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CFG桩复合地基在深圳地区的应用
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-12 15:33:30

 以深圳地区的CFG桩复合地基工程应用为基础,针对复合地基桩间土承载力折减系数取值、桩端持力层选择及褥垫层确定等问题进行了有益探讨和总结。

      CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、砂石褥垫层一起形成复合地基。目前在深圳地区常用不同强度等级的素混凝土来代替水泥、粉煤灰、碎石、石屑等材料成桩。

      1 CFG桩复合地基的特点和适用性

CFG桩复合地基具有承载力提高幅度大,地基变形小等特点,并具有较大的适用范围:(1)就基础形式而言,既适用于条基、独立基础,也适用于箱基、筏基;(2)就建筑类型而言,既有工业厂房,也有民用建筑,而且由于其具有施工速度快、经济性等优点,也慢慢开始在一些高层建筑基础中应用,表1所列举的例子中就有两个是用在小高层建筑中(如坪地楚丰富民花园为16~17层商住楼、承翰龙岗山居别院为14~18层住宅);(3)就地基土性质而言,适用于处理粘土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基,对淤泥质土应通过现场试验确定其适用性;(4)就地基土承载力而言,CFG桩不仅适合于处理承载力较低的土,也可用于承载力较高但变形不满足要求的地基,以减少地基变形,达到规范要求。

      2 应用CFG桩复合地基应注意的几个问题

      2.1桩间土承载力折减系数的取值

      通常初步设计时用上式进行估算,其中桩间土承载力特征值和桩间土承载力折减系数宜按当地经验取值,如无经验时,可取天然地基承载力特征值,在实际工程中,由于施工时较多采用振动沉管施工工艺,很多人认为由于振动的影响将会挤密桩间土,因此应在天然基础承载力特征值的基础上乘以1.05~1.10的修正系数后成为处理后桩间土的承载力特征值。根据深圳地区较多成功工程的经验,笔者认为还是直接取天然地基承载力较适宜。对于,总结深圳地区众多的成功的CFG桩地基处理工程,笔者推荐取0.75~0.85,桩间土承载力较高时取大值。

       2.2桩端持力层选择

为更好的发挥桩端阻力,应尽可能选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层,同时也可有效的避免场地岩性变化大可能造成建筑物沉降的不均匀。

实际工程中,也可采用不同桩底标高的不同桩底持力层形式,既可达到满足结构设计所需的地基承载力、调整地基沉降的要求,也节省投资。如本文中的承翰龙岗山居别院地基处理工程,整个筏板基础下根据不同的地质条件分为A、B两个区采用不同桩长CFG桩进行处理,A区以大理岩为桩端持力层,B区以砂质粘性土为持力层,不同的持力层下桩长也大不相同(A区平均有效桩长约6.5~8.0m,B区平均有效桩长23.5m),不仅达到了地基处理的效果,同时也大大节省了投资。

       2.3 褥垫层的确定

CFG桩复合地基中桩、桩间土构成复合土体,桩与基础不是直接相连的,而是通过垫层(如一定比例的砂、碎石等)和基础相联系,褥垫层在复合地基中起到了保证桩、桩间土共同承担荷载的作用;褥垫层厚度适当,可使桩、桩间土荷载分担比合理,减少基础底面应力集中。

通常情况下,桩顶和基础之间的褥垫层厚度宜取150~300mm,当桩径大或桩距大时褥垫层厚度宜取高值,以充分发挥桩间土的承载力。褥垫层材料多为中砂、粗砂或碎石等硬质材料,碎石粒径宜为8~20mm。不宜采用卵石,由于卵石咬合力差,施工时扰动较大,褥垫层厚度不容易保证均匀。

       2.4 复合地基载荷试验

CFG桩复合地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验,载荷试验宜在施工结束28d后进行。所用载荷板的面积与受检测桩所承担的面积相同,选择试验点应本着随机选取的原则进行。当所用载荷板面积不能满足“等面积”要求时,应根据桩体、桩间土荷载分担比例按照面积进行换算。

 

载荷板试验换算示意图

 

图1 载荷板试验换算示意图

如本文坪地楚丰富民花园地基处理工程:桩土面积置换率,区质检站在进行载荷板试验时,要求采用多桩复合地基载荷板试验,要求一块载荷板下压4根CFG桩, 4根CFG桩对应置换的面积应为

 

选用的载荷板边长为:,即采用3.6m×3.6m(面积为A)规格的载荷板压4根桩,极限加载压力为:

实际上区质检站只有规格为2.0m×2.0m、3.0m×3.0m或4.0m×4.0m规格的载荷板,没有本工程要求规格的载荷板,经与设计单位协商,决定在本工程中采用4.0m×4.0m(面积为A1)规格的载荷板进行多桩复合地基载荷试验,但施加的极限加载压力应相应进行换算。如图1所示,若采用4.0m×4.0m规格的载荷板,则其对应的最大加载压力应为原3.6m×3.6m规格载荷板的极限加载压力与图1中阴影部分桩间土承担的荷载之和,即为

 

       3 典型工程实例

表1列举了作者亲身经历的使用CFG桩复合地基作为建筑物基础的几个典型工程实例,这些工程均已完工,建筑物也交付使用一段时间,情况良好。目前来看,这些工程采用CFG桩复合地基无疑是成功的。

 

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