1、河北工程大学毕业设计（论文）1前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽知识的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。充分考察了我们独立思考和动手的能力，把所学的理论知识熟练的运用到实践中去，也把我们四年学的知识串联到一起，是对我们毕业前的知识积累的最后总结。全套图纸加 153893706本次毕业设计的题目是天海誉天下 15#楼桩基初步设计，拟建建筑 15#楼地上 34层，地下 2 层，重要性等级为一级。本次勘察 15#楼共完成勘探点 8 个，在手上现有的东王旧村改造天海誉天下 15#楼的岩土工程勘察资料和一些成果表格的基础上，通过对勘察资料和
2、野外钻探资料、室内土工试验成果的分析，资料对地基土层的物理力学指标作了评价，对建筑物场地稳定性与建筑地基的均匀性作了评价，提出了主要的承载力特征值，通过承载力和沉降的计算、验算，提出了基础方案的设计、分析和评价。毕业设计三个多月的时间里，在指导老师的帮助下，我了解了基础设计的方法和步骤，学习了地基加固的基本知识和桩的施工工艺等，经过资料查阅，设计计算，也加深了对规范和规程等相关内容的了解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力，为以后工作做了准备。本文总共包括八部分内容，第一部分区域概况，第二部分地基勘察，第三部分场地工程地质条件和水文地质条件，第四部分地基土参数分析与评价，第五部分天
3、然地基分析及评价，第六部分地基处理方案建议，第七部分桩基方案的设计,第八部分结论河北工程大学毕业设计（论文）2与建议。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。1 区域概况1.1 地理交通该项目位于石家庄市裕华区，建华南大街与东岗路交叉口西南角，交通便利，如图 1-1。河北工程大学毕业设计（论文）3东王位置图 图 1-11.2 地形地貌石家庄市域跨太行山地和华北平原两大地貌单元。西部地处太行山中段，山地面积约占全市总面积的 50%，东部为滹沱河冲积平原，地势西高东低。西部太行山地海拔在 1000 米左右，地貌由西向东依次排列为中山、低山、丘陵、平原。地处平山县的驼梁为辖区最
4、高峰，海拔 2281 米；东部平原海拔一般在 30100 米。拟建场地属太行山山前冲洪积平原，滹沱河冲洪积扇中部，地形平坦，为东王村拆迁场地。1.3 气象水文条件1.3.1 气象石家庄市地处中纬度欧亚大陆东缘，属于暖温带大陆性季风气候。太阳辐射的季节性变化显著，地面的 高低气压活动频繁，四季分明，寒暑悬殊，雨量集中，干湿期明显，夏冬季长，春秋季短。春季长约 55 天，夏季长约 105 天，秋季长约 60 天，冬季长约 145 天。春季气候干燥，降水量少，常有 5、6 级偏北风或偏南风。4 月份气温回 升快；夏季，受海洋温湿气流影响，6、7、8 三个月降水占全年降水量的 63%-70；秋季，受蒙
5、古高压影响，晴朗少 雨，温度适中，气候宜人，深秋多东北风，有寒潮天气发生；冬季，受西伯利亚冷高压的影响，盛行西北风，气候 寒冷干燥，天气晴朗少云，降水少。土壤开始冻结日平均 11 月 12 日，终冻日平均在 3 月 13 日，年最大冻土层深度为 54 厘米（1984 年） 。日照：平均日照时数 2527 小时，日照率 58，太阳辐射总量平均 127 千卡/平方厘米。水蒸发：年平均水面蒸发量 1800 毫米，年平均蒸发量是降水量的 3.5 倍。1.3.2 水文河北工程大学毕业设计（论文）4河北平原上的河流发源于西部山区和山西高原。北部，大清河水系的河流汇流于白洋淀；南部，滏阳河水系汇入宁晋泊；中
6、部，子牙河水系的滹沱河水系直入东部献县洪泛区。遇有大的降水时，山高坡陡洪水奔泻而下，东部平原高度落差小，排水不畅，在白洋淀、宁晋泊、献县泛区大量滞留，形成大面积滞洪区。太行山和中部平原邻接平原（山前倾斜平原）成为南北交通咽喉要道。自古以来主要城市和交通干线都在山前平原上，由此形成历史文化遗产和现代经济发达地区。河流：明星河贯穿于市区。滹沱河是流经石家庄市的最主要河流，河床宽 35 千米，安全泄洪流量 3600 立方米每秒。安全泄洪流量 800 立方米每秒。周汉河，紧靠滹沱河东行。石家庄市地质构造砂卵石比例较大，天然补给条件好。全市地下水综合补给量 1.8亿立方米。浅水层含水组（070 米）蓄积
7、量 338 亿立方米；中层承压水组（70160米）蓄积量为 661 亿立方米。水质好，矿化质在 0.21 克/升，PH 值在 6.57.8 之间。1.4 地质构造据区域资料，石家庄市位于新生代华北平原拗陷西缘冀中拗陷的西南部，其西以保定- 石家庄断裂相隔是太行山隆起区，新生代继续隆起，在活动断裂控制下产生局部拗陷。东部的冀中拗陷在中生代中晚期次级隆起和断陷基础上接受了下第三系沉积；区域构造线方向呈北北东向。受经向构造体系、华夏构造体系及新华夏构造体系的影响，构造形迹改造和切割明显，从而控制着太行山的隆起和冀中坳陷的下降，在建设场地所处的下降区，沉积了巨厚层的第四系地层。早第三纪末期整体上升，经
8、受剥蚀夷平；到晚第三纪前地势已趋平缓，整体下降，上第三系和第四系覆盖其上。区内地震活动较弱。依据石家庄市区所处的大地构造环境、地壳结构特征、新构造运动特征、断裂活动和地震活动条件划分，石家庄市区在区域上属基本稳定型。本区地质构造详见“ 石家庄地质构造简图 ”（图 1-2） 。河北工程大学毕业设计（论文）501203km邢 台 任 县 平 乡 广 宗 南 宫巨 鹿隆 尧 内 丘临 城 柏 乡 新 河 冀 县高 邑 宁 晋赞 皇 元 氏 赵 县 衡 水获 鹿 正 定 无 极 晋 县 辛 集 深 县深 泽栾 城灵 寿 行 唐 新 乐 定 州 安 国 博 野安 平 饶 阳 肃 宁 曲 阳 完 县 满
9、城望 都 保 定 安 新高 阳平 山井 陉阳 泉平 定 普 阳和 顺 定 保凹陷 饶阳凹陷石家庄凹陷 无极低凸起太行山 晋县凹陷 宁晋凸起 束鹿凹陷 南宫凹陷巨 鹿 凹 陷 武 邑起 隆140 150 16037038390140 150 1603738039F1-晋 获 断 裂 带2太 行 山 山 前 断 裂 带3北 席 断 裂4栾 城 东 断 裂5高 阳 断 裂6深 泽 断 裂F7-深 县 断 裂8衡 水 断 裂9柏 乡 断 裂10宁 晋 断 裂新 河 断 裂2前 磨 头 断 裂F3-护 架 池 断 裂4献 县 断 裂5鸡 泽 断 裂 凸 起一 级 构 造 界 线正 断 层推 测 正 断
10、层不 明 性 质 断 层 图 例说 明 F1 F2F34F5F67F8F910F12F314FF2F2F2F2166无 极 北 断 裂 石 家 庄图 -石 家 庄 地 质 构 造 简 图石家庄地质构造简图 图 1-22 地基勘察2.1 勘察目的和任务本次勘察为详细勘察，工程重要性等级为一级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度为二级，地基基础设计等级为甲级，岩土工程勘察等级为甲级。其目的是为了该项目的设计施工提供岩土工程资料和设计所需的岩土参数，对建筑地基作出岩土工程分析评价，并对基础设计、地基处理和不良地质作用的防治等提出建议，各项技术要求如下：1)查明建筑物场地各土层的成因、类型、时代、地
11、层结构和均匀性以及特殊性岩土的性质，尤其应查明基础下软弱和坚硬地层分布，以及各土层的物理力学性质。 2)查明地下水类型、埋藏条件、补给及排泄条件、腐蚀性、初见及稳定水位及季河北工程大学毕业设计（论文）6节变化幅度。3)查明场地中有无河道、河渠、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。4)对地基土层的工程特性和地基的稳定性进行分析评价，提出岩土层的地基承载力特征值；对持力层选择、基础埋深等提出建议。5)提供计算变形所需的计算参数。6)对复合地基或桩基适宜性、桩端持力层选择提出建议；提供桩的极限侧阻力、极限端阻力；施工时对环境的影响及施工中应注意的问题提出意见。7)对基坑工程的设计、施工方案提出意
12、见。8)对不良地质作用的防治提出意见。9)除上述外，勘察还应符合国家及地方现行有关规范及规定要求。2.2 勘察依据和标准本次勘察依据的规程、规范及标准如下：岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)（2009 年版） ；建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)；建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)（2008 版） ；湿陷性黄土地区建筑规范(GB 50025-2004)；高层建筑岩土工程勘察规程 （JGJ 72-2004） ；河北省建筑地基承载力技术规程 （试行）(DB13 （J）/T48-2005)长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程 （DB13（J ）312001）
13、建筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002)；建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)；土工试验方法标准(GB/T 50123-1999)；建筑工程地质钻探技术标准(JGJ 87-92)；原状土取样技术标准(JGJ 89-92)；岩土工程勘察报告编制标准(CECS 99:98)；业主提供的建筑物总平面布置图勘察任务书。2.3 勘察工作布置河北工程大学毕业设计（论文）72.3.1 勘察手段根据现行规范要求，本次勘察采用钻探、标准贯入试验、重型动力触探试验、剪切波速测试、取土试样和室内土工试验相结合的多种勘察方法。勘探点测放：本次勘察各勘探点孔口高程均为绝对标高，以甲方提供高程基准点引测，基准
14、点位置详见勘探点平面位置图。钻探：浅孔采用 30 型钻机冲击式钻进；深孔采用 DPP-100 型和 XY-150 型钻机冲击式钻进及泥浆护壁回转式钻进。钻探是查明地基土层分布、揭露地层岩性、采取原状土试样及原位测试必不可少的手段。取土试样：钻孔中采用厚壁敞口取土器，重锤少击法取土及回转式取土。试样等级级。探井中在井壁人工刻取土样，试样等级级。标准贯入试验：采用自动脱钩自由落锤法，落距 76，锤重 63.5kg，先打入土中15cm 后，再记录每打入 10cm 的锤击数，累计打入 30cm 的锤击数为标贯试验锤击数N。用于评定土的物理状态、强度、变形参数和地基承载力。动力触探试验：采用自动脱钩自由
15、落锤法，落距 76，锤重 63.5kg，记录每贯入10cm 的锤击数。用于进行力学分层，评定碎石土的均匀性和物理性质、土的强度、变形参数及地基承载力等参数。 剪切波速测试：采用 RS 1616K 地震仪，试验方法为采用单孔检层法，用于测试地基土层剪切波速，判定场地土类型及场地类别。 室内试验：对所采取的原状土试样均进行常规物理力学性质试验，其中压缩试验采用自动数据采集系统，各压力段压力均大于自重应力+附加应力；选取有代表性试样进行剪切试验。对探井取土进行湿陷性试验；砂土和粉土进行颗粒分析。利用地基土各项物理力学指标，确定地基土承载力及其它设计参数。2.3.2 勘探点布置原则及工作量依据岩土工程
16、勘察规范(GB 50021-2001 2009 年版)和高层建筑岩土工程勘察规程 （JGJ 72-2004） ，高层住宅楼按拟建建筑物性质、轮廓，沿建筑物角点及周边布设勘探点，勘探点间距小于 30m；勘探深度为 30.0050.00m ；，地下车库、沿街商业等按建筑分布范围按网格状布置勘探点，勘探点间距小于 30m，钻孔深度为12.0015.00m。为评价场地湿陷性，布设探井 6 个；为查明场地等效剪切波速值，在河北工程大学毕业设计（论文）87 个钻孔中进行波速测试。2.4 完成的工作量本次完成勘察外业和室内试验的工作量见表 2-1：勘察外业和室内试验工作量表 表 2-1工作内容 单位 完成工
17、作量勘探点测放 组日 1孔数 个 108钻探进尺 米 2781孔数 个 6探井进尺 米 48总进尺2829m原状样 件 396取土试样扰动样 件 277动力触探试验 N63.5 m 8.82标准贯入试验 次 479常规 项 396压缩试验（大于 400kPa） 项 150直接快剪试验 项 80湿陷试验 项 39颗粒分析（砂粒） 项 277土工试验颗粒分析（粘粒） 项 57波速测试 m 1403 场地工程地质条件和水文地质条件3.1 场地概况受河北天海房地产开发有限公司委托，公司承担东王旧村改造天海誉天下15#21#楼的岩土工程勘察工作。该项目位于石家庄市裕华区，建华南大街与东岗路交叉口西南角，
18、交通便利。拟建建筑包括 7 栋高层住宅楼、住宅楼之间的地下车库、沿街商业等。本次我设计的是15#楼的桩基设计，拟建建筑物的概况见表 3-1：15#建筑物概况表 表 3-1层数楼编号地上 地下结构形式基础型式0.00标高基底标高（相基底压力重要河北工程大学毕业设计（论文）9（绝对） 对）（m）（Kpa） 性等级15 34 2 筏板 剪力墙 68.93 -8.40 580一级3.2 地基土的构成与工程特性根据本次勘察揭露，在最大勘探深度 50.0m 米范围内，拟建场地地基土层主要由第四系冲洪积黄土状土、粉土、粉质粘土、砂类土和中粗砂组成，表部广泛覆盖杂填土。根据地基土类别及其工程地质性质，共分为
19、13 层和 5 个亚层，现自上而下详述如下：杂填土（Q 4ml）：杂色，主要由石灰、砖块等建筑垃圾和生活垃圾组成，结构松散。层厚 0.402.70m，平均层厚 1.12m。素填土 -1（Q ml4）：黄褐色，稍湿，稍密。土质不均，主要以粉土为主，偶见白灰、碎石和灰砖。层顶标高 64.4666.90m，层厚 0.303.00m ，平均层厚 1.15m。黄土状粉质粘土（Q al+pl4）：黄褐色褐黄色，可塑硬塑，可见黑色氧化物斑点，偶见姜石，夹粉土薄层。具大孔隙。属中高压缩性土。层顶标高63.7865.75m，层厚 0.402.20m，平均层厚 1.18m。黄土状粉土（Q al+pl4）：褐黄色，
20、稍湿湿，稍密中密。可见锈斑和异色斑纹，含姜石，可见云母片，夹粉质粘土薄层。具大孔隙。具湿陷性。属中压缩性土。粘粒含量平均值为 20.9%。层顶标高 62.7765.29m，层厚 1.304.40m，平均层厚 2.79m。粉土（Q al+pl4）：褐黄色，稍湿湿，稍密中密。可见铁锰氧化物斑点，含云母片，偶见姜石，局部夹粉砂薄层。属中压缩性土。粘粒含量平均值为 17.9%。层顶标高 60.1761.99m，层厚 1.404.30m，平均层厚 2.65m。仅在 200#、202#孔控制地段该层存在灰褐色湿软粉土。中砂（Q al+pl4）：灰黄色灰白色，稍湿，稍密中密，砂质不纯，分选稍差，局部夹粉砂薄
21、层，含粉土团块，主要成份为石英、长石、云母。标准贯入试验实测（修正）击数平均值 16.8（14.1）击。层顶标高 56.9559.81m ，层厚 0.104.70m ，平均层厚 1.70m。粉土 -1（Q al+pl4）：黄褐色褐黄色，湿，稍密中密。可见黑色氧化物斑点，河北工程大学毕业设计（论文）10含细砂颗粒，易散落。属中压缩性土。层顶标高 57.6258.76m ，层厚 0.502.40m ，平均层厚 1.25m。粉质粘土（Q al+pl4）：褐黄色黄褐色，可塑。可见铁锰氧化物斑点，偶见姜石，局部含砂量较高，局部夹粉土薄层。属中压缩性土。层顶标高 52.2658.22m ，层厚0.405.
22、50m，平均层厚 2.82m。细砂 1（Q al+pl4）：黄褐色灰黄色，稍湿，稍密中密，砂质不纯，分选稍差，主要成份为石英、长石、云母。局部混粉土团块。标准贯入试验实测（修正）击数平均值 18.3（14.2）击。层顶标高 51.9656.88m，层厚 0.204.40m ，平均层厚 1.77m。粉质粘土（Q al+pl4）：黄褐色，可塑硬塑，可见黑色氧化物斑点，含姜石，该层上部夹粉土薄层。局部含砂量高。属中压缩性土。层顶标高 49.7154.38m ，层厚0.204.60m，平均层厚 2.27m。细砂 1（Q al+pl4）：灰白色，稍湿，稍密中密，砂质较纯，分选稍差，主要成份为石英、长石、
23、云母。标准贯入试验实测（修正）击数平均值 22.1（16.4）击。层顶标高 49.3954.13m，层厚 0.805.50m，平均层厚 3.35m。中粗砂（Q al+pl3）：灰白色灰黄色，稍湿，中密，砂质较纯，分选好，级配差，主要成份为石英、长石、云母。局部夹细砂薄层。该层中下部含卵石，含量约 5%10%，粒径 26cm ，大者 15cm，主要成分为灰岩、石英砂岩。标准贯入试验实测（修正）击数平均值 29.1（20.8）击。层顶标高 47.3950.39m ，层厚 0.403.70m ，平均层厚2.06m。粉质粘土（Q al+pl3）：黄褐色，可塑硬塑，可见氧化物斑点，含姜石，层底夹粉土薄层
24、，有砂感，局部钙质胶结层厚 2040cm。属中压缩性土。层顶标高45.5448.07m，层厚 1.004.10m，平均层厚 2.51m。细砂（Q al+pl3）：棕黄色黄褐色，稍湿，密实。砂质较纯，分选稍差。主要成分石英、长石，含云母。标准贯入试验实测（修正）击数平均值 32.3（22.6）击。层顶标高 42.8545.04m，层厚 0.302.10m，平均层厚 1.36m。粉质粘土 -1（Q al+pl3）：黄褐色，可塑硬塑，可见氧化物斑点，含姜石，局部夹细砂薄层。属中压缩性土。层顶标高 43.2745.37m ，层厚 0.502.90m ，平均层厚1.65m。粉质粘土（Q al+pl3）：
25、黄褐色，可塑硬塑，可见氧化物斑点，姜石含量局部富集，钙质胶结层不均匀分布。属中压缩性土。层顶标高 40.9544.20m ，层厚0.405.90m，平均层厚 3.72m。河北工程大学毕业设计（论文）11 -1 细砂（Q al+pl3）：灰黄色，稍湿，密实。砂质较纯，分选稍差。主要成分石英、长石，含云母。该层仅分布于 213#、230#孔控制地段。中砂（Q al+pl3）：灰白色，湿，密实，砂质较纯，分选较好，主要成份为石英、长石、云母。含圆砾，该层层顶夹细砂薄层。局部夹粗砂薄层，局部地段偶见卵石，大小 28cm ，成分为灰岩、石英岩等。标准贯入试验击数实测（修正）击数平均值38.1（26.7）
26、击。层顶标高 37.4540.19m，层厚 1.207.50m ，平均层厚 5.56m。中粗砂（Q al+pl3）：杂色，湿，中密密实，含约 30%40% 的卵石，卵石大小210cm，大者 15cm，成分为灰岩、石英岩等，充填粗砾砂。局部胶结，胶结层厚1030cm。重型动力触探试验实测（修正）击数平均值 28.9（12.8）击。层顶标高31.7134.68m，该层未揭穿最大层厚 16.3m。各地基土层厚度及分布情况详见工程地质剖面图和钻孔/探井柱状图。各地基土层的物理力学性质及原位测试指标统计值详见附表。3.3 地下水条件勘察期间最大勘探深度 50.0 米内未见地下水。对场地及周边进行调查，未
27、发现引起土质化学成份变化的污染源，按照本地区多年工程实践经验，土对混凝土结构不具腐蚀性。由于拟建场地地下水埋藏较深，可不考虑地下水对砼的腐蚀性和对地基基础施工的影响。3.4 不良地质作用拟建场地位于构造相对稳定地带，无新构造活动迹象，地貌单一，地形平坦，沉积环境较稳定，物理力学性质均匀，地震活动微弱，未发现不良地质作用，场地稳定，适宜建筑。3.5 场地地震效应3.5.1 场地的抗震设防烈度依据建筑抗震设计规范 （GB500112001） （2008 版）附录 A，该场地抗震设河北工程大学毕业设计（论文）12防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.10g（第一组） 。3.5.2 场地土类型
28、和场地类别本次勘察在 7 个钻孔中进行了剪切波速测试，测试方法为单孔检层法，测试结果详见相应孔号的“ 波速测试成果图 ”,计算 20.0 米深度范围内土层的等效剪切波速50m，依据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） （2008 版）第 4.1.6 条判定，建筑场地类别为类。3.5.3 场地土的液化该场地地下水埋深大于 20.00m，地基土无饱和砂土及饱和粉土，依据 建筑抗震设计规范 （GB500112001） （2008 版）中有关规定进行判定，该场地为非液化场地。3.5.4 抗震地段的划分根据本次勘察，场地地势平坦，开阔，地基土具有一定强度，依据建筑抗震设计规范 （GB50011
29、2001） （2008 版）第 4.1.1 条文说明，拟建场地属建筑抗震一般地段，属可进行建设的一般场地。3.5.5 场地特征周期根据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） （2008 版） ，场地设计地震分组为第一组，场地类别为类，场地特征周期值为 0.45s。河北工程大学毕业设计（论文）134 地基土参数分析与评价4.1 地基土湿陷性依据探井土试样湿陷性试验结果，黄土状粉土层具湿陷性，湿陷系数为s=0.0200.024 ，湿陷程度轻微，湿陷起始压力为 42137kPa。湿陷带下限埋深5.5m。各高层建筑物、地下车库以及沿街商业基础埋深已穿过湿陷带下限埋深，可不河北工程大学毕业设计（
30、论文）14考虑湿陷性的影响。拟建场地属非自重湿陷性场地，地基湿陷等级为级（轻微） ，湿陷量计算值小于 50mm，可按一般地区的规定设计。4.2 地基土的物理力学指标统计4.2.1 土样的采取探井在井壁上人工采取原状土试样，直接送试验室进行分析，试样质量等级级；钻孔不扰动试样的采取使用敞口薄壁取土器，重锤少击法取土，试样质量等级级；扰动试样在标贯器或岩芯管内采取，试样质量等级级4.2.2 室内土工试验和原位测试室内试验按岩土工程勘察规范(GB50011-2001)和土工试验方法标准(GB/T50123-1999)中的有关要求进行，试验设备通过标准计量认证，试验方法和试验结果可靠。原位测试方法有标
31、准贯入试验等；试验设备仪器均经检验或率定合格，测试操作按规程要求进行。4.2.3 岩土参数统计和选用本次勘察在现场进行了标准贯入试验及波速测试等原位测试工作，在室内进行了常规、直剪、湿陷、固结等土工试验。根据原位测试和土工试验结果进行分层数理统计，统计前对指标逐一检查核对，舍弃了部分异常或明显不合理的数据，地基土物理力学性质指标分层统计结果详见附表。统计表中给出了各地基土层物理力学性质指标的最小值、最大值、平均值、标准值等代表值，除液性指数以外，主要物理指标的变异系数一般小于 0.3，统计结果具有较好的代表性，设计时可按工程的重要性和安全度酌情选用；力学指标的变异性相对较高，表明地层的微观结构
32、、组成物质和属性具有不均匀性。压缩性指标可根据土的自重压力、附加压力在压缩曲线中得出。河北工程大学毕业设计（论文）15砂土的抗剪强度指标通过标准贯入试验击数 N 值推导得出，压缩模量 Es 等变形指标根据标贯试验 N 值，按地区经验确定。5 天然地基分析及评价5.1 地基土均匀性评价依据高层建筑岩土工程勘察规程 （JGJ72-2004）第 8.2.4 条判定：15#楼地基土评价表 表 5-1河北工程大学毕业设计（论文）16楼号 15 号住宅楼评价内容 评价数据地基持力层是否为同一地貌单元或工程地质单元 是地基持力层底面坡度 10%地基持力层和下卧层在基础宽度方向上，地层厚度的差值0.05b同一
33、建筑物下各钻孔中，压缩层范围内当量模量Emax/Emin的比值与地基不均匀系数界限值 K 的关系Emax/Emin小于 K地基均匀性评价结果 不均匀15#住宅楼地基属不均匀地基。5.2 天然地基承载力特征值及计算参数综合确定依据湿陷性黄土地区建筑规范 （GB 50025-2004） 、 河北省建筑地基承载力技术规程 （试行）(DB13（J）/T48-2005)，根据外业勘探、原位测试及室内土工试验，结合本地区实践经验，综合确定各地基土层天然地基承载力特征值以及压缩模量见表5-2：*推荐计算采用值自重压力自重压力+附加压力段压缩模量也可根据固结试验综合曲线，依据下式进行计算。Es=（1+e）/a
34、 a=e/p式中：Es土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段的压缩模量；e：土的自重压力与附加压力之和对应的孔隙比与土的自重压力对应的孔隙比的差值；p：土的附加压力。天然地基承载力特征值和压缩模量一览表 表 5-2土层名称 承载力特征值 压缩模量推荐值（MPa）河北工程大学毕业设计（论文）17及序号 fak(kPa)土层重度kN/m3 ES（0.10.2）黄土状粉质粘土 110 19.0 6.3黄土状粉土 140 19.2 7.6粉土 150 19.2 9.0中砂 170 19.0* 17*粉土 -1 150 19.1 5.2粉质粘土 170 19.8 8.2细砂 -1 160 19
35、.0* 19*粉质粘土 180 19.6 7.6细砂 -1 180 19.0* 20*中粗砂 200 19.0* 22*粉质粘土 190 19.6 7.5细砂 220 19.0* 25*粉质粘土-1 240 19.9 8.0粉质粘土 240 19.6 7.6细砂 -1 200 19.0* 25*中砂 270 19.0* 28*中粗砂 350 20.0* 38*5.3 持力层强度评价高层住宅楼基底标高 60.5361.23，基础位于黄土状粉土层和粉土层，因 7 栋高层建筑周围均开挖为地下车库，将地下车库荷载折算成土层厚度为 2.1m 左右，黄土状粉质粘土层深宽修正后地基承载力特征值按下式计算：f
36、a=fak+b（b-3）+ dm（d-1.5）粉土层深宽修正地基承载力计算公式按fa=fak+b（b-3）+ dm（d-0.5）经计算黄土状粉土层和粉土层深宽修正后地基承载力特征值均小于基底压力，天然地基持力层强度均不满足设计要求，需进行地基处理。河北工程大学毕业设计（论文）186 地基处理方案建议6.1 地基处理方案的分析当地基承载力不足或压缩性过大，地基强度的安全储备不大，不能满足设计要求河北工程大学毕业设计（论文）19时，可以针对不同的情况，对地基进行处理以增强地基土的强度和稳定性，减少地基变形，提高地基承载能力。经过处理后的地基成为人工地基。当人工地基不满足要求时可采用桩基础。桩基础也
37、是一种地基处理方法，即把建筑物支撑在桩基上，荷载通过桩传到深处地层上，从而满足地基稳定和变形允许量的要求。判断是否需要进行地基处理的依据，一是地基条件，一是建筑物的性质和要求。前者包括地形和地质成因、地基土层分布、软土层的厚度和范围、持力层的埋深、地下水位及补给情况，地基土的物理力学性质等。后者包括建筑物等级、平面和立面布置、结构类型和刚度、基础类型和埋置深度、对地基稳定性和沉降的要求以及临近建筑物的情况等。近二三十年来，国内外在地基处理方面发展十分迅速，老方法不断改进，新方法不断涌现。在比较方案的过程中，常常会难以得出理想的处理方法，这时需要或者将几种处理方法进行有利的组合，或者稍微修改建筑
38、物的条件，甚至需要另辟途径。一般说来，完美无缺的方案是很难求得的，只能选用利多弊少的方案。此外需要注意的是，地基处理工作大多都是地下隐蔽工程，加固效果很难在实施过程中直接检验，因此一定要做好施工中和施工后的监测工作，及时发现问题，验证效果。需要进行地基处理的地基土一般都属于软弱土，它主要包括淤泥质土、松砂、冲填土、杂填土、泥炭土和其他高压缩性土。由这几类土所构成的或占主要组成的地基称为软弱地基。地基的软弱程度是否达到需要进行地基处理，还与建筑物的性质有关。建筑物很重要，对地基的稳定和变形要求很高，即便地基土的性质不很软弱，可能也要求对地基进行处理。相反，建筑物的重要性小，对地基的要求不高，即便
39、地基土比较软弱，也可能不必进行地基处理。所以地基处理是一个综合考虑地基土质和建筑物性质的复杂问题。对地基内一定范围的软弱土采取某种改善措施，以达到以下几个目的：提高土一定抗剪强度，防止过大的剪切变形和剪切破坏，提高地基承载力；改善土的压缩性，减少地基变形；改善土的渗透性，减少渗流量，防止渗透破坏；改善土的动力特征，减轻振动反应，防止土体液化。6.2 地基处理方案的介绍地基处理的方案很多，但是对于具体的场地如何选择呢？下面简要介绍一下选择河北工程大学毕业设计（论文）20天然地基处理方案时需考虑的因素：地质条件、建筑物条件、环境条件、材料的供给情况、机械施工设备和机械条件、工程费用的高低、工期要求
40、等。常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。下面我就着几种方法作一下简要的介绍：1）换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。2）强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处
41、理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。3）砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。4）振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于 20kPa 的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现
42、场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于 10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。5）水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法） 。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25 的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于 30%（黄土含水量小于 25%） 、大于 70%或地下水的 pH 值小于 4
43、时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于 140kPa 的粘性土和粉土地基中的应用有河北工程大学毕业设计（论文）21一定难度。6）高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过 30m。7）预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方
44、法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于 4m 时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过 4m 时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。8）夯实水泥土桩法适用于处理地下水以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基，处理深度不宜超过 10m，当采用洛阳铲成孔工艺时，深度不宜超过 6m。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制，目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。9）水泥粉煤灰碎石桩（CFG 桩）法适用于处
45、理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基，应选择承载力较高的土层作为桩端持力层。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层，保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基，可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基，可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基，达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。10）石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。11）灰土挤密桩法和土挤密桩法适用
46、于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为 515m。当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于 24%、饱和度大于 65%时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。12）柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基，对河北工程大学毕业设计（论文）22地下水位以下的饱和松软土层，应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过 6m。13）单液硅化法和碱液法适用于处
47、理地下水位以上渗透系数为 0.12m/d 的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地，对级湿陷性地基，应通过试验确定碱液法的适用性。由于本建筑为高层住宅楼，工程重要性等级一级，场地复杂程度等级二级，地基复杂程度二级，地基基础设计等级为甲级，岩土工程勘察等级为甲级。初选地基处理方法为：（1）长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基， （2）钻孔灌注桩。6.3 最佳方案的分析论证6.3.1 复合地基方案15#高层住宅楼天然地基强度均不能满足建筑荷载设计要求，不应采用天然地基，应采取地基处理措施。依据建筑物性质、地层结构特点及地基土强度提高幅度，可采用长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基进行处理。可选粉质粘土、细砂、
48、粉质粘土 -1、粉质粘土或中砂层做桩端持力层，其设计可采用表 6-1 所列参数。素混凝土桩施工宜采用长螺旋钻机成孔，压灌成桩工艺。施工时应保证孔底干净密实，不能有虚土。桩顶应铺设褥垫层，以调整桩土应力比，充分发挥桩间土的作用。目前，素混凝土桩复合地基作为近几年来新兴的一种地基处理技术，由于能充分发挥桩体、桩间土的承载力潜能，桩侧摩阻力和桩身强度决定的承载力接近，从而达到较好的经济效益等因素，从而在许多区域已成为地基处理的一种重要方法。素混凝土桩复合地基桩体强度高，能将上部荷载通过桩身传入深层好的持力层中，与其他方法相比无论在承载力还是沉降变形等方面都有较大的优势，并且技术具有经济性好、可靠、适
49、用范围广等特点。长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基设计参数 表 6-1地层名称及编号极限侧阻力标准值 qsik（kPa）极限端阻力标准值 qpk（kPa）河北工程大学毕业设计（论文）23地层名称及编号极限侧阻力标准值 qsik（kPa）极限端阻力标准值 qpk（kPa）黄土状粉土 40粉土 50粉土 1 50中砂 50粉质粘土 55细砂 -1 55粉质粘土 55细砂 1 60中粗砂 65粉质粘土 65 1500细砂 55 2200粉质粘土 -1 62 1700粉质粘土 65 1800细砂 -1 60中砂 65 35006.3.2 桩基方案随着国民经济建设的发展，工业与民用建筑、桥梁、港口码头等高重建筑物的增多，钻孔灌注桩作为深基础，应用越来越多，越来越广。灌注桩是在施
