北工院CFG桩设计方案及施工组织设计

目 录

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工程概况

工程地质及水文地质条件 CFG桩复合地基设计依据 方案选择 CFG桩设计原则 CFG桩复合地基设计

CFG桩复合地基设计计算原理 加固效果检测 施工技术要求

10、 工程量 11、 施工组织 12、 冬季施工措施 13、 安全文明施工 14、 附件

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1、工程概况

北京工业职业技术学院教学综合楼工程，位于石景山区南宫北京工业职业技术学院院广场北侧。建筑面积28491.17m2，由地下2层车库及地上12层教学综合用房组成，梁板式筏基，框剪结构。设计标高±0.00相当于绝对标高113.2m，建筑总高度49.3m（含屋顶机房），基底标高－9.6m。

底板持力层为粉质粘土④层，④层承载力标准值为180 Kpa；根据设计要求，基础持力层承载力不满足设计要求，要求进行地基处理，地基处理后承载力特征值应大于300Kpa，最终沉降量小于50㎜，整体倾斜均＜0.003。沉降后浇带施工完毕后，主楼与G轴上柱的沉降差≤0.002L。

地基处理主要参数如下表：

楼座 综合教学楼 ±0.00标高 底板标高 113.20 -9.60 桩间土承载力 复合地基承载力 标准值（kPa） 标准值（kPa） 180 300 2、工程地质及水文地质条件

2.1工程地质条件

根据《北京工业职业技术学院综合教学楼岩土工程勘察报告》该地层大体分为人工堆积层、新近沉积层、和第四纪沉积层。场地地层按自上而下的顺序描述如下：

人工堆积层：

①层粘质粉土填土：杂色，稍松～中密，稍湿，以粉质粘土、粘质粉土为主，含有少量砖渣、灰渣。本层厚度0.50 m。

新近沉积层：

②层粘质粉土、粉质粘土：褐黄色，中高压缩性。湿～饱和。本层厚度1.80 m。 ③层碎石角砾：杂色，低压缩性，湿。本层厚度3.0 m。 ④层粉质粘土、粘质粉土：褐黄色，中低压缩性，饱和。

⑤层碎石角砾：杂色，中压缩性，湿。D一般40—60mm，D大为300mm，中粗砂及粉土充填，含量25%--30%，级配好，呈棱角、次棱角状。

⑥层粉质粘土：褐黄色，可塑～硬塑，饱和，含氧化铁。本层厚度2.4 m～5.1m。

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⑦层碎石：杂色，密实，湿，D一般30—60mm，D大为200mm，中粗砂及粉土充填，含量25%--30%，级配好，呈棱角、次棱角状。

2.2水文地质条件

埋深30米未见地下水。

3、CFG桩复合地基设计依据

3.1《北京工业职业技术学院教学综合楼岩土工程勘察报告》（2004-119）； 3.2《北京工业职业技术学院教学综合楼基础底板图》； 3.3《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ01-501-92）； 3.4《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）； 3.5 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）； 3.6 《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）；

3.7 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

4、方案选择

根据场地地质条件以及对建筑物设计要求，可供选择的CFG桩复合地基施工工艺很多，如振动沉管CFG桩、夯扩CFG桩、中心压灌CFG桩等，合理的选择地基处理工艺方案对提高地基承载力有较大的影响，同时还应考虑施工工期、经济造价、环境保护等综合因素。

振动沉管CFG桩施工工艺是通过振动器将φ377无缝钢管击入地层，然后向沉管内灌入CFG桩混合料振动提管成桩。该施工工艺施工速度快，但其施工质量不易保证，且噪音大，城区现已逐步被淘汰而应用于远郊或偏僻的地区；夯扩CFG桩是通过重锤冲击地层成孔，分层投入混合料、夯击成桩。该施工工艺方法简单，单桩承载力高，但因桩体大部分位于含水的砂层，难以冲击成孔，且存在施工速度慢，夯扩振动与噪音较大等缺陷，在该场区也不宜使用。因此根据该场地的地层条件、结合设计要求，经有关专家和技术人员研究，我公司拟采用长螺旋成孔灌注CFG桩成桩复合地基处理设计及施工方案。

CFG桩复合地基加固技术是八十年代后出现的一种新型地基处理方法，是建设部和国家科委重点推广的技术，在全国多个省市得到广泛的应用，这一技术在推广

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和使用中积累了很多经验，日趋成熟，不仅使软弱地基加固处理取得了很好的效果，而且为工程节约了大量的资金，取得了很好的经济效益。中心压灌CFG桩施工方法是采用长螺旋钻进成孔，然后利用高压混凝土输送泵将CFG桩混合料经钻具中心通道通过钻头，泵送至孔底，边提钻边泵送混凝土，这样就在孔内形成了CFG桩桩体。采用此种工艺方法，在满足设计要求的前提下，投资最少，施工速度快，工期最短，无噪音等优点，现已被广泛应用于地基处理工程中。

5、CFG桩设计原则

5.1满足设计要求的复合地基承载力标准值；

5.2满足规范及设计单位对建筑物地基沉降及倾斜的要求； 5.3满足桩土变形协调一致的原则。

6、CFG桩复合地基设计

根据CFG桩的设计原则和设计单位的要求，拟在基础处理范围内布置桩径φ410的CFG桩，累计桩数为1074根。根据冬期施工条件，基槽开挖至桩顶标高以上0.5m（相对标高-9.46）时开始进行CFG桩施工，具体设计如下：

桩长为8.0m，其中保护桩长为0.30m，有效桩长7.7m，另外增加冬季施工保护桩长0.2m，桩径Φ410㎜，桩顶标高-9.96米，桩布置采用正方形，桩间距1400㎜，桩身砼强度等级C20。

CFG桩施工完毕后，将桩头清至桩顶标高，然后虚铺223mm厚的天然级配砂石褥垫层，褥垫层材料采用0.5～2.0㎝级配砂石，压实至200mm。桩位布置详见CFG桩桩位平面布置图。

7、CFG桩复合地基设计计算原理

7.1 CFG桩复合地基设计计算：

7.1.1 单桩竖向承载力特征值Ra的取值： 选桩径410.00mm，有效桩长为L米。

当无单桩载荷试验资料时，可按下式估算：

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