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摘要：近20年来，CFG桩复合地基技术在我国的应用有了迅猛的发展，在适宜的上部结构及适宜的地质条件下，能够大幅提高软土地基的承载力，并具备较小的地基变形特性的CFG桩复合地基处理技术，以其施工方便，造价低廉，检测费用相对较低，能够大幅降低基础部分工程造价，在软土地区得到越来越多的应用。本文介绍了CFG桩复合地基的承载机理和特性，并通过对平阳县一实际工程的CFG桩复合地基设计，计算证明了此种地基处理形式的有效性，为在温州地区推广CFG桩的应用打下了坚实的基础
关键词：CFG桩；复合地基；地基处理
CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）复合地基是由水泥、粉煤灰及碎石，按照一定比例加水拌合，制成一种高粘性强度的桩体、桩端土和垫层共同作用的复合地基，是一种较新的地基处理技术。CFG桩复合地基通过褥垫层与基础相连，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大，桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承受的荷载。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，再加上CFG桩不配筋，桩体可利用工业废料粉煤灰作为掺合料，大大降低了工程造价。因此，该技术在地基处理中得到了广泛应用。
1 工程概况
本工程为平阳县腾蛟镇第一小学西北侧拟建商住楼项目，该工程由3幢16F、2幢17F高层住宅楼（1# - 5#楼，局部为2F裙房，建筑高度48.0-49.7m）、1F商业用房及1层地下室组成。总建筑面积为50340㎡，其中地下室面积为10460㎡，主要建筑功能为车库。
2 地基基础设计
2.1 地质资料
本工程位于平阳县腾蛟镇第一小学西北侧，拟建场地现为耕地，西北侧、南侧局部地段为小水塘，东南侧、西侧局部地段堆填有卵石素填土，局部地段堆填有建筑及生活垃圾，场地地势较为平坦，本区地貌分区属浙东南沿海平原，拟建场地地貌为堆积地貌冲洪积平原。根据地基土组成及性状，在勘察深度内，场地地基土自上而下可分以下4个工程地质层组，细分为9个工程地质层，工程地质剖面见图1，地质主要物理力学指标见表1所示。
2.2地基基础方案选择
本工程基础埋深约3.2m，基底持力层为④3-1卵石层，持力层以下存在⑨1砾砂层和⑨2粉质黏土层为软弱下卧层，持力层地基承载力特征值约为300 kPa，经验算，软弱下卧层地基承载力均可满足纯地下室部分的地基承载力要求，故纯地下室部分拟采用天然地基方案1，但软弱下卧层承载力不能满足高层部分地基承载力要求，而且高层与纯地下室沉降差异较大，若采用天然地基，则沉降变形不能满足规范要求。因此，高层部分必须采用适宜的方法对其进行处理，保证地基承载力和沉降同时满足规范要求。
根据地质勘察报告，拟建场地可采用桩基础，桩型可采用钻（冲）孔灌注桩基础，以⑩3中等风化凝灰岩作桩端持力层。但考虑到拟建建筑特点及场地岩土工程地质条件、工程造价和施工工期等，高层部分采用CFG桩地基处理方案2，以⑩1全风化凝灰层作为CFG桩端持力层。
2.3 CFG桩设计
本工程CFG桩采用桩径500mm，桩长20米，单桩承载力特征值为860 kN，桩体采用强度等级为C25商品混凝土。CFG桩布置按桩间距3m等边三角形布桩，5#楼桩位布置图如图1所示。
2.4 褥垫层设计
本工程桩顶铺设200厚褥垫层，褥垫层材料选用中砂、粗砂和碎石，最大粒径不大于30mm。褥垫层虚铺后应采用静力压实法分层予以夯实，夯填度不得大于0.9。复合地基设计中，基础与桩和桩间土之间设置一定厚度的散体粒状材料组成的褥垫层很重要，对复合地基受力影响很大。若不设置褥垫层，复合地基承载特性与桩基础相似，桩间土承载力难以发挥，不能成为复合地基。基础下设置褥垫层，对于调整桩土相对变形，保证桩土共同作用是极为有效的。
2.5 基础设计
本工程基础形式采用平板式筏基，高层部分基础筏板厚1200mm；纯地下室部分底板厚500mm，由于柱下荷载较大，按冲切取板厚800mm。主楼与纯地下室部分基础底板做平，纯地下室部分用砂石回填，以满足纯地下室抗浮要求。基础剖面图如图2所示。
本工程采用CFG桩地基处理方案后，经计算高层部分绝对沉降量约60mm，高层部分和纯地下室部分的沉降差约40mm，均满足规范要求。
3CFG桩施工方案
根据地质勘察报告和现场实际情况，采用长螺旋钻机成孔，泵送混凝土灌注的施工方案，该方案边提钻边泵送混凝土灌注，可加快施工进度，保证施工工期。CFG桩具体施工工艺流程如下：
1）整平场地，测定场地高程。
2）根据设计图纸放桩位。
3）钻机就位，进行成孔施工，根据场地地质情况，合理调整钻进速度。
4）钻机成孔后，由钻杆泵送混凝土至孔底，边提钻边泵送，直至孔顶。
在此施工过程中，钻机司机应与混凝土泵送人员紧密配合，指挥泵送人员开泵或停泵，以免造成堵管、超灌和少灌。停灌面应不少于设计桩顶标高600mm。
5）桩顶混凝土达到一定龄期后，即清理桩间土，并凿除桩头。
6）基底验槽合格后，铺设褥垫层。
图3 钻机施工现场
4 结束语
1）CFG桩桩体取材方便，且不配筋，充分发挥了桩间土的承载力，具有地基承载力高、变形小、稳定快、施工简单易行，机械化程度高，施工速度快，地质适应性强、不受季节影响、经济效益明显等特点。
2）以实际工程为例，通过计算证明，采用CFG桩复合地基使地基承载力得到大幅提高，地基沉降变形得以很大程度的减少。
参考文献：
[1]GB 50007-2011 建筑地基基础设计规范 [S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2]JGJ 79-2012 建筑地基处理技术规范 [S]. 北京：中国建筑工业出版社，2012.
[3]朱炳寅，娄宇，杨琦. 建筑地基基础设计方法 [M] . 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2013.
论文作者:胡先之
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/14
标签：地基论文; 褥垫论文; 地下室论文; 工程论文; 基础论文; 场地论文; 承载力论文; 《基层建设》2017年第7期论文;