文华苑住宅小区地基处理毕业设计.docx

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文华苑住宅小区地基处理毕业设计

摘要

昆明文华苑住宅小区2号楼位于西山区政府办公楼西侧。

场地愿为耕地鱼塘，多位中高压缩性深厚软土，其有机质含量较高、天然地基承载力较低，含水量较大。

场地后期经人工堆填，地势较为平坦，地貌上处于昆明湖积盆地中西部，拟建住宅楼为7层框架结构，占地面积54.6×23.5㎡，拟建物对差异沉降敏感，建筑物安全等级为二级。

结合技术可行性、处理可靠性、经济合理性这三个方面加以考虑，决定采用深层搅拌桩粉体喷射法进行地基处理。

经过一系列的设计计算，采用深层搅拌桩直径为500㎜，有效桩长9.0m，单桩承载力设计值为118kN，共打深层搅拌桩1238根，工期为24天，工程总造价为969744.7元。

Abstract

No.2buildingofKunMingWenHuayuanuptownislocatedinthewestoftheofficebuildingofXiShandistrictgovernment.Thebuildingsitewasplantationandpoundinthepast,andwasfilledbyhandlater.Thesubsoilismainlydeepthicksoftsoilwhichhasahighcompressibility,andcontainsalotoforganism.Thebearingcapacityofthenaturalsubsoilislowwhilethemoisturecontentisgreat.Thephysiognomyofthefieldisflat,andwhenitreferstorelief,itislandedonthemidwestofKunMinglakebasin.Theresidentialbuildingtobuildisaseven-storiedbuildingandhasaframedstructure.Thebuildingareais54.6by23.5squaremeters.Accordingtothedesignrequests,thebuildingplannedtobuildissensitivetothedifferentialsettlement,andtheconstructionsafetyclassissecond-degree.Aftertheanalysisandcontrastonthefeasibilityofthetechnique,thereliabilityofthetreatmentandthereasonablenessoftheeconomy,powder-deep-mixingmethodwasdecidedtobeusedtoreinforcethesubsoil.Throughaseriesofcalculation,thediameterofthedeepmixingpileusedisdecidedtobe500mm,theavailablelengthofthepileis9meters,thebearingcapacityofasinglepileisdesignedtobe118kN,andthereare1238pilesusedinall.Theconstructionperiodiscalculatedtobe24daysandtheconstructioncostis￥969744.70.

第一部分工程设计

1工程概况…………………………………………………………………………………1

1.1上部结构及载荷情况………………………………………………………………1

1.2工程地质概况……………………………………………………………………1

1.3水文地质条件……………………………………………………………………2

2.工程方案论证及选择………………………………………………………………2

2.1初步选择施工方案………………………………………………………………2

2.2施工方案论证……………………………………………………………………2

2.3最优方案的选择…………………………………………………………………12

3工程设计计算………………………………………………………………………17

3.1深搅桩主要技术参数设计………………………………………………………17

3.2单桩竖向承载力标准值的设计计算……………………………………………17

3.3面积置换率………………………………………………………………………18

3.4桩数………………………………………………………………………………18

3.5下卧层强度验算…………………………………………………………………18

3.6沉降变形计算……………………………………………………………………19

4.施工技术方案设计…………………………………………………………………20

4.1施工方法设计……………………………………………………………………20

4.2施工机具…………………………………………………………………………20

4.3施工工艺…………………………………………………………………………23

4.4质量措施…………………………………………………………………………27

4.5劳动组织管理与工程概预算………………………………………………28

5.工程质量检测……………………………………………………………………30

5.1施工期质量检验……………………………………………………………30

5.2工程竣工后的质量检测…………………………………………………………30

6计算机程序设计……………………………………………………………………32

6.1程序说明…………………………………………………………………………32

6.2程序设计…………………………………………………………………………32

第二部分专题论文…………………………………………………………………35

第三部分英文及翻译……………………………………………………………………41

谢辞

第四部分附录

前言

我国地域广大，有各种成因的软土层，其分布范围广、土层厚度大。

这类软土特点是含水量大、空隙比大、抗剪强度低、压缩性高、渗透性差、沉降稳定时间长。

近年来根据工业布局和城市发展规划，经常需要在软土地基上进行建筑施工。

由于软土地基不良的建筑性能，因此需要进行人工加固。

昆明文华苑住宅小区位于西山区政府办公大楼西侧，场地地势平坦，地貌上处于昆明湖积盆地中西部。

根据场地的工程地质勘查报告，场地需进行地基处理，经设计计算，拟采用深层搅拌桩粉喷桩施工。

日本于1967年由运输部港湾技术研究所开始研制石灰搅拌施工机械，1974年开始在软土地基加固工程中应用。

近十多年来，石灰粉体喷射搅拌法加固软土地及技术在瑞典、芬兰、挪威、法国、英国、联邦德国、美国、加拿大等国家得到了广泛应用。

国内由铁道部第四勘测设计院于1983年初开始进行石灰粉搅拌法加固软土的实验研究，并于1984年7月在广东云浮硫铁矿铁路专用线上单孔4.5m盖板箱软土地基加固工程中使用，1985年4月通过铁道部技术鉴定，建议逐步推广使用。

后来相继在武昌和连云港用于下水道沟槽挡土墙和铁路涵洞软基加固，均获得良好效果。

我国铁道部第四勘测设计院于1985年开发成功石灰粉体喷射搅拌法后，在1988年与上海探矿机械厂联合研制成功GPP-5型粉体喷射搅拌机，并通过铁道部和地矿部联合鉴定后投入批量生产。

以后铁道部武汉工程机械研究所和上海华杰科技开发公司也先后生产出技能喷浆，又能喷粉，全液压步履式的PH-5和GPY-16型单轴粉喷桩机，是国内粉喷桩的施工长度可达到25m，1982年由铁四院和武汉空军雷达学院研制成功GS-1型气固两相粉体流量计，从而使粉体搅拌技术的计量更趋完善。

杭州市温州卢7号住宅楼改建工程和上海探矿机械厂铸钢车间厂房地基加固工程是国内采用水泥喷粉技术进行软基搅拌加固最早的两个实例。

进入90年代这项新技术在铁路、公路、市政工程、工业与民用建筑的地基处理工程中得到了广泛的应用。

1工程概况

1.1上部结构及载荷情况

昆明文华苑住宅小区2号楼位于西山区政府办公大楼西侧。

场地原为耕地及鱼塘，后期经人工堆填，地势较为平坦，地貌上处于昆明湖积盆地中西部。

该住宅楼为7层框架结构，基础型式为柱下弹性交叉条基，基础宽度B=1.80m，基础埋深为D=1.50m。

对差异沉降敏感，设计要求沉降量不大于100㎜。

建筑安全等级为二级。

1.2工程地质概况

各土层的主要物理力学性质指标如下：

①层：

人工填土，厚度0.90～4.5m，结构松散，主要由粘性土、碎石、砖等组成。

②层；粘土，层厚0.30～2.10，褐黄色，可塑状态，湿，天然含水量41%，r=18.2kN/m3,fk=150kPa,Es=5.5Mpa,C=48kPa,Ф=12º。

③层：

粘土，厚度1.50～5.20m，灰黑、灰黄、灰色，软塑状态，很湿，天然含水量47%,r=17.3kN/m3,fk=60kPa,Es=3.0Mpa,C=18kPa,Ф=8º。

④层；粉土，厚度0.50～3.50m，灰褐色，松散，饱和，天然含水量36%，有机质含量17%，r=19.0kN/m3,fk=80kPa,Es=4.0Mpa,C=16kPa,Ф=12º。

⑤层：

粘土，厚度3.00～4.80m，灰、兰灰、灰黑色，软～可塑状态，湿，天然含水量33%，r=18.5kN/m3,fk=120kPa,Es=4.5Mpa,C=26kPa,Ф=10º。

⑥层：

粉土，厚度0.40～2.50m，灰、灰褐色，稍密，饱和，天然含水量22%，r=19.5kN/m3,fk=140kPa,Es=6.0Mpa,C=18kPa,Ф=18º。

⑦层；粘土，厚度3.80～6.20m，灰、兰灰、灰褐、灰黑色，可塑状态，湿，天然含水量34%，r=18.7kN/m3,fk=140kPa,Es=6.0Mpa,C=36kPa,Ф=11º。

典型地质剖面图参见图1。

1.3水文地质条件

场地主要含水层为④层粉土层、⑥层粉土层，粘土层为相对隔水层，地下水为第四系土层中的上层滞水，微具承压性。

2工程方案论证及选择

2.1施工方案的初步选择

根据工程概况、工程地质概况和水文地质概况知，拟建场地为湖相沉积地区，地基土为中高压缩性深厚软土，其有机质含量较高，天然地基承载较低，含水量较大。

由于场地地下水含量丰富，且微具承压性，若采用沉管灌注桩、静压预制桩对地基进行处理，施工时如考虑不周，没有采取相应的措施，则大面积施工工程桩时，孔隙水压力过大且无法及时消散，挤压临近的工程桩，沉管灌注桩将会出现浮桩、断桩、偏桩现象，导致工程桩承载力不足；静压预制桩也会产生浮桩、偏桩现象，导致承载力不足，而且静压预制桩造价太高，不经济，因此不宜采用这两种桩。

在深厚软土中采用长桩，对一般建筑工程来说造价过高。

软土就地加固的出发点则是最大限度地利用原土，经过适当的改性后，作为地基，以承受相应的外荷载。

根据场地地基土的性质及分层情况，初步决定选择水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）、深层搅拌法和高压喷射法对地基进行处理比较