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防灾科技学院毕业设计1拟建蒋辛屯住宅C区CFG桩复合地基设计摘要:本文开始介绍了地基处理的发展历史及地基处理的六种主要方法,后面对CFG桩的设计与计算做了详细的说明,最后通过实例介绍了CFG桩复合地基的设计与计算。具体通过蒋辛屯C区住宅楼建筑场地所处的环境、工程概况、工程地质条件,结合所收集此地已有建筑资料和工程经验,提出CFG桩复合地基处理场地地基的方案。CFG桩的设计主要从桩长、桩间距、承载力、沉降量和褥垫层这几个方面设计,最后对设计做出总结提出自己设计的见解和要求。关键词CFG桩复合地基;承载力;沉降量;褥垫层TheproposedfoundationJiangXinresidentialcareaCFGpilecompositeFoundationAuthor:DangleiInstructor:YaoJianxinAbstractbeginningofthisarticledescribesthehistoryoftheFoundationandFoundationtreatmentofthesixmainways,backonCFGpiledesignandcalculationofadetaileddescription,finallyadoptedanexampleCFGpilecompositeFoundationdesignandcalculation.SpecificbyJiangxintuncresidentialbuildingbuildsitesurveyoftheenvironmental,engineering,engineering-geologicalconditions,combinedwithbuildingmaterialsandengineeringexperiencegatheredhereproposedCFGpilecompositeFoundationtreatmentprogrammeoftheFoundation.CFGpiledesignedfrombearingcapacityofpileandthepilespacing,andthesettlementandthedesignofcushion,finalsummaryofthedesignwasitsowndesignideasandrequirements.KeywordCFGpile;capacity;settlement;cushion防灾科技学院毕业设计2目录第1章绪论..........................................................................................31.1地基处理的历史情况................................................................31.2地基处理方法及应用范围.....................................................3第2章CFG桩复合地基........................................................................72.1CFG桩概述..............................................................................72.2CFG桩复合地基加固机理......................................................72.3CFG桩的工程特性....................................................................8第3章CFG桩复合地基设计与计算....................................................93.1桩间距的设计计算....................................................................93.2承载力的计算..........................................................................123.3CFG复合地基沉降计算.........................................................13第4章蒋辛屯住宅C区CFG桩复合地基设计.................................154.1工程概况...................................................................................154.2工程地质条件...........................................................................154.3CFG桩设计计算.......................................................................174.4沉降量计算...............................................................................19结论.......................................................................................................21结束语...................................................................................................21参考文献...............................................................................................22防灾科技学院毕业设计3第1章绪论1.1地基处理的历史情况地基处理是古老而又年轻的领域。木桩处理在我国应用历史悠久,浙江省余姚市河姆渡出土的文物表明,我们的祖先在7000多年前已经能采用各种木桩用以加固沼泽地基建造建筑。2000多年前,石灰作为建筑物基础垫层材料以及石灰稳定土的技术己在我国应用。而现代的复合地基技术是工程技术人员在工程实践中总结和发展起来的。它从两条思路发展而来,一是当在软弱地基上建造结构物时,工程技术人员很自然想到在土体中设置比土体强度高的增强体:另一种是当采用桩基础时,工程技术人员在实践中经常发现结构物底板下的土也表现出一定的应力水平而承担着荷载,因此也很自然地将面积较大、承载能力较低的土体纳入承载要素范围共同承受上部结构荷载,因此,如何同时充分发挥竖向增强体和土体的承载力,是发展复合地基技术的出发点。随着经济及社会的发展,城市中高层建筑越来越多,基础的埋深也越来越大,而场地地质条件千差万别,为保证地基土的承载、变形要求,须采用桩基础或采取地基处理措施。传统的地基基础形式有预制桩、灌注桩等形式,它们有各自的优缺点。如:预制桩的桩长难以控制,受地层与施工机械设备的限制、在砂土层或粉土层中出现沉桩困难的情况。更重要的是,预制桩在打入时噪声、震动危害大,且打入时引起土体挤压,使孔隙水压力大,来不及消散,使土体隆起,降低土体强度和承载力;灌注桩虽然桩长可自由控制、施工时噪声低、震动小、可就地灌注等优点,但存在造价高、施工工期长的问题。尤其在地下水位较高时,灌注桩多采用泥浆护壁式,存在泥浆污染的问题。在这些情况下,复合地基的优点就很明显了。复合地基的本质是考虑桩土共同作用,这无疑较之仅仅认为荷载由桩体来承担的桩基更为经济与合理。目前复合地基技术在房屋建筑、公路、铁路、堆场、机场、堤坝等土木工程建设中得到广泛运用。1.2地基处理方法及应用范围地基处理方法的分类可有多种多样。如按时间可分临时处理和永久处理;按处理深度可分为浅层处理和深层处理;按土对象可分为砂性处理和粘性处理,饱和土处理和非饱和土处理;也可按照地基处理的机理进行分类。现在认为按地基处理的作用机理进行分类比较妥当,它体现了各种处理方法的主要特点。地基处理的基本方法,无非是置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋等方法。下面,对各种方法和应用范围做简单的阐述:防灾科技学院毕业设计41.换土垫层法(1)垫层法其基本原理是挖除浅层软弱土或不良土,分层碾压或夯实土,按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层.粉煤灰垫层、干渣垫层等。换土垫层法可提高持力层的承载力;减少沉降量;消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性;防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。该方法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程,一般适用于处理浅层软弱土层与低洼区域的填筑。一般处理深度为2~3m。适用于处理浅层非饱和软弱土层、湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土、素填土和杂填土。(2)强夯挤淤法采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法,在地基中形成碎石墩体,可提高地基承载力和减小变形。适用于高饱和度粉土与软塑至流塑的粘性土。2.振密挤密法振密、挤密法的原理是采用一定的手断,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小,强度提高,达到地基处理的目的。(1)表层压实法采用人工或机械夯实、机械碾压或振动对填土、湿陷性黄土、松散无粘土等软弱或原来比较疏松表层土进行压实,也可采用分层回填压实加固。适用于浅层软弱及不均匀地基。(2)砂桩在松散砂土或人工填土中设置砂桩,能对周围土体或产生挤密作用,或同时产生振密作用。可以显著提高地基强度,改善地基的整体稳定性,并减小地基沉降量。适用于松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等。(3)重锤夯实法利用重锤自由落下时的冲击能来夯击浅层土,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层。适用于浅层土、疏松无粘性土、非饱和粘性土和湿陷性黄土等。(4)强夯法利用强大的夯击能,迫使深层土液化和动力固结,使土体密实,用以提高地基土的强度并降低其压缩性,消除土的实现性、胀缩性和液化性。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等。3.排水固结法其基本原理是软土地基在附加荷载的作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比减小,产生固结变形。在这个工程中,随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散,土的有效应力增加,地基抗剪强度相应增加,并使沉降提前完成或高沉降速率。排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。(1)堆载预压法在造建筑物以前,通过临时堆填土石等方法对地基加载预压,达到防灾科技学院毕业设计5先完成部分或大部分地基沉降,并通过地基土固结提高地基承载力,然后撤出荷载,再建造建筑物。临时的预压堆载一般等于建筑物的荷载,但为了减少由于次固结而产生的沉降,预压荷载也可大于建筑物荷载,称为超载预压。为了加速堆载预压地基固结速度,常可与砂井法或塑料排水带法等同时应用。如粘土层较薄,透水性较好,也可以单独采用堆载预压法。适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。(2)砂井法在软粘性土地基中,设置一系列砂井,在砂井之上铺设砂垫层或砂沟,人为的增加土层固结排水通道,缩短排水距离,从而加速固结,并加速强度增长。其常辅以堆载预压法,称为砂井堆载预压法。适用于深厚软粘土地基设塑料排水带或砂井等排水竖井。(3)降低地下水位法通过降低地下水位使土体中的孔隙水压力减小,从而增大有效应力,促进地基固结。适用于地下水位接近地面而开挖深度不大,特别适合于饱和粉、细砂地基。(4)电渗排水法在土中插入金属电极并通以直流电。由于电流电场作用,土中的水从阳极流向阴极,然后从阴极排除,且不让水在阳
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