碎石桩和CFG桩二元复合地基设计计算书(图文)

设计计算书

一、挤密砂石桩

本方案中,挤密砂石桩共布置396根,按正方形布置,桩间距分别为0.80m、0.95m、1.00m、1.05m,设计计算时,取桩间距1.05m进行核算。

依据《建筑地基处理处理技术规范》(JGJ79-2012)中: fspk[1m(n1)]fsk 式中:

fspk----复合地基承载力特征值(kPa)；

fsk----为处理后桩间土承载力特征值,取值90kPa； n----为复合地基桩土应力比,本工程取4.0；

m----为面积置换率。

计算结果:

md2/d2e0.40/(1.131.05)20.1136；

fspk[10.1136(41)]90120.672kPa。

二、素混凝土桩

1、设计参数

设计参数一览表 表1

桩侧土层 桩端持力层 素填土 粉质粘土 粉 砂 细 砂 稍密卵石 厚度(m) 3.60 0.80 2.00 2.90 ≥0.5 qs(kPa) 25 20 14 22 50 qp(kPa) / / / / 1000 注:1.地层数据参照7号钻孔,该处桩长计算最小,偏安全。 2.经挤密砂石桩处理后,素填土侧摩阻力取25.0kPa,压缩模量取5.0MPa。

2、单桩竖向承载力确定

按《建筑地基处理技术规范》JGJ 79—2012第7.1节,增强体单桩竖向承载力按7.1.5-3公式计算。本工程中,桩直径取d=0.40m。

NRaUp(qsili)apqpAp

l1式中:

Ra----单桩竖向承载力特征值 (kN)；

qsi----桩周第i层土的侧阻力特征值 (kPa)；

qp----桩端地基土承载力特征值 (kPa)；

li ----桩周第i层土的厚度 (m)； up ----桩的周长(m),up=1.256； ap----桩端发挥系数,取0.9；

Ap----桩的截面积(m2)(桩直径Ф400mm),Ap=0.1256； 计算结果Ra=392.87kN；实际Ra取值390kN 3、面积置换率m

fspkλmRaAp(1m)fsk

式中:

fspk----复合地基承载力特征值(kPa)；

fsk----碎石桩处理后桩间土承载力特征值,取120kPa；

m----面积置换率；

Ap----桩的截面积(m2)(桩直径Ф400mm),Ap=0.1256；

----桩间土承载力折减系数,取0.9；

λ----单桩承载力发挥系数,取0.9； Ra----单桩竖向承载力特征值； 计算面积置换率m=0. 050； 4、桩间距及桩数

根据面积置换率计算各基础允许的最大桩间距:

0.402正方形布置:s0.0501.131.58m 1

0.402等边三角形布置:s0.0501.051.70m

0.40矩形布置:s1s20.0501.1322.50m2

(1)考虑在基础下均匀布设CFG桩,其中

DJJ01基础取桩数5根；DJJ02基础取桩数5根；DJJ03基础取桩数5根； DJJ04基础取桩数5根；DJJ05基础取桩数4根；DJJ06基础取桩数6根； DJJ07基础取桩数4根；DJJ08基础取桩数4根；DJJ09基础取桩数6根； (2)以基础面积作为处理面积计算各独立基础允许的最少桩数 DJJ01基础:n2.22.2/(0.1256/0.050)=2根； DJJ02基础:n2.62.6/(0.1256/0.050)=3根； DJJ03基础:n2.52.5/(0.1256/0.050)=3根； DJJ04基础:n2.62.6/(0.1256/0.050)=3根； DJJ05基础: n1.71.7/(0.1256/0.050)=2根； DJJ06基础:n2.03.0/(0.1256/0.050)=3根； DJJ07基础:n1.71.7/(0.1256/0.050)=2根； DJJ08基础:n1.91.9/(0.1256/0.050)=2根； D JJ09基础:n1.63.2/(0.1256/0.050)=3根； 由上可知,实际布桩数均大于理论布桩数。

本工程共布置素混凝土桩107根, 实际布桩数大于设计值,满足设计要求。桩位平面布置图见附图。

5、面积置换率的取值

根据基础面积与该面积范围内实际的布桩数量计算面积置换率 DJJ01基础取桩数5根(实际置换率m=0.1297)； DJJ02基础取桩数5根(实际置换率m=0.0928)； DJJ03基础取桩数5根(实际置换率m=0.1000)；

DJJ04基础取桩数5根(实际置换率m=0.0928)； DJJ05基础取桩数4根(实际置换率m=0.1738)； DJJ06基础取桩数6根(实际置换率m=0.1256)； DJJ07基础取桩数4根(实际置换率m=0.1738)； DJJ08基础取桩数4根(实际置换率m=0.1392)； DJJ09基础取桩数6根(实际置换率m=0.1471)； 取最小值进行计算,即取m=0.0928。 6、压缩模量

fspkλmRAap(1m)fsk

0.90.09283900.12560.9(10.0980)120

=357kPa

fspkf3571202.975 akEspEs2.90514.5MPa, 满足要求。

7、桩身强度要求

根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)7.1.6-1公式计算。fRacu4A=4×0.90×390/0.1256=11178.34kPa。

P桩体材料采用C25商砼,桩身强度满足要求。

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