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1、目 录第一章 概述11.1设计任务11.2设计资料11.2.1工程概况11.2.2工程地质和水文地质21.3设计内容31.4设计成果41.4.1 设计任务书41.4.2 计算说明书41.4.3 设计图纸4第二章 方案设计52.1地基处理目的52.2.地基处理设计依据52.3.方案编制原则52.4.方案选择52.4.1 基础类型的选择52.4.2地基处理方案选择62.4.3地基处理方案选择7第三章 水泥搅拌桩设计83.1建筑条件83.2土质条件83.3设计计算83.3.1确定复合地基承载力特征值83.3.2确定桩径,桩长褥垫层厚度83.3.3确定单桩承载力83.3.4确定面积置换率和桩间距93.
2、3.5布桩数103.4持力层承载力验算：103.5.沉降计算113.6整体倾斜验算11第四章 施工组织设计124.1编制依据、施工工程量124.1.1 编制依据124.1.2.施工工程量124.2总体施工部署124.2.1施工组织机构124.2.2施工用水、用电布设134.3施工准备134.3.1测量准备134.3.2场地准备134.3.3材料准备134.3.4人员准备144.3.5机械准备144.3.6成桩实验144.4水泥搅拌桩施工方案154.4.1水泥搅拌桩施工工艺说明154.4.2 进度计划174.5施工注意事项：184.5.1场地整平184.5.2测量放样184.5.3成桩试验184
3、.5.4 主控项目194.6、各项保证措施204.6.1质量保证措施204.6.2安全保证措施214.6.3施工环保措施224.6.4现场文明施工224.6.5消防安全措施23致谢24附图27第一章 概述1.1设计任务本设计对象为北京美景东方住宅小区11#楼地基处理，该项目的上部结构设计已经完成，本课程设计的任务是完成地基处理的设计与验算。要求同学按给定的条件完成相关的设计和计算工作，具体要求如下：1综合分析设计资料，对所选择的地基基础方案进行技术合理性比较（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素），选择较为合理的基础方案。2对选定的基础方案进行详细设计。3初步决定修筑基础的施工方案。4将以上全
4、部成果整理成设计计算说明书和设计施工图。设计计算说明书应制作成Word文档。整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范和版面美观的要求，图纸应用AutoCAD制作而且应该表达正确、布局合理和尺寸齐全。设计说明书用A4纸打印，和图纸一起装订成册，并要求交上手写计算书，交任课老师评阅。1.2设计资料1.2.1工程概况拟建北京美景东方住宅小区11#楼位于北京市朝阳区松榆南里38院，北临左安东路，西临沙板庄路，东临南磨房路，南临弘燕路。拟建建筑物场地地基承载力标准值为160kPa。根据设计文件要求地基承载力标准值及工后沉降应满足下表，故天然地基不能满足要求，需进行地基处理。基础参数
5、见表1-1表1-1 基础参数表楼号地上/地下筏板顶埋深（m）筏板厚（mm）垫层防水（m）室内外高差(m)复合地基承载力(kPa)地基最终沉降量（mm）整体倾斜1124/2-6.23650160约0.9380500.00251.2.2工程地质和水文地质根据北京京岩工程有限公司2007年12月28日提交的北京美景东方住宅小区11#楼、12楼岩土工程勘察报告，该场地地层除表层为人工填土外，其下为第四纪冲洪积成因的粘性土、粉土、砂类土层。现将与本工程有关的地层从上至下分别描述如下：1）、人工填土层：粉质粘土粘质粉土素填土层：黄褐色，湿，可塑，以粉质粘土、粘质粉土为主。夹房渣土1层。2）、粉砂砂质粉土层
6、：褐黄色，局部褐黄（暗）黄灰，湿饱和，夹砂质粉土粘质粉土1、粉质粘土粘质粉土2、粘土重粉质粘土3透镜体。3）、粉质粘土重粉质粘土层：黄灰灰黄褐黄（暗）色，湿饱和，可塑软塑，夹砂质粉土粘质粉土1透镜体。4）、细砂中砂层：褐黄色，局部褐黄（暗），饱和，密度中上，夹砂质粉土粘质粉土1层透镜体。该大层缺失。5）、粉质粘土粘质粉土层：褐黄黄灰色，湿饱和，可塑，夹重粉质粘土粘土1透镜体。6）、粉砂细砂层：褐黄色，密实，饱和，夹重粉质粘土粘土1透镜体。7）、粉质粘土重粉质粘土层：褐黄褐黄（棕）色，湿饱和，可塑，夹粘质粉土砂质粉土1，粘土重粉质粘土2，细砂1透镜体。8）、细砂粉砂层：褐黄色，饱和，密实，夹粉质
7、粘土重粉质粘土1透镜体。9）、粉质粘土重粉质粘土层：褐黄褐黄（棕）色，湿饱和，可塑硬塑，夹粘质粉土砂质粉土1、粘土重粉质粘土2透镜体。10）、细砂中砂层：褐黄色，饱和，密实。11）、粉质粘土粘质粉土（11）层：褐黄色，饱和，可塑。12）、中砂（12）层：褐黄色，饱和，密实。13）、粉质粘土粘质粉土（13）层：褐黄色，饱和，硬塑可塑。土质条件见（表1-2）表1-2土层数据表土层编号土层参数厚度0.5m1.5m 1m0.5m sat=182.5m sat=18.5Es=5.53msat=18 Es=6.02.5msat=19Es=7.01msat=19 Es=7.87.5m qs i 桩侧第i层土
8、的极限侧阻力值，本工程桩侧各层土的加权平均值为59kPa；qp 极限端阻力值，本工程取450kPa，桩端座落在粉质粉土重粉质粘土层。场区钻探深度（50.0m）范围内地下水可分为四层，详见表1-3。表1-3 地下水情况一览表地下水水层层号地下水类型静止水位埋深（m）标高（m）1潜水1.802.6533.2634.942层间水7.308.7028.0628.963层间水13.6014.7022.0422.634承压水19.7020.9015.9817.05根据勘察报告成果，拟建场地三层地下水对混凝土结构均无腐蚀性，但在干湿交替环境下，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。1.3设计内容1依据各地基处
9、理方案的特点及使用条件选择不同的地基处理方案，并论证方案选择的理由。2 结合具体的地基处理方案进行详细设计具体内容包括：1） 平面布置设计2） 加固桩体结构设计3） 复合地基承载力设计4） 复合地基变形验算3.复合地基施工组织设计1.4设计成果1.4.1设计任务书1.4.2计算说明书1.4.3设计图纸1）基础平面布置图2）基础结构图3）基础配筋图第二章 方案设计2.1地基处理目的拟建建筑物场地地基承载力标准值为150kPa。根据设计文件要求地基承载力标准值及工后沉降应满足表1-1，故天然地基不能满足要求，需进行地基处理。设计要求处理后复合地基承载力特征值满足350kPa。同时，按照有关规范要求
10、控制复合地基最终沉降量和差异沉降。2.2地基处理设计依据(1) 基础工程(2).北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ 01-501-92）；(3).建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）；(4).建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2002）；(5). 建筑抗震设计规范。2.3方案编制原则(1). 安全原则：这是地基处理工程施工方案编制时应遵循的首要原则，要确保处理后的地基承载力和沉降满足设计要求，又要确保工程施工不危及周边环境、行人、车辆的安全。(2). 经济合理原则：在保证安全的前提下，要尽可能充分利用较先进的理论及相关的施工经验，最大限度的降低造价，节约工程投资。(3).
11、 工期最短原则：在保证安全的前提下，要尽可能地合理压缩施工工期，以便为后续的主体结构的施工赢得时间，力争整个工程能早竣工、早投产，使业主的工程投资早日产生经济效益。2.4方案选择2.4.1基础类型的选择基础通常是指建筑物最下端与地基直接接触并经过特殊处理的结构部件。它的主要功能是将建筑物承受的荷载传递到地基中去并保持建筑物的稳定，使之能够正常工作以完成预定功能。根据本任务设计要求采用筏板基础。筏型基础又叫笩板型基础，即满堂基础。是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来，下面再整体浇注底板。由底板、梁等整体组成。建筑物荷载较大，地基承载力较弱，常采用砼底板，承受建筑物荷载，形成筏基，其整
12、体性好，能很好的抵抗地基不均匀沉降。一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用筏板型基础。2.4.2地基处理方案选择换土垫层处理方案按结构设计对地基承载力及地基沉降的要求分析，拟建小区采用筏板基础，只能以粉质粘土作浅基础持力层，这样，上部2.0-2.6m厚的人工填土需挖除，做换土处理，造价较高;同时经详细计算，基础沉降也难以满足最终沉降量50mm的要求，因此换土垫层法不可行。水泥桩复合地基方案根据北京地区经验，通过对10m以上土层进行粉喷桩加固处理，该工程的沉降及承载力均可满足设计要求。地基处理设计施工方案选择主要处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。本
13、工程地基处理的主要目的是提高地基承载力。砂石桩主要处理松散砂土、粉土、粘性土和人工填土等类地基。桩顶一般铺设300-500mm厚的砂石垫层。含水量较大，饱和度大于0.65的粘性土，不容易在沉管过程中完成固结压密，挤密的效果差，不宜采用此法。但是由已有资料提交的北京美景东方住宅小区11#楼、12楼岩土工程勘察报告，场地地层除表层为人工填土外，其下为第四纪冲洪积成因的粘性土、粉土、砂类土层，都是饱和可塑性土层，含水量较大。而且北京美景东方住宅小区12#楼垫层+防水厚度为160mm，因此不宜采用砂石桩地基处理方案。CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土和已经自重固结的人工填土地基。水泥土搅拌法适用于处
14、理正常固结的淤泥和淤泥质土、粉土、黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散沙土地基。搅拌法的特点有：成本低;(固化原位土，无需其它材料；加固材料可就地取材；(水泥粉、水泥浆、石灰粉、石膏、矿渣、粉煤灰、砂或碎石粉末等)，不使用钢筋）喷入量灵活可控；环境友好：无振动、无噪音、无污染。施工速度快北京市朝阳区松榆南里属于北京市区，而深层搅拌法特别适合于城市中心区及建筑物较为密集的地域施工和加固。对旧城改造的地基加固施工，深层搅拌法是最佳选择方案，尤其对20m深度范围内没有理想持力层的软土地基。经论证，决定采用水泥搅拌桩桩复合地基方案。2.4.3地基处理方案选择根据任务书重要求得把桩端座落在粉质粉土重粉质粘土层。第三章 水泥搅拌桩设计3.1建筑条件某10层框架结构建筑物，采用筏板基础，基础埋深,基础宽度。采用深层搅拌桩处理地基，要求处理后复合地基承载力特征值，取桩身水泥土强度3.2土质条件见表3-1表3-1 土层参数表土层编号土层参数厚度
