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1、地基加固方案设计及施工组织设计中国建筑西南勘察设计研究院院长：赵翔总工程师：康景文审定：王亨林公司经理：陈晓祥审核：符征营设计：漆仕平2006 年 11 月19 日地基加固方案设计及施工组织设计审定审核设计中国建筑西南勘察设计研究院2006 年 11 月19 日第一部分 振冲碎石桩及高压喷射注浆法地基加固方案设计1、工程概况2、场地工程地质条件3、地基加固方案的论证及经济技术比较3.1 地基加固技术要求3.2 地基加固方案的论证3.3 三种方案的经济技术比较3.4 地基加固方案的选择4、振冲碎石桩与高压喷射注浆法相结合的地基加固方案设计4.1 振冲碎石桩地基加固方案设计（附后）4.2 高压喷射
2、注浆法地基加固方案设计4.2.1 加固技术要求4.2.2 高压喷射注浆法加固机理4.2.3 设计依据4.2.4 地基加固设计计算4.2.5 桩位布设及布桩原则4.2.6 桩长及桩数4.2.7 复合地基的压缩模量及变形模量4.2.8 褥垫层4.2.9 关键点控制4.2.10 复合地基检测第二部分 振冲碎石桩及高压喷射注浆法施工组织设计1、振冲碎石桩施工组织设计（附后）2、高压喷射注浆法施工组织设计2.1 编制依据2.2 工程概况2.3 施工组织2.4 设备物资计划2.5 工期2.6 施工方法2.7 关键过程控制2.8 质量与安全保证措施2.9 需甲方配合的几个方面2.10 竣工成果资料附：1高压
3、喷射注浆法地基加固设计和施工说明（图 1/2）2高压喷射注浆法地基加固桩位平面布置图（图 2/2）3. 天盛壹中心振冲碎石桩地基加固方案设计及施工组织设计4. 天盛壹中心振冲碎石桩地基加固方案设计及施工组织设计审查报告5. 复合地基检测报告第一部分 振冲碎石桩及高压喷射注浆法地基加固方案设计1、工程概况拟建的天盛壹中心位于成都市北大街西北面、西马道街西南面、西珠市街北东面。该拟建建筑物主要由南楼、北楼两栋高层住宅（31层）及二四层的商业建筑组成，均有二层地下室，其结构类型为框架-剪力墙结构，基础型式为筏板基础，基础底标高为 494.60m。基础持力层均为稍密卵石，地基承载力特征值f =320k
4、Pa。现基坑底标高约为494.60m。ak 该项目由上海思纳建筑设计有限公司设计。我院受成都天盛房地产开发有限公司的委 托，对该项目的筏板基础以下分布的软弱层（中砂及松散卵石）进行地基加固处理方案设计。2、场地工程地质条件根据中国建筑西南勘察设计研究院2006年10月30日提供的该场地岩土工程施工勘察报告，基坑底以下地层结构为：素填土（Qmi）：褐黄色，湿，松散。由该场地砂卵石回填而成。该层分布于21#、22#、432#、33#、51#钻孔中，层厚0.902.20m。N 动力触探击数12击。120 中砂（Qai+pi）：褐黄或灰色，湿，松散为主，局部稍密。该层夹有个别的卵石及圆砾、4砾砂等。以
5、层状或透镜体形式分布于卵石层中。该层分布于4#、 5#、 6#、 7#、 15#、 16#、 17#、18#、28#、63#钻孔中，层厚0.401.50m，埋深0.000.80m。N动力触探击数12击。120（2-1 ）松散卵石（Qal+pl）：灰黄色褐黄色，湿，其母岩成份以岩浆岩为主，沉积4岩次之，亚圆形，微风化，粒径25cm，混3040%的圆砾及中粗砂。N动力触探击数21204击。层厚0.302.20m，埋深0.000.40m，其范围详见勘探点平面布置图。（2-2 ）稍密卵石（Qal+pl）：灰黄色褐黄色，湿，卵石粒径28cm，其母岩成份以4 岩浆岩为主，沉积岩次之，亚圆形，中等风化微风化
6、，卵石含量约55%左右，充填物为中 细砂。 N 动力触探击数 47 击。120（2-3）中密卵石（Q al+pl）:灰黄色褐黄色，湿，其母岩成份以岩浆岩为主，沉积4岩次之，亚圆形，微风化，粒径210cm，夹较多漂石，卵石含量6065%，充填物为砾石及中细砂。 N 动力触探击数711击。120（2-4）密实卵石（Qal+pl）：灰黄色褐黄色，湿，其母岩成份以岩浆岩为主，沉积4岩次之，亚圆形，微风化，粒径310cm，夹较多漂石，卵石含量7075%,充填物为砾石、中粗砂。 N 动力触探击数大于11击。120场区各土层的工程特性指标如下表：重度变形模量粘聚力内摩擦角承载力岩土YEoC特征值名称(kN/
7、m3)(MPa)(kPa)()f (kPa)ak中砂18.58.0025.0110(2-1)松散卵石20.014.0030.0180(2-2)稍密卵石21.021.0035.0320(2-3)中密卵石21.532.0040.0550(2-4)密实卵石22.040.0045.0800场地地下水为孔隙型潜水。现正在降水，水位埋深在15.00m以下。该场地的地下水对 建筑材料无腐蚀性。根据场地的工程地质条件及设计要求，本次加固处理地层为基础持力层范围内的中砂及 松散卵石层。3、地基加固方案的论证及经济技术比较3.1 地基加固技术要求根据中国建筑西南勘察设计研究院2006年10月30日提供的该场地岩土
8、工程施工勘察 报告，筏板基础以下地层部分分布有中砂及松散卵石软弱层，需进行地基加固处理，要求地 基处理后达到：f 产660kPa,Es30.0MPa, Eo25.0MPa。spk3.2 地基加固方案的论证本着方案安全可靠，经济合理，节约成本的角度出发，拟对该工程地基加固处理进行方 案的详细论证。针对该工程地质条件及设计要求，我院组织了以总工程师亲自挂帅主持，组织技术中心 为龙头的方案论证小组，经过反复细致的研究论证，提出了如下三种切实可行的地基处理方 案：. 混凝土换填方案 . 高压喷射注浆法地基加固方案 . 振冲碎石桩与高压喷射注浆法相结合的地基加固方案3.2.1 混凝土换填方案拟采用机械将
9、筏板基础以下分布有中砂及松散卵石软弱层挖除，采用混凝土换填。根据 中国建筑西南勘察设计研究院2006年10月30日提供的该场地岩土工程施工勘察报告，换 填平均深度约2.00m,换填范围宜大于软弱层覆盖范围。计算结果，混凝土换填处理面积约 2650m2，换填方量约5300m3。此处理方案安全可靠，切实可行。但考虑到该换填地基紧靠深 度达10.20m已完成的基坑悬臂桩护壁，若采用混凝土换填方案，原悬臂桩设计埋置深度将 不能满足基坑的安全要求，因此需对基坑悬臂桩护壁作喷锚支护补强加固处理。施工周期 4050天。3.2.2 高压喷射注浆法地基加固方案高压喷射注浆法地基加固，其加固机理是对筏板基础以下的
10、中砂及松散卵石软弱层直接 进行超高压（2045MPa）旋转喷射水泥浆处理，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；该方法被成都地区广泛采用，效果显著。 本工程中将筏板基础以下分布有中砂及松散卵石软弱层由fak=110kPa直接经处理达到fspk 660kPa。计算结果，共布设高压喷射注浆桩2803根，桩长2.5m，总桩长7007.50m。施工 周期 3545 天。3.2.3 振冲碎石桩与高压喷射注浆法相结合的地基加固方案 振冲碎石桩与高压喷射注浆法相结合的地基加固方法，是指将筏板基础以下分布有中砂及松散卵石的软弱层先拟采用振冲碎石桩进行地基加固，将承
11、载力由fak=110kPa处理后 达到fspk400kPa，经检测达到要求后再进行高压喷射注浆法二次复合地基处理，即再将 承载力由fspk=400kPa处理后提高达到fspk660kPa；此地基加固方法采用的是二次复合 处理技术，该方案具有一定的创新特点，技术可靠，操作可行，效果显著，且能取得极强 的经济效益，其特点是先充分挖掘经济成本相对较低的振冲碎石桩技术经济效能，再采用 经济成本相对较高的高压喷射注浆法进行二次复合处理，能取得显著的技术与经济效益， 为建设方节约大量的投资成本。施工周期4050天。计算结果，该工程振冲碎石桩地基加固面积约2300m2,在此基础上进行高压喷射注浆法 二次复合
12、，共布设高压喷射注浆桩1303根，桩长2.50m，总桩长3257.50m。3.3 三种方案的经济技术比较3.3.1 混凝土换填费用：（1）. 土石方挖运：5300m3X9.50 元/m3=50350.00 元（2）.混凝土换填：5300m3X 360 元/m3=1908000.00 元.基坑喷锚支护补强加固处理：约250000.00元以上（1）+（2）+（3）=2208350.00元3.3.2 高压喷射注浆法地基加固费用：（1）.高压喷射注浆桩总桩长7007.50m，按市场单价230元/m计算；7007.50mX230 元/m=1611725.00 元2.检测费：预估180000.00元以上（
13、1）+（2）=1773725.00元3.3.3 振冲碎石桩与高压喷射注浆法相结合的地基加固费用：（1）.振冲碎石桩地基处理面积约2300m2，按市场单价115元/m2计算; 2300m2X 115 元/m2=264500.00 元检测费：预估 45000.00 元以上两项费用小计 309500.00 元（2）.高压喷射注浆桩总桩长3257.50m，按市场单价230元/m计算；3257.50mX230 元/m=749225.00 元 检测费：预估 160000.00 元以上两项费用小计 909225.00 元以上（1）+（2）=1218725.00元 注：以上单价均按市场价格中偏低的单价计算。3
14、.3.4 上述三种方案的经济技术比较列表项目内容工程造价（元）施工周期（天）混凝土换填2208350.0040 50高压喷射注浆法1773725.0035 45振冲碎石桩与咼压喷射注浆法相结合1218725.0040 503.4 地基加固方案的选择 综上所述，采用振冲碎石桩与高压喷射注浆法相结合的方法为最优化的地基加固方案。4、振冲碎石桩与高压喷射注浆法相结合的地基加固方案设计4.1 振冲碎石桩地基加固方案设计（附后） 该地基加固方案已作专项方案设计（2006-10-30）并已获审查通过。4.2 高压喷射注浆法地基加固方案设计4.2.1 加固技术要求在振冲碎石桩加固处理后的基础上，再采用高压喷射注浆法进行处理，要求加固处理后 所形成的复合地基满足：f产660kPa,Es30.0MPa, Eo25.0MPa。spk4.2.2 高压喷射注浆法加固机理在超高压（2045MPa）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600mm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形变指标。4.2.3 设计依据(1) 建筑地基处理技术规范 (JGJ79-2002 ， J220-2002) ；(2) 建筑地
