柱锤夯扩桩设计施工方案.docx
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柱锤夯扩桩设计施工方案
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地基处理设计与施工方案
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年**月
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第一部分设计方案4
1.前言4
2.场地工程地质与水文地质条件简介4
3.地基处理设计方案编制依据6
4.各种可能的地基处理方案对比分析6
5.复合地基承载力深度修正值计算7
6.挤密干硬性混凝土桩复合地基设计方案8
6.1.承载力计算8
6.2.复合地基变形、倾斜计算9
6.3.地基处理设计施工参数9
7.复合地基承载力检测方法建议10
第二部分地基处理施工组织设计10
8.施工组织10
8.1.施工组织设计编制依据10
8.2.施工工程内容11
8.3.施工总体部署11
8.4.人员准备计划11
8.5.施工机械设备准备计划12
8.6.施工用水、用电计划12
8.7.材料进场检(试)验计划13
8.8.施工工期与进度计划13
9.夯扩挤密干硬性混凝土桩施工13
9.1.挤密桩施工工艺13
9.2.施工准备13
9.3施工参数确定与试成桩14
9.4施工工序14
9.5.桩施工的后续工作17
10.工程质量保证体系及施工管理18
10.1.质量保证体系18
10.2工程质量保证措施19
10.3施工质量验收标准22
10.4.施工工期计划22
10.5技术资料管理25
10.6.雨季施工措施25
10.7安全管理措施27
10.8文明施工措施28
10.9环境保护措施29
11地下管线保护措施31
11.1管线的调查分析31
11.2保护措施32
12施工现场的布置33
12.1现场布置总原则33
12.2现场临时设施布置33
12.3施工现场的管理34
13.与建设单位、监理、土建等的配合措施35
13.1与建设单位的配合措施36
13.2与监理单位的配合措施36
13.3与设计单位的配合措施37
13.4与后续土建施工单位的配合和协调措施38
14.业主(总包单位)应提供的条件39
附件:
附件一、复合地基承载力计算书
附件二、复合地基最终沉降量计算书
附件三、施工进度计划横道图
附件四:
拟投入主要施工机械、设备表
附图:
图名:
柱锤冲扩挤密桩复合地基设计图;图号:
平-1柱锤冲扩挤密桩复合地基设计图;图号:
平-2
第一部分设计方案
/、八
1.前言
拟建场地位于***。
拟建建筑物其±0.00相当于绝对标高57.60m。
基础板底面标高为-9.60m,建筑结构设计要求复合地基承载力特征值不小于240kPa或350kPa,最终沉降量不应多于60mm,倾斜的变形值不应大于0.002,相邻楼座沉降差不小于20mm。
场地经过****勘察,基础持力层为素卵石杂填土①3层,结构松散,均匀性差,成分
复杂且不均匀,不经处理不宜做为天然地基持力层,需进行地基加固处理。
经过技术经济对比,设计采用柱状锤冲扩挤密干硬性混凝土桩复合地基施工方案。
具体分析计算详见下文。
2.场地工程地质与水文地质条件简介
根据*****提供的岩土工程勘察报告,拟建场地原有现状平房基本拆迁完毕,场地基本平整,拟建9#住宅楼东北角有建筑物尚未拆迁。
勘察施工期间测得孔口地面标高介于55.67m~58.28m之间。
现将拟建场区的地基土层自上而下分述如下:
1、人工填土层
第①层:
杂填土,杂色,稍湿,稍密,以砖块、灰渣为主。
本层局部夹①1层粘质粉土、粉质粘土素填土及①2层细中砂素填土、①3层卵石素填土。
①1层粘质粉土、粉质粘土素填土,黄褐色,稍湿,含少量砖渣、灰渣及植物根茎;①
2层细中砂素填土,黄褐色,稍湿,稍密,以细中砂为主,含少量砖渣、灰渣及植物根茎;
①3层卵石素填土,杂色,稍湿,稍密,以卵石为主,含少量砖渣、灰渣等。
本层层厚一般为0.7~8.9m,该层层底标高介于47.20~57.15m之间。
2、新近沉积层
第②层:
圆砾、卵石,杂色,稍湿,中密〜密实,呈亚圆形,级配连续,磨圆度中等,一般粒径2〜4cm,最大粒径约8cm,细中砂充填约30%〜35%。
本层夹②1层细中砂,褐黄(暗)色,湿,中密〜密实,含有云母及少量卵石、圆砾等;②2层粉质粘土、粘质
粉土,褐黄〜黄褐色,以粉质粘土为主,含氧化铁,土质不均,局部夹砂质粉土;②3层
粉质粘土、粘质粉土,灰黑色,以粉质粘土为主,含有机质,该夹层局部分布。
本层及夹层可见层层厚0.9~7.0m,层底标高介于48.95〜53.78m之间。
3、一般第四纪沉积层
第③层:
卵石、圆砾,杂色,稍湿,中密〜密实,呈亚圆形,级配连续,磨圆度中等,一般粒径2〜5cm,最大粒径约10cm,细中砂充填约30%〜35%。
本层局部夹③i层细中砂,褐黄色,稍湿,密实,含云母及少量圆砾;③2层粉质粘土、粘质粉土,褐黄色,以
粉质粘土为主,含氧化铁。
本层可见层厚1.7~7.4m,层底标高介于44.57~49.09m之间。
第④层:
卵石,杂色,稍湿~饱和,密实,呈亚圆形,级配连续,磨圆度中等,卵石一般粒径4〜8cm,最大粒径约14cm,细中砂充填约30%〜35%。
本层局部夹④i层细中砂,褐黄色,湿,密实,含云母及少量圆砾;④2层粉质粘土、粘质粉土,褐黄色,湿,
可塑,含云母、氧化铁等。
本层可见层厚8.5~13.1m,层底标高介于34.29~39.69m之间。
水文地质条件:
勘察期间实测一层地下水,地下水类型为潜水,静止水位埋深12.50〜14.90m,静止
水位标高42.65〜44.53m。
详细的地质条件见该工程的工程勘察报告。
3.地基处理设计方案编制依据
主要编制依据如下:
(1).《******工程岩土工程勘察报告》,******,2006.10;
(2).《******相关图纸》(电子版),****8,2007年2月;
(3).《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ01-501-92);
(4).《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
(5).《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002);
(6).《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003);
(7).《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);
(8).《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
4.各种可能的地基处理方案对比分析
地基处理设计施工方案选择主要取决于建筑结构设计要求、地质条件、环境条件,工程
造价以及各种施工工艺的特点。
根据本工程的特点,可以使用的地基处理施工方案和工艺主要包括换填碾压、钻孔压灌CFG桩、夯扩挤密桩等几种。
水泥土桩、碎石桩、灰土桩等桩体强度低,且桩间为填土,难以满足240kPa的承载力要求。
本工程的最大特点也是本工程地基处理的主要目的是处理填土层。
主要体现在基底以
下为厚度不等(2-10m)的填土,其差别很大(不均匀),地基土为欠固结状态,其的承载
力和压缩模量均非常小。
同时,基底埋深很小,这些对地基强度和稳定性都是很不利的因素。
从施工角度讲,填土层以下为粒径很大的卵石层,密实度很高,一般打桩机械难以钻
进。
填土层有大量的砖渣、混凝土块等,钻孔难度较大,有的也难以钻孔。
为此,本工程应该采用具有挤密作用的桩,以挤密桩间填土,提高其密实度和强度,消除其欠固结特性和可能的湿陷性等,桩低端进入卵石③层顶即可。
桩间距不能大,保证挤密效果。
同时必须考虑钻孔的难度和风险。
通过计算分析对比,设计采用柱状锤冲扩挤密干硬性混凝土桩复合地基方案。
其通过
重4t的锤强力冲击成孔,同时夯扩挤密桩间土,消除其欠固结的特点,同时也可以夯实孔底虚土,大大提高桩端土的承载力,单桩承载力也大大提高,从而提高复合地基承载力,减小地基土的变形。
其施工工艺主要为:
冲击成孔一夯实孔底一分层填干硬性混凝土一分层重锤夯扩挤密—直至桩顶设计标高。
为此,最终设计采用了夯扩挤密干硬性混凝土桩复合地基方案。
具体复合地基桩的设计施工方案与参数详见下文。
5.复合地基承载力深度修正值计算
根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ01-501-92)和《建筑地基处理技
术规范》(JGJ79-2002),当进行复合地基承载力修正时,地基承载力深度修正后的提高值按照下式5-1进行计算,
fa=d0(d-1-5)(5-1)
本工程的基础埋置深度小于1.5m,故不进行深宽修正。
6•挤密干硬性混凝土桩复合地基设计方案
考虑到本工程基底以下填土厚度差别较大,为了保证地基处理后的地基的均匀性,应采用挤密桩密布的方案。
桩端进入卵石层顶即可。
根据本工程的岩土工程勘察报告,其杂填土层天然地基承载力特征值为60kPa。
根据类似工程的经验,考虑到柱状锤的冲击挤密作用,桩施工后的桩间土承载力特征值取90kPa。
6.1.承载力计算
按照550mm直径的桩进行计算。
其单桩竖向承载力特征值Ra按公式(6-1)计算:
qpAP
n
■二q•l■siii=1
(6-1)
up--桩周长(1.73m);
qsi、qp--桩侧第i土层的侧阻力、桩端阻力特征值;这里不计侧阻力,端阻力特征值
1000kPa。
li--第i土层中桩长;
AP--桩截面面积(0.238m2);
复合地基承载力fspk按公式(6-2)进行计算:
fsk为桩间土承载力特征值,考虑挤密后综合取90kPa:
--桩间土承载力发挥系数,可取0.9
桩间距1.4*1.4m,面积置换率为0.10。
桩间距1.6*1.6m,面积置换率为0.077
经过计算,复合地基承载力特征值为270kPa、379kPa,满足结构设计要求的240kPa、
350kPa。
目的是为了提供复合土层的模量,减小地基的变形。
并力求二者变形大小基本一致。
具体内容见附件一的承载力计算书。
桩体压力和强度按照下面的公式(6-3)进行计算,
(6-3)
式中:
c桩顶平均应力(kPa);k安全系数,取3;
6.2.复合地基变形、倾斜计算
根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),按照下式(6-4)进行复合地基
沉降量计算
经计算,筏板基础部分复合地基中心点变形量计算结果为37.99mm、38.79mm,均满
足设计。
二者的差异变形可以通过后浇带来调节。
具体内容见附件二的沉降计算书。
6.3.地基处理设计施工参数
根据设计计算,具体设计参数如下表6-1:
表6-1复合地基设计参数表
楼座
有效桩长
(m)
桩间距
(m)
面积
置换率
桩径
(mm)
桩数
(根)
桩体强度
(MPa)
褥垫层厚度
(mm)
?
?
6.0
1.6X1.6
0.077
550
367
10
150
1-50〜
1-60
5.0
1.4X1.4
0.100
550
222
10
200
备注,
(1).打桩保护层厚度为50cmo
(2).桩顶以上铺设褥垫层,其夯填度不大于
0.9。
(3)•桩长以桩端进入卵石④层50cm控制
7.复合地基承载力检测方法建议
复合地基承载力检测方法可按照《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)中的有关规定进行。
针对本工程,可对混凝土
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- 柱锤夯扩桩 设计 施工 方案