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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。
土木工程专业毕业设计任务书
一、设计题目：恒利小区小高层住宅楼设计
依据城市发展和城市规划的需要，南方某市恒利置业有限责任公司拟于2008年在市丝绸路一地块开发恒利小高层住宅小区。
二、开题报告
开题报告的要求:
1. 住宅楼的建筑结构类型及优缺点分析,
2. 住宅楼的功能设计要点及拟解决的关键问题,
3. 住宅楼拟定的建筑结构技术设计方案（包括流线组织及消防、安全设计）,
4. 本设计的基本设计思路及特点创新处，
5. 已收集的住宅楼的相关资料情况，
6. 可预见的设计成果，
7. 设计进度安排。
三、设计条件
1、建筑基地
如下图所示：
2、水文地质资料
地形概况：拟建场地内地形平整，地面标高在30.000-30.500之间；
地下水位：钻探毛标高为28.000m处未见地下水；
钻孔位置和地质剖面图见地质剖面布置图和钻孔位置平面布置图：
承载力特征值
土层：自上而下为 ①人工填土，厚约3.0m ，地基承载力特征值f=60kN/㎡②粘性土，厚约5.0-7.0m ，地基承载力特征值f=250kN/㎡③粉砂，厚约15m 。
地基承载力特征值f=280kN/㎡3、场地条件抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g 设计地震分组为第一组。
拟建场地地形平坦，II 类场地；（本部分选做）4、气象资料 该地区主导风向全年为西北风，夏季为东南风，基本风压与基本雪压分别为
200.35kN/m W So=0.2KN/m2常年气温差值：约38℃；
5、施工条件和能力模板采用定型组装钢模，脚手架采用扣件钢管脚手架；材料运输条件：各类材料由公路运到工地；设备条件：有各类塔吊、井架、混凝土、砂浆搅拌机等供工地选用。
水电条件：照明、动力电可从主要马路接入，上下水均可与市政管网接通。
材料供应情况：灰砂砖：重度；315~17/KN m 水 泥：重度，袋装压实；316/KN m 水泥砂浆：M5-M10，重度；320/KN m 粘 土：重度；318/KN m 素混凝土：C20-C50，重度；322~24/KN m 钢 筋：I 级、II 级、III 级，建议推广使用新III 级钢筋；四、建筑规模与要求1、建筑规模拟建住宅楼为永久性建筑。
根据市规划局批准的住宅建设规划报告，该住宅楼的总建筑面积控
制在6000左右，建筑层数为九~十层。
结构形式为钢筋混凝土框架结构，每平米造价控制在2m 1700元以内。
2、建筑功能要求要求如下：（1）住宅层要考虑设计二种户型，如：三室二厅110~140、三室一厅90~120和两室一厅2m 2m 85~105，同时总的单元数2~3个，各主要用房的面积、高度及采光、通风、朝向、遮阳等问题2
m 均要满足规范要求；（2）电梯井1~2个，消防楼梯间1~2个，电梯井、楼梯、走廊等设计应满足规范要求，楼梯间开间尺寸≥2.4m，安全疏散和防火应满足国家防火规范要求；（3）屋顶为上人屋顶，设计屋顶花园、女儿墙及排烟管；（4）按国家有关规范满足消防及其他要求，按规范设置伸缩缝和沉降缝。
3、建筑轴线尺寸及标高建议建议各层层高为2.8m ；住宅楼柱距轴线尺寸建议取3.9m ，4.2m ，4.5m ，4.8m ；跨度轴线尺寸建议取6.0m ，6.9m ，7.2m ，7.5m ；若设计内廊式框架，则内廊跨度尺寸建议取2.7～3.0m ；室内外
高差取0.15～0.45m ；室内首层地面±0.00的绝对标高为30.500m 。
五、设计内容1、建筑部分在建筑方案的基础上，进行建筑、结构、基础的施工图设计以及施工组织设计。
完成图纸和设计说明书，其内容如下：
（1）底层平面图 1：100
（2）标准层平面图 1：100
（3）顶层平面图 1：100
（4）屋顶平面图 1：200
（5）立面图（南北向立面各一个、东西向立面只要选画一个） 1：100
（6）剖面图1—2个（选择特征位置及楼梯间剖切） 1：100
（7）节点详图2—3个（檐口必画） 1：10～20
2、结构部分
选取一具有代表性的单元进行内力分析及截面设计，包括一榀横向框架结构设计及柱下独立基础设计，现浇楼梯设计，同时完成具有代表性的连续梁、现浇板、悬臂梁板（如天沟或雨蓬）、等任选一个构件的计算。
结构形式为现浇框架，屋盖和楼梯也采用现浇。
抗震设防烈度为7度（说明：本地为6度抗震设防烈度，具体工程要求7度抗震设防烈度。
设计地震分组为第一组）（本部分选做）
结构设计建议说明
绘制施工图，内容为：
①底层、标准层、顶层及屋顶结构平面布置图（1:100）。
②基础平面图（1：100）、基础大样图（1:20—50）。
③一榀框架的配筋图（1:20—50）。
④作了结构计算的构件（现浇板、悬臂梁板、楼梯等）配筋图（1:20—50）。
3、施工组织设计部分
要求完成单位工程施工组织设计，一个主要的施工过程设计。
（1）单位工程施工组织设计的要求
a.拟订施工方案
b.编制单位工程施工进度计划
c.单位工程施工平面图
（2）施工过程设计
施工过程组织设计要求在基础（含土方）工程施工和主体结构施工中任选一个进行设计，具体内容及要求：
a.计算工程量。
b.选择施工方法，确定施工顺序，选定各种机具设备并计算台数。
c.进行有关施工过程的平面布置。
d.整个工程的进度安排，要求绘制横道图。
e. 基础（含土方）或主体工程要求绘制网络图。
f.拟订技术、质量、安全措施。
六、设计成果
1、设计说明书
（1）中英文工程概况；
（2）建筑设计说明书
（3）结构设计说明书
（4）结构计算书
（5）施工组织设计说明书
（6）工程量计算
2、设计图纸
（1）建筑施工图
（2）结构施工图
（3）施工平面图1张，施工进度计划1张
注：要提交全套图纸的打印图
七、参考资料
1. 中华人民共和国国家标准，《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001，中国建筑工业出版社，2001年
2. 中华人民共和国国家标准，《房屋建筑制图统一标准》 GB/T50001-2001，中国建筑工业出版社，2001年
3. 中华人民共和国国家标准，《总图制图标准》 GB/T50103-2001，中国建筑工业出版社，2001年
4. 中华人民共和国国家标准，《建筑制图标准》 GB/T50104-2001，中国建筑工业出版社，2001年
5. 中华人民共和国国家标准，《建筑结构制图标准》 GB/T50105-2001，中国建筑工业出版社，2001年
6. 中华人民共和国国家标准，《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002，中国建筑工业出版社，2002年
7. 中华人民共和国国家标准，《建筑抗震设计规范》 GB5001l-2001，中国建筑工业出版社，2001年
8. 中华人民共和国国家标准，《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002，中国建筑工业出版社，2002年
9. 中华人民共和国国家标准，《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，中国建筑工业出版社，2001年
10. 中华人民共和国行业标准，《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002，中国建筑工业出版社，2002年
11. 《建筑施工手册》（第三版）
12. 中华人民共和国行业标准，《中南地区通用建筑标准图集》
13、《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》；JGJ3—916；
14、《地基基础设计规范》GBJ3-88；。
