CFG桩计算书

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1、附件： CFG 桩设计计算书北京顺义李桥镇商业金融（南侧）项目2#、3#、4#、5#楼地基处理0 目录一、工程概况 . 1二、地基处理设计依据. 1三、设计原则 . 1四、CFG 桩设计计算过程 24.1CFG 桩复合地基承载力计算： 2 4.2 沉降验算 4五.计算参数 5六.CFG 桩计算书 . 66.1CFG 桩通用参数设计 . 6 6.25#楼 CFG 桩复合地基设计 . 6附件： CFG 桩设计计算书北京顺义李桥镇商业金融（南侧）项目2#、3#、4#、5#楼地基处理1 一、工程概况拟建建筑物由 2#5#楼、商业楼和地下车库组成。25#楼地上 10 层，地下1 层；商业楼地上 1 层、

2、地下 1 层；均为框架剪力墙结构；地下车库为地下1层，剪力墙结构。基础底板均为筏板基础。0.00=25.5m。25#楼基础底板标高-7.3m，槽底标高 -7.48=18.02m ，地下车库基础槽底标高 -6.98=18.52m 。主楼（2#、3#、4#、5#楼）楼座核心区核重基底平均压力标准值为560KPa ，其余（边缘区）范围基底平均压力标准值为230KPa 。根据北京市勘察设计研究院有限公司提供的顺义区李桥镇商业金融（南侧）项目岩土工程勘察报告(工程编号： 2010 技 010-2), 主楼楼座基底座落在新近沉积的第2 大层（层）。地基承载力标准值（ fka ）为 170kPa不能满承载力

3、要求，故需要进行地基处理。主楼（2#、3#、4#、5#楼）范围内拟采用CFG桩复合地基，以满足承载力并保证差异沉降控制在允许范围。CFG 桩复合地基的要求如下： 主体结构产生的地基净反力标准值详平面，地基处理后的长期最大沉降量Smax 50mm ，倾斜变形许值可为 0.0015。车库及其他建筑单元采用天然地基。二、地基处理设计依据1. 本工程车库结构（基础）图纸2. 建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002）3. 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2008 ）4. 北京地区建筑地基基础勘察设计规范 （DBJ11-501-2009）5. 建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB5020

4、2-2002 ）6. 本工程岩土工程地质勘察报告 （北京市勘察设计研究院有限公司） 。三、设计原则CFG 桩复合地基是由桩间土和桩共同承担荷载，综合桩长、桩径、桩间距、桩身强度、褥垫层厚度及材料等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。本项目 CFG 桩设计计算流程如下图所示：附件： CFG 桩设计计算书北京顺义李桥镇商业金融（南侧）项目2#、3#、4#、5#楼地基处理2 CFG 桩设计计算流程如下图四、CFG 桩设计计算过程4.1CFG 桩复合地基承载力计算：1）根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002 （P41） ，计算单桩承载力标准值：Ra=R

5、k /2 （公式一）因无单桩荷载试验资料，首先计算单桩竖向极限承载力Rk: Rk=upqsili+qpAp（ 公式二）式中: up桩的周长 (m) li第 i 层土的厚度 (m) （查地勘报告取值）Ap桩的截面积 (m2) 初定持力层初选桩径、桩长计算单桩承载力 （公式一、 二）不同桩间距下复合地基承载力计算 （公式三）深宽修正复合地基承载力（公式四）复合地基沉降量验算（公式五）结束计算符合规范及设计要求不符合规范及设计要求附件： CFG 桩设计计算书北京顺义李桥镇商业金融（南侧）项目2#、3#、4#、5#楼地基处理3 qsi 桩周第 i 层土的极限侧阻力标准值(kPa);（查地勘报告取值）q

6、p桩端极限端阻力标准值(KPa); （查地勘报告取值）2）根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P40） ，计算复合地基承载力特征值fspk 为：fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk（ 公式三 ）式中: m 面积置换率Ap桩的截面面积 (m2) fsk处理后桩间土承载力特征值（KPa ） ，此处取天然地基承载力标准值（查地勘报告取值，层取170）Ra单桩承载力标准值（ KN ） （公式一）桩间土承载力折减系数，取0.85（因天然地基承载力一般）3）根据北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009） （第 7.3.7条） ，深宽修正后的复合地基承载力标准值fa 为：

7、 fa=fspk+b*（b-3）+d*0*（d-1.5 ）（ 公式四 ）式中: b基础宽度的承载力修正系数（按表7.3.7 采用，取 0.3 ）d基础深度的承载力修正系数（按表7.3.7 采用，取 1.5）b基础底面宽度（ m ） （取 6m ）d基础埋置深度（ m ）0、基础底面以上和以下土的平均重度（KN/m2）4) 确定桩间距选取桩间距，使fa设计要求复合地基承载力特征值（核心区560 KPa，边缘区 230 KPa） ，并符合规范要求（宜取35 倍桩径） 。5）桩身强度计算根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P41） ，计算桩身强度fcu 为：fcu3Rk/Ap 附件： CF

8、G 桩设计计算书北京顺义李桥镇商业金融（南侧）项目2#、3#、4#、5#楼地基处理4 根据计算选取桩身混凝土等级。6）确定褥垫层厚度根据建筑地基处理技术规范JGJ79-2002（P40）9.2.3条原则选取褥垫层厚度。4.2 沉降验算1）根据建筑地基基础设计规范GB50007 （5.3.5条） ，依据复合模量法计算地基最终变形量s：s=s*s=s*（po/ Esi* (zi*i- zi-1*i-1)）（ 公式五）式中：s地基最终变形量（） ；,s 按分层总和法计算出的地基变形量； s沉降计算经验系数；n地基变形计算深度范围内所划分的土层数； po对应于荷载效应准永久组合时基础底层处的附加压力（

9、KPa） ； 考虑到： 地下车库对临近建筑基础侧限有永久性削弱作用。同时考虑最不利情况即：车 库回填严重滞后。根据北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009） （第 7.3.8 条） ，考虑外围裙房或纯地下室基础宽度与主楼基础宽度比，将地下 车库的平均荷载折算为土层厚度，取 1.5m，作为基础埋深。Esi基础底面以下第i 层土的压缩模量（ Mpa） ；其中，桩底以上土层模量应修正E=Esi复合地基压缩量的提高倍数，=fspk/fak zi、 zi-1基础底面至第 i 层土、第 i-1 层土底面的距离（ m） ；i、i-1基础底面计算点至第i 层土、第 i-1 层土底面范围内

10、平均附加应力系数。2）地基变形计算深度验算 s0.025si=0.025s式中： si在计算深度范围内，第i 层土的计算变形值（） ； sn在有计算深度向上取厚度为z的土层计算变形值。据表5.3.6，z 取 1m 。附件： CFG 桩设计计算书北京顺义李桥镇商业金融（南侧）项目2#、3#、4#、5#楼地基处理5 五. 计算参数查地勘报告，得土层参数如下：土层参数土层压缩模量（MPa）重度(KN/m3) 地基承载力标准值 （KPa）桩侧阻力标准值（KPa）桩端阻力标准值（KPa ）1 11.8 20.4 / / / 11 / / / / / 2 17.5 / 170 45 / 21 5.3 19

11、.8 100 45 / 22 9.8 19.9 130 40 / 23 10 / 130 35 / 24 3.3 19.1 90 35 / 3 22.5 / 220 55 / 31 8.4 20.1 170 50 / 32 15.8 20.3 200 55 / 33 4.6 18.9 130 45 / 4 30 / 300 65 800 41 9 19.7 180 55 / 42 5.4 18.8 150 45 / 43 20.5 19.1 200 55 / 5 19 20.4 220 60 700 51 11.4 20.1 200 55 600 52 9.8 18.7 160 45 500

12、53 35.6 20.5 260 60 800 54 40 / 300 60 1000 6 15.1 20.9 / / / 61 45 / / / / 62 13.2 18.7 / / / 附件： CFG 桩设计计算书北京顺义李桥镇商业金融（南侧）项目2#、3#、4#、5#楼地基处理6 六.CFG桩计算书6.1 CFG 桩通用参数设计1）设计要求：主楼承载力要求达到230KN/m2，核心区承载力要求达到560KN/m2，最终沉降量不大于5cm，倾斜变形许值可为0.0015。2）计算通用数据：1、0.00标高为 25.5m。2、基础埋深为 -7.3m,相当于绝对标高为18.2m，3、褥垫层厚度为

13、200mm，桩顶标高为 17.82m 4、桩径取 D=410mm（北京地区一般选取 400450之间）5、桩身截面积为Ap=r2=3.140.2052=0.132m26、桩身截面周长Up=D=3.140.41=1.287m 7、土的重度0近似取 20 KN/m3 8、槽底位于层，层地基承载力为170 KN/m29、桩间土承载力折减系数取 0.85 10、桩间距：宜取 35 倍桩径，经试算满足设计要求的前提下，取大值。11、基础宽度的承载力修正系数b取 0.3 12、基础深度的承载力修正系数d取 1.5 13、承载力修正时基础底面宽度b取 6m 14、基础底面以下土的平均重度取 10 KN/m2

14、 15、基础面积为 35.4 35.4m2。6.2 5# 楼 CFG 桩复合地基设计6.2.1 5#主楼位置（边缘区）1、土层参数根据 17#勘察孔取值，该层具有代表性，并作为相对最不利地层考虑计算。依据地质勘察报告，土层参数如下：土层土层厚度Li （m ）桩侧阻力标准值qsik(KPa) 桩端阻力标准值qpk(KPa) 压缩模量Es（MPa ）2 1.6 45 17.5 3 4.4 55 22.5 附件： CFG 桩设计计算书北京顺义李桥镇商业金融（南侧）项目2#、3#、4#、5#楼地基处理7 4 5.5 65 800 30 51 2.08 55 600 11.4 5 0.93 60 700

15、 19 53 1 60 800 35.6 54 1.2 60 1000 40 6 16.1 15.1 2、CFG 桩参数根据土层分布， 较好的持力层为层，有效桩长取10.5m，桩端进入持力层的最小深度为4.5m，桩径 0.41m，桩间距1.7m。地面标高21.82m，水位标高19.62m。基础埋深 h=3.8m。车库一侧等效土层埋深h=7.3-6.8+1.5=2m。3、单桩承载力计算 Rk=upqsili+qpAp=1.287 45 1.6+554.4+654.5+8000.132 =886.77 KN Ra=Rk /2=886.77/2=443KN 4、CFG 桩复合地基承载力计算fspk=

16、mRa/Ap+(1-m)fsk=0.04568443/0.132+0.85(1-0.04568) 170 =291.3Pa 其中：m= Ap/1.72=0.132/2.89=0.04568 5、复合地基承载力特征值深宽修正后 fa=fspk+b*（b-3）+d*0*（d-1.5 ）=291.3+0.310（6-3）+1.515.79（3.80-1.5 ）=355KPa 230 KPa 满足承载力要求6、桩身强度计算fcu3Ra/Ap=34430.132=10066 KPa=10.1MPa CFG 桩身混凝土强度选用C20 7、确定褥垫层厚度选取褥垫层厚度 :200mm 。8、沉降计算附件： CFG 桩设计计算书