基坑支護(hù)畢業(yè)設(shè)計(jì)--大廈基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）</p><p>　　邯鄲市和諧大廈基坑支護(hù)設(shè)計(jì)(8.0m)</p><p>　　專 業(yè)：土木工程</p><p><b>　　姓 名：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p><

2、;b>　　2012年6月2日</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　邯鄲市和諧大廈位于邯鄲市區(qū)北部，西臨建元小區(qū)，南側(cè)隔路為建工物業(yè)辦公樓，東臨中華北大街。建筑面積33279.6m2，主樓20層，地下2層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。該工程基坑深8m，局部為11m。根據(jù)場地的土層條件及邯鄲市類似基坑工程的經(jīng)驗(yàn)，為保證基坑的

3、穩(wěn)定性及盡量節(jié)省投資，經(jīng)方案比選，擬采用土釘墻技術(shù)及排樁+錨桿對(duì)該基坑進(jìn)行支護(hù)。</p><p>　　通過對(duì)擬建場地的工程地質(zhì)條件分析，本工程存周圍建筑物較多，西側(cè)距建元小區(qū)6層住宅樓10.7m, 距其圍墻8.9m，建元小區(qū)住宅樓基礎(chǔ)埋深約2.5m，水泥土攪拌樁復(fù)合地基，樁長約4.0m。北側(cè)偏西為熱力加壓站，基礎(chǔ)埋深約3m，距建筑物外邊緣線約4m，另外，南側(cè)、東側(cè)附近有雨污水管線通過。但基礎(chǔ)埋深8m，因此工程基坑

4、支護(hù)的重點(diǎn)主要控制基坑變形，以保證領(lǐng)近建筑物的安全。經(jīng)初步方案選擇，本工程西北兩面選擇支護(hù)方案一(樁+錨桿)；基坑最南側(cè)和東側(cè)采用支護(hù)方案二（土釘墻），兩種支護(hù)方案。細(xì)部設(shè)計(jì)見后文說明。</p><p>　　在本次基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過程中，先后分析了4種方案：1.懸臂樁支護(hù)； 2.水泥土攪拌樁3.土釘墻支護(hù)；4.單支點(diǎn)排樁支護(hù)。對(duì)于懸臂樁支護(hù)方案，通過計(jì)算，樁長需要16m，樁體所承受的最大彎距較大，不合理；又因?yàn)橥玲攭?/p>

5、支護(hù)形式適合于較淺基坑，宜采用；通過對(duì)單支點(diǎn)排樁和懸臂樁兩種支護(hù)方案的比較，考慮到降低成本，最終決定采用單支點(diǎn)排樁支護(hù)，土釘墻支護(hù)，</p><p>　　關(guān)鍵詞：基坑支護(hù) 土釘墻 排樁 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　the hexie building is located at the north

6、ern city of handan harmonious, west overlay yuan village, the road south for construction property office building, the east street in north China. Floor area of 33279.6 m2, the main building 20 floors, underground 2 lay

7、er, the frame shear wall structure. The deep foundation pit engineering 8 m, local of 11 m. According to the soil condition and handan city similar foundation engineering experience, to ensure the stability of the founda

8、tion pit and try t</p><p>　　Through to the proposed site of the engineering geological conditions of the analysis, the engineering endures surrounding buildings more, the west village six floors of buildings

9、 from jianyuan 10.7 m, 8.9 m from its walls, jianyuan community based buried depth of residential building about 2.5 m, cement-soil pile composite foundation, pile length about 4.0 m. Pray for the north thermal pressure

10、station, basic buried depth about 3 m, is apart from the outside the building for about 4 m edge, in </p><p>　　In the pit supporting the design process, there has analyzed four types of scheme one after anot

11、her: 1. Cantilever pile support; 2.cement-soil wall 3. Soil nailing wall support, 4. Pile in row single-Fulcrum care. The cantilever piles supporting need the length of 16m, so it is unreasonable .Soil-nailing wall suppo

12、rt is usually to be used for shallow pit. Through comparing the single fulcrum piles and piles of cantilever support, taking into account the lower costs and ultimately decided to adop</p><p>　　Key words: Pi

13、t Support ;Soil nailing- wall; Piles in row;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　0緒論1</b></p><p><b>　　1工程概況1</b></p><p>　　2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概

14、況2</p><p><b>　　3設(shè)計(jì)依據(jù)3</b></p><p>　　4設(shè)計(jì)方案比較與選擇3</p><p><b>　　4.1初選方案3</b></p><p>　　4.2支護(hù)方案一：樁錨4</p><p>　　4.2.1計(jì)算土壓力4</p>

15、<p>　　4.2.2確定反彎點(diǎn)位置6</p><p>　　4.2.3確定主動(dòng)土壓力為零點(diǎn)的位置6</p><p>　　4.2.4確定支反力的大小及位置7</p><p>　　4.2.5確定嵌固深度7</p><p>　　4.2.6計(jì)算最大彎矩8</p><p>　　4.2.7配筋計(jì)算9<

16、/p><p>　　4.2.8錨桿設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.2.9腰梁計(jì)算10</p><p>　　4.2.10腰梁的選擇11</p><p>　　4.2.11抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算12</p><p>　　4.2.12樁錨結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算12</p><p>　　4.3支護(hù)方案二：土釘

17、墻14</p><p>　　4.3.1土釘設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.3.2計(jì)算各土釘?shù)耐翂毫?5</p><p>　　4.3.3土壓力放坡對(duì)土壓力的修正系數(shù)15</p><p>　　4.3.4單根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值16</p><p>　　4.3.5計(jì)算土釘長度16</p><p

18、>　　4.3.6土釘配筋確定17</p><p>　　4.3.7土釘墻整體穩(wěn)定性驗(yàn)算18</p><p>　　5經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析20</p><p>　　5.1土方量計(jì)算20</p><p>　　5.2混凝土費(fèi)用的計(jì)算20</p><p>　　5.3鋼筋費(fèi)用20</p><p>&

19、lt;b>　　5.4土釘墻20</b></p><p>　　6施工監(jiān)測方案21</p><p>　　6.1土錨和土釘?shù)尿?yàn)收與檢測21</p><p>　　6.2混泥土灌注樁質(zhì)量檢測21</p><p>　　6.3樁頂水平位移監(jiān)測21</p><p>　　6.4臨近建筑物、管線沉降變形監(jiān)測2

20、1</p><p>　　6.5應(yīng)急方案22</p><p><b>　　7結(jié)束語23</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　附：邯鄲市和諧大廈總平面圖</p>

21、<p><b>　　附錄1讀書報(bào)告</b></p><p><b>　　附錄2專題報(bào)告</b></p><p>　　邯鄲市和諧大廈基坑支護(hù)設(shè)計(jì)（8.0m）</p><p>　　學(xué)生： 指導(dǎo)老師：吳雄志</p><p>　　河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院土木工程專業(yè)巖土工程方向<

22、;/p><p><b>　　0緒論</b></p><p>　　近年來全國各地建筑深基坑支護(hù)工程發(fā)展很快，因建設(shè)需要基礎(chǔ)愈做愈深，其支護(hù)結(jié)構(gòu)難度，尤以軟土地區(qū)也愈來愈大，已成為高層建筑基礎(chǔ)工程中的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)涉及巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)和地質(zhì)水文等學(xué)科。</p><p>　　基坑支護(hù)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展隨著基坑支護(hù)工程實(shí)踐的進(jìn)展而提高，

23、初期的設(shè)計(jì)理論主要基于擋土墻設(shè)計(jì)理論。對(duì)于懸臂樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)朗肯土壓力計(jì)算方法確定墻土之間的土壓力，也就是支護(hù)結(jié)構(gòu)上作用荷載及反作用力按主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力分布考慮，以此按靜力方法計(jì)算出擋土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。對(duì)于支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，則按等值梁法計(jì)算支點(diǎn)力及結(jié)構(gòu)內(nèi)力。由于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與一般擋土墻受力機(jī)理的不同，按經(jīng)典方法（極限平衡法或等值梁法）計(jì)算結(jié)果與支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力實(shí)測結(jié)果相比，在大部分情況下偏大。這是由于經(jīng)典方法計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)與實(shí)測不盡相符的事實(shí)，二

24、則由于基坑周邊環(huán)境（建筑物，地下管線，道路等）基坑內(nèi)基礎(chǔ)線對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)更為嚴(yán)格要求，需要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行一定精度的預(yù)估，而經(jīng)典方法則難以計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。古典理論已不適宜指導(dǎo)深基坑支護(hù)的發(fā)展。在總結(jié)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，將會(huì)逐步完善理論以指導(dǎo)設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年學(xué)習(xí)的最后一個(gè)階段，本次就基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的目的是詳細(xì)學(xué)習(xí)和了解與巖土工程相關(guān)的知識(shí)，鞏固以前學(xué)習(xí)過的（深基坑支護(hù)、基礎(chǔ)工程、地基處

25、理、土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等）知識(shí)，并按照現(xiàn)行規(guī)范，通過對(duì)實(shí)際情況的分析把它運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去，同時(shí)也培養(yǎng)了調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、收集資料和整理資料的能力。通過本次設(shè)計(jì)使自己能夠理論聯(lián)系實(shí)際，并為以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因此要達(dá)到以下要求：</p><p>　　⒈學(xué)會(huì)對(duì)資料的收集、整理、分析、評(píng)價(jià)等基本方法，學(xué)會(huì)閱讀并編寫勘察報(bào)告。</p><p>　?、餐ㄟ^對(duì)基坑支護(hù)、基坑降水和設(shè)計(jì)，

26、施工圖的繪制，對(duì)巖土工程有更深刻的理解，具備獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。</p><p>　?、惩ㄟ^本次設(shè)計(jì),應(yīng)學(xué)會(huì)熟練掌握和使用在巖土工程方面的應(yīng)用廣泛的電算技術(shù)，以提高設(shè)計(jì)的效率。</p><p><b>　　1工程概況</b></p><p>　　擬建邯鄲市和諧大廈位于邯鄲市區(qū)北部，西臨建元小區(qū)，南側(cè)隔路為建工物業(yè)辦公樓，東臨中華北大街

27、。建筑面積33279.6m2，主樓20層，地下2層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。該工程基坑深8m，局部為11m。</p><p>　　該工程位于市區(qū)中心地帶，建筑物外邊緣線西側(cè)距建元小區(qū)6層住宅樓10.7m, 距其圍墻8.9m，建元小區(qū)住宅樓基礎(chǔ)埋深約2.5m，水泥土攪拌樁復(fù)合地基，樁長約4.0m。北側(cè)偏西為熱力加壓站，基礎(chǔ)埋深約3m，距建筑物外邊緣線約4m，此外，南側(cè)、東側(cè)附近有雨污水管線通過，平面圖見CAD文件。<

28、/p><p>　　2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況</p><p>　　根據(jù)中煤邯鄲設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司提供的巖土工程勘察報(bào)告，該場地土層由上至下分別為：</p><p>　　第1層，雜填土：以粉質(zhì)粘土為主，土質(zhì)松散，含碎磚屑及小石子，場地北側(cè)頂部有厚15cm 水泥路面。</p><p>　　第2層，粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑，局部軟塑。韌性中等，切面稍有光

29、滑，干強(qiáng)度中等，該層底部粘粒含量高，為中等壓縮性。</p><p>　　第2-1層，粉土：黃褐色，濕，稍密，搖震反映中等～迅速，局部粘粒含量高，為中等壓縮性。</p><p>　　第3層，粉質(zhì)粘土：灰～灰褐色，可塑，局部軟塑，韌性高，切面光滑，干強(qiáng)度中等～高，見有青瓦片，該層上部和底部粘粒含量高，局部相變?yōu)檎惩?，底?.0m處夾有薄層細(xì)砂，厚約0.2m，地步灰黑色，近硬塑，場區(qū)普遍分布。為

30、中等壓縮性。</p><p>　　第3-1層，細(xì)砂：黃褐色，濕，稍密，含有粘土顆粒，主要成分為石英。</p><p>　　第4層，粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑，局部近軟塑，韌性中等～高，切面稍有光滑，干強(qiáng)度中等，含姜石，土中混砂粒，見有灰綠色條帶。為中等壓縮性。</p><p>　　第4-1層，粉質(zhì)粘土：褐黃色，可塑，韌性中等，切面稍有光滑，干強(qiáng)度中等，含有較多砂顆粒。場

31、區(qū)普遍分布。為中等壓縮性。</p><p>　　第4-2層，中砂：黃褐色，濕，中密，成分以石英長石為主，含有粘土顆粒。該層主要分布于場地西側(cè)。</p><p>　　第5層，粉質(zhì)粘土：褐黃～黃褐色，可塑，偏硬塑，韌性中等，切面稍有光滑，干強(qiáng)度中等，有砂感。局部粘粒含量高，近粘土，場區(qū)普遍分布。為中等壓縮性。</p><p>　　第6層，粉質(zhì)粘土：黃褐色～褐黃色，可塑～

32、硬塑，韌性中等～高，切面光滑，干強(qiáng)度中等，見有小姜石，有砂感。場區(qū)普遍分布。為中等壓縮性。 </p><p>　　第7層，粘土：黃褐色，硬塑，局部可塑，韌性高，切面光滑，干強(qiáng)度高，見有黑色鐵錳氧化物。該層未揭穿。為中等壓縮性。</p><p>　　該場地在勘察期間實(shí)測穩(wěn)定水位埋深為5.5—5.7m，為潛水。</p><p>　　表2-1工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況表<

33、;/p><p><b>　　3設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）</p><p>　　《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）</p><p>　　《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）</p><p>　　《巖土工程勘察報(bào)告》&l

34、t;/p><p>　　按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》關(guān)于基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)的表述，該基坑工程基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，重要性系數(shù)γ。＝1.0。（附表如下）</p><p>　　表3-1基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)</p><p>　　4設(shè)計(jì)方案比較與選擇</p><p><b>　　4.1初選方案</b></p&

35、gt;<p>　　該工程周邊環(huán)境較復(fù)雜，西臨建元小區(qū)，南側(cè)隔路為建工物業(yè)辦公樓，東臨中華北大街。此外該工程位于市區(qū)中心地帶，建筑物外邊緣線西側(cè)距建元小區(qū)6層住宅樓10.7m, 距其圍墻8.9m，建元小區(qū)住宅樓基礎(chǔ)埋深約2.5m，水泥土攪拌樁復(fù)合地基，樁長約4.0m。北側(cè)偏西為熱力加壓站，基礎(chǔ)埋深約3m，距建筑物外邊緣線約4m，另外，南側(cè)、東側(cè)附近有雨污水管線通過。但基礎(chǔ)埋深8m，因此工程基坑支護(hù)的重點(diǎn)主要控制基坑變形，以保

36、證領(lǐng)近建筑物的安全。根據(jù)現(xiàn)場勘察和工程地質(zhì)水文地質(zhì)情況，擬采用的支護(hù)方案由：懸臂樁支護(hù)、單支點(diǎn)排樁支護(hù)、土釘墻支護(hù)。</p><p>　　懸臂式排樁適用于土層工程狀況良好的情況,缺點(diǎn)是支護(hù)樁頂水平位移較大。</p><p>　　土釘墻支護(hù)位移小,一般測試位移約20mm,對(duì)相鄰建筑影響小,經(jīng)濟(jì)效益好,一般成本低于灌注樁支護(hù),且施工快捷,設(shè)備簡單,施工所需場地小。采用信息化施工，發(fā)現(xiàn)墻體變形過

37、大或土質(zhì)變化，可及時(shí)修改加固或補(bǔ)救，確保施工安全。</p><p>　　通過以上比較,結(jié)合工程實(shí)際情況,基坑的南、東兩側(cè)采用土釘墻支護(hù),北、西兩側(cè)相臨建筑物較高且對(duì)變形要求較高,需計(jì)算比較懸臂樁支護(hù)與單支點(diǎn)排樁支護(hù)。</p><p>　　基坑支護(hù)可供選擇的方案有：</p><p>　?。?）樁+錨桿方案，經(jīng)初步計(jì)算，其在變形及受力方面均能滿足要求，因此選擇此方案。&

38、lt;/p><p>　?。?）土釘墻方案，土釘墻支護(hù)方案由于其經(jīng)濟(jì)和施工工期短，所以，此方案是最基本方案。在本工程中，基坑深8m，經(jīng)試算，可以保證土體的整體穩(wěn)定性。亦符合經(jīng)濟(jì)要求，因此選擇此方案。</p><p>　?。?）地下連續(xù)墻方案 ，由于開挖深度較小，雖地下連續(xù)墻在安全和控制變形方面都是較理想的選擇。但由于其造價(jià)較高，且本基坑四周無重要建筑物因此考慮經(jīng)濟(jì)方面 不選擇此方案。</p

39、><p>　　經(jīng)初步方案選擇，本工程西北兩面選擇支護(hù)方案一(樁+錨桿)；基坑最南側(cè)和東側(cè)采用支護(hù)方案二（土釘墻），兩種支護(hù)方案。</p><p>　　4.2支護(hù)方案一：樁錨</p><p>　　4.2.1計(jì)算土壓力</p><p>　　(1)作用在樁上的主動(dòng)土壓力分布：</p><p>　　參數(shù)計(jì)算：主動(dòng)土壓力系數(shù)<

40、/p><p>　　…………………………………… (4-1)</p><p><b>　　第一層雜填土：</b></p><p><b>　　第二層粉質(zhì)粘土：</b></p><p><b>　　第三層粉質(zhì)粘土：</b></p><p><b>　　

41、第四層粉質(zhì)粘土：</b></p><p><b>　　第五層粉質(zhì)粘土：</b></p><p><b>　　計(jì)算主動(dòng)土壓力：</b></p><p>　　（2）作用在樁上的被動(dòng)土壓力分布：</p><p>　　參數(shù)計(jì)算：被動(dòng)土壓力系數(shù)</p><p>　　…………

42、………………………（4-2）</p><p><b>　　第一層雜填土：</b></p><p><b>　　第二層粉質(zhì)粘土：</b></p><p><b>　　第三層粉質(zhì)粘土：</b></p><p><b>　　第四層粉質(zhì)粘土：</b></p&

43、gt;<p><b>　　第五層粉質(zhì)粘土：</b></p><p><b>　　計(jì)算被動(dòng)土壓力：</b></p><p>　　畫出各層土所受剪力圖：</p><p>　　圖4-1土壓力分布圖</p><p>　　4.2.2確定反彎點(diǎn)位置</p><p>　　單支

44、點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的反彎點(diǎn)在基坑地面以下水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值與水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值相等的位置，由剪力圖可確定，反彎點(diǎn)在第三層土中。</p><p>　　設(shè)反彎點(diǎn)在距基坑底x米處，由</p><p>　　……………………………………………（4-3）</p><p><b>　　即</b></p><p><b>　　得</b&

45、gt;</p><p>　　所以反彎點(diǎn)在距離基坑底1.79m處，即標(biāo)高為9.79m處。</p><p>　　4.2.3確定主動(dòng)土壓力為零點(diǎn)的位置</p><p>　　設(shè)該點(diǎn)距離第一層土的距離為y米，則有</p><p>　　得，即土壓力為零點(diǎn)在0.52米處。</p><p>　　4.2.4確定支反力的大小及位置<

46、/p><p>　　假定支反力作用在距離基坑頂3米處，如圖所示：</p><p>　　圖 4-2單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)支反力及嵌固深度計(jì)算簡圖</p><p>　　由正負(fù)彎矩相等可得：</p><p><b>　　解得 </b></p><p><b>　　所以，支反力</b><

47、/p><p>　　4.2.5確定嵌固深度</p><p>　　根據(jù) ………………………………………（4-4）</p><p><b>　　假定，則有</b></p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　確定嵌固深度為8米，即樁長為16米。</p&g

48、t;<p>　　4.2.6計(jì)算最大彎矩</p><p>　　根據(jù)主動(dòng)土壓力=被動(dòng)土壓力+支反力，由剪力圖可知，必然存在兩點(diǎn)。分別位于第三層和第四層土中。</p><p>　　第一層土的主動(dòng)土壓力：</p><p>　　第二層土的主動(dòng)土壓力：</p><p>　　標(biāo)高為8米處的主動(dòng)土壓力：</p><p>

49、　　故在6.33~8米之間必然存在最大彎矩點(diǎn)，設(shè)該點(diǎn)位于第二層土下X米，則</p><p>　　解得，即在標(biāo)高為6.78米處存在最大彎矩。</p><p>　　前三層土的主動(dòng)土壓力=</p><p>　　前三層土的被動(dòng)土壓力=</p><p>　　故在第三層土中不存在最大彎矩點(diǎn)。</p><p>　　第四層土中，設(shè)最大

50、彎矩點(diǎn)位于第四層土下y米處,則</p><p>　　解得，即在標(biāo)高為11.94米處也存在最大彎矩點(diǎn)。</p><p><b>　　所以最大彎矩為</b></p><p><b>　　4.2.7配筋計(jì)算</b></p><p>　　預(yù)選樁徑,樁間距，鋼筋保護(hù)層厚度，鋼筋籠直徑?；炷敛捎?，，鋼筋采用，

51、。25根Ф20，，樁截面積。</p><p><b>　　由 得</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　故符合要求。</b></p><p>&l

52、t;b>　　4.2.8錨桿設(shè)計(jì)</b></p><p>　　位于冠梁下3.0米，鉆孔直徑0.15米，入射角25度，水平間距為2米，錨索采用預(yù)應(yīng)力鍍鋅鋼絞線，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p><b>　　錨桿拉力設(shè)計(jì)值：</b></p><p>　　錨桿設(shè)計(jì)的軸向拉力設(shè)計(jì)值：</p><p>　　錨桿錨固段長

53、度計(jì)算公式：</p><p>　　…………………………………………..…(4-5)</p><p>　　其中------錨固段直徑,計(jì)算中取150</p><p><b>　　則有，解得</b></p><p>　　故錨桿錨固段長度為。</p><p>　　錨桿自由段長度計(jì)算：，</p>

54、;<p>　　按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99規(guī)定錨桿自由段長度不應(yīng)小于5米，</p><p><b>　　故取。</b></p><p><b>　　所以錨桿總長度</b></p><p><b>　　索桿桿體計(jì)算公式</b></p><p>　　

55、故所需錨索根數(shù)，取3根。</p><p><b>　　錨桿配筋計(jì)算：</b></p><p>　　由，則 取二級(jí)鋼筋，。</p><p><b>　　則有，故取</b></p><p><b>　　4.2.9腰梁計(jì)算</b></p><p>　　錨桿和排

56、樁需要有腰梁來連接，從而增強(qiáng)了地下支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，腰梁應(yīng)具備足夠的抗彎剛度。在此只驗(yàn)算腰梁的彎矩來保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。</p><p>　　由于腰梁的整個(gè)受力都相等，所以只要將其中一部（五跨）拿出計(jì)算即可。</p><p>　　腰梁計(jì)算簡圖為:(支座間距2米,計(jì)算5跨)</p><p>　　圖4-3腰梁計(jì)算簡圖</p><p><

57、b>　　其中</b></p><p><b>　　彎矩圖如下：</b></p><p><b>　　圖4-4彎矩圖</b></p><p><b>　　剪力圖如下：</b></p><p><b>　　圖4-5剪力圖</b></p&

58、gt;<p>　　4.2.10腰梁的選擇</p><p>　　由，選鋼筋型號(hào)為Q235，</p><p><b>　　則有</b></p><p><b>　　由，設(shè)，則</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>&

59、lt;b>　　故選</b></p><p>　　4.2.11抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　根據(jù)，代入計(jì)算參數(shù)得：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　故滿足基坑抗隆起要求。</p><p>　　4.2.12樁錨結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算</p>

60、;<p><b>　　結(jié)果：，</b></p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p><b>　　結(jié)果：，</b></p><p><b>　　所以穩(wěn)定。</b></p><p>　　4.3支護(hù)方案二：土釘墻</p&

61、gt;<p><b>　　4.3.1土釘設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　加權(quán)平均重度</b></p><p><b>　　加權(quán)平均內(nèi)摩擦角</b></p><p><b>　　加權(quán)平均粘聚力</b></p><p>　　加權(quán)平均主動(dòng)

62、土壓力系數(shù)</p><p>　　加權(quán)平均被動(dòng)土壓力系數(shù)</p><p>　　采用5排土釘，設(shè)計(jì)土釘墻坡度為1:0.2，水平和豎直間距均為1.5米，入射角為10度，鉆孔直徑為150毫米。如下圖所示：</p><p>　　圖4-6土釘設(shè)計(jì)草圖</p><p>　　4.3.2計(jì)算各土釘?shù)耐翂毫?lt;/p><p>　　.…………

63、………………………………………(4-6)</p><p>　　土壓力的零界高度為：</p><p>　　即從基坑頂面到1.1米深度范圍內(nèi)土壓力為零。</p><p>　　4.3.3土壓力放坡對(duì)土壓力的修正系數(shù)</p><p>　　..……………………………………….(4-7)</p><p><b>　　解得

64、 </b></p><p>　　4.3.4單根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　由公式 ..………………………………………………………………(4-8)</p><p><b>　　則有：</b></p><p>　　4.3.5計(jì)算土釘長度</p><p>　　圖4-7土釘長度計(jì)

65、算草圖</p><p><b>　　（1）自由段長度：</b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　?。?）錨固段長度：</b></p><p>　　……………

66、……………………………………………….(4-9)</p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　則，可以。</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　則，可以。</b></p><

67、p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　則，可以。</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　則，可以。</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p>&

68、lt;p><b>　　則，可以。</b></p><p>　?。?）土釘總長： ………………………………………………………………….(4-10)</p><p><b>　　，取6.0米。</b></p><p><b>　　，取8.0米。</b></p><p>&l

69、t;b>　　，取8.0米。</b></p><p><b>　　，取8.0米。</b></p><p><b>　　，取8.0米。</b></p><p>　　4.3.6土釘配筋確定</p><p>　　選鋼筋型號(hào)為HRB335</p><p><b&

70、gt;　?。?），選</b></p><p><b>　?。?），選</b></p><p><b>　?。?），選</b></p><p><b>　　（4），選</b></p><p><b>　?。?），選</b></p>

71、<p>　　4.3.7土釘墻整體穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　具體過程見下圖，取兩個(gè)圓弧，可對(duì)基坑底面以下可能滑動(dòng)面用圓弧分條法進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：</p><p>　　……………………………………………………….(4-11)</p><p><b>　　結(jié)果： ，</b></p><p><b>

72、　　所以穩(wěn)定。</b></p><p><b>　　5經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析</b></p><p><b>　　5.1土方量計(jì)算</b></p><p>　　(1)用AutoCAD在總平面圖中讀出基坑面積3027.04平方米，</p><p><b>　　土方量</b>&l

73、t;/p><p><b>　　(2)機(jī)械費(fèi)</b></p><p>　　裝載機(jī)(履覆式1m3) ；</p><p>　　自卸汽車(3.5t) ；</p><p>　　(3)裝載機(jī)裝自卸汽車運(yùn)土人工費(fèi) ；</p><p>　　(4)綜合:604192.7元，即60.4萬元。</p><

74、;p>　　5.2混凝土費(fèi)用的計(jì)算</p><p>　　用AutoCAD在總平面圖中讀出11米基坑長度為，故樁的根數(shù)根，所用混凝土體積=樁數(shù)×單樁體積</p><p><b>　　冠梁所用混凝土體積</b></p><p>　　錨桿:混凝土體積約取 </p><p>　　混凝土費(fèi)用=混凝土體積×混

75、凝土單價(jià)</p><p><b>　　5.3鋼筋費(fèi)用</b></p><p>　　樁:主鋼筋數(shù)=樁數(shù)×單樁長度×單位長度重量</p><p>　　箍筋數(shù)=樁數(shù)×箍筋數(shù)×單個(gè)箍筋長×單位長度重量</p><p>　　冠梁:主鋼筋數(shù)=鋼筋數(shù)×鋼筋長度×單位

76、長度重量=8×228.8m×1.21kg/m=2214.8kg</p><p>　　錨桿:錨桿個(gè)數(shù)×錨桿長度×單位長度重量=114×16m×2.98kg/m=5435.5kg</p><p>　　鋼筋費(fèi)用=鋼筋重量×鋼筋單價(jià)</p><p><b>　　5.4土釘墻</b>&

77、lt;/p><p>　　一排土釘長6.0m，二排長8.0m，三排長8.0m，四排長8.0m，五排長8.0m，單排土釘數(shù)18.21/1.5=13道。</p><p>　　(1)鋼筋量=土釘數(shù)×土釘長度×單位長度重量</p><p><b>　　(2)鋼筋網(wǎng)面積</b></p><p>　　(3)混凝土體積=

78、混凝土面積×混凝土層厚度</p><p><b>　　土釘總費(fèi)用: </b></p><p>　　本工程用于深基坑支護(hù)的總的費(fèi)用為：</p><p><b>　　6施工監(jiān)測方案</b></p><p>　　現(xiàn)場監(jiān)測的準(zhǔn)備工作應(yīng)在基坑開挖前完成，從基坑開挖直至土方回填完畢均應(yīng)作觀測工作。在本

79、工程深基坑施工過程中，為了隨時(shí)監(jiān)測基坑施工及相鄰建筑物的安全，達(dá)到信息化施工，對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行了施工監(jiān)測：</p><p>　　6.1土錨和土釘?shù)尿?yàn)收與檢測</p><p>　　為確定錨桿、土釘?shù)臉O限承載力，驗(yàn)證錨桿、土釘?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)，施工方法和工藝的合理性，檢驗(yàn)錨固工程施工質(zhì)量，了解錨桿在軟弱地層中工作的變形特性。在對(duì)錨桿進(jìn)行基本試驗(yàn)的基礎(chǔ)上還要進(jìn)行現(xiàn)場抗拔試驗(yàn)，為基坑開挖提供可靠的數(shù)據(jù)。本

80、工程總共設(shè)計(jì)36根錨桿，取三根做抗拔試驗(yàn)，土釘1452根，每道土釘取五根做抗拔試驗(yàn)。</p><p>　　6.2混泥土灌注樁質(zhì)量檢測</p><p>　　采用低應(yīng)變動(dòng)測法檢測樁身完整性，總樁數(shù)為37根，檢測3根。</p><p>　　6.3樁頂水平位移監(jiān)測</p><p>　　為確保護(hù)坡樁的使用安全，在施工階段應(yīng)特別對(duì)樁頂位移監(jiān)測，監(jiān)測方法可

81、采用精度為2”的經(jīng)緯儀直測法。水平位移觀測點(diǎn)延其結(jié)構(gòu)延伸方向布設(shè)，每15米布設(shè)一個(gè)觀測點(diǎn)，重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)適當(dāng)加密，測點(diǎn)埋設(shè)在樁頂冠梁上。</p><p>　　6.4臨近建筑物、管線沉降變形監(jiān)測</p><p>　　為監(jiān)測基坑開挖過程中，周圍建筑及地面的沉降情況，應(yīng)建立沉降、變形觀測網(wǎng)絡(luò)。沉降觀測點(diǎn)布設(shè)在基坑北側(cè)邯山區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)教學(xué)樓上，一棟建筑物上布設(shè)一個(gè)測點(diǎn)。測點(diǎn)布設(shè)在建筑物墻外側(cè)。報(bào)警值按規(guī)

82、范要求設(shè)置。自來水管道上布置2~3個(gè)觀測點(diǎn)，測點(diǎn)布設(shè)于管道頂部。報(bào)警值按規(guī)范要求設(shè)置。 </p><p>　　水平位移、沉降和變形觀測點(diǎn)在布設(shè)初始建立讀數(shù)，監(jiān)測從支護(hù)結(jié)構(gòu)施工便開始。兩天觀測一次。當(dāng)土方開挖開始時(shí)，重新設(shè)定初始點(diǎn)，在基坑開挖前期每天觀測一次，以后根據(jù)土方開挖進(jìn)度和觀測結(jié)果適當(dāng)減小觀測次數(shù)。觀測數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析整理，水平位移、沉降和變形觀測項(xiàng)目應(yīng)繪制隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線，對(duì)變形的發(fā)展趨勢作出評(píng)價(jià)

83、。監(jiān)測記錄和監(jiān)測報(bào)告應(yīng)采用監(jiān)測記錄表格，并應(yīng)有監(jiān)測、記錄、校核人員簽字。監(jiān)測工作完成后，由監(jiān)測人員提交完整的基坑工程現(xiàn)場檢測報(bào)告。</p><p>　　表6-1.基坑監(jiān)測具體方案</p><p><b>　　6.5應(yīng)急方案</b></p><p>　　當(dāng)觀測數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值時(shí)，必須通報(bào)有關(guān)單位和人員，采取措施。針對(duì)重點(diǎn)區(qū)段進(jìn)行壓力注漿，注漿壓力一

84、般為1～2MPa。注漿管深度試具體情況而定。漿液采用摻水玻璃的水泥漿，以加速其凝固，每孔的注漿量已注滿為止。在雨期施工時(shí)，注意做好基坑排水工作，防止基坑、坡面長時(shí)間大量積水。</p><p><b>　　7結(jié)束語</b></p><p>　　深基坑支護(hù)方案的確定必須全面分析工程地質(zhì)水文資料、周邊環(huán)境和地下結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，從安全、造價(jià)和工期方面綜合考慮進(jìn)行多方案比較，以確定

85、最為合理的方案。在基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)中，根據(jù)基坑條件采取多種圍護(hù)方法相結(jié)合的系統(tǒng)是經(jīng)濟(jì)合理的。在護(hù)壁樁設(shè)置錨桿，既可以降低樁的造價(jià)，節(jié)約支護(hù)費(fèi)用，有可以大大減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移，這對(duì)控制基坑周圍建筑物的不均勻沉降、保證地下管線和道路的正常運(yùn)行都是非常有必要。</p><p>　　在軟弱地層的深基坑支護(hù)與施工中，監(jiān)測工作是一必要的的輔助手段，信息的及時(shí)反饋不僅可以提前預(yù)告異常情況的發(fā)生，也可以為正常施工提供信息保證。加

86、強(qiáng)基坑開挖監(jiān)測，做好信息化施工是圍護(hù)工程能否安全、經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先感謝xx學(xué)院給了我們一個(gè)親自動(dòng)手，系統(tǒng)復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。在xx老師的悉心安排和指導(dǎo)下，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展的非常順利。在此過程中三位老師不辭辛苦，抽出大量時(shí)間對(duì)我們進(jìn)行耐心的講解和指導(dǎo)，給我們提供了很大的幫助，借此機(jī)會(huì)要向三位老師致以

87、最誠摯的謝意。同時(shí)也感謝xx等小組成員的熱心幫助，在設(shè)計(jì)過程中大家相互幫助，共同提高。讓我體會(huì)到了也讓我學(xué)會(huì)了勇于拼搏，相互合作的團(tuán)隊(duì)精神。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中由于本人能力水平有限，加之知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，敬請(qǐng)各位專家，老師和同學(xué)批評(píng)指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]陳

88、中汗等編著，深基坑工程。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[2]葉書鱗、葉觀寶編著，地基處理。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997。</p><p>　　[3]徐至軍、趙錫宏編著，深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)理論與技術(shù)新發(fā)展。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　[4]劉建航、侯學(xué)淵主編，基坑工程手冊(cè)。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997。<

89、/p><p>　　[5]莫海鴻、楊小平主編，基礎(chǔ)工程。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[6]祝龍根、劉利民編著，地基基礎(chǔ)測試新技術(shù)。北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[7]張客恭、劉松玉主編，土力學(xué)。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[8]孫永波、孫新忠主編，基坑降水工程。北京

90、，地震出版社，2000。</p><p>　　[9]重慶大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等合編，土木工程施工。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[10]東南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等合編，混凝土結(jié)構(gòu)。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　[11]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002。</p>

91、;<p>　　[12]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[13]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）。北京，中國建筑工業(yè)出版社，1999。</p><p><b>　　附：</b></p><p><b>　　附件一：讀書報(bào)告</b

92、></p><p>　　CFG樁復(fù)合地基讀書報(bào)告</p><p><b>　　1. 概述</b></p><p>　　水泥粉煤灰樁（CFG）、樁間土和褥墊層一起形成復(fù)合地基，屬于地基范疇。樁基是一種簡稱，是一種深基礎(chǔ)。盡管有時(shí)水泥粉煤灰碎石樁體強(qiáng)度等級(jí)與樁基中樁的強(qiáng)度等級(jí)相同，但由于在水泥粉煤灰碎石樁和基礎(chǔ)之間設(shè)置了褥墊層，在垂直荷載作用

93、下，樁基中的樁、土受力和水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基中的樁、土受力有著明顯的不同。</p><p>　　和樁相比，由于水泥粉煤灰碎石樁樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰、不配筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力，工程造價(jià)一般為樁基的1/3-1/2，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。并且水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基技術(shù)具有施工速度快、工期短、質(zhì)量容易控制、工程造價(jià)較為低廉的特點(diǎn)。</p><p>　　水泥粉煤灰碎石樁是

94、針對(duì)碎石樁承載特性的一些不足，加以改進(jìn)而發(fā)展起來的。與一般碎石樁相比，碎石樁系散體材料樁，樁本身沒有粘結(jié)強(qiáng)度，主要靠周圍他土的約束形成樁體強(qiáng)度，并和樁間土組成復(fù)合地基共同承擔(dān)上部建筑的垂直荷載。土越軟對(duì)樁的約束作用就越差；樁傳遞垂直荷載的能力就越差。</p><p>　　C F G樁復(fù)合地基的發(fā)展研究現(xiàn)狀</p><p>　　C F G樁復(fù)合地基是一種新的地基處理技術(shù)，它既不同于一般意義的

95、樁基礎(chǔ)，與普通的柔性樁復(fù)合地基也有很大的不同。 C F G樁復(fù)合地基成套技術(shù)是由中國建筑科學(xué)研究院于2 0 世紀(jì)8 0 年代末開始開發(fā)的一項(xiàng)新地基加固技術(shù)， 9 0 年代后開始在全國各地推廣，被視為國家級(jí)工法，并列入國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》 。隨著C F G樁復(fù)合地基在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，關(guān)于C F G樁復(fù)合地基各方面的研究也在迅速發(fā)展，總結(jié)近2 0 年來的研究成果，大致可歸納如下：</p><p&g

96、t;　　( l ) 在C F G樁體材料特性的試驗(yàn)研究方面， 范石、 汪英珍[ 3 7 ] 通過對(duì)C F G復(fù)合地基樁體材料的室內(nèi)配比試驗(yàn)，獲得了不同配比情況下 樁體材料強(qiáng)度的變化規(guī)律，提出了C F G樁樁體材料配比時(shí)應(yīng)遵循的某些原則和方法。</p><p>　　( 2 ) 關(guān)于C F G樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)，趙其華、李建光等[ 5 7 ] 提出了 沉降量和承載力雙重控制的C F C樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)思想，并且建立了C

97、 F G樁復(fù)合地基半無限約束最優(yōu)化理論模型，利用Ma t l a L工具進(jìn)行求解，經(jīng)工程實(shí)例驗(yàn)證該模型是可行的。</p><p>　　( 3 )關(guān)于 C F G樁復(fù)合地基工程特性的研究，中國建科院地基所閻明禮教授和張東剛高工作了 大量的試驗(yàn)工作[ 3 9 ] [ 4 2 ] [ 4 4 1 ], 總結(jié)了其工程特點(diǎn)。</p><p>　　( 4 ) 在復(fù)合地基墊層效用的研究方面， 鄭東明、

98、鄧安福等[ 4 6 ] 采用有限元數(shù)值分析方法， 對(duì)C F G樁單樁帶臺(tái)復(fù)合地基褥墊層的效用進(jìn)行了研究分析， 并提出了一些見解。</p><p>　　( 5 ) 關(guān)于C F G樁復(fù)合地基承載性狀的方面， 張晶、李斌等[ 4 3 ] 進(jìn)行了 大量的 試驗(yàn)研究，通過對(duì)工程上較軟弱土層進(jìn)行復(fù)合地基處理后的靜荷載試驗(yàn)結(jié)果，分析了C F G樁復(fù)合地基的承載力性狀，并對(duì)單樁、樁土復(fù)合、樁間土等不同的復(fù)合地基試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析

99、對(duì)比， 得出C F G樁的后期強(qiáng)度增長幅度較高， 對(duì)整體樁的性狀是有利的結(jié)論。</p><p>　　( 6 )在C F G樁復(fù)合地基變形特性計(jì)算方面，目 前主要有解析法和數(shù)值解法兩種。 解析法大多應(yīng)用以Mi n d l i n 解為基礎(chǔ)的G e d d e s 積分來計(jì)算復(fù)合地基中樁荷載所產(chǎn)生的附加應(yīng)力; 樁間土荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力按B o u s s i n e s q 解計(jì)算， 復(fù)合地基中 任一點(diǎn)的附加應(yīng)力為二

100、者的疊加; 按照半無限彈性體內(nèi)集中力的Mindlin 公式， G e d d e s研究得出了樁端阻力和樁側(cè)阻力的表達(dá)式，這樣，在得到了樁間土荷載、樁端阻力、 樁側(cè)阻力的分布規(guī)律后，即可計(jì)算復(fù)合地基的應(yīng)力場，求得復(fù)合地基的變形。數(shù)值解法一般采用有限元計(jì)算，在構(gòu)造兒何模型時(shí)通常采用兩種方法:其一是將單元?jiǎng)澐譃橥馏w單元和增強(qiáng)體單元，二者采用不同的計(jì)算參數(shù)，在十體單元和增強(qiáng)體單元之間可以考慮設(shè)置界面單元;其二是將加固區(qū)土體和增強(qiáng)體考慮為復(fù)合土

101、體單元，用復(fù)合材料參數(shù)作為復(fù)合土體單元的計(jì)算參數(shù)。在這方面作了許多工作的主要有閻明禮、刑仲星、董必昌等人 [ 4 7 ] [ 4 4 1]</p><p>　　( 7 )在文獻(xiàn)[ 4 8 ] 中，閻明禮、李春靈等對(duì)有邊載條件下，特別是在埋深較大條件下的復(fù)合地基承載力變形特性與無邊載條件下的復(fù)合地基性狀有什么不同，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為:邊載對(duì)復(fù)合地基承載力的提高具有明顯的作用;有無邊載條件下復(fù)合地基荷載分擔(dān)比也明顯不同

102、，與無邊載條件相對(duì)比，有邊載條件下復(fù)合地基中樁的荷載分組比較低，而樁間土的荷載分擔(dān)比較高，樁需要在更高的總荷載水平下才能發(fā)揮其承載力。</p><p>　　( 8 ) 在C F G樁復(fù)合地基計(jì)算的數(shù)值模擬方面， 邢仲星、 陳曉平等[ 4 7 ] 對(duì)C F G樁復(fù)合地基力學(xué)特性進(jìn)行了研究及有限元分析，得出結(jié)論:C F G樁復(fù)合地基的變形主要是由樁間土及樁端土的壓縮組成，而樁身范圍內(nèi)的壓縮變形組成了攪拌樁復(fù)合地基的主

103、要變形:C F G樁整個(gè)樁群的樁端應(yīng)力相互影響，出現(xiàn)了應(yīng)力疊加現(xiàn)象，對(duì)于攪拌樁樁身的豎向應(yīng)力主要集中在樁體上部，樁端土沒有明顯的應(yīng)力疊加發(fā)生。此外，文獻(xiàn)[ 4 5 ] [ 4 6 ] 也從不同角度對(duì)C F G樁復(fù)合地基進(jìn)行了有限元模擬分析。</p><p>　　( 9 ) 吳春林、閻明 禮等[ 5 4 ] 通過室內(nèi)模型試驗(yàn)方法，對(duì)無筋C F G樁承受水平荷載的性狀進(jìn)行了試驗(yàn)分析，并對(duì)是否會(huì)產(chǎn)生斷樁作了評(píng)價(jià)。室內(nèi)試

104、驗(yàn)表明在垂直荷載作用條件下， 由于褥墊層的作用， 基礎(chǔ)承受水平荷裁時(shí)， 墊層厚度d H > l G e m時(shí)，C F G樁樁體不會(huì)發(fā)生水平斷裂破壞。</p><p><b>　　2. 加固機(jī)理 </b></p><p>　　C F G樁加固軟弱地基，樁和樁間土一起通過褥墊 層形成 C F G樁復(fù)合地基。其加固軟弱地基主要有三種作用。 </p>

105、<p>　　2 .1 樁體作用 </p><p>　　C F G樁不同于碎石樁，是具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的混合料。在荷載作用下C F G樁的壓縮性明顯比其周邊軟土小， 因此基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的附加壓力隨地基的變形漸集中到樁體上，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，復(fù)合地基的 C F G樁起到了樁體作用。 </p><p>　　2 .2 擠密作用 </p><p>　　CFG樁

106、施工，由于振動(dòng)和擠密作用使樁間土得到擠密。經(jīng)加密后的地基土的含水量、 孔隙比、 壓縮系數(shù)均會(huì)有所減小,重度、壓縮模量均會(huì)有所增加。說明經(jīng)加固后的樁間土已擠密。</p><p>　　2 .3 褥墊層作用 </p><p>　　由級(jí)配砂石、 粗砂、 碎石等散體材料組成的褥墊，在復(fù)合地基中保證樁土共同承擔(dān)荷載，褥墊層的設(shè)置為 C F G樁復(fù)合地基在受荷后提供了樁上、 下刺人的條件。減少基礎(chǔ)底面的

107、應(yīng)力，集中在樁頂對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)底面測得的應(yīng)力與樁間土對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)底面測得的應(yīng)力之比隨褥墊層的厚度而變化。褥墊層可以調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比，荷載一定時(shí)，褥墊越厚，土承擔(dān)的荷載越多，荷載水平越高，樁承擔(dān)的荷載占總樁荷載的百分比越大。 </p><p><b>　　3. 施工技術(shù)</b></p><p>　　3.1 CFG樁的形式及布置</p><p>　　C

108、FG樁設(shè)計(jì)直徑一般為0.5m，呈正方形或三角形布置，樁長、樁間距按各工點(diǎn)具體情況設(shè)計(jì)。樁頂鋪 0.6m 碎石墊層，墊層內(nèi)鋪設(shè)雙向高強(qiáng)土工格柵。樁長原則上必須穿透軟土至硬底。</p><p><b>　　3.2 施工流程</b></p><p>　　為了進(jìn)行設(shè)備選型， 項(xiàng)目經(jīng)理部選取了地質(zhì)情況具有代表性的地段對(duì)振動(dòng)沉管和長螺旋鉆機(jī)兩種設(shè)備都進(jìn)行了 CFG 樁試鉆。結(jié)合現(xiàn)

109、場情況，振動(dòng)沉管施工至原地面2-3m時(shí)無法繼續(xù)下沉（振動(dòng)沉管地質(zhì)適應(yīng)情況較差），而長螺旋鉆機(jī)可以施工至全風(fēng)化層面≮1m。所以決定選用長螺旋鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)行CFG樁施工。</p><p>　　經(jīng)過試樁總結(jié)出工藝流程如下：</p><p>　　原地面處理 ——測量放樣——機(jī)具定位—— 鉆進(jìn)成孔—— 灌注砼—— 機(jī)具移位—— 樁頭處理、場地余土清理——質(zhì)量檢測—— 褥墊層施工。</p>

110、<p>　　3.3 材質(zhì)及配合比要求</p><p>　　樁體原材料采用碎石、粉煤灰、水泥、砂配合而成，材料按C15砼配比。水泥應(yīng)為 PO32.5 級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥，砼 28 天齡期標(biāo)準(zhǔn)試塊抗壓強(qiáng)度不小于 C15砼標(biāo)準(zhǔn)?；旌狭蠑嚢璋磁浜媳冗M(jìn)行配料，采用拌和站集中拌和。每盤料攪拌時(shí)間按照普通混凝土的攪拌時(shí)間進(jìn)行控制，控制在60～90s，塌落度控制在160mm～180mm。</p>

111、<p>　　3.4 施工操作與工序控制</p><p><b>　　1.原地面處理</b></p><p>　　一般地段，清表 30cm以后平整場地，適當(dāng)留出 CFG 樁的混合料超灌量位置（一般為30-50cm）。當(dāng)?shù)鼗韺佑杏倌嗷蜍浫鯇訒r(shí)，清瘀后回填普通土，地面低洼地段，回填土并碾壓平整后即可進(jìn)行CFG樁施工。處理后的地面標(biāo)高同上。碾壓平整后在復(fù)合地基加固

112、范圍內(nèi)的回填土，壓實(shí)度K≥0.9，地基系數(shù)K30≥80MPa/m。場地應(yīng)做好排水坡，四周留設(shè)排水溝，保證場地不積水。</p><p><b>　　2.測量放樣</b></p><p>　　場平工作完成后按照設(shè)計(jì)的CFG樁平面布孔圖放樣， 在樁位處撒白灰并在地面釘設(shè)不易更改的標(biāo)記（現(xiàn)場一般采用竹簽），方便在施工中迅速確定樁位。</p><p>&

113、lt;b>　　3.機(jī)具定位</b></p><p>　　鉆機(jī)就位對(duì)準(zhǔn)樁位中心后，采用在鉆架上掛垂球的方法，在鉆架上刻上明顯的對(duì)照位置線，每根樁施工前須進(jìn)行對(duì)中及垂直度檢查，確保CFG樁的垂直度偏差不大于1％。</p><p><b>　　4.鉆進(jìn)成孔</b></p><p>　　鉆孔開始時(shí)，首先關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭

114、觸及地面時(shí)，啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。先慢后快，同時(shí)檢查鉆孔的偏差并及時(shí)糾正。在成孔過程中，發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或鉆進(jìn)困難時(shí)，放慢進(jìn)尺，防止樁孔偏斜、位移及鉆桿、鉆具損壞。根據(jù)鉆機(jī)塔身上的進(jìn)尺標(biāo)記，成孔到達(dá)持力層（設(shè)計(jì)為懸浮樁地段除外）時(shí)，停止鉆進(jìn)。為加強(qiáng) CFG 樁施工地質(zhì)核查，可利用長螺旋鉆機(jī)沿線路方向至少每 25 米核對(duì)一個(gè)斷面，每個(gè)斷面做三個(gè)長螺旋鉆孔，描繪地質(zhì)圖，核對(duì)每個(gè)地層，同時(shí)要密切注意是否有軟弱夾層。如果CFG樁施工地段同時(shí)設(shè)計(jì)有巖溶注漿，

115、還可以充分利用巖溶注漿先導(dǎo)孔鉆勘資料進(jìn)行地質(zhì)核查。若勘探出的持力層標(biāo)高和設(shè)計(jì)圖上相差超過1米或有其他異常情況時(shí)，必須和設(shè)計(jì)進(jìn)行溝通，由設(shè)計(jì)出具處理方案。在鉆進(jìn)時(shí)，記錄每米電流變化并記錄電流突變位置的電流值，作為地質(zhì)復(fù)核情況的參考。</p><p><b>　　5.灌注砼</b></p><p>　　鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高確保進(jìn)入硬層 1m 后，停止鉆進(jìn)，開始混合料灌注，每根樁

116、的投料量應(yīng)不少于設(shè)計(jì)灌注量。鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，施工樁頂高程宜高出設(shè)計(jì)高程50cm，灌注成樁完成后，樁頂蓋土封頂予以保護(hù)。在灌注混合料時(shí)，對(duì)于混合料的控制采用記錄泵壓次數(shù)的辦法，對(duì)于同一種型號(hào)的輸送泵每次輸送量基本上是一個(gè)固定值，根據(jù)泵壓次數(shù)來計(jì)量混合料的投料量。灌注時(shí)采用靜止提拔鉆桿，在特殊情況下采用邊轉(zhuǎn)邊提進(jìn)行灌注，如圓礫層等情況下，拔管速度控制在2～3m/min。</p><p><b>

117、;　　6.機(jī)具移位</b></p><p>　　上一根樁施工完畢，對(duì)鉆桿端部進(jìn)行保護(hù)，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁的施工。</p><p>　　7.樁頭處理、場地余土清理</p><p>　　砼達(dá)到70%強(qiáng)度后人工對(duì)CFG樁超灌部分進(jìn)行鑿除，并清運(yùn)現(xiàn)場余土，確保達(dá)到場地平整要求。</p><p><b>　　8.質(zhì)量檢測<

118、;/b></p><p>　　滿足一個(gè)檢驗(yàn)批地 CFG 樁施工完畢應(yīng)立即采用低應(yīng)變和靜載對(duì)樁身完整性和復(fù)合地基承載力進(jìn)行檢測。</p><p><b>　　9.褥墊層施工</b></p><p>　　CFG樁檢驗(yàn)完畢，并滿足設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行褥墊層施工。一般CFG樁樁頂面鋪設(shè)0.5m 厚碎石墊層，碎石粒徑宜為 8～20mm，最大粒徑不宜大于

119、 30mm，墊層中鋪設(shè)一層強(qiáng)度不小于110kN/m雙向土工格柵，土工格柵上下各鋪設(shè)0.05m厚中粗砂保護(hù)層。墊層材料虛鋪后用靜力壓實(shí)。土工格柵鋪設(shè)時(shí)應(yīng)鋪平拉緊。搭接寬度，橫向搭接50cm，縱向搭接50cm。</p><p><b>　　4．質(zhì)量控制與檢測</b></p><p><b>　　4.1 質(zhì)量控制</b></p><

120、p>　　1. 混合料灌注時(shí)鉆桿提拔速率和輸送泵的泵送量要密切配合，鉆桿靜止提拔，并保證連續(xù)提拔，施工中嚴(yán)禁出現(xiàn)超速提拔及先提管后泵料。灌注過程中芯管插入混合料的最小深度宜按25cm控制。</p><p>　　2. 確保樁長達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)要求 CFG 樁必須穿透軟弱土層至硬底，對(duì)于第四系地層一般應(yīng)嵌入砂類土或硬塑黏性土≮2m，對(duì)于下伏基巖段應(yīng)嵌入全風(fēng)化層≮1m。</p><p>　

121、　3. 混合料的各種材料技術(shù)指標(biāo)必須滿足規(guī)范要求，其抗壓強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　4. 做好地質(zhì)情況的復(fù)核工作。對(duì)有代表性的地點(diǎn)在施鉆過程中適時(shí)提鉆以確認(rèn)地層分布情況是否和地質(zhì)資料一致，特別是鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)要確認(rèn)樁尖土是否已經(jīng)達(dá)到持力層足夠深度。必要時(shí)，可在相鄰兩地質(zhì)橫斷面中間進(jìn)行補(bǔ)鉆，以進(jìn)一步復(fù)核地質(zhì)情況。若出現(xiàn)異常情況，則必須及時(shí)通知監(jiān)理和設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場確認(rèn)，并提出處理意見。</p

122、><p><b>　　3.2 檢測</b></p><p>　　按照《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，成樁28d后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行低應(yīng)變?cè)囼?yàn)檢測CFG樁樁身完整性，按成樁總數(shù)的10%抽樣檢驗(yàn)，且每檢驗(yàn)批不少于5根；承載力采用復(fù)合地基平板載荷試驗(yàn)，其承載力、變形模量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，按總樁數(shù)2‰抽樣檢驗(yàn)，且每檢驗(yàn)批不少于3根。為保證施工質(zhì)量，建議首批CFG樁的前1

123、00根必須全部進(jìn)行自檢，以總結(jié)、檢驗(yàn)和改進(jìn)工藝質(zhì)量控制。 每臺(tái)CFG樁施工機(jī)組的第一批樁自檢數(shù)量不少于CFG樁總樁數(shù)的20%且不少于40根。我部通過對(duì)已完工地段的CFG樁檢測發(fā)現(xiàn)，CFG樁使用的波速與橋樁檢測時(shí)使用的波速有一定的區(qū)別，設(shè)計(jì)C15的強(qiáng)度，CFG樁一般在3500m/s左右，比同等強(qiáng)度的橋梁樁基要高一些。檢測過程中還發(fā)現(xiàn)一部分CFG樁頂部淺層斷裂，經(jīng)過分析主要是在截莊過程中不注意人為造成，這應(yīng)引起重視。</p>