CFG复合地基处理及基坑支护设计.docx
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CFG复合地基处理及基坑支护设计.docx
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CFG复合地基处理及基坑支护设计
CFG复合地基处理及基坑支护设计
结尾附:
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第一部分:
设计
1、编制依据
1.1国家现行有关规范
本方案编制主要引用的规范及标准包括但不限于以下规范和标准
序号
类别
规程、规范名称
编号
1
国家
岩土工程勘察规范
GB50021-2009
2
地方
XX地区建筑地基基础勘察设计规范
DBJ11-501-2009
3
国家
建筑地基基础设计规范
GB50007-2002
4
行业
建筑与市政降水工程技术规范
JGJ/T111-98
5
国家
建筑边坡工程技术规范
GB50330-2002
6
行业
建筑基坑支护技术规程
JGJ120-99
7
国家
建筑基坑支护技术规程
DB11/489-2007
8
国家
建筑基坑工程监测技术规范
GB50497-2009
9
行业
钢筋焊接及验收规程
JGJ18-2003
10
国家
混凝土结构设计规范
GB50010-2002
11
行业
建筑地基处理技术规范
JGJ79-2002
12
行业
建筑桩基技术规范
JGJ94-2008
13
行业
建筑桩基检测技术规范
JGJ106-2003
14
地方
建筑工程资料管理规程
DB11/T695-2009
15
地方
建筑工程施工现场安全资料管理规程
DB11/383-2006
16
国家
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202-2002
17
地方
建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准
DBJ01-83-2003
1.2XX市地质工程勘察院提供的勘察报告
1.3施工有关的图纸
2、工程概况
本次对2#楼进行降水、护坡及地基处理设计。
楼号
层数(层)
要求承载力(Kpa)
要求沉降量(mm)
2#
地上:
17跃18地下:
2
大于330
小于50
2.1地层情况
根据岩土工程勘察勘探报告,地层深度范围内的地层,其工程特性划分为9个大层:
素填土、砂质粉土、粘质粉土层、中细砂、粉质粘土层、中粗砂等。
2.2地下水情况
根据勘察测到3层地下水,静止水位埋深为:
2#楼地下潜水埋深在6.50m~7.70m;承压水在14.00m~16.30m,21.00~24.00。
勘察期间,场区4#、5#楼号正在施工降水,受其影响,本场区地下水位有所下降。
3、降水施工设计方案
根据本工程场地的水文地质条件以及现场实测水位,本工程2#楼垫层底标高-7.88m(局部-8.13m),基坑土方开挖期间须对地下水采取降排措施,降水底标高为-9.00m。
3.1基坑降水目的
确保施工时干槽作业。
3.2降水条件分析
根据本工程水文地质条件,基槽底部范围内有一层地下水,为潜水,含水层以中细砂、粗砂为主。
为了确保顺利施工,有必要对基坑采取降水措施。
3.3降水方案
针对该场地地下水类型、场区水文地质条件及降水经验,设计采用井点降水方案,使基坑形成一定降深,达到降低潜水水位的目的。
3.4降水计算
1、计算基坑涌水量
(1)计算基坑等效半径(r0):
r0=
式中:
(2)确定降水影响半径(R):
R=
式中:
(3)基坑涌水量(Q)
a、2#楼基坑:
≈1110.45(m3/d)
b、单井出水量q(m3/d)
q=120*π*r*sl*POWER(F17,1/3)
r——过滤器半径0.2(m)
sl——过滤器工作长度0.48(m)
2、计算井数量(n)和井中心距(b)
根据场区水文地质条件,降水井间距合理调整为10.0m。
基坑四周共布置降水井为:
N1=c/n=286.9/10.0≈29(个);
式中:
3、降水井深度
29眼降水井井深为15m。
3.3.2降水井结构
孔径600mm,井管为直径400mm的水泥砾石滤水管,井管外填入直径为2mm~4mm砾料(含泥量<3%)。
井管要高出地面0.5m。
3.5降水井设计结果
经计算分析,管井降水设计参数如下:
项目方案
类型
直径(mm)
深度(m)
间距(m)
数量
滤管(mm)
滤料
2#楼基坑周边
管井
Φ600
15.0
10.0
29
φ400
无砂砼管
2mm~4mm
砾料
具体井位布置,详见基坑降水、支护总平面图
注:
在基坑正常开挖至基础底板过程中,井内下入3.0m3/h潜水泵。
3.6排水系统设计
在现场四周布置排水系统,排水系统管线采用Φ300mmUPVC管,按出水口位置坡度布置,排水管线每隔100m设一个沉淀池(1.0×1.0×1.0m),将水中泥砂沉淀干净以后排入雨水管道内。
4、基坑支护设计
4.1基坑支护设计的原则
4.1.1确保基坑边坡稳定和周围建筑物、地下管线的安全;
4.1.2满足基坑周围车辆行走和材料堆放的施工荷载要求;
4.2基坑支护形式的确定
本工程场地周边有较大的放坡条件,基坑土方开挖时基坑支护可采用1:
0.45放坡,土钉墙支护。
4.3基坑支护设计参数
土钉墙支护结构参数:
5、地基处理设计方案
5.1地基处理方案的确定
根据设计单位提供的基础埋深,基底土层为③、③-1、③-2层。
天然地基承载力为fak=90kpa。
根据设计要求,处理后复合地基承载力标准值不小于330kpa,最大沉降量为50mm,倾斜为0.002。
根据结构设计要求以及甲方要求,本工程地基处理设计采用CFG桩复合地基处理方案。
5.2CFG桩设计计算
5.2.1单桩承载力的确定
根据本工程地层情况、基础埋深及承载力要求,桩端持力层选为③1层,褥垫层厚度为300mm。
有效桩长依据勘察报告地层确定。
单桩承载力计算公式如下:
桩径Ф410mm,=1.287m,=0.1320,=1.0
qp、qsik的取值如下:
(略)
计算得:
Ra=750.9(kN),有效桩长19.5m。
5.2.2根据承载力要求初步确定置换率
——面积置换率。
——桩间土强度发挥系数。
均取0.85。
——桩间土承载力特征值,取90Kpa。
——复合地基承载力特征值。
经计算,面积置换率为:
m=4.555%
5.2.3确定桩距
5.2.4桩体强度计算
5.2.5CFG桩复合地基设计参数
CFG桩桩径410mm,桩顶标高为基底标高下返300mm,打桩施工时槽底预留300mm厚的土。
2#楼座CFG桩设计参数表)(略)
6、主要分部分项工程的施工方案
6.1土钉墙施工
6.1.1土钉墙施工工艺流程
土钉墙施工工艺流程见下图:
土钉墙施工工艺流程图
6.1.2各工序的施工方法
修坡:
采用人工修坡,坡度由测量人员严格控制;
土钉成孔:
采用人工洛阳铲成孔;
钢筋加工:
土钉钢筋每2m设一组置中架,采用ф6.5HPB235钢筋与主筋电焊而成。
土钉端头制作90度弯头,弯头长度不小于10d,与面层加强筋焊接,并加焊长度10d的“L”筋;
钢筋置入:
人工将加工好的土钉钢筋置入孔内;
注浆液搅拌:
采用搅拌机搅拌,水灰比0.5,搅拌时间不少于2分钟;
注浆方法:
采用孔底压浆灌注方法注浆,孔口设置止浆塞和排气孔;
面层钢筋网:
面层钢筋网采用人工直接在坡面编制,钢筋网搭接处采用绑扎与点焊相结合的方法,水平筋与竖直筋交叉处采用火烧丝绑扎;
喷射混凝土料搅拌:
采用人工拌料,拌料次数不少于三次,拌好的料要均匀,且随用随拌;
喷射混凝土:
采用干式锚喷机喷射,喷射手距坡面距离保持在1.5~2.0m,喷枪垂直坡面喷射。
6.1.3土钉墙施工技术要求
a、土方开挖必须与土钉墙护坡配合施工。
①土钉墙施工工作面必须分段分层进行土方开挖,每段长度15~20m,每层挖土深度与土钉垂直间距相匹配,保证每层土方开挖的超挖量不超过500mm,一则便于土钉施工,二则避免超挖造成边坡塌方。
②土钉墙施工与土方开挖交替进行,每步土钉墙护坡施工结束并达到设计强度的70%后进行,方可进行下一步土方开挖,并在下一步土方开挖时要注意对上部混凝土面层及土钉的保护,避免碰触已施工完的护坡面砼面层及土钉。
b、土方开挖严格按设计要求控制坡度,工作面开挖后及时人工修坡,坡面平整度的允许偏差以为±20mm。
c、修坡结束后确定土钉孔位,然后用洛阳铲成孔,土钉成孔孔深允许偏差:
±50mm;孔径允许偏差:
±5mm;孔距允许偏差:
±100mm;成孔倾角允许偏差:
±5%。
如遇特殊情况需要移孔位,应由现场技术负责人批准;成孔达到设计要求后,检查成孔质量,合格后方可进行下一步工序。
d、成孔合格后安设土钉钢筋,土钉钢筋应提前加工好,钢筋长度、规格、种类符合设计要求,需要焊接时采用双面焊接,焊接长度不少于5d;土钉钢筋每2m设一组定位支架,定位支架采用三个Ф6.5钢筋弯成的圆弧钢筋,等分成120º与土钉钢筋焊接而成。
e、土钉注浆材料为P.S.A32.5水泥浆,水灰比0.5,水泥浆应搅拌均匀,随伴随用,一次拌合的水泥浆应在初凝前用完。
f、注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净;注浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路,注浆时,注浆管应插至距孔底250~500mm处,孔口部位宜设置止浆塞及排气管,孔内注浆应饱满,孔口流出浓浆后拔出注浆管,待水泥浆渗漏或干缩后应进行孔口二次补浆。
g、面层钢筋网之间搭接不小于200mm,钢筋网保护层厚度不小于20mm,加强筋压在钢筋网上,与土钉钢筋焊接牢固。
h、砼喷射时要严格按施工配比进行配料,面层砼厚度要满足设计要求,喷射面层混凝土前,在坡面设喷射混凝土厚度控制标志。
i、土钉墙面层混凝土,应每500m2制作标准养护试块一组
6.1.4土钉墙施工技术措施
a、由于地质条件的复杂性,如施工现场实际情况与方案不统一、土层情况与勘察报告不符、成孔遇地下障碍物时,边坡土钉的实际排数、长度和间距可根据实际情况由设计人员计算后进行相应调整。
b、局部土钉成孔困难,达不到设计要求时,应采取土钉加密,并下一道土钉长度适当加长的措施,如果上面第一、二排土钉打不够长,可在地面加设拉锚,拉锚位置距槽边距离不宜小于5m,如果受场地限制应尽量设在远离槽边位置。
6.2、CFG桩施工
6.2.1施工工艺流程
本工程CFG桩施工采用长螺旋成孔、管内泵压混合料成桩工艺,施工工艺流程见下图:
CFG桩施工工艺流程
6.2.2、材料要求
混凝土混合料采用商品混凝土,混合料塌落度18cm~22cm,施工中随时测定CFG混合料的塌落度;成孔达到设计深度后,先泵送CFG桩混合料后提钻,严禁先提钻后泵料;当钻杆芯管内混合料高度与地面平齐时开始提钻,边提钻边泵送CFG桩混合料,提钻速度必须与CFG混合料泵送速度一致,以防出现缩颈和断桩。
遇到饱和砂土或饱和粉土层,不得停泵待料,以防出现缩颈和断桩。
6.2.3、施工技术要求
1)桩位放线及质量要求
根据CFG桩位布置图,使用经纬仪,采取直角坐标法进行施放建筑物轴线及桩位点,并用钢钎打孔30~50cm深,注入石灰粉标记。
桩位放点精度:
水平偏移≤5cm。
2)成桩工艺及质量要求
该工程采用长螺旋成孔,管内压灌CFG混合料施工工艺,其成桩工艺要求如下:
CFG桩成桩质量要求如下:
垂直度<1%
孔径偏差≤±20mm
桩长偏差≤±100mm
桩位偏差≤0.4D(D为桩径)
3)清土、截桩头
清土、截桩头在成桩三天后进行,清土采用小型挖掘机挖土与人工挖土配合进行清除槽底预留的500m
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