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1、课程设计说明书题目:淮南某住高层楼CFG桩设计学 院： 土木建筑学院 专业班级：土木10-8学 号：2010404824学生姓名：杨国方指导教师：周盛全2013年 1 月 15 日安徽理工大学课程设计（论文）任务书 土木建筑 学院 道路与桥梁 系学 号2010304824学生姓名杨国方专业（班级）土木10-8 设计题目 淮南某住高层楼CFG桩设计设计技术参数拟建的淮南市某商业楼，设计采用框剪结构、CFG桩处理，按处理后复合地基承载力特征值为550KPa，基础埋置深度d3.0m，基底为矩形，底面尺寸为45m16m；地基土层如图所示。设计要求（1）选择合适桩径、桩身砼强度，计算CFG单桩承载力；（
2、2）计算复合地基置换率，布置CFG桩位置，估算各层复合体压缩模量；（3）要求说明书不少于15页，设计图纸至少1张（A3）。工作量1周工作计划（1）查找资料 2天；（2）课程设计 4天；（3）检查、上交 1天。参考资料1中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范，GB 50007-2011.2中华人民共和国行业标准. 建筑地基处理技术规范，JGJ79-2002.3钱德玲主编.基础工程.中国建筑工业出版社，2009.4赵明华主编，徐学燕副主编.基础工程.高等教育出版社，2003.指导教师签字 系主任签字 年 月 日学生姓名： 杨国方 学号： 2010304824 专业班级：土木10-8 课程设计
3、题目： 淮南某住高层楼CFG桩设计 指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年 月 日安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表目录jbj1.前言.2.设计依据.3.计算过程、图件.4.设计成果总结.5.施工要求及注意事项.6.致谢.7.附图. 前言基础工程包括基础的设计和施工，以及与此有关的工程地质勘查、基础施工所需基坑开挖、支护、降水和地基加固等。作为土力学的后续课程，两者之间紧密联系，基础工程也可以说是土力学的理论在基础工程中的运用。因此，基础工程是一门对于所有土建类专业的非常注重理论和实践的专业科程，是高等院校土木类专业学生以及从事工程设计、生产第一线的技术、质量管理和工程监理等技术人员必备的
4、知识。其内容涉及土力学、工程地质学、结构力学、弹性力学、动力学等众多的学科领域，其内容广泛，综合性强。 为了更好的理解和运用书本知识，把书本上的知识融会贯通，把理论和实践能更好的结合到一起，特此增设基础工程的课程设计，一方面检验大家学习的基本功，考察同学们的知识掌握情况，并对以前学习的知识加以梳理和巩固，另一方面基础工程是一门实践性很强的学科，课程设计一定程度上让我们对于未来就业所从事的工作有了更直接的接触和感受，让我们能够更好的适应职场要求，在严峻的就业形势面前有了更了更足的底气！ 基础工程设计就是我们大学所学知识的一次总结，也是一次不容忽视的考验，做好课程设计就是迈出了我们事业成功的关键一
5、步。 设计依据1). 建筑地基处理技术规范 JGJ79-20029.1 一般规定 9.1.1 水泥粉煤灰碎石桩（CFG 桩）法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性、9.1.2 水泥粉煤灰碎石桩应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层。 9.1.3 水泥粉煤灰碎石桩复合地基设计时应进行地基变形验算。9.2 设计 9.2.1 水泥粉煤灰碎石桩可只在基础范围内布置，桩径宜取 350600mm。9.2.2 桩距应根据设计要求的复合地基承载力、土性、施工工艺等确定，宜取35 倍桩径。 9.2.3 桩顶和基础之间应设置褥垫层，褥垫层厚度宜
6、取150300mm，当桩径大或桩距大时褥垫层厚度宜取高值。 9.2.4 褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径不宜大30mm。9.2.5 水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时也可按下式估算： fsp,k=mRk/Ap+(1-m)fs,k （9.2.5） 式中 f sp，k 复合地基承载力特征值（kPa）； m 面积置换率； Ra单桩竖向承载力特征值（kN）； Ap桩的截面积（m2）； 桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75 0.95，天然地基承载力较高时取大值； f s，k处理后桩间土承载力特征值（kPa），宜按
7、当地经验取值，如无经验时， 可取天然地基承载力特征值。9.2.6 单桩竖向承载力特征值的取值，应符合下列规定： l 当采用单桩载荷试验时，应将单桩竖向极限承载力除以安全系数2； 2 当无单桩载荷试验资料时，可按下式估算： Ra=upqsili+ Apqp （9.2.6）式中桩的周长（m）； upn 桩氏范围内所划分的土层数； qsi 、qp桩周第层上的侧阻力、桩端端阻力特征值（KPa），可按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007 有关规定确定； li第层土的厚度（m） i9.2.7 桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求： f cu 3Ra/Ap（9.2.7） f cu 桩体混合料试块
8、（边长 150mm 立方体）标准养护28d 立方体抗压强度平均值（kPa）。9.2.8 地基处理后的变形计算应按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007 的有关规定执行。复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的倍，值可按下式确定： =f spk / f ak （9.2.8-1） 式中 f ak基础底面下天然地基承载力特征值（kPa）。2).基础工程.中国建筑工业出版社，钱德玲主编.，2009.CFG桩的设计参数有六个，分别为桩径、桩距、桩长、承载力计算、沉降量计算和褥垫层厚度。（1）桩径dCFG桩常采用振动沉管法施工，其桩径根据桩管大小而定，一般为3
9、50600mm,可只在基础范围内布置。 （2）桩距s桩距的选用需考虑承载力提高幅度要能满足设计要求，且施工方便、桩作用发挥、场地地质条件以及造价等因素。 对挤密性好的土，如砂土、粉土、和松散土等，桩距可取的较小。 对单、双排布桩的条形基础和面积不大的独立基础等桩距可取的较小，反之，满堂布桩的筏基、箱基以及多排布桩的条基、设备基础等，桩距应适当放大。（3）桩长lCFG桩复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基荷载试验确定，初步设计也可以按下式估算： fsp,k=mRk/Ap+( 1-m)fs，k 式中 fsp,k复合地基承载力标准值（kpa） M面积置换率 Rk单桩竖向承载力特征值（kN）Ap桩
10、的截面积（m2） 桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75 0.95，天然地基承载力较高时取大值 f ，k处理后桩间土承载力特征值（kPa），宜按当地经验取值，如无经验时， 可取天然地基承载力特征值。单桩竖向承载力特征值的取值，应符合下列规定： 1.当采用单桩载荷试验时，应将单桩竖向极限承载力除以安全系数2； 2当无单桩载荷试验资料时，可按下式估算： Ra=upqsili+ Apqp （9.2.6）式中桩的周长（m）； upn 桩氏范围内所划分的土层数； qsi 、qp桩周第层上的侧阻力、桩端端阻力特征值（KPa） li第层土的厚度（m）(4)褥垫层 褥垫层厚度一般取15
11、0mm300mm为宜。和桩距过大时，褥垫层厚度宜取最高值。褥垫层材料可用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径不宜大于30mm. 3).基础工程课程设计（2010级）任务书拟建的淮南市某商业楼，设计采用框剪结构、CFG桩处理，按处理后复合地基承载力特征值为550KPa，基础埋置深度d3.0m，基底为矩形，底面尺寸为45m16m；地基土层情况如下表。序号土层地基承载力厚度mEsMPaqsikPaqpkPa1填土/2.52粉质粘土180kPa4.512163粘土260kPa1418254基岩强风化20MPa较厚2035800桩身嵌入基岩深度2.5m，基础下铺设褥垫层CFG 桩设计、计算过程一确定桩
12、的规格、单桩竖向承载力设计值1).材料要求及配合比 根据建筑地基处理技术规范 JGJ79-20021.采用425#普通硅酸盐水泥，碎石粒径20-50mm，石屑粒径2.5-10mm，混合料密度2.1-2.2 t/m3。 2.桩体材料强度一般控制在10MPa左右，从而达到既提高复合地基承载力又降低沉降的目的。3. 为使桩、土共同工作、变形协调，基础下面要设置一定厚度的砂石料垫层，使地基土能有效地分担外荷载。2).桩是设计规格桩径d根据设计依据的要求，d可取350mm600mm，本课程设计取d=450mm.桩距s 根据设计依据的要求，s可取3d5d, 本课程设计取s=1400mm褥垫层厚度h 根据设计依据的要求，垫层厚度在150mm300,本课程设计取垫层厚度300mm桩长L桩长：L=2.5+4.5+14+2.5-(3+0.250)=20.25m3).单桩承载力设计、计算由于本课程设计未给出单桩荷载试验数据，所以只能按下式估算： Ra= upqsili+ Apqp （9.2.6） 其中 桩周长up =3.140.45m=1
