碎石桩复合地基算例(参考)
8#复合地基承载力计算书
4# 粉土0.722115.125# 粉质黏土4.320866# 细砂5.832185.67# 细砂6.6838253.84有效桩长17.504# 粉土0.812117.015# 粉质黏土4.720946# 细砂5321607# 细砂6.9938265.62有效桩长17.504# 粉土0.722115.125# 粉质黏土5.8201166# 细砂4.5321447# 细砂6.4838246.24有效桩长17.50275.12521.36271.01取孔点11计算，孔口绝对标高71.41m536.63土层 hi f si h i f s ∑h i f s15.12131.12540.5615.12取孔点10计算，孔口绝对标高71.42m土层 hi f si h i f s ∑h i f s17.01111.01桩径φ=400,桩底截面面积 Ap=0.1256m²,桩底截面周长 U=1.256m。
取孔点9计算，孔口绝对标高71.41m9#共有6个孔点，分别为：孔点9、孔点10、孔点11、孔点12、孔点13、孔点14。
土层 hi f si h i f s ∑h i f s101.12286.72建筑总高度H=90.35m，自然地面下埋深90.35/15=6.0.2m。
底板厚1.4m,则地下室层高5.1m，地下室底板建筑面层0.1m，基础底标高=-5.1-0.1-1.4=-6.6m。
防水层厚70mm，垫层厚100mm，褥垫层200mm，则桩顶标高为-6.97m（绝对标高为66.43m),自然地面下6.97-0.45=6.520m。
持力层为第7单元层细砂。
有效桩长17.5m,则桩底埋深=17.5+6.52=24.02m,即第7层土中，穿越土层第4、5、6、7层。
4# 粉土1.312127.515# 粉质黏土5.3201066# 细砂3.832121.67# 细砂7.0938269.42有效桩长17.504# 粉土2.512152.715# 粉质黏土2.620526# 细砂6.332201.67# 细砂6.0938231.42有效桩长17.504# 粉土1.312127.515# 粉质黏土4.620926# 细砂5.332169.67# 细砂6.2938239.02有效桩长17.50由式：f spk =λmR a /A p +β(1-m)f sk （7.1.5-2）计算:f spk =0.85*0.0870*710/0.1256+0.9*(1-0.0870)*110=508.4Kpa，取复合地基承载力505KPa 。
碎石桩桩间距及复合地基承载力的计算
0.8 米 1.26 米 1.356 米
一根桩分 担的处理 地基面积 的等效圆 直径
1.516054 米
220 kpa 0.4
3.5
110 kpa
桩土应 力比取2 ～4，原 土强度低 取大值， 反之取小 值。
7.4 Mpa 0.4
桩土应
力比，粘
土取2～
4，粉土
正方形
m=d²/de² =
0.3480652
矩形
m=d²/de² =
0.2784522
S=
1.2 米
S1=
1.2 米
S2=
1.5 米
面积置换 率 面积置换 率 面积置换 率 桩间距 矩形纵间 距 矩形横间 距
地基挤密 后要求达 到的相对 密实度， 取0.7～ 0.85
一根碎石 桩承担的 处理面积 碎石桩的 截面积 面积置换 率 碎石桩的 直径
一、振冲碎石桩间距的确定
1、松散粉土和砂土地基
等边三角形布置
S=0.95*ξ*d*SQRT((1+e0)/(=
1
d=
0.8 米
e0=
0.7
e1=
0.5
碎石桩间 距
修正系数考虑振动下沉密实作用时 碎石桩直 径 地基处理 前孔隙 比，可按 原状土样 实验、动 探静探确 定 地基挤密 后要求达 到的孔隙 比
最大、最小孔隙比可按《土工试验方
Dr1=
0.8
2、粘性土地基 等边三角形布置
正方形布置
S=1.08*SQ RT(Ae)= S=SQRT(Ae )=
1.210678 米 1.120998 米
Ae=Ap/m= 1.256637 平方米
复合地基计算公式和处理范围汇总表
15.2.7
15.2.8
15.2.1处理范围应大于基底面积对一般地基，在基础外缘应扩大1~2排桩，并不应小于基底下处理土层厚度的1/2。
半刚性
水泥粉煤灰碎石桩法
9.2.5、9.2.6、9.2.7
9.2.8
9.2.1水泥粉煤灰碎石桩可只在基础范围内布置。
夯实水泥土桩法
10.2.5、10.2.6
复合地基计算公式和处理范围汇总表
名称
承载力特征值
压缩模量
处理范围
柔性
振冲法
7.2.8
7.2.9
7.2.1当用于多层建筑和高层建筑时，宜在基础外缘扩大1~2排桩。
砂石桩法
8.2.8
8.2.9
8.2.4砂石桩处理范围应大于基地范围，处理宽度宜在基础外缘扩大1~3排桩。
石灰桩法
13.2.9
13.2.10
13.2.4石灰桩可仅布置在基础底面下，当基底土的承载力特征值小于70kPa时，宜在基础以外布置1~2排围护桩。
10.2.7
10.2.2夯实水泥土桩可只在基础范围内布置。
水泥土搅拌桩法
11.2.3、11.2.4
或
11.2.9
12.2.7可只在基础平面范围内布置。
高压喷射注浆法
12.2.2、12.2.3或 Nhomakorabea12.2.7
地区经验
12.2.6竖向承载旋喷桩的平面布置课根据上部结构和基础特点确定。独立基础下的桩数一般不少于4根。
碎石桩计算书
碎石桩计算书
工程概况:
1. 本工程±0.000详建筑图。
2. 本工程采用"挤密碎石桩(干振)”加固基础,各桩均为复打桩,理论直径为ф533。
3. 根据淮北市金地泉建设勘察有限公司提供的《淮北市方舟机械设备制造有限公司新建厂区岩土工程勘察报告》(详勘2011-04037)。
本工程需加固的地基土共分三层(见下图),有效桩长约L=7米,桩顶相对标高在原自然地坪.桩底部入4层土不少于1500mm。
4. 参考与本工程地质条件基本一致的本地区其他工程同桩型加固资料,加固后碎石桩体(复打)承载力(f pk)不小于350KPa.复合地基承载力特征值(f spk)不得小于150KPa。
计算：
1、根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）中
F spk=[1+m(n-1)]f sk (7.1.5-1)
m面积置换率=0.52/1.132=0.196
n复核地基桩土应力比取3
f sk处理后桩间土承载力特征值取110kpa
F spk=[1+m(n-1)]fsk =（1+0.196×2）×110=153kpa。
CFG桩复合地基处理计算
水泥粉煤灰碎石桩（CFG 桩）复合地基方案计算工程实例:本工程回填土较厚，拟采用CFG 桩复合地基。
基础底面的桩间图地基承载力为70KPa 。
CFG 桩直径为500，采用C25混凝土浇筑，单桩竖向承载力特征值为450KN ，单桩承载力发挥系数取λ=0.9，桩间土承载力发挥系数取β=0.8，要求处理后的地基承载力为180KPa 。
根据《建筑地基处理技术规范》7.1.5-2 对有粘结强度增强体复合地基应按下式计算：sk pa spk f m A R m f )1(-+=βλ A p =3.14×0.5×0.5÷4=0.19625m 20.0617670)1(8.019625.04509.0180)1(=⇒⨯-⨯+⨯⨯=⇒-+=m m m f m A R m f sk p a spk βλ 面积置换率m ＝d 2/d 2e ；d 为桩身平均直径（m ），等边三角形布桩d e ＝1．05s ，正方形布桩d e ＝1．13s 当采用三角形布置时， 1.90m s m 92.1CFG )05.1(5.006176.022==⇒==取桩间距s s m 当采用正方形布置时， 1.70m s m 78.1CFG )13.1(5.006176.022==⇒==取桩间距s s m 根据7.1.6条有粘结强度复合地基增强体桩身强度应KPa KPa A R f p acu 7.825419625.04509.041000254=⨯⨯≥⨯⇒≥λ 规范条文：根据《建筑地基处理技术规范》7.7.1水泥粉煤灰碎石桩复合地基适用于处理黏性土、粉土、砂土和自重固结已完成的素填土地基。
7.7.2水泥粉煤灰碎石桩复合地基设计应符合下列规定：1 水泥粉煤灰碎石桩，应选择承载力和压缩模量相对较高的土层作为桩端持力层。
2 桩径：长螺旋钻中心压灌、干成孔和振动沉管成桩宜为350mm～600mm泥浆护壁钻孔成桩宜为600mm～800mm；钢筋混凝土预制桩宜为300mm～600mm。
CFG复合地基计算
3
4
5
5、 fspk=0.5λmRa/Ap+β(1-m)fsk= 441.877551 kPa
6
式中:fspk
复合地基承载力特征值（kPa）
7
m= 0.081632653 面积置换率
8
AP= 1.1304
桩的截面积（m2）
9
β= 0.9
桩间土承载力折减系数
fsk= 200
处理后桩间土承载力特征值（kPa）
不大于30mm
。
4、 复合地基（CFG）桩长14.0米，桩端持力层为第③层，桩端端阻力为2200kPa，
桩底标高为-18.7米。
设 计 人：
单位名称
说明（红颜
色部分为设
日期
计人员填
de=1.05s，等边三角形布 （i表示第1层至第桩n） 层）
7.2.8-2 9.2.6
名称 ±0.00 强夯起始面 强夯结束
Ra=upΣqsili+qpAp= 9574.488 kN
（其中de=1.05s，等边三角形布 （i表示第1层至第桩n） 层）
单桩竖向承载力特征值（kN）
up= 3.768
桩的周长（m）
i
AP= 1.1304
桩的截面积（m2）
1
qp= 2200
桩端端阻力特征值（kPa）
2
Σqsili= 1881
i表示第1层土至第n层土
λ= 0.8
单桩承载力发挥系数
三、设计说明
1、 经计算的得出处理后地基承载力特征值取fspk=200kpa,此值仅供参考。
地基处理施工完成后，甲方应委托具有复合地基检测资质单位进行现场
复合地基载荷试验确定其值。
2、 施工图见复合地基处桩布置图
浅谈水泥粉煤灰碎石桩复合地基的承载力计算
水泥粉 煤灰 碎 石桩 简 称 Ｃ Ｇ 桩。它 是 由水 泥 、 煤 灰 、 Ｆ 粉 碎 ％ ， ｑ 分别为桩周第 ｉ 土的侧阻力 、 层 桩端端 阻力 特征值 ，Ｐ ， ｋ ａ 按 石、 石屑和砂加水拌和形成 的高粘 结强度桩 ， 和桩间土 、 垫层一 建筑桩基技术规 范有关 规定取值 ； 褥 ｚ为第 ｉ 层土的厚度 ， 。 ｒ ｎ
也可 承受水平 荷载 。众所 周知 ， 桩是 一种细长 杆件 ， 它传递水 平 桩径长度的范 围内传递荷 载 ， 超过此 长度 ， 增加桩 长 ， 承载力提 高 荷载 的能力远远小于传递垂直荷载能力 ， 设计时采 用桩基让桩 承 不显著。而 Ｃ Ｇ桩可充分利用桩 间土的承 载力 ， 同作用 ， Ｆ 共 并可 受垂直荷载是扬其长 ， 承受水平荷载则是用其短 。 传递荷载到深层地基中去 ， 具有较好 的技术性能和经济效果 。 Ｃ Ｇ桩复合地基通过褥垫层把桩和承 台（ 础） 开 ， Ｆ 基 断 改变 了
所 参与工作。２ 减少基础底面的应力 集中。３ 褥 垫层厚度可 以调整 垫层 厚度 增大而减 小 ， 以设计时可通过 改变褥垫层厚 度调整桩 ） ） 土水 平荷 载分担 比。 桩土荷载分担 比。４ 褥垫层厚度可 以调整桩 、 ） 土水平荷载分担 比。
２ Ｃ Ｇ桩 复合 地基 承载 力计算 Ｆ
１ 基础底 面摩 阻力 Ｆ ； ） 础两 侧面 的摩阻力 ，２ 基 提高既有挤密又有置换 ； Ｃ Ｇ桩用于不 可挤密 的土时 ， 当 Ｆ 其承 载 分力与 Ｑ 平衡 ： ） Ｆ１３ 与水平荷 载 Ｑ 方 向相反 的土的抗力 Ｒ。 和基底与褥垫 ；） 力 的提高只是置换作用。
１３ 褥 垫层作 用 ．
理论 ”就是为调动桩间土承载能力面形成 的新 的设计思想。 ， 在桩基 中， 只能存在 向下 刺入的可能 。当承台承受垂直荷 桩
CFG__水泥粉煤灰碎石桩法 计算例题 解析剖析
第九章水泥粉煤灰碎石桩法9.1概述水粉煤灰碎石桩，英文名Cement Fly-ash Gravel Pile即CFG桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的可变强度桩。
通过调整水泥掺量及配比，其强度等级在C15-C25之间变化，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。
水粉煤灰碎石桩和桩间土一起，通过褥垫层形成水粉煤灰碎石桩复合地基共同工作，故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。
水粉煤灰碎石桩一般不用计算配筋，并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价。
水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。
对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。
水泥粉煤灰碎石桩应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层。
9.2加固机理CFG桩加固软弱地基，桩和桩间土一起通过褥垫层形成CFG桩复合地基。
如图9-1所示。
此处的褥垫层不是基础施工时通常做的10cm厚的素混凝土垫层，而是由粒状材料组成的散体垫层。
由于CFG桩系高粘结强度桩，褥垫层是桩和桩间土形成复合地基的必要条件，亦即褥垫层是CFG桩复合地基不可缺少的一部分。
图9-1 CFG桩复合地基示意图图9-2 σσ/与褥垫厚度关系曲线p s其加固软弱地基主要有三种作用：1)桩体作用；2)挤密作用；3)褥垫层作用。
(1)桩体作用CFG桩不同于碎石桩，是具有一定粘结强度的混合料。
在荷载作用下CFG 桩的压缩性明显比其周围软土小，因此基础传给复合地基的附加应力随地基的变形逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象，复合地基的CFG桩起到了桩体作用。
据南京造纸厂复合地基载荷试验结果，在无褥垫层情况下，CFG桩单桩复合地基的桩体应力比n=24.3～29.4；四桩复合地基桩土应力比n=31.4～35.2；而碎石桩复合地基的桩土应力比n=2.2～2.4，可见CFG桩复合地基的桩土应力比明显大于碎石桩复合地基的桩土应力比，亦即其桩体作用显著。
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碎石桩加固地基设计计算示例
一、设计资料
1、工程概况
某高速公路有一段长度360 m的软土地基。
设计路堤高度4.00 m，顶面宽度28 m，路堤边坡坡比为1:1.5。
为保证地基承载力以及路堤稳定性和沉降满足工程要求，试对该路段软土地基进行加固设计。
2、工程地质概况
1）地形地貌概况
该路段位于冲积平原区，地势低平开阔，地下水位高，埋深0.6～1.0m，地表洼淀、苇塘密布，排灌渠道纵横交织。
2）工程地质条件
(1)成因类型与土质特点：本区属河、海、湖相交替沉积区。
地基可压缩性高，承载力低，抗剪能力差，排水固结慢，有机质含量高，属典型软土地基。
旱季勘察水位约为2m，秋季水位约为1m（部分区段仅为0.6 m）。
(2)土层及试验指标：如表1。
表1 土层及其土工试验指标值
二、一般设计
（1）加固方法：采用振动沉管碎石桩
．．．．．．．复合地基加固。
（2）加固范围：在路堤两边外缘扩大2～3排桩。
（3）桩位布置：采用等边三角形布桩形式。
（4）加固深度：根据土层的分布特征（如表1），第5层土相对于前两层土性质较好，因此，初步选定加固深度穿过土层④到土层⑤顶面，即取H
=17.0 m 。
（5）桩径：根据地基土质情况和成桩设备等因素确定，桩径为0.5 m 。
（6）面积置换率m 和桩距l ：碎石桩复合地基一般m ＝0.15～0.4，本例路堤高度不是很高，荷载相对较小，可先取m ＝0.20进行计算。
∵ ， 1.05 e d l =(等边三角形布桩)
已知桩的直径d p 和面积置换率m ，则可反算出桩的间距l ＝1.06m 。
可初步设计l = 1.10m ，此时的m = 0.19，整个加固区所需桩数为13193根。
（7）材料：可就地取材，可使用卵石、砂砾石材料，含泥量不大于5％，常用的粒径为2～5cm ，最大不超过8cm 。
（8）垫层：基础底面与碎石桩复合地基顶面之间应铺设30～50cm 厚度的碎(砂)石垫层，分层铺设，振动密实。
三、承载力验算
（1）单桩承载力f p,k ：可按下式计算
452p ϕ⎫+⎪⎭式中，K 为安全系数，一般取K ＝2.0；φp 为碎石桩的内摩擦角，据统计φp ＝35︒～45︒，计算时可取其平均值φp =38︒；c u 为碎石桩加固范围内桩间土的不排水抗剪强度，对于多层土，可按厚度加权平均值求出，得c u ＝29.29kPa 。
代入公式有
3845369.38 kPa 2⎫+=⎪⎭
（2）复合地基承载力f sp,k ：按下式计算
()sp,k p,k s,k 1f mf m f λ=+-
式中，f s,k —桩间土天然地基承载力标准值，kPa ，可近似取用处理前地基土的承载力标准值，对多层土可取加权平均值，即有f s,k ＝60.59 kPa ；
λ —桩间土承载力发挥系数，与桩、土的强度以及桩的破坏形式等有关，对于碎石桩复合地基，可取λ＝1.0。
代入上式，有
()sp,k 0.19369.38 1.010.1960.59119.26 kPa f =⨯+⨯-⨯=
（3）作用于地基上的荷载p ：路堤实际高度H D =4.0 m ，加上汽车荷载近似换算高度1.0 m 。
取路堤填土重度为20kN /m 3，则路堤作用于地基上的实际荷载为p ＝100kPa 。
所以，p ＜f sp,k ，满足设计要求。
于是，可取置换率m ＝0.19、桩间距l ＝1.1m 作为最终设计值。
四、沉降验算
地基总沉降S ＝加固区压缩量S 1+下卧土层压缩量S 2。
（1）S 1按复合模量法计算。
先求复合模量E c
c s [1(1)]E m n E =+-
式中，E s 为桩间土的压缩模量，按土层厚度加权平均求得E s ＝4.35MPa ；
n 为桩土应力比，与荷载水平、桩土模量比和面积置换率、原地基土强度、桩长、固结时间和垫层性质等因素有关，一般n ＝2～4，取n ＝4.0。
于是，可得复合地基的压缩模量E c =6.83MP 。
然后，按分层综合法计算得S 1=226.50mm 。
（2）S 2采用应力扩散法计算。
取应力扩散角θ＝20︒，最终计算得加固区下卧层压缩量S 2＝214.25mm 。
于是总的沉降S =S 1+S 2=226.50+214.25＝440.75(mm )
五、稳定性计算
依据《公路软土地基路堤设计与施工技术规范(JTJ 017-96)》规定，对于一般性工程，可用综合抗剪强度指标按毕肖普法计算。
本例按下式确定
c s p c s p (1)tan tan (1)tan c c m mc m m ϕϕϕ=-+⎧⎪⎨=-+⎪⎩
加固区土体未加固时平均粘聚力29.29=u c kPa ，平均摩擦角0=u ϕ；桩体的粘聚力c p =0，φp =38ﾟ。
由上式可计算得：
c sp =23.72kPa ，tan φsp =0.15
再利用优化计算方法，按简化毕肖普法计算路堤边坡稳定性安全系数值为1.84，大于规范要求的1.4。
满足工程要求。