張志彬，程 杰

(中國(guó)建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610081)

1 工程概況

米易縣商會(huì)大廈，位于米易縣城北新區(qū)。該大廈由主樓和裙房組成，主樓大體呈矩型布置，建筑總高度80.1 m，地下1層，地上19層，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，主樓基坑底部在北東側(cè)出露昔格達(dá)組粉砂巖夾泥巖，而南西側(cè)的第四系全新統(tǒng)沖洪積卵石土厚度達(dá)8 m，若同時(shí)以第四系全新統(tǒng)沖洪積卵石土為持力層，由于主樓基礎(chǔ)持力層不同，地基強(qiáng)度和壓縮模量相差明顯，變形特征差異較大，易引起主樓不均勻沉降，且場(chǎng)地承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求。因此必須進(jìn)行地基處理以滿足承載力和均勻沉降要求。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地層地質(zhì)

①1第四系全新統(tǒng)沖洪積砂土():紫紅色、灰黑色、灰白色，黏粒含量約10%，砂土的組分以中粗砂為主，局部為細(xì)砂，飽和，稍密。揭示厚度約1.6～1.9 m。

①2第四系全新統(tǒng)沖洪積卵石土():灰黑、淺紫紅、灰白色，石質(zhì)主要為砂巖、玄武巖，亞圓形～圓形，堅(jiān)固，充填物為泥質(zhì)、中粗砂、細(xì)砂，卵石粒徑一般5～20 cm，最大約30 cm，含量約50% ～70%，稍密～中密，飽和。揭示厚度約2.2～8 m。

②1強(qiáng)風(fēng)化昔格達(dá)組粉砂巖夾泥巖():粉砂巖:灰黑色，粉細(xì)粒結(jié)構(gòu)，主要礦物為長(zhǎng)石和云母，大部分已軟化，巖芯散體砂狀;泥巖:灰黑色，主要成份為黏土礦物，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄～中厚層狀構(gòu)造，巖芯呈碎塊狀、餅狀。揭示厚度約1.00～1.80 m。

②2昔格達(dá)組粉砂巖夾泥巖():粉砂巖:灰黑色，粉細(xì)粒結(jié)構(gòu)，主要礦物為長(zhǎng)石和云母，半成巖狀，順層層理裂隙發(fā)育，巖芯呈短柱狀;泥巖:灰黑色，主要成份為黏土礦物，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄～中厚層狀構(gòu)造，半成巖，裂面光滑，遇水易軟化，巖芯呈柱狀。揭示厚度約3.50～29.20 m(未揭穿)。

地層分布和土層的物理力學(xué)指標(biāo)見圖1和表1。

2.2 地下水

地下水豐富，各鉆孔均見地下水。地下水一般埋深為0.2～1.8 m，地下水主要富存于細(xì)砂、卵石土中。地下水主要補(bǔ)給來源為排水渠內(nèi)地表水、大氣降水、農(nóng)田灌溉用水以及安寧河。場(chǎng)地內(nèi)細(xì)砂土、卵石土均屬?gòu)?qiáng)透水層，地下水沿細(xì)砂土、卵石土孔隙向低洼處匯集，最后排向安寧河，地下水與安寧河河水互為補(bǔ)排關(guān)系，水位受季節(jié)性影響變化大。

圖1 場(chǎng)地工程地質(zhì)和復(fù)合地基剖面

表1 場(chǎng)地土的物理力學(xué)特征值表

3 CFG樁地基處理設(shè)計(jì)

3.1 相關(guān)計(jì)算

3.1.1 單樁豎向承載力特征值Ra

樁間土為砂土(樁徑取0.4 m，進(jìn)入粉砂巖夾泥巖1 m):

取Ra1=300 kN

樁間土為卵石土(樁徑取0.6 m，進(jìn)入粉砂巖夾泥巖0.5 m):

取Ra2=450 kN

3.1.2 面積置換率m

3.1.3 樁中心距S

3.1.4 復(fù)合土層壓縮模量

3.2 褥墊層設(shè)計(jì)

虛鋪厚度300 mm，鋪設(shè)在樁頂部，寬度應(yīng)超出基礎(chǔ)底面外緣200 mm，材料宜用級(jí)配砂石。碎石的最大粒徑不宜大于30 mm。壓實(shí)后厚度為260 mm，夯填度為0.87。

3.3 復(fù)合地基參數(shù)

表2 復(fù)合地基設(shè)計(jì)參數(shù)表

4 施工工藝

CFG樁即水泥(Cement)、粉煤灰(Flyash)、碎石(Gravel)樁，是在碎石樁中加入石屑、粉煤灰和少量水泥加水拌和制成的一種具有粘結(jié)強(qiáng)度的柔性樁或半剛性樁。在場(chǎng)地北東側(cè)采用CZ－15鉆機(jī)取土成孔，將上述混合材料分層夯實(shí)，形成具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的柔性樁;場(chǎng)地其余位置為卵石土，屬?gòu)?qiáng)透水層，地下水豐富，采用取土成孔和振動(dòng)沉管樁機(jī)無法施工，因此選取CZ22沖擊鉆機(jī)成孔，泥漿護(hù)壁，水下灌注混凝土成樁，然后通過褥墊層與樁形成一個(gè)整體。

CZ－15鉆機(jī)施工工藝為:

平整場(chǎng)地→測(cè)量放樁位→樁機(jī)就位→取土(用取土器取土至設(shè)計(jì)樁端標(biāo)高)→分層填料并夯實(shí)→成樁→人工挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高→截樁→鋪設(shè)褥墊層→壓實(shí)→施工基礎(chǔ)

CZ－22沖擊鉆機(jī)施工工藝為:

平整場(chǎng)地→測(cè)量放樁位→鉆孔機(jī)就位→埋設(shè)護(hù)筒→注水鉆孔→排渣→清孔→插入混凝土導(dǎo)管→澆筑混凝土(材料進(jìn)場(chǎng)、混凝土攪拌和測(cè)坍落度)→拔出導(dǎo)管→成樁移機(jī)→人工挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高→截樁→鋪設(shè)褥墊層→壓實(shí)→施工基礎(chǔ)

5 復(fù)合地基檢測(cè)

本次施工共計(jì)522根CFG樁，施工結(jié)束后開挖樁頭檢查，樁頭混凝土密實(shí)，樁徑滿足設(shè)計(jì)要求。為了檢查樁身施工質(zhì)量，按規(guī)范抽取48點(diǎn)，采用低應(yīng)變(反射波法)檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果樁身完好率100%，無縮徑、斷裂現(xiàn)象。

為了檢測(cè)復(fù)合地基承載力，通過靜載實(shí)驗(yàn)、模擬建筑物地基的實(shí)際受荷條件，比較準(zhǔn)確的反映復(fù)合地基的受力狀況和變形特征，確定復(fù)合地基的承載力特征值。本工程樁間距1.0 m，直徑400 mm部分選取3點(diǎn)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn);樁間距為2.0 m，直徑600 mm部分各選取3點(diǎn)采用樁土分離式載荷試驗(yàn)方法(采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，剛性壓板為2 m×2 m，需堆載352 t，必須采用鋼錠，吊車裝運(yùn)，320 t的千斤頂需2臺(tái)，基準(zhǔn)梁要求高，因此造價(jià)高且操作困難)。復(fù)合地基載荷試驗(yàn)?zāi)苤庇^反映復(fù)合地基承載力和變形，樁土分離式載荷試驗(yàn)雖不能直觀反映復(fù)合地基承載力和變形，但通過單樁載荷試驗(yàn)和地基土載荷試驗(yàn)，分別測(cè)出樁和土的承載力和變形，通過計(jì)算得到復(fù)合地基承載力和變形，同樣滿足檢測(cè)要求。經(jīng)檢測(cè)，所有點(diǎn)單樁復(fù)合地基承載力特征值fspk＞400 kPa，復(fù)合地基壓縮模量Esp＞22.2 MPa，滿足設(shè)計(jì)要求。

6 結(jié)論和體會(huì)

(1)該工程于2010年2月完工，監(jiān)測(cè)結(jié)果證實(shí)地基變形極小，表明采用CFG樁處理地基是合理的。

(2)在確定方案時(shí)，應(yīng)充分考慮工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，施工工藝及施工機(jī)械等因素，真正做到科學(xué)合理。

(3)地基處理后，滿足了地基承載力要求，地基為均勻地基，解決了不均勻地基變形特征差異較大的問題。

(4)本工程卵石土區(qū)域地下水極其豐富，與安寧河互通，無降水可能，經(jīng)多次試樁，最終選取沖擊鉆機(jī)成孔，水下灌注混凝土的施工方法，可供同類工程參考。

(5)當(dāng)樁間距較大，進(jìn)行載荷試驗(yàn)計(jì)算堆載過大時(shí)，采用單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)則操作困難，造價(jià)較高。采用樁土分離式載荷試驗(yàn)既簡(jiǎn)便又經(jīng)濟(jì)，也能滿足要求。

［1］JGJ 79－2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范［S］

［2］羅東遠(yuǎn).淺析CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)計(jì)算［J］.閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，9(2):21－23

［3］周京華.地基處理［M］.成都:西南交通大學(xué)出版社，1997

［4］閻明禮.地基處理技術(shù)［M］.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1996