（中冶南方工程技术有公司 湖北 武汉 430077）
【摘 要】本工程原采用筏板基础,持力层③-2黏土（400kPa），后补勘发现③-2黏土中存在③-2a粉质黏土（fak=220kPa）软弱夹层，选用CFG桩处理软弱夹土层后，检测数据证明复合地基承载力及变形满足设计要求。
【关键词】岩溶地区；软弱夹层；CFG桩复合地基
Application of CFG Pile Composite Foundation in a High rise Building Project
Liu Bing
【Abstract】This project used a raft foundation bearing layer of the -2 clay (400kPa), after the exploration found the -2a silty clay and -2 clay (fak=220kPa) soft interlayer, using CFG pile treating soft soil sandwich, test results show that the bearing capacity and deformation of composite foundation can meet the design requirements.
【Keywords】Karst area; Weak interlayer; CFG pile composite foundation
【中图分类号】TU472 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2016）20-0067-02
1.工程概况
武汉市某小区35#楼27层剪力墙结构住宅。工程场区地层分布如下：①素填土；②粉质黏土；③-1粉质黏土；③-2黏土；③-2a粉质黏土；④残积土；⑤-1强风化钙质含砾泥质粉砂岩；⑥中风化钙质砾岩；⑥a溶洞充填物。
35#楼原采用筏板基础，持力层③-2黏土层（fak=400kPa），基础以下土层依次为：③-2黏土层 [部分③-2a粉质黏土（fak=220kPa）夹层]，④残积土（fak=220kPa）。根据地勘资料，35#楼一角点在基础底面4m处存在约2m厚③-2a软弱夹层。为确保工程安全，我方建议增补3个勘探点，以探明软弱夹层情况。补勘资料揭示在基础底面下方3~5m处，均发现约2m厚③-2a粉质黏土夹层。鉴于基础下方存在软弱夹层，不满足承载力要求,且基础下方约20m处⑥中风化钙质砾岩存在弱发育溶洞，采用桩基础存在不确定性且影响工程施工进度,我方调整方案，采用桩长12m长螺旋灌注CFG桩对地基进行处理，桩底距离⑥岩层岩面约3m，以使地基满足承载力和变形要求。
2.CFG桩地基设计
根据35#工程情况，我方要求地基处理后的承载力fak≥420kPa。长螺旋灌注CFG桩桩径400mm，桩长约12m，混凝土等级C25，等边三角形布桩，桩间距定为1.6m×1.6m。桩端持力层④残积土（fak=220kPa）。
2.1 单桩竖向承载力特征
根据建筑地基处理技术规范《JGJ79-2012》，按下式计算单桩竖向承载力特征值Ra：
其中Ap—桩身截面积(m2)；
up—桩身轴长(m)；
lpi—桩在第i层土中的长度(m)；
αp—桩端阻力发挥系数，取值αp=1.0；
qsi—桩侧第i层土的侧阻力特征值(kPa)；
qp—端阻力特征值(kPa)。
根据上述公式计算结果如下：单桩承载力为632kN，取值Ra=630kN。
2.2 单桩竖向承载力特征
根据桩身应力：
桩身强度：fcu=18.0MPa；CFG桩体混凝土选用C25混凝土。
2.3 单桩竖向承载力特征
等边三角形布桩，桩间距1.6m×1.6m; CFG桩的置换率：m=d/de=5.7%
2.4 CFG桩复合地基承载力特征值
CFG桩处理后的复合地基承载力特征值：
fspk=λmRa+β(1-m)fsk Ap=451kPa
式中：λ1、λ2—单桩承载力发挥系数，取λ1=λ2=0.9；
β—桩间土发挥系数，取0.9；
fsk—持力层承载力标准值，本工程地基土为④残积土，承载力fsk=220kPa。
2.5 沉降计算
根据规范要求，压缩模量提高系数ζ=fspk/fsk。
复合地基加固土层压缩模量提高系数：
ζ1=fspk/fsk=2.05
经计算采用CFG桩处理后承载力、沉降验算均满足设计要求。
3.工程桩检测方法及结果
3.1 检测方法
（1）桩身完整性检测采用低应变反射波法。
（2）复合地基静载试验采用单桩复合地基静载试验。静载试验采用慢速维持荷载法，8级加载和4级卸载，最大加载荷载840kPa；同时观察分级荷载下的复合地基变形，绘制静载试验的荷载—沉降曲线。
（3）单桩竖向抗压静载采用慢速维持荷载法，6级加载和4级卸载，最大加载荷载1260kN；同时观察分级荷载下的单桩变形，绘制静载试验的荷载—沉降曲线。
3.2 检测结果
现场检测:4处单桩复合地基承载力静载试验、4根单桩竖向抗压静载试验和39根低应变桩身完整性检测。
桩身完整性检测结果：总桩数为374根，低应变检测根数为39根，Ⅰ 类桩32根，Ⅱ类桩7根。Ⅱ类桩桩身结构基本完整，存在轻微缺陷，对桩身结构完整性有一点影响，不影响桩身结构承载力正常发挥。
复合地基静载结果（见表1）和单桩竖向抗压静载试验结果（江表2）表明：复合地基承载力特征值≥420kPa，满足设计要求；各检测点沉降量较小，且沉降较均匀。
4.结论
（1）软弱夹层经CFG桩处理之后，经检测其承载力满足设计要求，证明复合地基对软弱土层承载力的提高切实有效。
（2）复合地基的检测结果显示，建筑物沉降较小且沉降均匀，满足结构变形设计要求，也证明复合地基在增强地基承载力的同时也提高了其压缩模量，减少建筑沉降。
（3）复合地基施工快捷，经济可靠，是处理于高层建筑软弱地基的首选方法。
参考文献
[1]JGJ79-2012,建筑地基处理技术规范[S].中国建筑工业出版社，2013.
[2]GB50783T-2012,复合地基技术规范[S].中国计划出版社，2012.
论文作者:刘兵
论文发表刊物:《建筑知识》2016年20期
论文发表时间:2017/6/2
标签：地基论文; 承载力论文; 黏土论文; 荷载论文; 夹层论文; 特征值论文; 软弱论文; 《建筑知识》2016年20期论文;