摘要：在对于特别的工程地质情况的地基处理中，CFG桩复合地基处理技术对于特殊的地基中的应用，需对CFG桩复合地基进行试验与检测，得出结果需满足CFG桩复合地基承载力与沉降是否达到设计要求。该文章对于CFG桩复合地基在工程地基的应用中的一些较为常见的问题给予相应的介绍，并对问题进行分析与解决。
关键词：CFG桩；复合地基；软弱地基；桩基
随着城市化进程的不断进步，工程建设发展非常迅速且对社会发展显得极其的重要，工程建设在发展中，涉及的工程地质情况各种各样，对于建筑地基处理措施也随着工程建设的发展也变得多样化。在地基处理措施中，CFG桩复合地基处理措施的应用也逐渐普遍，CFG桩简称水泥粉煤灰碎石桩，该方法源于碎石桩加固地基法中发展、延伸的一种方法。CFG桩在复合地基加固的原理是加强碎石桩的刚度，使其加强了桩整体的抗侧阻力能力，还加强了桩端承载力，再对土层设置垫层的形式，加强桩间土的承载力，使得形成一个复合地基群，大大增加了地基的承载力。本文主要简述CFG桩在复合地基的应用，并参考工程实例对其进行分析与探讨。
1 工程概况
某工厂作业厂房的建设工程中，整个厂房除去建筑自重已外，自身的设备机械自重偏大，该建筑上部结构采用框架结构。对其地质分析，该建筑地基属于较为软弱的地基，且考虑厂房自身需求分析，该工程的地基处理方式较适宜用CFG桩复合地基处理技术。该地基使用CFG桩加固地基土层，该地基加固工程CFG桩总桩数为1788根。复合地基承载力设计值为240kpa。地基加固工程CFG桩成孔方式采用长螺旋钻成孔，成桩方式为管内泵压混合料灌注。桩身混凝土设计强度为C25；垫层采用5～10mm碎石，铺设厚度为300mm。该建筑的工程地质情况如下表1。
CFG桩平面布置形式采用正方形布置。在对于桩平面布置时，应对桩的受力情况进行分析，考虑受力的合理性，由于桩间的土应力σ会与桩间产生附加应力，增大桩的阻力，合理应用该原理，可以更为合理的应用工程材料。该地基加固工程CFG桩设计长度为14m左右，桩径均为400mm。CFG桩复合地基处理技术中，水泥粉煤灰碎石桩的自身强度与桩的布置形式是整个复合地基承载力主要影响因素。CFG桩的主要组成成分为水泥、粉煤灰、碎石、石屑、沙，这些材料与水进行混合搅拌形成高粘结强度桩，并且CFG桩与桩间土和垫层形成了复合地基。水泥粉煤灰碎石桩与垫层结合，复合地基通过垫层连接，这样的布置形式可以保证复合地基的受力均匀，使软硬桩间土始终都能参与受力，地基土的承载力不均得到解决；桩体本身的强度与模量与桩间土差异较大，在受力作用下，桩顶应力与桩间土表面应力不同，这时桩顶的垫层材料在受力的同时会挤向周围的桩间土，形成力的均匀传递，这样保证在任意受力情况下桩与桩间土之间始终参与受力工作。CFG桩复合地基技术在工程应用中拥有较多的优势，以上是其主要的受力优势，且在材料的调配上，CFG桩复合地基技术对于桩体材料是可以进行调配变化的，且CFG桩不需配筋，对于工业废渣也可以进行合理利用，对于整个地基加固工程的造价，得到大大的降低。
在CFG桩复合地基中，地基与基础的连接形式是整个复合地基的重中之重。CFG桩复合地基桩顶的垫层的设置是该复合地基加固技术的核心。所以，在铺设垫层时，对于材料的选用需要严格控制，采用散体粒状材料，颗粒的粒径需控制在一定规格内。垫层的作用对于复合地基与基础的受力传递极其重要，垫层能保证了地基土之间的受力均匀与受力传递的受力均匀。
2 复合地基施工中质量问题与处理措施
堵管是复合地基桩成孔方式为长螺旋钻孔、管内泵压混合连灌注成桩技术的主要问题之一。堵管会直接影响整个CFG桩施工的运作，增加成本，浪费材料。给复合地基的施工带来很大的困难。堵管的原因主要是因为混合料的选用与混合料配合比，当混合料中的细骨料与粉煤灰用料不准确时，会对混合料整个的和易性产生影响，从而出现堵管现象。对于该问题的处理措施为，严格控制配合比，混合料的质量需要进行把关。必要时，需从新进行的配合比试验进行确定配合比，水泥粉煤灰碎石桩粉煤灰的参合量控制在70～90kg/m³，坍落度控制在160～200mm之间。除去混合料配合比问题外，对于施工的操作不当也经常引起堵管等问题。在进行泵送混合料时，在钻杆内管与输送管混合连续时提起钻杆，如果提钻的时间较晚，就容易产生堵管。在冬季施工时，混合料输送管及各管需要进行防冻保护，由于冬季的温度较低，混合料的水分容易产生冻结，这样就容易产生堵管。所以，需对混合料的管道进行防冻保护，必要时，冬季施工对其添加的水进行加热处理，提高混合料的温度，添加的水温不宜超过60摄氏度，且在混合料的灌注的需要尽快完成。在混合料灌注施工过程中，机械的设备缺陷也可能造成堵管，比如，弯头的曲率半径不合理，混合料在泵送中容易在弯曲管道中产生堵管，且弯头与钻杆的连接需要平缓的连接，不能垂直连接，泵送的管需要有一定的刚度，保证不会产生过弯的变形；对于设备需要进行定期的清理与保养，这样才能避免设备缺陷造成堵管。
窜孔是CFG桩在施工中容易产生的问题，由于被加固土层在粉土及细沙以及在钻孔的钻杆对于土体的扰动使土体的形态液化，产生窜孔。避免该问题的主要方法有：复合地基打桩施工前，应对工程进行试验，试桩根数不少于2根，并对成桩试桩进行检测、取芯。检查试桩的密实度、强度、桩身物理性等。从中发现问题后，及时更正施工工艺。对于复合地基桩施工，采用隔桩、跳桩的方法进行桩施工。对于地基加固工程的地质情况进行分析，合理的设置桩的布置形式，桩间土的间距也是影响窜孔的重要原因。
桩头空芯是复合地基施工过程的常见问题，它主要由于设备排气阀门不能正常工作所致。在钻机成孔时，管内的空气是用排气阀将空气排出，若排气阀堵塞，就会导致管内空气未排仅，桩体存气，产生空芯。避免这种情况的措施是按规定时间内进行排气阀的检查，发现问题及时解决。
3 CFG桩复合地基的试验与检测
3.1 复合地基检试验
对于CFG桩复合地基的施工工艺与复合地基的加固是否满足要求的试验，对比设计与施工数据，进行复合地基静载试验，对该工程进行一点三桩与三根单桩静载试验。一点三桩复合地基静载试验最大试验荷载为360t，单桩试验分布为60t、40t、20t，试验进行按规范要求进行。静载试验结果表明，静载试验曲线属于渐进型曲线，静载试验曲线满足规范要求，满足设计要求。
3.2轻便触探试验
复合地基在施工前的承载力与施工后的承载力变化进行对比。复合地基施工完工后，对复合地基场地布置5～8个点对其进行轻便触探点试验。按照规范要求进行试验，得出试验数据。对数据进行分析，CFG桩复合地基处理的软化地基后，对于桩间土浅层土的承载力试验结果是不低于120kpa，对比施工前，地基承载力有明显的提高。
4 结语
复合地基对于软弱地基处理中起到非常重要的作用，CFG桩复合地基处理技术在复合地基中较为广泛的应用。CFG桩复合地基处理后，地基承载力得到较大的提高，极大的减小的地基的变形。CFG桩复合地基对于材料取材要求小，可采用工业废渣、不需要配筋，节约的建筑材料，且对于复合地基所发挥的作用非常明显，对于这样的技术在现建筑行业得到广泛应用。但是现阶段对于CFG桩复合地基还是存在许多问题，今后还需不断对复合地基的处理进行研究与探索。
参考文献
[1]陈圣仟. CFG桩复合地基的机理及在工程中的应用[D].山东大学,2007.
[2]张建隽. CFG桩复合地基工作性状及工程应用研究[D].太原理工大学,2008.
[3]段怡君. CFG桩复合地基群桩效应分析与优化设计研究[D].石家庄铁道大学,2014.
论文作者:李强
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/31
标签：地基论文; 工程论文; 受力论文; 承载力论文; 碎石论文; 材料论文; 钻杆论文; 《城镇建设》2019年第9期论文;