某住宅楼地基基础方案设计.doc
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1、 华北水利水电大学毕业设计 目录摘要1Abstract2第1章 前言4第2章 工程概况及工程地质条件62.1 建筑物工程特征62.2 地形地貌62.3 土层分层及描述62.4 各层土的工程特性82.4.1各层土物理性质指标及物理状态指标82.4.2 各层土压缩模量及压缩性92.4.3 各土层承载力特征值102.4.4地基土中粉土粘粒含量试验结果统计112.5 水文地质条件112.6 冻土及不良地质作用112.7 场地地震效应及稳定性评价11第3章 天然地基与基础方案分析133.1地基和基础的概念133.2天然地基筏板基础133.2.1筏板基础的概念133.2.2 持力层的强度的验算依据133.
2、2.2承载力验算15第4章 复合地基基础方案的选取184.1复合地基与桩基础的区分184.2几种常见方案的比较184.3地基基础方案的选择20第5章 CFG桩复合地基基础方案的设计215.1 CFG桩单桩承载力215.2 CFG桩复合地基承载力特征值235.2.1 CFG桩复合地基承载力特征值初步计算235.2.2 CFG桩复合地基承载力特征值245.3 CFG桩复合地基变形265.3.1基础沉降计算依据与要求275.3.2地基沉降计算305.4 CFG桩复合地基有关参数的设计355.4.1 CFG桩复合地基桩体强度的设计355.4.2 CFG桩复合地基桩的布置365.4.3褥垫层的设计37第
3、6章 结论与建议386.1结论386.2建议38参考文献39致谢40附录41 41 摘要本设计对郑州绿色佳苑A-11住宅楼地基基础方案进行了设计。首先对工程概况和工程地质条件进行分析,对该建筑场地的地理位置、地形地貌、地层岩性、水文地质条件、场地稳定性等都做了论述,对土层的物理性质指标和力学性质指标也做了分析。再通过已确定的基础底面压力、土层的重度等参数结合相关的规范对天然地基的承载力验算,得出天然地基筏板基础承载力不能满足建筑物的荷载要求。通过对复合地基和桩基础的区分,以及从造价、工期、环保以及可行性的比较了几种常见方案,最终选择了CFG桩复合地基方案。 CFG桩复合地基设计过程中,先根据相
4、关规范,结合场地基本情况CFG桩的基本参数。以第层细砂作为桩端持力层,初步确定有效桩长9.4m;桩径400mm;采用正方形布桩形式,桩距1.3m。接着根据单桩承载力特征值,确定单桩承载力特征值Ra=395.32kN。之后复合地基承载力特征值=294.68kPa,修正后的复合地基承载力特征值=345.30kPa。通过与给定的基地压力比较,认为复合地基的承载力满足承载力要求,初定的桩基参数满足要求。之后对地基的变形值进行计算,平均沉降量、整体倾斜值都满足规范要求。最后确定桩体材料强度可取为C20,基础布桩总数为490根,褥垫层厚度取200mm,建议以中粗砂或碎石为材料,粒径510mm。 最后,将设
5、计中所得出的结论进行归纳,并对可能存在的问题提出了建议。关键词:地基基础方案设计,承载力,CFG桩复合地基,基础沉降Abstract The design of zhengzhou LvseJiaYuan A - 11 residential building foundation scheme design. First,it is the analyzing of the project summary and engineering geological conditions, the geographical position, topography of building sites
6、, stratigraphic lithology, hydrogeological conditions, the floor stability are made, on soil physical properties and mechanical properties also did analysis indicators. Again by established base base pressure and soil parameters such as severe combined with the relevant specification to the natural
7、foundation bearing capacity calculation, it is concluded that the natural foundation bearing capacity can not meet the requirement of the load of the building. Through to the distinction between the composite foundation and pile foundation, and the cost, time limit for a project, environmental prote
8、ction, and the comparison of the feasibility of several common schemes, finally chose the CFG pile composite foundation scheme. The process of the CFG pile composite foundation designing, first in accordance with the relevant specification, combining the basic situations of CFG pile basic parameters
9、. In the first 4 layer of fine sand, used as a preliminary to determine the effective pile length 9.4 m; 400 mm diameter; Use square cloth pile, pile spacing of 1.3 m. Then according to determine single pile bearing capacity characteristic value of single pile bearing capacity characteristic value o
10、f Ra = 395.32 kN. After the composite foundation bearing capacity characteristic value = 294.68 kPa, the revised composite foundation bearing capacity characteristic value = 345.30 kPa. By comparing with the given base pressure, think the bearing capacity satisfies the requirement of bearing capacit
11、y of composite foundation, pile foundation parameters of the initial meet the requirements. Of foundation deformation value calculated, after the settlement, the tilting values are meet the specification requirements. Finally determine the strength of pile material option for C20, pile base cloth fo
12、r a total of 490 root, take 200 mm thickness of mattress layer, Suggestions for coarse sand or gravel material, the particle size of 5 10 mm. Finally, the design of the conclusion are summarized and the possible existing problems are proposed. Key Words: foundation design, bearing capacity, CFG pile
13、 composite foundation, bearing capacity, deformation of foundation第1章 前言 随着城市化进程的加快,土地资源的减少,又伴着房价的飙升,高层建筑应运而生,并且越来常见,高层建筑成为城市中解决人口众多、住房紧张、土地资源紧缺这些矛盾的有效方法,中国建筑协会教授级高级建筑师顾孟潮认为,高层住宅建筑是在人口多、土地资源少这一特定国情下发展出来的产物,建筑越高随之带来的相应的安全、设计、施工等问题就愈多。 建筑物越高带来的相应的设计施工的要求和难度就越高,建筑物的安全性至关重要,地基基础关系建筑的命脉,建筑物的安全与否关系人民的生命和财
14、产,多年来因建筑不合格给人们生命财产损失的例子数见不鲜。2009年6月27日,上海闵行区莲花南路、罗阳路口西侧“莲花河畔景苑”小区内一栋在建的13层住宅楼全部倒塌,由于倒塌的高楼尚未竣工交付使用,庆幸,事故并没有酿成特大居民伤亡事故。但是造成一名施工人员死亡。2011年7月郑州再现“楼脆脆”事件,汇景嘉园”小区是郑州市京沙快速路搬迁居民的安置房,位于郑州市长江路与代庄街交叉口。安置房有八栋多层,将安置300多户被拆迁居民。如今,小区的八栋楼主体已经封顶,而业主们发现,安置房的墙体砖块严重起皮、爆裂,使劲一跺,就塌了。 2011年12月9日,武汉市汉口区面积最大的经济适用房项目紫润明园爆出多处地
15、基下陷、墙面开裂、楼房漏水等问题,被称之为“楼脆脆”、“楼裂裂”。这些问题建筑跟人民的生命财产造成了威胁甚至伤害,其责任人必然难逃法律的惩治,同时也给我们敲响了警钟。 建筑安全事关国民命脉,地基基础又是建筑命脉,所以低级基础的设计必须严格依据规范设计必须能满足荷载要求,施工必须严格按要求就行,杜绝偷工减料,工程监理严格履行职责,保证建筑的安全性,在此其中每一个环节出了问题,都将对人们的生命和财产产生威胁。 近年来由于建设的需要,高层建筑越来越高,从而对岩土体提出更高的要求;另一方面,当软弱地基,不均匀地基不能满足建筑物对地基强度要求和变形要求时,需要对其进行加固处理,例如采用换土垫层、深层密实
16、、排水固结、化学加固、加筋土技术等方法进行处理。正确的设计和处理地基承载力问题对于各类工程项目的成功建设是至关重要的,而且也是必须首先解决的问题。一般情况下,为满足地基的强度、变形及抗震等要求,通常需要对天然土层进行人工加固处理,也就是地基处理。 本设计是对郑州绿色佳苑小区一住宅楼进行基础方案设计,在天然地基不满足建筑物承载力要求和变形要求的情况下采用了CFG桩复合地基,在此设计过程中,设计严格按照相应的规范和要求完成。第2章 工程概况及工程地质条件 2.1 建筑物工程特征 郑州绿色佳苑拟建场地位于郑州市石柱南路与丹枫路交叉口东南角。拟建场地共有建筑物为15栋住宅楼、1栋幼儿园、1栋商业用房和
17、1个地下车库,在本设计中选取了A-11住宅楼为设计对象,现将A-11住宅楼的工程特征罗列如下, 表2-1 A-11住宅楼的工程特征建筑物名称建筑物层数地下室层数基础形式基础埋深基地压力结构形式基础尺寸A-11住宅楼 17 1筏板基础3.6m270kPa剪力墙14.30m58.30m 2.2 地形地貌拟建场地位于郑州市石柱南路与丹枫路交叉口东南角,地貌单元属山前冲洪积平原,本场地地形平坦。本次勘察勘探点高程为绝对高程。从甲方指定的引测点(114.23)为基准点,据此测得拟建场地内各孔的孔口标高在114.23-114.75m。绝对高差最大为0.52m。 2.3 土层分层及描述 根据钻探、静力触探,
18、结合室内土工试验分析结果,场地65.0m深度内地层按其成因类型、岩性及工程地质特性将其划分为12个工程地质单元层。现分述如下: 第(1)层(Q4al):粉土,褐黄色,稍密,稍湿,针状孔隙发育较好,含有少量锈黄色铁质氧化物斑点,偶见有白色条纹钙质氧化物及钙质结核,摇振反应中等,无光泽,干强度低,韧性低。层底埋深2.05.8m,平均厚度2.82m。第(2)层(Q4al):粉土,灰黄色,稍湿,稍密。含蜗牛壳碎片,偶含Ca核,有砂感。摇振反应中等,无光泽,干强度低,韧性低。层底深度3.06.5m,层厚0.63.1m,平均厚度1.82m。第(3)层(Q3al):粉土,褐黄色,稍湿,稍密中密。见有零星的白
19、色条纹钙质氧化物及钙质结核,含有少量锈黄色铁质斑点及黑色锰质斑纹,摇振反应中等,无光泽,干强度低,韧性低。该层土不均匀,局部夹有薄层状粉砂。层底深度6.910.3m,层厚2.45.8m,平均厚度3.23m。第(4)层(Q3al):细砂,褐黄色,稍湿,密实。主要成分以石英、长石为主,分选性好,级配均匀。层底深度16.218.9m,层厚4.710.7m,平均厚度8.89m。第(5)层(Q3al):粉土,褐黄色,稍湿,密实。见有零星的白色条纹钙质氧化物及钙质结核,含有少量锈黄色铁质斑点及黑色锰质斑纹,摇振反应中等,无光泽,干强度低,韧性低。该层土不均匀,局部夹有薄层状粉砂。局部地区却失。层底埋深17
20、.821.8m,层厚1.85.2m,平均厚度2.78m。第(6)层(Q3al):粉质粘土,棕黄色,硬塑,偶见白色条纹钙质氧化物及钙质结核,含有少量锈黄色铁质斑点及黑色锰质斑纹。切面较光滑,干强度中等,韧性中等,无摇振反应。层底埋深22.624.6m,层厚2.16.5m,平均厚度3.19m。第(7)层(Q3al):粉土,褐黄色,湿,密实。见有零星的白色条纹钙质氧化物及钙质结核,含有少量锈黄色铁质斑点及黑色锰质斑纹,无摇振反应,无光泽,干强度低,韧性低。层底埋深24.527.2m,层厚1.76.5m,平均厚度3.24m。第(8)层(Q3al):粉质粘土,灰黄色,硬塑,偶见白色条纹钙质氧化物及钙质结
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