丁金龍 李芹芹

(1.中建三局建設(shè)工程股份建筑設(shè)計(jì)院，湖北 武漢 430072； 2.中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司，湖北 武漢 430072)

CFG樁在地基處理中的應(yīng)用實(shí)例

丁金龍1李芹芹2

(1.中建三局建設(shè)工程股份建筑設(shè)計(jì)院，湖北 武漢 430072； 2.中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司，湖北 武漢 430072)

通過工程實(shí)例對CFG樁復(fù)合地基的加固機(jī)理、承載力計(jì)算等方面進(jìn)行論述，實(shí)踐證明CFG樁復(fù)合地基適用于高層建筑地基處理，保證了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，滿足了設(shè)計(jì)要求。

CFG樁復(fù)合地基，加固機(jī)理，承載力

1 概述

水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基[1]。CFG樁可全樁發(fā)揮樁的摩阻力，復(fù)合地基承載力提高幅度大，并具有很大的可調(diào)性。當(dāng)?shù)鼗休d力較高，但變形不能滿足要求時(shí)，也可采用CFG樁復(fù)合地基，以減小變形。

同時(shí)CFG樁可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰和石屑，樁體不配鋼筋，其工程造價(jià)一般為樁基礎(chǔ)的1/3～1/2，且CFG樁施工時(shí)，不需泥漿護(hù)壁，既節(jié)約資金又減小環(huán)境污染。因此，目前CFG樁復(fù)合地基技術(shù)在高層建筑中廣泛應(yīng)用。

2 CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)

2.1 樁、土受力特性

當(dāng)基礎(chǔ)承受豎向荷載時(shí)，樁和樁間土都發(fā)生沉降變形，樁比土的變形小。但由于褥墊層的存在，樁可以向上刺入。因此隨著時(shí)間的變化，樁間土表面的變形不斷增加，但樁和土的荷載分擔(dān)均為一常值(見圖1)，有效的提高了地基承載力。

2.2 復(fù)合地基變形特性

復(fù)合地基與天然地基相比，主要有以下兩方面的不同：

1)由于樁的存在，側(cè)向變形受到限制，從而使土的垂直變形減小；2)由于褥墊層的設(shè)置，復(fù)合地基中的樁存在負(fù)摩擦區(qū)。在該區(qū)，樁的上刺作用阻止樁間土的變形。

2.3 CFG樁復(fù)合地基承載力計(jì)算

綜合考慮施工情況、樁土受力特征、變形特征及褥墊層的作用，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，CFG樁復(fù)合地基承載力特征值可用下列公式進(jìn)行估算：

其中，fspk為復(fù)合地基承載力特征值，kPa；m為面積置換率；Ra為CFG單樁豎向承載力特征值，kN；Ap為CFG單樁的截面積，m2；β為樁間土承載力折減系數(shù)，宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取0.75～0.95；fsk為處理后樁間土承載力特征值，宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可取天然地基承載力特征值(fak)。

單樁豎向承載力特征值可用下列公式估算：

其中，up為樁的周長，m；qsi為樁周第i層土的側(cè)阻力特征值，kPa；qp為樁端端阻力特征值，kPa；li為第i層土的厚度，m；Ap為樁的截面積，m2。

3 CFG樁復(fù)合地基在工程上的應(yīng)用

某小區(qū)由4棟18層高層住宅及地下室組成，該工程地處武漢市江夏區(qū)藏龍島科技園栗廟村附近，根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》，各巖土層工程地質(zhì)分布見表1。

表1 巖土工程地質(zhì)分層表

分析表1可知，該區(qū)域的地層具備以下特點(diǎn)：灰?guī)r層面起伏大，具備溶洞埋藏較淺且在鉆探過程中出現(xiàn)掉鉆失水現(xiàn)象。灌注樁的成樁質(zhì)量存在很大隱患，故塔樓基礎(chǔ)形式選用CFG樁復(fù)合地基+筏板基礎(chǔ)，要求CFG樁處理后fspk≥325 kPa。

3.1 CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)

3.2 地基處理效果

CFG樁施工完畢28d后對CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行檢測，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 復(fù)合地基載荷試驗(yàn)結(jié)果匯總表

表2反映了試驗(yàn)點(diǎn)總沉降量不大，小于承壓板直徑1.44 m的6%，沉降與荷載關(guān)系曲線為緩變形。取沉降比為0.006時(shí)對應(yīng)的荷載值與最大加載量的一半，兩者之中的較小值作為復(fù)合地基

承載力特征值，故本場地所測點(diǎn)位復(fù)合地基承載力特征值為325 kPa，滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語

本工程的設(shè)計(jì)、施工和檢測結(jié)果表明：CFG樁復(fù)合地基適用于高層建筑地基處理。該工法充分利用了天然地基承載力，降低了工程造價(jià)。本工程還可以有效躲避灰?guī)r溶洞填充的影響，保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

[1] JGJ 79-2012,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 鄭俊杰.地基處理技術(shù)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004.

[3] 李瑞斯.CFG樁復(fù)合地基在潞安樹脂公司項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].山西建筑，2011，37(10)：64-65.

Application of CFG pile in foundation treatment

DING Jin-long1LI Qin-qin2

(1.ChinaConstruction3rdBureauConstructionEngineeringBuildingDesignInstitute,Wuhan430072,China;2.SouthChinaBuildingDesignInstituteCo.,Ltd,Wuhan430072,China)

On analyzing the strengthening mechanism and bearing capacity calculation of composite foundation with CFG pile, practice demonstrates that, CFG pile composite foundation suitable for high-rise building foundation treatment， it guarantees the foundation stable and meets the design demand.

CFG pile composite foundation, strengthening mechanism, bearing capacity

1009-6825(2014)03-0089-02

2013-11-11

丁金龍(1986- )，男，工程師； 李芹芹(1984- )，女，工程師

TU472

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