地基处理及桩基技术讲义 - 图文 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/23 16:20:34星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

以1#楼为例,地基中心的最终沉降量估值为75.8mm,楼角沉降量估值为79.1mm,倾斜值为0.00013<0.0020,满足规范要求。 再以4#楼为例,地基中心最终沉降量为77.8mm,楼角沉降量为81.33mm,倾斜值为0.00029<0.0020,满足规范要求。 4.1.5 施工情况 南1#、2#楼于1998年4月22日进场,经过3天的准备,于4月25日正式开工,在施工过程中,严把质量关,实行逐孔签字制度,只有验收合格签字后方可进行下道工序。严格管理,精心组织,于5月30日完成南1#、2#楼地基处理,比合同工期提前了3天。 南4#、5#楼于1998年10月20日进场,于10月23日正式开工,采取和1#、2#楼相同管理办法,尤其强化逐孔签字制度,于11月16日完成南4#楼施工,于11月25日完成南5#楼施工,分别比合同提前了5天和3天。 4.1.6 检测情况 1.桩的静载试验及低应变动测: 桩的检测由北京市勘察设计研究院测试所进行,南1#、2#楼于5月18日开始进行,南4#、5#楼于11月20日开始进行,南1#、2#楼共进行静载试验单桩复合地基6组,低应变动测370根,南4#、5#楼进行静载试验6组,动测于11月24日、26日和12月4日、10日进行了350根。南1#、2#楼根据现场载荷试验结果并经综合评价确定,加固后复合地基承载力标准值fSP,K=410kPa;动测370根桩混凝土波速值在3256~4197m/S之间,说明混凝土质量优良,除南2#楼715号桩身存在轻微离析外,其余桩为完整桩。 南4#、5#楼根据现场载荷试验结果并经综合评价确定: (1)当加至最大荷载时各试验点均未达到极限; (2)CFG桩承载力标准值RK=250KN; (3)加固后复合地基承载力标准值:4#楼为461kPa,5#楼为442kPa。 动测350根桩,桩身混凝土波速值为3317-4010m/S,南4#楼平均速值为3604m/S,南5#楼平均速值为3689m/S,所测350根桩中,桩身均未发现明显缺陷。桩身质量和砼质量合格率均为100%,优良率为100%。 2.沉降观测 沉降观测从1998年8月19日地下一层绑钢筋开始,至1999年12月8日南1#、2#楼竣工,共进行了13次,其中第十二、十三次观测数据见表3 表2静载荷试验测试成果 楼号 试验点号 试验点性质 最大荷载 最大沉降量(mm) 承载力基本值 对应沉降量(mm) 南1-1 1 南1-2 南1-3 南2-1 2 南2-2 南2-3 南4-1 4 南4-2 南4-3 5 南5-1 单复 单复 单复 单复 单复 单复 单桩 单复 单复 单桩 597 kPa 2.19 597 kPa 2.74 579 kPa 3.03 849 kPa 7.64 597 kPa 3.32 849 kPa 4.96 500KN 760 KN 760 KN 450 KN 3.69 5.29 12.41 5.26 480kPa 434 kPa 414 kPa 396 kPa 380 kPa 396kPa 250KN 380kPa 380kPa 250KN 1.67 1.67 1.67 1.93 1.80 1.67 1.2 3.2 4.0 2.0 南5-2 南5-3 单复 单复 760 KN 760 KN 14.27 13.88 380kPa 380kPa 9.6 6.7 表3 沉降观测成果表 南1楼沉降量S/mm (1999-07-13) 观测点编号 (累积间隔日数328d) (1999-12-08) (累积间隔日数476d) #南2楼沉降量S/mm (1999-07-13) (累积间隔日数328d) (1999-12-08) (累积间隔日数476d) #(施工进度—结构到(施工进度—结竣顶) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 (2.474) 16 2.507 17 2.994 18 2.847 19 2.885 20 2.867 21 2.330 22 2.261 23 2.449 24 2.530 25 (2.664) 26 2.753 27 2.084 (3.849) 3.819 3.818 3.765 3.723 3.676 3.059 2.915 3.250 3.267 (3.448) 3.863 3.109 (2.419) (2.231) 2.462 2.700 2.618 2.577 2.502 2.880 2.819 2.860 2.948 2.755 2.649 2.319 工) 3.564 (3.457) (3.245) (3.890) (3.688) 3.757 3.903 3.830 (施工进度—结构到(施工进度—结竣顶) 1.721 1.836 2.178 2.431 2.358 2.251 (2.251) 2.453 2.454 2.683 (2.871) 2.564 2.293 2.041 工) 2.474 2.684 3.739 3.379 3.732 3.798 3.353 2.995 2.247 2.473 2.692 (2.842) 2.740 2.602 2.324 2.366 2.448 2.562 2.638 2.431 2.073 2.898 (3.533) 3.984 (4.911) 3.830 3.628 3.261 3.261 3.437 3.706 3.600 28 1.918 2.570 1.866 2.784 在累积沉降量上带有()者,表示因观测点被毁,所示的沉降量为估计数值,该次及其后历次的累积沉降量可供参考。 4.1.7技术经济比较 按北京市的市场价进行比较(以南1#、2#楼为例) 方案(1),全部换填(厚度约3m),造价需140万元,沉降量大于7cm; 方案(2),换填厚度约2m,加之外扩约2m,造价需130万元,沉降量大于8cm; 方案(3)灌注桩,钢筋混凝土单方造价850元,总造价200万元以上; 方案(4),预制桩,单方造价1020元,总造价240万元以上; 方案(5),CFG长桩复合地基,单方造价700元,总造价170万元; 方案(6),CFG短桩复合地基,单方造价550元,总造价100万元。沉降量小于8cm。 由以上比较可知,采用CFG短桩复合地基,即节约投资又能满足设计要求,在以上比较的几种方案中是最优的。 该楼竣工时,已加层至28层。 4.2 实例二 北京望京住宅区某14层板楼 长短桩结合地基处理 4.2.1 工程概况 望京住宅区某14层板楼位于北京朝阳区望京新城,为地上14层,地下2层,现浇剪力墙结构,采用箱形基础。建筑物分为四段,其中Ⅰ段和Ⅱ段底板相连,但与Ⅲ段、Ⅳ段之间没有沉降缝。 根据北京市京岩工程有限公司岩土工程勘察报告,Ⅰ段和Ⅱ段基础持力层为素填土①层及重粉质粘土③层,素填土结构松散,尚未完成自身固结,而重粉质粘土③层地基承载力标准为160kPa。而设计要求地基承载力标准达280kPa,且地基最终沉降量不大于50mm,显然天然地基不能满足建筑物要求,故必须对地基进行处理。 4.2.2 工程地质水文地质条件 素填土①层,厚度1.5-10.5m不等; 粘质粉土②层,厚度3.5-4.0m,填土区缺失; 重粉质粘土③层,厚度5-6.5m,填土区缺失; 粉质粘土④层,夹粉质粘土④1层,厚度3.5-4m; 粉细砂⑤层,顶上分布粉质粘土⑤1层,厚4m,局部缺失; 粘土⑥层夹粉质粘土⑥1层。未穿透。 勘探深度内共2层水,第一层为滞水埋深为4-5m,第二层为潜水,埋深13-14m。 4.2.3 地基处理方案选择 可供选择的方案有:(1)预制桩;(2)钻孔灌注桩;(3)CFG长桩;(4)CFG长桩加夯实水泥土短桩。 方案(1)和方案(2)存在的缺点是造价高、有振动、噪音或泥浆污染、工期长,因而不选。 方案(3)存在的缺点是造价较高,且不能有效清除填土自重沉降。 本着安全、经济、技术可靠的原则,经过评审,选用方案(4),即CFG长桩与夯实水泥土短桩复合。该方案特点是:能满足设计要求的承载力和变形;能达到并有效消除填土自重沉降的目的,可防止填土产生过大沉降,或对桩产生负摩擦,能充分协调老土区域和填土区域间的沉降。 4.2.4复合地基设计计算 根据地层情况,选CFG桩,桩径415mm,有效桩长15m,桩身强度为C20,桩间距为1.731.7m或1.732.0m(老土区域),桩数684根;夯实水泥土桩平均径550mm,有效桩长5.0m,桩身材料为水泥、土;桩间距1.731.7m仅在填土区域布置,总桩数662根。褥垫层150mm,材料用级配砂石。 1.复合地基承载力标准值计算 采用如下公式 式中fspk——复合地基承载力标准值; fs,k——桩间土承载力标准值,对填土区,取50kPa; Rk1——CFG桩单桩承载力标准值,取580kN; Rk2——夯实水泥土桩单柱承载力标准值,取202 kN; Ap1——CFG桩截面面积0.1256m2; Ap2——夯实水泥土截面面积0.2375m2; α——取1.0; β——取0.80; m1 m2——分别为CFG桩和夯实水泥土桩面积置换率,分别为0.04和0.08。 对于Ⅱ段老土区:m1=0.04,m2=0,Rk1=563kN,fs,k=160 kPa; 经计算填土区fsp,k=287>280 kPa,老土区fsp,k=290>280 kPa,满足设计要求。 2.建筑地基沉降及倾斜值计算 依据建筑地基基础设计规范方法计算最终沉降量。 经计算Ⅰ段Ⅱ段东侧角点地基最大沉降段(受Ⅲ段、Ⅳ段影响)为23mm,Ⅰ段Ⅱ段西南角上地基最终沉降为12mm,Ⅰ段Ⅱ段向Ⅲ段倾斜为0.013%,满足结构设计及规范要求。 4.2.5 复合地基检测 检测由国家建筑工程质量监督检验中心进行,共进行静载试验8台,其中夯实水泥土桩单桩复合地基4台,CFG单桩极限承载力4台。单桩低应变动测68根。 表4 夯实水泥土桩复合地基承载试验成果表 桩夯实水泥土桩复合地基承载力基单位复合地基承载力标准值kPa 备注 号 本值kPa 82 150 162 150 407 150 54 80 表5 CFG桩单桩静载试验成果表 桩号 单桩极限承载力基本值kN 92 212 87 56 900 900 150 桩间土为橡皮土,不参与综合评价 单桩极限承载力标准值kN 备注 900 900 900