CFG樁復合地基在巖溶地區(qū)高層建筑地基處理中的應(yīng)用

劉英男　楊春來

摘 要：本文以高層建筑工程為例，對巖溶地區(qū)沖孔樁與CFG樁復合地基兩種基礎(chǔ)方案進行對比分析，對CFG樁復合地基在巖溶地區(qū)高層建筑地基處理中的實際應(yīng)用情況進行分析和研究，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：CFG樁；復合地基；巖溶地區(qū)；高層建筑

巖溶地區(qū)高層建筑地基處理具有一定的復雜性和特殊性，因而在高層建筑實際施工過程中應(yīng)當對施工的重點和難點進行合理的把握，對CFG樁復合地基的實際應(yīng)用情況進行研究和探索，確保基礎(chǔ)設(shè)計的安全性和經(jīng)濟性，以切實提高巖溶地區(qū)高層建筑地基處理的質(zhì)量。

1 工程概況

本文以某市湖邊項目為例，對CFG復合地基在巖溶地區(qū)高層建筑地基處理中的實際應(yīng)用情況進行分析。該工程項目由25棟高層建筑組成，場地巖土主要包含第四系素填土、淤泥、紅黏土以及中石炭統(tǒng)大塘階灰?guī)r四種類型土質(zhì)，工程施工現(xiàn)場的地貌屬于溶蝕堆積平原，溶溝發(fā)育情況較好，且該工程的淺層局部存在溶洞。該工程施工現(xiàn)場的巖面局部起伏變化較大，場地地下水水位比較穩(wěn)定，并且不具備腐蝕性。

2 巖溶地區(qū)高層建筑地基基礎(chǔ)施工方案

2.1一期工程沖孔樁施工

在一期工程施工過程中，應(yīng)當結(jié)合高層建筑施工的實際情況進行分析，對地基基礎(chǔ)施工進行多種方案的比較分析后，施工單位決定采用沖孔樁施工方案來進行一期工程的施工操作。一期工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)特點具有一定的復雜性，地下水水位比較高。針對此種情況進行研究，發(fā)現(xiàn)人工挖孔樁降水操作具有一定難度，切實施工成本較高，并不具備適宜性。因此施工單位決定采用沖孔灌注樁進行施工操作，對樁端持力層以及樁端承載力進行明確，以促進沖孔灌注樁施工的順利進行。待樁施工完成后，進行鉆芯檢測，檢測結(jié)果現(xiàn)實單樁承載力未能夠滿足工程的設(shè)計要求。尤其是在受到巖面局部起伏變化的影響，導致持力層缺乏穩(wěn)定性和可靠性，沖孔樁施工難度較大，并且清孔操作不干凈等也會對施工質(zhì)量產(chǎn)生一定程度的影響。

2.2一期工程沖孔樁方案改為樁筏基礎(chǔ)方案

在一期工程施工過程中，在選用沖孔樁施工方案后樁端承載力未能夠滿足工程設(shè)計要求，在此種情況下，將一期工程中的部分基礎(chǔ)轉(zhuǎn)變?yōu)闃斗せA(chǔ)，不考慮樁端承載力。在樁筏基礎(chǔ)施工方案的設(shè)計過程中，為更好的對紅黏土層的實際承載能力進行充分利用，施工人員應(yīng)當進行平板載荷試驗，從而對土層參數(shù)進行明確。樁筏基礎(chǔ)的合理化設(shè)計，實現(xiàn)了樁于筏板之間的協(xié)調(diào)受力，對紅黏土層的實際承載能力進行了科學的利用，有效的緩解了樁端承載力不滿足設(shè)計要求的問題，滿足巖溶地區(qū)高層建筑地基處理的實際要求。

相關(guān)研究資料顯示，樁筏基礎(chǔ)的實際沉降量較小，巖溶地區(qū)高層建筑相鄰基礎(chǔ)之間的不均勻沉降差較小，實際沉降狀態(tài)比較穩(wěn)定，可見樁筏基礎(chǔ)設(shè)計方案具有一定的合理性，滿足高層建筑地基處理的實際要求，有效的解決了裝的承載力不滿足設(shè)計要求的問題。

2.3二、三期工程采用CFG樁復合地基

一期工程沖孔樁施工效果不理想，沖孔樁施工的工期長（加大了管理的間接成本）且不能完全控制，工程造價高，施工難度大且施工質(zhì)量控制難度大，同時施工產(chǎn)生的泥漿對環(huán)境會造成污染。沖孔樁的質(zhì)量檢測困難，出現(xiàn)質(zhì)量問題時補救措施難度大。綜合考慮以上沖孔樁存在的不利因素，二、三期工程將原設(shè)計的沖孔樁基礎(chǔ)進行修改，采用CFG樁進行地基處理，基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)。

3 CFG樁復合地基設(shè)計和施工

該高層建筑施工過程中，主樓采用筏板基礎(chǔ)，地籍承載力要求在標準范圍內(nèi)。實際勘察報告顯示，基礎(chǔ)持力層為紅黏土，對其進行深寬修正后其地基承載力仍無法滿足工程的實際要求，在此種情況下，決定選用CFG樁進行地基處理，對地基承載力特征值以及基礎(chǔ)尺寸進行明確，將設(shè)計樁頂標高和墊層厚度進行明確，并嚴格遵照建筑地基處理技術(shù)規(guī)范對設(shè)計參數(shù)進行明確，并對地基總沉降量進行精準的計算。相關(guān)施工人員應(yīng)當注意的是，要對樁間土承載力進行明確，對不均勻沉降進行合理的協(xié)調(diào)和處理，在對褥墊層進行設(shè)置時，應(yīng)當選取級配良好的碎石混中粗砂組成的材料作為墊層材料，并對褥墊層的鋪設(shè)范圍進行適當?shù)臄U出。

在對CFG樁復合地基進行合理化設(shè)計的基礎(chǔ)上，進行CFG樁施工操作。采用標準的施工工藝，嚴格按照建筑地基處理技術(shù)規(guī)范以及其他相關(guān)施工規(guī)范進行施工操作，對CFG樁施工質(zhì)量進行有效的控制。待施工完成后對CFG樁復合地基的施工效果進行檢測，對最大沉降進行明確。通過對施工過程以及竣工后的情況進行觀測可以發(fā)現(xiàn)，相鄰觀測點的不均勻沉降差滿足工程施工的規(guī)范要求，具有比較穩(wěn)定的沉降狀態(tài)。在對CFG樁進行完整性檢測后可以發(fā)現(xiàn)，CFG樁復合地基的實際質(zhì)量和效果滿足巖溶地區(qū)高層建筑地基處理的實際要求。

4 CFG樁復合地基與沖孔樁比較

從修改工程CFG樁復合地基的設(shè)計和應(yīng)用過程可見，CFG樁相比于沖孔樁具有以下優(yōu)點：

4.1造價低。以23號樓分析，CFG樁復合地基相比于沖孔樁基礎(chǔ)，造價降低約15% 。

4.2工期短，施工時間可控。CFG樁復合地基相比于沖孔樁基礎(chǔ)，工期縮短約一半，而且避免了沖孔樁可能出現(xiàn)的樁底不利情況的處理過程，工期可控。

4.3施工過程無噪音，對環(huán)境不造成污染。

4.4施工質(zhì)量容易保證，避免了沖孔樁可能出現(xiàn)入巖深度不足和樁底溶洞的處理問題。

4.5檢測難度小。沖孔樁由于單樁承載力高，造成靜載實驗檢測時要求的荷載過大，檢測難度大。CFG樁復合地基通過壓板靜載試驗進行檢測，檢測難度較小。

通過比較，CFG樁復合地基加筏板基礎(chǔ)相比于沖孔樁具有許多優(yōu)點，是巖溶地區(qū)高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計較好的選擇方案。CFG樁復合地基在實際施工過程中，主要包含三種比較常用的施工工藝，包括長螺旋成孔、人工灌注CFG樁工藝和長螺旋成孔、泵壓混合料CFG樁工藝以及振動沉管CFG樁工藝。這三種施工工藝具有不同的應(yīng)用方式，在高層建筑地基處理過程中，應(yīng)當結(jié)合施工現(xiàn)場的實際特點進行合理的使用，以保證巖溶地區(qū)高層建筑地基處理的實際質(zhì)量的提升。

CFG樁復合地基在巖溶地區(qū)高層建筑地基處理過程中具有良好的應(yīng)用價值，不需要配筋，施工速度較快，且易于施工人員對施工質(zhì)量進行控制，施工工藝發(fā)展比較迅速，實際應(yīng)用范圍較廣。CFG樁復合地基在實際應(yīng)用過程中能夠有效的降低施工成本，是一種現(xiàn)代化的地基處理方案，具有一定的經(jīng)濟性和合理性。

5結(jié)語

巖溶地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)充分發(fā)揮巖石上部土層承載力，當土層有一定厚度（一般應(yīng)大于6m，該工程土層厚8.5m），采用CFG樁復合地基，技術(shù)可行，施工可靠，經(jīng)處理后復合地基承載力可達400kPa以上，滿足高層建筑對地基承載力的要求。

參考文獻：

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