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1、 小学分校项目多桩型复合地基设计方案1.工程概况 发展集团有限公司拟建小学分校，拟建场地位于长塘西路中建望津城对面，交通较为便利，场地地形较平坦。本项目规划建设净用地面积27000.00，规划总建筑面积19526.45。本次勘察范围主要包括4F教学楼和1F门卫室，拟采用框架结构，筏板和独立基础，教学楼局部有半地下室，面积1953.29，其余位置无地下室。各拟建物特征见下表：各拟建物一览表 表1.1拟建物名称基础型式结构型式0.00标高（m）层数高度（m）建筑面积（）荷载（kN)基础埋深（m）教学楼筏板（半地下室）独立基础（无地下室）框架结构480.504F20.1319508.00单柱最大标准
2、值7000-5.60（地下室）-2.00（无地下室）门卫室筏板或独基框架结构480.501F4.40265.00单柱最大标准值1000-1.50 上述拟建筑物对地基允许容许值（沉降差/倾斜）0.003，对沉降敏感程度一般该项目由交通规划设计研究院完成现场勘察并出具了详勘报告；由绿色田园规划设计研究院有限公司负责设计；根据结构设计要求成都市泡桐树小学新津分校项目部分基础需进行地基处理，详见设计图纸范围，设计要求部分基础采用振冲碎石桩+旋喷桩处理后的二元复合地基作为基础持力层，其承载力特征值fspk=240kPa，压缩模量Es=10.0Mpa。我公司对该项目结构设计要求处理部分进行干冲碎石桩、旋喷
3、桩多桩型复合地基加固处理处理设计。2.场地工程地质及水文地质条件成都市在大地构造体系上，东部是龙泉山构造带，西部是龙门山构造带，处于两构造带间的成都平原北起安县、南至名山、西抵龙门山前、东达龙泉山，习惯上称为成都坳陷。总体来说，成都坳陷与成都平原分布的范围基本一致。龙泉山构造褶皱断裂带，展布于中江、龙泉驿、仁寿一带，长约20km，宽约15km，为一系列压扭性逆（掩）断层组成，走向北东，构造形态狭而长，现期断裂活动甚少。拟建场地位于成都平原内，区域构造属新华夏系第三沉降带成都坳陷东侧龙泉山褶皱带，西侧距龙门山褶皱断裂带约80km，东侧距文安场断裂带约13km。由于受喜马拉雅山造山运动的影响，两构
4、造带相对上升，在坳陷盆地内堆积了厚度不等的第四系冰水堆积层和冲洪积层，形成现今成都平原景观。区内断裂构造和地震活动较微弱，历史上从未发生过强烈地震，从地壳稳定性来看应为稳定区。2008年5月12日四川汶川发生8.0级地震。拟建场地距震中约155km，虽震感强烈，但影响甚微，拟建场地内未见大滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生，建筑亦未发生倒塌开裂等现象，场地稳定性较好。龙门山断裂带目前处于活动期（蓄能和释放剩余能量阶段），新津区位于成都平原以南东，龙泉山断裂带对场地稳定不会产生直接影响，属地震波及影响区。由成都市已有的地震地质研究成果和本次勘察查明的场地地层结构特征等综合分析可知，土的层位较连续，
5、无论从区域地震地质背景还是场地的地形、地貌、工程地质总体特征而言，场地区域稳定性良好。新津区金华镇场地抗震设防烈度为7度，场地基本地震动峰值加速度值为0.10g(g为重力加速度)，抗震分组为第三组，反应谱特征周期为0.45s。2.1岩土构成本次勘察揭露的地层由依据本次勘察钻探结果及区域地质资料，场地勘探深度范围内地层主要由第四系全新统填土层（Q4ml）和第四系中下更新统冰水堆积层（Q1+2gl）组成。现根据钻探情况将场地各地层的分布及特征由上至下描述如下：（1）第四系全新统人工填土（Q4ml）素填土：灰黄、灰褐色，以松散为主，主要由黏性土等组成，本场地经过挖填整平，因此填土厚薄不一。老鱼塘位置
6、为人工堆填，回填年限小于5年，填料主要为黏性土，不均匀分布于场地地表，未完成自重固结。钻探揭露厚度0.505.70m。（2） 第四系中下更新统冰水堆积层（Q1+2fgl）（1）黏 土-：软塑黏土，黄褐、灰褐色，软塑状，湿。以黏粒矿物为主，含铁锰质氧化物及结核，见灰白色泥质团块、条带等，网纹状裂隙较为发育，裂面常充填灰白色可塑高岭土或铁锰质氧化物。干强度、韧性较高，光滑，无摇振反应。主要分布在老鱼塘位置，分布不均匀。钻探揭露厚度1.005.00m。可塑黏土，褐黄、黄褐色，可塑状，稍湿。以黏粒矿物为主，含铁锰质氧化物及结核，见灰白色泥质团块、条带等，网纹状裂隙较为发育，裂面常充填灰白色可塑高岭土或
7、铁锰质氧化物。干强度、韧性较高，光滑，无摇振反应。局部有分布，主要位于卵石层上部，分布不均匀。钻探揭露厚度0.807.70m。硬塑黏土，黄褐、灰黄色，稍湿，硬塑状。以黏粒矿物为主，含铁锰质氧化物及结核，见灰白色泥质团块、条带等，网纹状裂隙较为发育，裂面常充填灰白色可塑高岭土或铁锰质氧化物。干强度、韧性较高，光滑，无摇振反应。分布于大部分场地内。钻探揭露厚度0.709.80m。（2）卵 石：褐黄色，灰褐色，湿，成分以石英砂岩、灰岩等为主，亚圆形，一般粒径20150mm，最大粒径可达400mm。卵石颗粒以中风化为主，少量强风化或微风化。充填物以黏性土为主，次为细砂、中砂，含量约占2045%。黏土与
8、卵石层交界处有0.10.3m厚的松散卵石，由于层厚较薄，未单独分层。卵石中常夹有薄层砂层，厚度约10cm，未单独分层。卵石层顶面埋深7.4010.80m。根据钻探揭露和N120超重型动力触探击数，按成都地区建筑地基基础设计规范（DB51/T5026-2016）规范将卵石层划分为：松散卵石1：卵石含量约占50%55%，排列十分混乱，绝大部分不接触，卵石分选性一般。N1204。稍密卵石2：卵石含量约占55%60%，排列混乱，大部分不接触，卵石分选性一般。4N1207。中密卵石3：卵石含量约占总质量的60%70%，呈交错排列，大部分接触，冲击钻进较困难，7N12010。密实卵石4：卵石含量大于总质量
9、的70%，骨架颗粒呈交错排列，连续接触，钻进极困难，N12010。上述各类岩土的分布、埋深及厚度变化情况详见附图工程地质剖面图。2.2场地水文地质条件勘察区地处成都平原东部三级阶台地浅丘地貌。场地地下水主要为上覆土层中的上层滞水和卵石层中的孔隙潜水。其中上层滞水呈孤岛状分布于上部填土中，水量大小不一，无统一稳定水位，受大气降水及上游水流水补给，以径流方式排泄。卵石层为主要含水层，其厚度大、水量较丰富，含水层渗透性较强。本次勘察在部分钻孔中测得地下水深2.505.10m，稳定水位标高在472.52475.67m之间，高差3.15米。本次勘察测得的水位为丰水期水位。勘察场地的地下水补给方式主要是大
10、气降水的下渗作用；排泄方式主要是地下径流、蒸发及人工开采。丰水期及枯水期，场地地下水水位升降幅度约1.02.5m。建议黏土层渗透系数K=0.1m/d，卵石层渗透系数K=30m/d。根据区域水文地质资料及成都市城乡建设委员会关于印发成都市建筑工程抗浮锚杆质量管理规程的通知，历史最高水位和抗浮设防水位建议取477.50m（级阶地，抗浮水位不宜低于地坪3.0m）。2.3各土层的工程特性指标 根据河南省交通规划设计研究院股份有限公司2022年08月提供的本项目勘察报告，本工程设计参数如下：地基土层主要物理力学性质建议参考指标值表 表2.3.1岩 土名 称重 度(kN/m3)压缩模量Es(MPa)变形模
11、量Es(MPa)粘聚力C(kPa)内摩擦角(o)承载力特征值fak(kPa)素 填 土17.84.03.2201280软塑黏土17.93.02.414990可塑黏土19.05.04.03212160硬塑黏土19.99.07.26518220松散卵石120.016.013.0125180稍密卵石221.023.019.0234300中密卵石322.036.030.0340600密实卵石423.045.038.0448800高压旋喷注浆法处理设计参数建议值表 表2.3.2土层素填土软塑黏土可塑黏土硬塑黏土松散卵石1稍密卵石2中密卵石3密实卵石4桩周土的侧阻力特征值qsik(kPa)12151830
12、45556065桩端地基土承载力特征值qpk(kPa)/2201803006008003.复合地基加固处理原理3.1 旋喷桩复合地基加固处理原理旋喷桩在超高压（2025MPa）旋转喷射水泥浆作用下，软弱土体被冲切破坏并与水泥浆原位搅拌混合，从而形成承载力高、沉降量小的混凝土桩体（直径一般在550mm以上），桩体与桩间土体共同形成复合地基，从而大幅提高地基土的承载力和变形指标。3.2 干冲碎石桩复合地基加固处理原理碎石桩是以置换作用为主、挤密作用为辅的取土式地基加强改良处理方法。其加强改良机理是：先采用取土器取土成孔，然后填入天然级配较好的砂、卵石（粒径主要为2080mm，大于100mm控制在1
13、0%25%）和外掺剂，利用夯锤自由落下的巨大冲击能和所产生的冲击波反复夯击砂卵石，在冲击力作用下，卵石可被击成碎石。由于重锤冲击挤密，不但在桩位处形成大于成孔直径的高密度的砂卵石桩体，而且部分砂卵石挤入桩间土，提高了桩间土的承载力；同时砂卵石桩体可作为复合地基中孔隙水的消散通道，利于地基中孔隙水的消散；在巨大夯击能作用下，土体产生冲击波和动应力，致使土体出现微小裂隙形成排水通道，加速土体的排水固结；而且由桩及桩间土形成的复合地基起应力扩散和均布作用，显著提高地基均匀性和稳定性，减少沉降量，提高承载力。复合地基由碎石桩、桩周土和褥垫层三部组成，以静载荷试验检测复合地基承载力，验证是否达到了复合地
14、基设计要求。4.复合地基设计4.1设计依据建筑地基基础设计规范 （GB500072011）；建筑地基处理技术规范 （JGJ792012）；成都地区建筑地基基础设计规范 （DB51/T50262001）；四川省地基与基础工程施工工艺规程 （DB51/T5048-2017）；建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB50502-2018）；建筑基桩检测技术规范 （JGJ1062014）；四川省建筑地基基础检测技术规程 （DBJ51/T014-2021）；建筑与市政地基基础通用规范（GB55003-2021）岩土工程勘察报告书(河南省交通规划设计研究院股份有限公司2022年08月)；基础平面布置图；4.2计算公式依据建筑地基处理技术规范（JGJ792012）对具有粘结强度与散体材料桩组合形成的复合地基承载力特征值为： 1)对具有粘结强度的桩与散体材料桩组合形成的复合地基承载力特征值： fspk=m1(1Ral/Apl)+1-m1+
