CFG樁地基在地基處理中的應(yīng)用

丁海寧 何國華

摘 要：CFG樁能夠?qū)Φ鼗鸬郊庸痰淖饔?，因此在實際建筑工程的地基處理中得到了廣泛的運用。從目前的實際情況而言，CFG樁主要包括兩種方法，即長螺旋芯管泵送混合料灌注成樁以及振動沉管灌注樁。所以，本文對CFG樁地基在地基處理中的應(yīng)用進行了深入的研究，以期能夠為以后CFG樁地基的設(shè)計和施工提供重要的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：CFG樁地基；地基處理；應(yīng)用

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進步以及工程建設(shè)的快速發(fā)展，地基處理技術(shù)水平得到了不斷的提高，同時也開始朝著多元化的方向發(fā)展。

CFG樁在我國地基處理中得到了廣泛的運用，其主要由粉煤灰、水泥、石屑、碎石、水等按照一定的比例進行混合，形成粘結(jié)強度較高的樁，具有施工進度快、承載能力高、成本低、施工質(zhì)量易于控制的優(yōu)點。

在實際中主要被應(yīng)用于固結(jié)的粘性土、粉土、砂土、素填土等地基中。在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，由于本身具有復(fù)雜性和多樣性的特點，因此在施工中出現(xiàn)的問題也比較多，這就要求相關(guān)的工作人員對相關(guān)的問題進行深入的分析和處理，同時還可以利用現(xiàn)代先進的軟件設(shè)計CFG樁地基處理設(shè)計。

而對于結(jié)構(gòu)設(shè)計人員而言，在考慮建筑工程實際受力的情況下，需要選擇與之相符的模型進行計算，以此提高建筑工程的美觀性、經(jīng)濟性、安全性。

一、CFG樁地基在地基處理中的相關(guān)問題探討

對于CFG樁符合地基而言，為了能夠提高其荷載能力，促使其荷載能力向更深層次的土層傳遞擴散作用，需要有效的將基礎(chǔ)與褥墊層緊密的連接在一起，這樣不僅可以使得CFG樁的端部落在軟弱土層或者堅硬土層上面，以此達到目的，而且還可以在一定程度上降低樁間土層所承擔(dān)的荷載能力，這有利于減少工程基地變形的出現(xiàn)幾率，同時還能提高地基的承載能力。

因此，本文通過長螺旋CFG樁以及振動沉管CFG樁的設(shè)計處理為例子，對其進行詳細的分析，對于其中存在的問題以及需要注意的問題進行探討，并提出相關(guān)的建議。

（一）CFG樁的樁長與樁徑

在CFG樁的設(shè)計過程中，必須要求CFG樁的樁端落在土層上，這是CFG樁設(shè)計得一個重要原則以及標準要求，因此必須要對CFG樁的長度進行合理的控制。建筑工程土質(zhì)條件、地理環(huán)境、施工設(shè)備、建筑物對于地基的影響以及地基的承載能力要求等因素都能夠?qū)FG樁產(chǎn)生重要的影響，所以在設(shè)計過程中必須要對這些因素進行充分的考慮。

在一般情況下，CFG樁的長度最好在30米及其以下。由于CFG樁的樁徑在不同的基礎(chǔ)施工方法下也有所不同，所以設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)基礎(chǔ)施工的方法進行相應(yīng)的樁徑設(shè)計。

在CFG樁施工過程中，如果采用沉管法，樁管的大小就需要根據(jù)樁徑的大小而決定。在實際中，樁徑的大小一般都是在400mm～600mm的范圍之間。

（二）CFG樁的樁間距離

在確定CFG樁的樁長和樁徑后，首先就需要計算單樁的承載能力，然后根據(jù)樁間的距離計算建筑工程地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求和自然承載能力，一般而言，需要在4倍左右的樁徑范圍內(nèi)對樁間距離進行控制，如果超出這個范圍，就需要合理調(diào)整樁長了，從而才能滿足樁間距離的相關(guān)要求。

變形范圍、建筑工程地基圖紙條件、設(shè)計要求、施工設(shè)備等都能夠影響到樁間距離的大小。樁間距離可以在機密性較好的粉土或沙土上進行適當(dāng)?shù)臏p少。

在設(shè)計樁間距離的過程中，如果對象是單雙排布樁的條形基礎(chǔ)或是面積較小的獨立基礎(chǔ)，都應(yīng)該適當(dāng)減少樁間距離，為了能夠充分保障樁體的承載力，對于多排布樁的條形基礎(chǔ)和面積較大的箱型基礎(chǔ)，就需要合理的加大樁間距離，這不僅有利于控制地基的沉降，而且還能在一定程度上降低地基的沉靜現(xiàn)象出現(xiàn)幾率。

此外，為了滿足復(fù)合型地基的承載能力的設(shè)計要求，需要對特殊的地下水量大且水位較高的建筑而言，必須要增加樁間距離。

（三）樁體強度、褥墊層的設(shè)計

樁體的抗壓強度需要按照Fcu≥3Ra/Ap的公式計算。其中，對于樁體混合試塊邊長為150mm而言，需要根據(jù)標準養(yǎng)護二十八天的抗壓強度平均值用Fcu表示，其中Ap表示樁的截面面積，Ra表示的是單樁豎向承載力標準。

樁的彈性模量比土體的彈性模量要大很多，樁在承受垂直荷載的作用和影響下，需要在基礎(chǔ)之下設(shè)置一定厚度的土墊層，這樣不僅能夠提高樁間土的承載能力，而且還能充分保障樁與樁間土共同承受的垂直荷載力，從而降低復(fù)合土的沉降。

除此之外，需要對褥墊層的厚度進行合理的控制，保證其厚度最好在20cm左右，材料最大粒徑最好不能超過20cm的粗砂和中砂。

根據(jù)建筑工程的實際情況，適當(dāng)考慮增加褥墊層的厚度，尤其是在CFG樁間距離過大的情況下，能夠充分發(fā)揮出保證作用。

（四）CFG樁的配合比設(shè)計以及材料要求

在對CFG樁的材料分析過程中發(fā)現(xiàn)，材料的成分含量能夠?qū)旌喜牧系目箟簭姸?、和易性等產(chǎn)生重要的影響。

在設(shè)計配合比的時候，相關(guān)的設(shè)計人員應(yīng)該對材料中的各種參數(shù)進行嚴格的控制，例如石屑率、F/C、W/C等，同時還需要根據(jù)建筑工程的實際情況，在水泥混凝土的配合比設(shè)計中，合理的增加3%左右的用水量。在設(shè)計過程中首先需要解決的問題便是CFG樁的材料選擇，工作人員應(yīng)該對該環(huán)節(jié)進行嚴格的監(jiān)督和控制。

第一，充分保證良好的石屑級配，能夠充滿粒徑在35cm左右范圍內(nèi)的碎石。

第二，根據(jù)實際情況選擇等級合理的水泥，為CFG樁地基的密實性、和易性、經(jīng)濟性等奠定堅實的基礎(chǔ)條件，在建筑工程地基處理過程中最為常見的便是32.5級的普通硅酸鹽水泥。CFG樁的和易性和密實度能夠在高等級水泥的作用下受到嚴重的影響。當(dāng)使用等級較低的水泥時，不僅會降低工程樁基的經(jīng)濟效益，而且還導(dǎo)致了大量的材料被浪費。

第三，為了充分保證樁體的后期強度，粉煤灰應(yīng)該盡量采用袋裝二、三級的細集料。除此之外，為了提高樁體的質(zhì)量，還可以加入常見的外加劑，例如早強劑。

總而言之，在設(shè)計CFG樁地基的過程中，為了促使結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計滿足相關(guān)的要求，需要在采用合理的施工工藝基礎(chǔ)之上，還需要對各個方面的因素進行充分的考慮。

二、結(jié)語

在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，建筑工程隨之不斷的壯大，在這樣的背景下，工程的地基處理技術(shù)朝著復(fù)雜化和多元化的方向發(fā)展，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，CFG樁地基處理技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的運用。

為了能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的可行性，相關(guān)的設(shè)計人員必須要充分掌握CFG樁的設(shè)計要點，而且還需要保證建筑工程的經(jīng)濟性、效益性以及安全性，為促進我國建筑事業(yè)的發(fā)展做出重要的貢獻。

參考文獻：

[1] 張先念.CFG樁地基在地基處理中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，12：212.

[2] 黃驍.CFG樁在地基處理中的應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2004.

[3] 劉忠會.淺談CFG樁在地基處理中的應(yīng)用[J].國外建材科技，2005，03：29-30.

[4] 王擁政.CFG樁在地基處理中的應(yīng)用[J].科學(xué)之友，2010，08：43-44.