水泥搅拌桩桩计算书

CFG桩复合地基计算书

一.设计依据

1）.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79_2012）

2）.《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）

3) .《城市桥梁设计规范》（CJJ_11-2011）

二.设计参数

沥青混凝土 r =23 KN/m3水稳基层 rd=24KN/m3

水容重 rs=10 KN/m3填土 rt=18 KN/m3

碎石垫层 r=23 KN/m3

三.地质条件

根据勘察报告C2钻孔的情况得出，计算桩基位置自然标高为21.6m,此位置设计标高为24.843m。地下水位位于地面线以下1.45m，按勘察资料得出地质由上至下土层及其厚度为：

地质参数表

四．设计计算

1、水泥搅拌桩参数

根据土层分布，持力层为(2-1)粉质粘土夹粉土，有效桩长取13.5m，桩端进入持力层的最小深度为2.0m。地面标高24.6m，水位标高22.47m。路基填土厚度h=2.65m(其中路面厚度62cm)，路基宽度20m（车行道宽12m），路面结构10cm沥青面层+32cm水稳基层+20cm厚级配碎石。

2、基底压力

基础地面以上土的加权平均重度为：

γm=(0.1*23+0.32*24+0.2*23+1.53*18+0.5*23)/2.65=20.23KN/m3

（1）车道荷载：

本道路荷载应采用城-B级:

①均布荷载为qk=10.5*0.75=7.875kN/m

②集中荷载

=360*0.75=270kN

取最大值P

k

根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）第5.2.2条规定：轴心荷载基础底面的压力，可根据下列公式确定，得到加固地基顶面压力（地下水位为地面线以下1m）为：

Pk=(Fk+Gk)/A=20.23*2.65/1+7.875/1+270/（20*1）=74.98KPa

3、单桩承载力计算

初步拟定桩径0.5m，桩间距1.1m。桩周长up=1.57m，桩面积Ap=0.196m2。

根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79_2012）第7.3.3-3条规定，单桩竖向承载力特征值应通过现场荷载试验确定。初步设计也可按第7.1.5-3进行估算。并应满足搅拌桩桩身强度要求，应使由桩身材料强度确定的单桩承载力大于（或等于）由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力；

取桩长为13.5m,桩体伸入(2-3)黏土层2m.

初步设计可按第7.1.5-3进行估算。

×

Ra=up×∑qsi×li+ ap×f

ak

Ap=1.57*(0.6*8+8.9*0+2*15+2*14)+0.5*90*0.196=107.42kN

(淤泥质土层由于有负侧摩擦力，侧摩擦力取0;桩端端阻力发挥系数ap=0.4～0.6，本次拟定为0.5。)

4、桩身强度计算：

fcu≥4λRa/Ap=(4*1*107.42)/0.196=2.19Mpa

（1）取fcu=1.5MPa

Ra=η×fcu×Ap=0.25*1.5*0.196=73.5KN

其中：(η=0.25，fcu=0.3～2.0MPa，λ=1.0)

故单桩承载力应满足Ra=73.5kN。

（2）取fcu=1.2MPa

Ra=η×fcu×Ap=0.25*1.2*0.196=58.8KN

其中：(η=0.25，fcu=0.3～2.0MPa，λ=1.0)

故单桩承载力应满足Ra=58.8kN。

5、水泥搅拌桩复合地基承载力计算

根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79_2012）第7.1.5条规定，布桩间距1.1m，按下式计算：

等边三角形布桩 de=1.05s=1.155m 故，面积置换率m=0.187

（1）取fcu=1.5MPa

复合地基承载力为：

fspk=λmRa/Ap+β

(1-m)fsk=1*0.187*73.5/0.196+0.4*(1-0.187)*74.3=94.29KPa＞74.98KPa 满足要求

f

sk

=（65*8.9+100*2+2*90）/（13.5-0.6）=74.3Kpa

其中：λ=1.0；β=0.1～0.4，取0.4；

（2）取fcu=1.2MPa

复合地基承载力为：

fspk=λmRa/Ap+β

(1-m)fsk=1*0.187*58.8/0.196+0.4*(1-0.187)*74.3=80.26KPa＞74.98KPa 满足要求

f

sk

=（65*8.9+100*2+2*90）/（13.5-0.6）=74.3Kpa

其中：λ=1.0；β=0.1～0.4，取0.4；

6、确定褥垫层厚度

选取褥垫层厚度:500mm。

7、沉降计算

采用13.5m的CFG桩进行地基加固，置换率为0.187。

复合地基压缩量的提高倍数ξ=f

spk /f

sk

=94.29/74.3=1.27

基础埋深l

=2.65m，基础宽度b=20m

桩基复合土层附加压力：p

o

=74.98KPa

通过《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）表K.0.1-2查的附加应力系数αi，计算按地基变形量Zn=26m。(3-1在复合地基土层之下,不需对压缩模量

进行修正

压缩模量当量值Es=∑Ai/∑(Ai/Esi)=4.71MPa

沉降计算经验系数ψs=0.93。

s=ψs*s’=ψs*∑（p

o /E

si

*(z

i

*α

i

-z

i-1

*α

i-1

)）

=0.93*24.88cm=23.14cm<50cm

满足沉降要求

《城市道路路基设计规范》（C J J194-2013）表6.2.8的要求。