CFG桩复合地基设计计算

1 设计计算公式

根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)设计计算公式:

(1) 单桩竖向承载力特征值公式:

n

Ra=Upqsili+pqpAp

i=1

Up桩周长,为1.413m。

n桩长范围内所划分的土层数

qsi、qp桩周第i层土的侧阻力、桩端阻力特征值(Kpa)

li 第i层土厚度

(2) 复合地基承载力计算公式:

fspk=mRa/AP+(1-m)fsk

fspk复合地基承载力特征值1#、2#、3#、5#、15#、16#、17#、18#fspk500Kpa,31#、32#楼fspk580Kpa。

Ap桩截面面积,为0.159;

fsk处理后的桩间土承载力特征值1#、3#、5#、15#、16#、17#、18#、31#、32#楼基底天然土层为细纱、砾砂、含粘性卵石、圆砾层,取加固后桩间土180Kpa;2#楼基底天然土层为砾砂、圆砾层,取加固后桩间土200kpa。

Ra单桩竖向承载力特征值;

m面积置换率

桩间土承载力发挥系数,取1.0。

单桩承载力发挥系数,取0.9。

2 布桩及复合地基承载力估算

CFG桩按三角形及正方形在基础内均匀布置, 且桩体按照夯扩成孔,桩端持力层为稍密卵石层,且进入持力层不小于0.5m。

1 以ZK3为例计算:单桩承载力特征值,桩长7.5m:

1#、3#、5#、15#、16#、17#、18#楼

Ra=( Upqsili+qpAp)

Ra=1.413*(1.1*35+4.4*50+2*65)+0.159*1500=787.45KN

综合经验取值,设计时取Ra=780KN

根据复合地基承载力特征值计算置换率:

fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk

m=(fspk-fsk)/(Ra/Ap-fsk)

m=(500-1.0180)/(0.9780/0.159-1.0180)

=0.076

则实际布桩后m=0.081 (三角形)S=1.5m。

根据复合地基置换率估算承载力特征值:

fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk

=0.90.081780/0.159+1.0(1-0.081)180

=523.04Kpa>500Kpa

5.2.2 以ZK171为例计算单桩承载力特征值,桩长7.5m ,31、32#楼

Ra=( Upqsili+qpAp)

Ra=1.413*(1.6*35+3.6*50+2.3*65)+1500*0.159=783.21KN

综合经验取值,设计时取Ra=780KN

根据复合地基承载力特征值计算置换率:

fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk

m=(fspk-fsk)/(Ra/Ap-fsk)

m=(580-1.0180)/(0.9780/0.159-1.0180)

=0.095

则实际布桩后m=0.1 (三角形)S=1.35m。

根据复合地基置换率估算承载力特征值:

fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk

=0.90.1780/0.159+1.0(1-0.1)180

=603.51Kpa>580Kpa

经验算,处理后复合地基承载力都能满足建筑地基承载力设计要求。

3 以ZK53为例计算单桩承载力特征值桩长7.5m,2#楼。

Ra=( Upqsili+qpAp)

1.413*(6.8*50+0.7*65)+0.159*1500=783.21KN

综合经验取值,设计时取Ra=780KN

根据复合地基承载力特征值计算置换率:

fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk

m=(fspk-fsk)/(Ra/Ap-fsk)

m=(500-1.0200)/(0.9780/0.159-1.0200)

=0.072

则实际布桩后m=0.075 (正方形)S=1.45m。

根据复合地基置换率估算承载力特征值:

fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk

=0.90.075780/0.159+1.0(1-0.075)200

=516.13Kpa>500Kpa。

经验算,处理后复合地基承载力都能满足建筑地基承载力设计要求。

3 压缩模量计算:

桩复合地基复合土层的压缩模量ESP等于该层天然地基压缩模量的倍(=fspk /fsk),即ESP=ES(依据地勘资料,最上部综合取值,则压缩模量Es取值为12.0,2#楼取13.0)。

31#、32楼:=fspk /fsk=580/180=3.22

ESP=ES=3.2212=38.64Mpa>35Mpa

1、3,5#、15--18#楼:=fspk /fsk=500/180=2.78

ESP=ES=2.7812=33.36Mpa>30Mpa

2#楼:=fspk /fsk=500/200=2.5

ESP=ES=2.513=32.5Mpa>30Mpa

综上计算,压缩模量满足设计要求(注:以检测报告为准)。

4 桩体强度

桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求:

fcu4Ra/Ap=4*0.9*780/0.159=17.66Mpa。

故桩体用C20砼即可满足要求。

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