摘要: 針對擬建的某高層建筑地基承載力不滿足設計要求, 提出了采用CFG樁對地基進行處理, 本文通過對CFG樁在高層建筑地基處理中的施工實踐，介紹CFG樁在達拉特旗地區高層建筑地基處理中的設計思路及設計過程。

　　關鍵詞: CFG樁,合地基,基處理,層建筑

　　CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱。它是由水泥、粉煤灰碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結強度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復合地基。CFG樁復合地基通過褥墊層與基礎連接，把樁和承臺(基礎)斷開，改變了過分依賴于樁承擔垂直荷載和水平荷載的傳統設計思想，由于褥墊層的變形調整作用，復合地基樁土相互作用性狀良好。與以往鋼筋混凝土樁基相比，節省了大量的鋼材，降低了成本，縮短了工期。經過多年的科研和工程實踐，CFG樁復合地基技術從最初應用于多層建筑發展到廣泛應用于高層建筑地基處理，目前已成為應用較為普遍的地基處理技術。

　　1 工程概況

　　內蒙古某商住樓擬建建筑物為1 棟16 層的高層建筑。兩層地下室，±0. 00 標高為1007.450 m。建筑物為剪力墻結構, 基礎形式為筏板基礎, 其標高為-6.700 m( 1000.75m) 。

　　根據勘察報告，擬建場地地勢平坦，場地在地貌上屬黃河沖積平原上，地層結構和巖性構成簡單。在勘察深度40.0m深度范圍內，除表層普遍分布有建筑垃圾外，天然地層由第四系沖積地層(Q4al)及第四系河湖相地層(Q4l)構成，

　　第①層 雜填土(Q4ml)：厚度一般為0.70～2.10m。

　　第②層 粉砂(Q4eol)：顆粒均勻，松散～稍密狀態，層厚一般為0.30～1.70m。

　　第③層 粉砂(Q4al)：粒度比較均勻，稍密狀態，層厚一般為7m。

　　第③-1層 粉質粘土(Q4al)：可塑狀態，干強度較高，層厚一般為0.30～0.50m。

　　第④層 粘土(Q4al)：很濕～飽和，可塑狀態，干強度較高，層厚一般為1.60～2.20m。

　　第⑤層 粉砂(Q4l)：粒度比較均勻，中密狀態，層厚一般在10.0m左右。

　　第⑥層 細砂(Q4l)：顆粒均勻，中密～密實狀態。在40.0m鉆孔深度范圍內尚未揭穿。

　　2 CFG樁復合地基的設計

　　2.1參數及公式選用

　　根據地勘報告，參數選用下表：

 

　　2.2樁長及間距的確定及驗算

　　CFG 樁樁端進入第⑥層細砂, 樁頂設計標高約為- 7.130m (1000.320 m) 。有效樁長按17. 0 m 控制。CFG 樁設計樁徑為400 mm, 所有CFG 樁按正方形布置于筏板基礎下,樁距(中心間距)為1.8 m, 樁芯混凝土強度等級為C25。建筑下地層變化較大, 計算采取的各層樁間土厚度分別為:粉砂3.3 m, 黏土1.9 m, 粉砂11.2 m,細砂0.6 m。單樁承載力: 按樁周土摩阻及端阻計算, R a1 = 650kN 。單樁豎向承載力特征值取R a = 650 kN 。計算結果:計算面積置換率m= 0. 0387,等效圓直徑d e = 2. 034 m,樁體抗壓強度平均值f cu = 17 .810 kPa >15.5kPa,建筑筏板基礎面積為403 ㎡,需要樁數為1號樓142根。

　　經復核驗算, 復合地基承載力特征值f spk = 320 kP a, 滿足設計要求; 復合地基壓縮模量滿足設計要求; 實際布樁數: 1號樓167根 。

　　2.3褥墊層設計

　　褥墊層技術是 CFG 樁復合地基的一項核心技術。復合地基的許多特性都與褥墊層有關。褥墊層設計是否合理，對 CFG 樁復合地基的承載力和沉降變形都將產生較大的影響。褥墊層具有調整樁土應力比的作用,若褥墊層厚度過小，樁對基礎將產生很顯著的應力集中，需考慮樁對基礎的沖切，這勢必導致基礎加厚。如果基礎受水平荷載作用，可能造成復合地基中樁發生斷裂。樁間土承載能力不能充分發揮，要達到設計要求的承載力，必然要增加樁的數量或長度，造成經濟上的浪費。隨著墊層厚度的增加, 樁土應力比減小, 若褥墊層厚度過大，會導致樁承擔的荷載太少，實際上復合地基中樁的設置已失去意義。

　　總之，若要充分發揮樁間土承載力, 可適當增大褥墊層厚度,若要充分發揮樁的承載力, 可鋪設厚度較小的墊層, 墊層粒徑也具有調整樁土應力比的作用。進行復合地基設計時, 應根據場地地基土情況、樁體性質以及設計的樁土應力比, 選擇粒徑合適、厚度適宜的墊層。為保證CFG 樁與樁間土共同作用, 調整樁土應力比, 在基礎下鋪設300 mm 厚的褥墊層, 褥墊層材料宜用中( 粗) 砂及碎石的混合料。碎石粒徑不大于30 mm。褥墊層鋪設宜采用靜力壓實法, 夯實后的褥墊層厚度與虛鋪厚度之比不得大于0. 90。

　　3 結語

　　本工程采用 CFG 樁處理地基取得了良好的效果，同時也滿足了該地基的設計要求，為今后類似工程提供借鑒。

　　參考文獻:

　　[1]閻明禮, 張東剛. CFG樁復合地基技術及工程實踐[ M ] . 北京: 中國水利水電出版社, 2006.

　　[2]龔曉南.地基處理手冊(第三版)[M].北京：中國建筑工業出版社.

　　[3]《達拉特旗樹林召鎮東源國際廣場巖土工程勘察報告》內蒙古萬和工程勘察有限責任公司.