩顶铺设200mm 后的碎石(不大于30mm )褥垫层,以调整桩土应力比。

桩体材料强度为C20混凝土。

(2)设计结果参数统计1、 CFG 桩复合地基处理工程的各种参数2、褥垫层‘桩顶铺设200mm后的碎石(不大于30mm)褥垫层,以调整桩土应力比。

褥垫层夯填度不大于0.9。

5.沉降计算5.1j-1基础1原始数据原始数据基础类型:矩形基础荷载类型:竖直均布荷载基础底面埋深:2.00 (m)基础长度:2.50 (m)基础宽度:2.50 (m)地下水位:6.00 (m)土层数:8 基底应力:250.00 (kPa) 桩长:13.20 (m)土层编号土层厚度(m) 压缩模量(MPa) 天然容重(kN/m3)1 4.44 5.00 19.002 0.70 15.00 20.003 4.40 20.00 21.004 1.90 7.00 18.005 1.50 25.00 19.806 1.60 10.00 20.507 3.50 25.00 20.008 15.00 12.00 20.20目标计算点坐标:x=1.25 (m) y=1.25 (m)沉降计算深度:15.99 (m)2计算结果计算结果土层编号沉降计算深度(m) 修正前的沉降量(mm) 修正后的沉降量(mm)1 4.44 13.53 4.062 5.14 14.25 4.273 9.54 15.76 4.734 11.44 18.09 5.435 12.94 18.44 5.536 14.54 19.17 5.75复合地层底界 15.40 19.29 5.797 15.99 19.37 5.81褥垫层的沉降量:0.00 (mm)复合土层的沉降量:5.79 (mm)下卧层的沉降量:0.03 (mm)沉降计算范围内的内侧限变形模量的当量值(Mpa):26.53沉降计算经验系数:0.30修正前的最终沉降量: 19.37 (mm)修正后的最终沉降量: 5.81 (mm)5.2j-2基础1原始数据原始数据基础类型:矩形基础荷载类型:竖直均布荷载基础底面埋深:2.00 (m)基础长度:2.80 (m)基础宽度:2.80 (m) 地下水位:6.00 (m)土层数:8 基底应力:250.00 (kPa) 桩长:13.20 (m)土层编号土层厚度(m) 压缩模量(MPa) 天然容重(kN/m3)1 4.44 5.00 19.002 0.70 15.00 20.003 4.40 20.00 21.004 1.90 7.00 18.005 1.50 25.00 19.806 1.60 10.00 20.507 3.50 25.00 20.008 15.00 12.00 20.20目标计算点坐标:x=1.39 (m) y=1.39 (m)沉降计算深度:15.99 (m)2计算结果计算结果土层编号沉降计算深度(m) 修正前的沉降量(mm) 修正后的沉降量(mm)1 4.44 17.18 5.152 5.14 18.18 5.463 9.54 20.39 6.124 11.44 23.28 6.985 12.94 23.72 7.126 14.54 24.63 7.39复合地层底界 15.40 24.78 7.437 15.99 24.88 7.47褥垫层的沉降量:0.00 (mm)复合土层的沉降量:7.43 (mm)下卧层的沉降量:0.03 (mm)沉降计算范围内的内侧限变形模量的当量值(Mpa):23.11沉降计算经验系数:0.30修正前的最终沉降量: 24.88 (mm)修正后的最终沉降量: 7.47 (mm)5.3j-3基础1原始数据原始数据基础类型:矩形基础荷载类型:竖直均布荷载基础底面埋深:2.00 (m)基础长度:4.60 (m)基础宽度:2.20 (m) 地下水位:6.00 (m)土层数:8 基底应力:250.00 (kPa) 桩长:13.20 (m)土层编号土层厚度(m) 压缩模量(MPa) 天然容重(kN/m3)1 4.44 5.00 19.002 0.70 15.00 20.003 4.40 20.00 21.004 1.90 7.00 18.005 1.50 25.00 19.806 1.60 10.00 20.507 3.50 25.00 20.008 15.00 12.00 20.20目标计算点坐标:x=2.29 (m) y=1.10 (m)沉降计算深度:15.99 (m)2计算结果计算结果土层编号沉降计算深度(m) 修正前的沉降量(mm) 修正后的沉降量(mm)1 4.44 14.65 4.402 5.14 15.59 4.683 9.54 17.80 5.344 11.44 21.43 6.435 12.94 21.99 6.606 14.54 23.14 6.94复合地层底界 15.40 23.33 7.007 15.99 23.47 7.04褥垫层的沉降量:0.00 (mm)复合土层的沉降量:7.00 (mm)下卧层的沉降量:0.04 (mm)沉降计算范围内的内侧限变形模量的当量值(Mpa):26.47沉降计算经验系数:0.30修正前的最终沉降量: 23.47 (mm)修正后的最终沉降量: 7.04 (mm)5.4j-4基础1原始数据原始数据基础类型:矩形基础荷载类型:竖直均布荷载基础底面埋深:2.00 (m)基础长度:5.00 (m)基础宽度:2.50 (m) 地下水位:6.00 (m)土层数:8 基底应力:250.00 (kPa) 桩长:13.20 (m)土层编号土层厚度(m) 压缩模量(MPa) 天然容重(kN/m3)1 4.44 5.00 19.002 0.70 15.00 20.003 4.40 20.00 21.004 1.90 7.00 18.005 1.50 25.00 19.806 1.60 10.00 20.507 3.50 25.00 20.008 15.00 12.00 20.20目标计算点坐标:x=2.50 (m) y=1.25 (m)沉降计算深度:15.99 (m)2计算结果计算结果土层编号沉降计算深度(m) 修正前的沉降量(mm) 修正后的沉降量(mm)1 4.44 18.23 5.472 5.14 19.50 5.853 9.54 22.59 6.784 11.44 27.01 8.105 12.94 27.70 8.316 14.54 29.11 8.73复合地层底界 15.40 29.34 8.807 15.99 29.51 8.85褥垫层的沉降量:0.00 (mm)复合土层的沉降量:8.80 (mm)下卧层的沉降量:0.05 (mm)沉降计算范围内的内侧限变形模量的当量值(Mpa):23.40沉降计算经验系数:0.30修正前的最终沉降量: 29.51 (mm)修正后的最终沉降量: 8.85 (mm)5.5j-5基础1原始数据原始数据基础类型:矩形基础荷载类型:竖直均布荷载基础底面埋深:2.00 (m)基础长度:2.20 (m)基础宽度:2.20 (m) 地下水位:6.00 (m)土层数:8 基底应力:250.00 (kPa) 桩长:13.20 (m)土层编号土层厚度(m) 压缩模量(MPa) 天然容重(kN/m3)1 4.44 5.00 19.002 0.70 15.00 20.003 4.40 20.00 21.004 1.90 7.00 18.005 1.50 25.00 19.806 1.60 10.00 20.507 3.50 25.00 20.008 15.00 12.00 20.20目标计算点坐标:x=1.10 (m) y=1.10 (m)沉降计算深度:15.99 (m)2、计算结果计算结果土层编号沉降计算深度(m) 修正前的沉降量(mm) 修正后的沉降量(mm)1 4.44 12.14 4.862 5.14 12.71 5.093 9.54 13.88 5.554 11.44 15.70 6.285 12.94 15.98 6.396 14.54 16.54 6.62复合地层底界 15.40 16.63 6.657 15.99 16.70 6.68褥垫层的沉降量:0.00 (mm)复合土层的沉降量:6.65 (mm)下卧层的沉降量:0.03 (mm)沉降计算范围内的内侧限变形模量的当量值(Mpa):27.04沉降计算经验系数:0.40修正前的最终沉降量: 16.70 (mm)修正后的最终沉降量: 6.68 (mm)5.6、J-5a基础1原始数据原始数据基础类型:矩形基础荷载类型:竖直均布荷载基础底面埋深:2.00 (m)基础长度:2.00 (m)基础宽度:2.00 (m) 地下水位:6.00 (m)土层数:8 基底应力:250.00 (kPa) 桩长:13.20 (m)土层编号土层厚度(m) 压缩模量(MPa) 天然容重(kN/m3)1 4.44 5.00 19.002 0.70 15.00 20.003 4.40 20.00 21.004 1.90 7.00 18.005 1.50 25.00 19.806 1.60 10.00 20.507 3.50 25.00 20.008 15.00 12.00 20.20目标计算点坐标:x=1.00 (m) y=1.00 (m)沉降计算深度:15.69 (m)2计算结果计算结果土层编号沉降计算深度(m) 修正前的沉降量(mm) 修正后的沉降量(mm)1 4.44 9.72 3.892 5.14 10.14 4.063 9.54 10.98 4.394 11.44 12.48 4.995 12.94 12.72 5.096 14.54 13.18 5.27复合地层底界 15.40 13.26 5.307 15.69 13.29 5.32褥垫层的沉降量:0.00 (mm)复合土层的沉降量:5.30 (mm)下卧层的沉降量:0.01 (mm)沉降计算范围内的内侧限变形模量的当量值(Mpa):30.75沉降计算经验系数:0.40修正前的最终沉降量: 13.29 (mm)修正后的最终沉降量: 5.32 (mm)。

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