1、CFG桩方案附件：1、 CFG桩复合地基设计计算书2、 设计说明3、 B01、B02#楼CFG桩平面布置图4、 A09#楼CFG桩平面布置图5、 A10楼CFG桩平面布置图6、 A11楼CFG桩平面布置图7、 A12#楼CFG桩平面布置图8、 A13#楼CFG桩平面布置图1. 工程概况、工程地质及水文地质条件 1.1、工程概况建设地点位于北京市大兴区。具体位置可参见拟建场地地理位置示意图。拟建场地地理位置示意图拟建工程规划用地18.8424公顷，拟建建筑物包括18层住宅楼2栋，20层、21层、23层、24层住宅楼各1栋，26层住宅楼3栋，27层住宅楼4栋，28层住宅楼2栋，12层配套公建设施若
2、干，地上及地下车库（包括动力中心）若干，开闭站1栋，密闭式清洁站1栋， 4层小学教学楼、办公楼及3层幼儿园楼各1栋。本次施工包含A09#A13号楼以及B01、B02#楼，共7栋高层，拟建物工程概况见下表一：拟建物工程概况 表一建筑物名称（代号）0.00基础型式设计要求复合地基承载力标准值（kPa）复合地基最大沉降量（mm）相对倾斜值B0137.40 筏板基础500600.015B0237.40 筏板基础500600.015A0937.30 筏板基础430600.015A1037.30 筏板基础320600.015A1137.30 筏板基础430600.015A1237.30 筏板基础50060
3、0.015A1337.30 筏板基础500600.015根据结构设计要求，拟建楼基底土作为天然地基持力层承载力不足，地基沉降变形较大，不能满足设计要求，为此必须进行地基处理。根据我公司近年来在本工程附近的设计施工经验，选用CFG桩复合地基方案为最经济合理的地基处理方案。1.2、土质概况1.2.1地层条件拟建场地在50.00m勘探深度范围内，主要由人工填土、第四系新近沉积层砂质粉土、粉质粘土、粘质粉土、粉细砂及第四系冲洪积的砂质粉土、粘质粉土、粉质粘土、粉细砂、圆粒及卵石等组成，对各土层岩土参数如下：层号地层名称承载力标准值（kPa）压缩模量（ES）（MPa）砂质粉土素填土8011.01房渣土/
4、砂质粉土12011.51粉质粘土1204.92粘质粉土1208.5粉细砂13018.61砂质粉土13022.1粘质粉土19014.51粉质粘土1608.0粘质粉土18018.61粉质粘土16012.22砂质粉土19023.8粘质粉土20019.61粉细砂24033.12重粉质粘土23012.0粉质粘土23015.41粉细砂27020.0粘质粉土27024.0粉质粘土24018.2粉细砂33020.01粉质粘土24017.0圆砾40025.01粉细砂33020.0粉质粘土27016.6圆砾40025.0卵石500/1粉细砂330/粉质粘土270/1.2.2水文地质条件1、历年最高水位拟建工程场地
5、历年最高水位近自然地面（相当于标高36.0m）。2、近3-5年水位近35年最高地下水位标高约26.0m，水位年变化幅度一般为1.0m2.0m左右。3、勘察期间地下水水位本次勘察50.00m深度范围内揭露两层地下水，分别为上层滞水和潜水，含水层主要为第层粘质粉土和层粉质粘土，地下水类型及其埋藏情况见表7.1“拟建场地地下水情况一览表”：拟建场地地下水情况一览表 表7.1地下水类型地下水稳定水位(2011年3-10月)地下水位测量时间地下水分布特征水位埋深（m）水位标高（m）上层滞水(1)18.0018.5017.8518.592011.3.212011.4.6分布较普遍，水量少潜水 (2)19.
6、0021.0014.7918.152011.3.212011.4.62011.9.262011.9.30分布普遍根据实验结果，依据岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）（2009年版）判定，本场地第一层地下水（上层滞水）对混凝土结构有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替条件下有弱腐蚀性。第二层地下水（潜水）对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替条件下有弱腐蚀性。2. 方案设计2.1、方案设计原则a.符合结构设计要求，满足地基承载力和建筑物沉降变形要求；b.方案优化，经济合理，安全可行；c.施工工期合理。2.2、方案选择由工程地质勘察报告知基础底板土层的地基承
7、载力不能满足上部结构设计承载力的要求，须采取有效的措施进行处理，控制地基土的变形。根据场地工程地质、水文地质条件，结合结构设计要求，拟选择CFG桩复合地基处理方案。该方案具有施工速度快、成本低、质量易保证等特点。基底预留土50cm，在基槽内施工CFG桩。在清除桩间土剔除桩头后，铺20cm厚碎石褥垫层，褥垫层采用520mm的石屑满槽铺设并夯实，要求夯填度小于0.9。2.3、编制依据 2.3.1、大兴区生物医药基地东配套11号地居住用地项目岩土工程勘察报告（河北中核岩土工程有限责任公司，工程编号：BJ-B-12-10，版本编号：B版） 2.3.2、建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）； 2
8、.3.3、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）； 2.3.4、北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009）； 2.3.5、基桩低应变动力检测规程（JGJ/T93-95）；2.3.6、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；2.3.7、基础底板平面图（电子版）（北京新纪元建筑工程设计有限公司）；2.4、CFG桩复合地基设计参数2.4.1桩长CFG桩复合地基要求桩端落在好的土层。经对各持力层分析比较，结合各楼承载力要求，选取桩端持力层并确定桩长，具体见下表：楼号0.00（m）基础埋深(素砼底)（m）基础底标高(素砼底)（m）处理后地基承载力标准值（fKa）褥垫层厚
9、度(m)有效桩顶标高(m)有效桩长(m)成桩桩长(m)桩端持力层B0137.40 -7.0330.375000.230.1717.0 17.5 粉质粘土B0237.40 -7.0330.375000.230.1717.0 17.5 粉质粘土A0937.30 -5.5531.754300.231.5515.0 15.5 粉质粘土A1037.30 -4.2533.053200.232.8512.0 12.5 粉质粘土A1137.30 -8.6528.654300.228.4515.0 15.5 粉质粘土A1237.30 -8.5528.755000.228.5516.0 16.5 粘质粉土A133
10、7.30 -8.7528.555000.228.3519.0 19.5 粘质粉土2.4.2桩径根据所选用的成桩设备，设计桩径420mm。2.4.3单桩承载力标准值Ra的计算 其单桩承载力标准值Ra按下式计算： Ra=Upqsili + qpAp其中：Ra单桩竖向承载力标准值（KN）；Up桩的周长(m)；qsi、qp桩周第i层土的侧阻力、桩端阻力标准值（kPa）；li第i层土的厚度(m)；选取代表剖面计算各楼单桩承载力标准值Ra：计算过程详见后附CFG桩复合地基设计计算书；经计算各楼单桩承载力见下表：楼号单桩承载力标准值Ra楼号单桩承载力标准值RaB01780.0A11700.0B02780.0
11、A12710.0A09690.0A13830.0A10540.02.4.4复合地基面积置换率计桩间距计算fspkfsk m=Ra / Ap fsk式中： fspk复合地基承载力标准值（KPa）按修正前复合地基承载力标准值取值 ;m 面积置换率；fsk 处理后桩间土承载力标准值，取天然地基承载力值； 桩间土承载力折减系数，取0.95；Ra 单桩竖向承载力标准值（KN）；Ap 桩的截面积（m2）。依据桩间土的承载力标准值、单桩承载力标准值，由上式计算置换率为楼号处理后地基承载力标准值（fKa）有效桩长(m)成桩桩长(m)桩最小置换率桩径(m)单桩承载力取值(KN)桩中心距长边(m)桩中心距短边(m
12、)B0150017.0 17.5 0.0616 0.42 780.01.50 1.50 B0250017.0 17.5 0.0616 0.42 780.01.50 1.50 A0943015.0 15.5 0.0541 0.42 690.01.50 1.70 A1032012.0 12.5 0.0479 0.42 540.01.60 1.80 A1143015.0 15.5 0.0541 0.42 700.01.60 1.60 A1250016.0 16.5 0.0616 0.42 710.01.50 1.50 A1350019.0 19.5 0.0577 0.42 830.01.55 1.5
13、5 2.4.5桩体强度设计原则上桩体配比按桩体强度控制，桩体试块抗压强度应满足下式要求：fcu3Ra / Ap fcu桩体混合料试块（边长100mm立方体）标准养护28d立方体抗压强度平均值（kPa）；经计算，各楼桩体强度见下表及选用混凝土强度等级见下表：楼号3Ra / Ap（MPa）选用混凝土强度等级B0116.9 C20B0216.9 C20A0914.9 C20A1011.7 C15A1115.1 C20A1215.3 C20A1318.0 C202.4.6确定褥垫层厚度及材料褥垫层是一种保证桩和桩间土变形协调，充分发挥桩和桩间土承载力，减小桩顶的应力集中的有力手段。根据规范及施工经验，
14、取褥垫层厚20cm，褥垫层材料采用5-20mm碎石，最大粒径不宜大于30mm。褥垫层应宽出基础垫层轮廓线外缘200mm，夯填度不大于0.9，即虚铺厚度h20cm/0.9，褥垫层铺设采用动力夯实法。2.4.7复合地基承载力验算：fspk = Ra / Ap m（1-m）fsk经验算，修正前复合地基承载力标准值见下表：楼号复合地基承载力标准值楼号复合地基承载力标准值B01462.6A11390.3B02462.6A12458.2A09386.3A13461.9A10295.4依据北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009）第7.3.7条相关规定对fspk进修正，式中： fa-修
15、正后复合地基承载力标准值fka-地基承载力标准值b、d-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，本工程分别去取0和10、-基底以上和以下土的平均重度重度，本工程取0=20b-基础底面宽度，当宽度小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值d-基础埋置深度（车库覆土厚度按1.55m考虑）楼号修正前复合地基承载力标准值修正后复合地基承载力标准值设计要求承载力标准值是否满足设计要求B01462.6508.5500是B02462.6508.6500是A09386.3432.2430是A10295.4341.2320是A11390.3436.1430是A12458.2504.1500是A13461.9507.
16、8500是综上所述，本工程采用CFG桩对地基进行处理，处理后复合地基承载力即能满足设计要求，各楼详细参数见下表：楼号处理后地基承载力标准值（fKa）有效桩长(m)桩最小置换率桩径(m)单桩承载力标准值(KN)桩中心距长边(m)桩中心距短边(m)桩间土承载力标准值（Kpa)B0150017.0 0.0616 0.42 780.01.50 1.50 130B0250017.0 0.0616 0.42 780.01.50 1.50 130A0943015.0 0.0541 0.42 690.01.50 1.70 130A1032012.0 0.0479 0.42 540.01.60 1.80 120
17、A1143015.0 0.0541 0.42 700.01.60 1.60 130A1250016.0 0.0616 0.42 710.01.50 1.50 160A1350019.0 0.0577 0.42830.01.55 1.55 1302.4.8复合地基沉降计算地基处理后的沉降计算按国家标准建筑地基基础设计规范GB50007-2002的有关规定执行。p=F/Ae-zAe:基础底面积（）F：总荷载（准永久荷载）(KN)p：附加应力(Kpa)z：土体自重应力(Kpa)任意点的最终沉降可以采用角点法按下式计算： Zijaij-a(I-1)S=mj=1P0jni=1 - EsiS：分层总和法求
18、得桩基最终沉降量(mm)m：角点法计算点对应的矩形荷载分块数n：桩基沉降计算深度范围内所划分的土层数Poj：角点法计算点对应的第j块矩形底面长期效应组合的附加应力(Kpa)Esi：等效作用面下第I层土的压缩模量，采用地基土在自重压力至自重压力加附加应力作用时的弹性模量（Mpa）Zij、Z(I-1)j:桩端平面第j块荷载至第I层土、第I-1层土底面的距离（m）aij、a(I-1)j：桩端平面第j块荷载计算点至第I层土、第I-1层土底面深度范围内平均附加应力系数计算至Zn=b(2.5-0.4lnb)或砂卵石的顶部位置。计算中结合实际经验，处理深度范围内作为一层复合地层考虑其实际复合压缩模量，与下部
19、压缩层沉降累加，经计算各楼沉降量、倾斜值满足设计要求，沉降量详见下表：楼号计算总变形量（mm）当量模量（MPa）变形计算经验系数s最终变形（mm）B01164.639.80.2032.9B02150.142.80.2030.0A09216.129.30.2043.2A10168.825.10.2033.8A11141.432.80.2028.3A12168.036.30.2033.6A13154.240.50.2030.82.4.9CFG桩工程量施工工作量如下表：楼号褥垫层厚度(m)成桩桩长(m)桩径(m)桩数（根）静载检测点（根）桩间土及弃土(方)褥垫层(方)砼方量（方）低应变桩数（根）B0
20、10.217.5 0.42 31631121.26 142.2 765.76 32B020.217.5 0.42 31631121.26 142.2 765.76 32A090.215.5 0.42 31231053.66 153.6 669.66 32A100.212.5 0.42 39831253.41 225.8 688.91 40A110.215.5 0.42 32431109.42 165.6 695.42 33A120.216.5 0.42 48431627.35 208.6 1105.85 49A130.219.5 0.42 44331711.71 206.2 1196.21 4
21、5合计2593 218998.07 1244.2 5887.57 263 注：统计表中桩间土不含电梯井、集水坑等工作量。2.5、复合地基垫层参数在基底标高以上预留50cm土层以免扰动地基土，采用长螺旋钻机成孔，泵送混凝土成桩。桩顶保护桩长为50cm，桩施工结束后，采用人工凿平桩头，凿平至设计标高。再铺设200mm厚碎石褥垫层，碎石粒径为520mm。褥垫层须夯实，夯填度小于0.9。2.6、施工检测CFG施工结束28天后，进行复合地基载荷试验，试验数量为总桩数的0.5%，且每栋楼分别进行不少于3组复合地基静载荷试验。同时应进行桩低应变动力测试，抽检率不小于10%，以检验桩身的完整性。2.7、设备配
22、备情况设备名称型号用途数量长螺旋钻机KQ80成孔、成桩2台混凝土输送泵50输送混凝土2台2.8、施工方法 2.8.1、施工前期准备情况 进场施工前应复测现场地面标高，对照原设计方案确定实际施工的各项参数。 A、做好“三通一平”工作。 B、按设计要求进行施工技术交底及安全交底。 C、明确人员分工及职责。 D、设备安装及调试正常。 E、材料复检合格，配合比试验完毕。 F、与甲方协调食宿及施工场地安排，做好施工现场总体平面设计。 2.8.2、工艺流程放桩位钻机就位成孔泵送混凝土成桩桩头混凝土振捣清土凿桩头铺设褥垫层。放线定位验线、预检钻机就位检查垂直度、钻头尺寸、钻尖位置钻孔成孔泵送砼移位施打下一桩
23、混凝土养护清桩间土、凿桩头CFG桩检测验槽、验桩褥垫层铺设CFG桩施工工艺流程图2.8.3施工过程A、定位放线根据总包单位提供的建筑物定位轴线，由专职测量人员按图纸放桩位，桩中心点以钢钎打入地下20cm，灌入白灰标记。桩位放线允许误差：20mm。B、钻进桩位验收后，钻机就位并调整机身，应用钻机塔身的前后垂直标杆检查导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，以保证桩身垂直度偏差不得大于允许偏差。开钻前，先将混凝土泵的料斗及管线用清水湿润（润滑管线，防止堵管），然后搅拌一定的水泥砂浆进行泵送，并将所有砂浆泵出管外。信号工与钻机操作员配合使钻机对准桩位，并依摆针调整钻机水平及钻具垂直度。封住钻头阀门，
24、使钻杆向下移动至钻头触及地面时，开动钻机旋动钻头，一般应先慢后快，在成孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻时，应停机或放慢进尺，遇到障碍物停止钻进，分析原因，禁止强行钻进。根据设计桩长，确定钻孔深度并在钻机塔身相应位置作醒目标注，作为施工时控制桩长的依据，当动力头底面到达标志时，桩长即满足设计要求。钻杆下钻到预定深度，现场施工技术人员根据地质勘察报告以及实际钻孔出土观察分析，是否达到设计要求的土层。如遇特殊地质情况，应由CFG桩复合地基设计人员根据图纸与现场地质实际情况综合确定，并及时通知监理单位。依场地情况确定施打顺序、钻机行走路线（避免钻机碾压成桩）：沿南侧由西向东施工，如场地限制，个别桩无法避免
25、，须垫设方木，钻机方可行走（试验桩优先施工）。采取有效措施防止漏打漏灌，即：每施工完一根桩，在做完记录的同时在图纸上进行标注。C、泵送混凝土钻头到达设计标高后，钻杆停止钻动，开始泵送混凝土，泵送量达到钻杆芯一定高度后，方可提钻（禁止先提钻再泵料）。一边泵送混凝土一边提钻，提钻速率控制必须与泵送量相匹配，保证钻头始终埋在CFG桩身混凝土液面以下，以避免进水，加泥等质量缺陷的发生。成桩过程宜连续进行（应避免后台上料慢造成的供料不足、停机待料现象），直至桩体混凝土高出桩顶设计标高不小于50cm。若施工中因其他原因不能连续灌注混凝土，须根据勘察报告和施工已掌握的场地土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不宜
26、在这些土层内暂停泵送混凝土，避免地下水侵入桩体。成桩过程中必须保证排气阀正常工作，防止成桩过程中发生堵管。施工时要始终保持混凝土泵料斗内的混凝土液面在料斗底面以上一定高度，以免泵送时吸入空气，造成堵管。本工程投料量的控制，以设计桩顶标高加50cm保护桩长为准，即确保设计桩顶标高无浮浆。D、混凝土的制备泵送混凝土采用商品混凝土，塌落度为1822cm，碎石粒径小于2.0cm，缓凝时间不少于6小时。由混凝土供应方提供下列资料：1） 配合比通知单；2） 预拌混凝土运输单；3） 预拌混凝土出厂合格证；4） 混凝土碱含量计算书。混凝土到达施工现场后，应进行塌落度的检查，实测混凝土塌落度与要求混凝土塌落度之间的允许偏差为20mm。压灌CFG桩施工期间，每台班制作混凝土试块一组，其规格为100100100mm，标准养护，并送检28天强度。施工完毕，清洗泵送设备。E、钻孔弃土清运的技术要求施工时，钻孔弃土应及时清运，以避免影响施工速度和弃土中水侵泡槽底，弃土的清运应由专人指挥。钻孔弃土清运可采用机械清运和人工清运两种方
