西安地區(qū)砂層地基上PHC 管樁和CFG 樁的應(yīng)用分析

丁小偉，高軍程，李勝利

（1.中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司，陜西 西安 710054；2.萬科企業(yè)股份有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引 言

西安地區(qū)黃土層地基承載力較低，百米高層建筑一般采用30～40 m 長(zhǎng)的灌注樁（或PHC 管樁）基礎(chǔ)，也可選擇約22 m 長(zhǎng)的CFG 樁復(fù)合地基。而在北二環(huán)附近區(qū)域，地面下約20 m 存在層厚穩(wěn)定、強(qiáng)度較高的砂層，中密至密實(shí)狀態(tài)，該砂層以上為濕陷性黃土。此類場(chǎng)地的地基基礎(chǔ)方案比選，一般先不考慮經(jīng)濟(jì)性不佳、工期較長(zhǎng)的鋼筋混凝土灌注樁，常選用以下兩種方式：（1）PHC 管樁，常用樁徑為400～500 mm，樁的長(zhǎng)徑比不宜超過80，樁身強(qiáng)度高、貫入性能好，靜壓機(jī)沉樁速度快，無噪音、無污染，適用于無堅(jiān)硬夾層、無較厚砂夾層、無較多孤石的黃土場(chǎng)地，造價(jià)高于CFG 樁，沉樁施工時(shí)不易穿透砂層，多用于西安地區(qū)東南區(qū)域黃土塬和黃土梁洼場(chǎng)地；（2）CFG 樁復(fù)合地基，由素混凝土樁、樁間土和褥墊層組成，采用長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵送混凝土壓灌成樁工藝，施工簡(jiǎn)單，質(zhì)量容易控制，造價(jià)低廉，適用于處理黏性土、粉土、砂土和自重固結(jié)已完成的素填土地基，樁端應(yīng)落于中低壓縮性的黏土層、密實(shí)砂層、圓礫層上，能大幅提高地基承載力和壓縮模量，但因砂層抗剪強(qiáng)度較弱，CFG 樁樁身穿越砂層時(shí)，容易產(chǎn)生竄孔、堵管、樁體擾動(dòng)、坍塌、鉆機(jī)磨損大等質(zhì)量問題，西安地區(qū)除了東南區(qū)域黃土厚度大、濕陷性等級(jí)高不宜使用外，在其它區(qū)域廣泛應(yīng)用。上述兩種方式若仍然按照常用樁長(zhǎng)（22～40 m）設(shè)計(jì)，樁身需穿過淺砂層，增加施工難度、并可能造成質(zhì)量問題。因此，如果能挖掘利用淺砂層的承載潛力，縮短樁長(zhǎng)，采用以該砂層為持力層的中短PHC 管樁或CFG 樁，就能避免以上問題。但是百米高層建筑荷載較大，十幾米長(zhǎng)的PHC（或CFG）樁的承載力和變形量是否能滿足要求，尚存爭(zhēng)議，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中較少采用。本工程經(jīng)過地基計(jì)算分析、靜載荷試驗(yàn)驗(yàn)證，利用剪力墻結(jié)構(gòu)上部剛度和荷載較為均勻的特點(diǎn)，輔以調(diào)整結(jié)構(gòu)重心和筏板形心重合，沿筏板邊緣設(shè)置沉降后澆帶的措施。1 號(hào)樓采用11 m 長(zhǎng)PHC 管樁，實(shí)際總沉降量為31.5 mm，與當(dāng)?shù)爻Ｓ玫匿摻罨炷翗兜某两盗肯喈?dāng)；2 號(hào)樓采用12 m 長(zhǎng)CFG樁復(fù)合地基，計(jì)算沉降量滿足規(guī)范要求，但比當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值略微偏大，實(shí)際總沉降量為64.9 mm。兩棟樓的觀測(cè)沉降量與計(jì)算預(yù)估值基本吻合，交付后使用良好，為該類場(chǎng)地上高層建筑的地基設(shè)計(jì)研究積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 工程和地質(zhì)概況

本項(xiàng)目位于西安市北二環(huán)內(nèi)，相同兩棟住宅樓（地上33 層）高度99.9 m，2 層地下室與周圍地下車庫(kù)相通，單棟樓建筑面積2.98 萬m2，主樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，平板式筏基底面埋深-10.60 m，抗震設(shè)防烈度為8°，場(chǎng)地類別為Ⅱ類，2014 年結(jié)構(gòu)封頂，在沉降達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)且符合設(shè)計(jì)要求后不再繼續(xù)觀測(cè)，實(shí)景圖見圖1。

圖1 建筑實(shí)景圖Fig.1 Picture of the buildings

擬建場(chǎng)地地貌屬于渭河二級(jí)階地，地層分布較均勻，無不良地質(zhì)作用，不考慮地震液化影響，地下水位埋深約為-17.5 m。土層物理力學(xué)參數(shù)見表1，其中②、③層土的側(cè)阻力為素土擠密樁處理后的值，壓縮模量是從地勘報(bào)告中，依據(jù)土層所處深度，選取土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段對(duì)應(yīng)的數(shù)值[1]，②層黃土和③層古土壤具Ⅱ級(jí)自重濕陷性。典型工程地質(zhì)剖面見圖2。

表1 土層物理力學(xué)參數(shù)Table 1 Physical and mechanical parameters of soil layer

圖2 典型工程地質(zhì)剖面圖Fig.2 Typical geological profile

2 地基方案分析確定

2.1 1 號(hào)樓采用素土擠密樁+PHC 管樁

相關(guān)資料表明[2-5]，隨著PHC 開口管樁沉入砂層，樁端下部砂土擠入管腔內(nèi)形成有效土塞，能阻止外部土體繼續(xù)進(jìn)入樁內(nèi)。DE NICOLA 等[6]對(duì)于靜壓管樁的研究顯示，樁端土質(zhì)越密實(shí)，形成的土塞高度越小，很容易產(chǎn)生閉塞效應(yīng)[7]。當(dāng)樁下沉過程中土塞與樁內(nèi)壁之間不再產(chǎn)生相對(duì)滑移時(shí)，樁端處于完全閉塞狀態(tài)，開口樁呈現(xiàn)類似閉口樁的特性[3,8-9]，此時(shí)樁端阻力由外壁側(cè)摩阻力Q1、樁壁端阻力Q2和土塞端阻力QP組成（見圖3）[8,10]。

圖3 樁端阻力示意圖Fig.3 Schematic diagram of tip resistance

文獻(xiàn)[11]分析了15 根靜壓PHC 開口管樁的靜載試驗(yàn)數(shù)據(jù)，樁端持力層為中密中砂，在樁進(jìn)入砂層約4D（樁外徑）時(shí)，極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值較規(guī)范[7]提高αp（1.8～2.4），土塞效應(yīng)對(duì)端阻的貢獻(xiàn)是樁承載力提高的主要原因，由此將規(guī)范[7]中的公式5.3.8-1增加αp來估算單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值：

式中：Qsk為總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；Qpk為總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；u為樁身周長(zhǎng)，m；qsik為樁周第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；li為樁周第i層土的厚度，m；qpk為極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；Aj為空心樁樁端凈面積，m2；Ap1為空心樁敞口面積，m2；λp為樁端土塞效應(yīng)系數(shù)。

本工程樁端持力層為④中細(xì)砂層，且以下各土層厚度較均勻、承載力較高，無堅(jiān)硬巖層或孤石等沉樁障礙物，樁端可不設(shè)鋼樁尖，利用閉塞效應(yīng)后，參考閉口樁的承載性能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)[2]。選用11.0 m 長(zhǎng)的PHC(400)AB-95 型管樁，其中u=1.256 m，Aj=0.091 0 m2，Ap1=0.034 6 m2，λp=0.8，qpk=7 000 kPa，qsik和li依據(jù)表1 和圖2 取值，代入式（1）中，當(dāng)αp=1.0 時(shí)，得出規(guī)范[7]估算值Quk1=1 905 kN，當(dāng)按照文獻(xiàn)[11]偏安全取αp=1.8 時(shí)，得出Quk2=2 610 kN，增加幅度為36%，與當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)提高幅度30%基本吻合[12]，實(shí)際設(shè)計(jì)中取Quk2=2 600 kN。

方案如下：素土樁直徑0.55 m、長(zhǎng)度7.5 m、間距0.9 m，在寬出筏板外緣3.5 m 范圍內(nèi)，為了保證土體擠密效果和消除濕陷性，按照面積置換率最大的正三角形滿堂布置，共2 185 根；PHC 管樁間距1.7 m，也按照正三角形布置，靜壓樁對(duì)土體有二次擠密作用，共438 根，以④中細(xì)砂層為樁端持力層，基礎(chǔ)筏板面積1 068.0 m2，2013 年造價(jià)253 萬元，工期35 d，見圖4。

2.2 2 號(hào)樓采用素土擠密樁+CFG 樁復(fù)合地基

素土樁內(nèi)容同1 號(hào)樓，經(jīng)過試算調(diào)整后，CFG樁直徑0.4 m、樁身為C30 混凝土、長(zhǎng)12.0 m、間距1.3 m，按照等邊三角形滿堂布置，共762 根，以④中細(xì)砂層為樁端持力層，樁頂鋪設(shè)0.2 m 厚砂石褥墊層，造價(jià)233 萬元，工期55 d，見圖5。承載力滿足要求，但估算沉降量稍大于當(dāng)?shù)馗邔咏ㄖ脑O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)控制值（50 mm），考慮剪力墻結(jié)構(gòu)整體剛度好，上部荷載和地基較均勻，沉降差異量和總沉降量均不會(huì)超出規(guī)范[1]的要求，因此可行。

圖5 2 號(hào)樓CFG 樁布置圖Fig.5 CFG piles layout of building 2

兩棟樓的上部荷載、樁端持力層、筏板尺寸均相同，僅樁的形式不同，前期1 號(hào)樓為了盡快完成形象工程，選用工期短的管樁，2 號(hào)樓工期寬裕，選用造價(jià)低的CFG 樁。

3 PHC 管樁的設(shè)計(jì)

3.1 承載力計(jì)算

采用建科院JCCAD 軟件計(jì)算，為了比較準(zhǔn)確地反映實(shí)際受力情況、減少內(nèi)力、節(jié)省鋼筋，考慮上部結(jié)構(gòu)剛度對(duì)基礎(chǔ)的貢獻(xiàn)，不考慮樁間土的分擔(dān)荷載作用，基礎(chǔ)自重及其上部荷載全部由樁承擔(dān)。計(jì)算結(jié)果如下：荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，軸向壓力下基樁的平均豎向力Nk=1 180 kN，偏心壓力下樁頂最大豎向力Nkmax=1 230 kN；地震效應(yīng)下基樁的平均豎向力NEk=1 128 kN，最大豎向力NEkmax=1 669 kN，基樁豎向承載力特征值R=1 300 kN，基礎(chǔ)底面未出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)。根據(jù)規(guī)范[7]第5.2.1 條計(jì)算結(jié)果如下：

荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下：Nk＜R，Nkmax＜1.2R=1 560 kN。

地震作用效應(yīng)和荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下：NEk＜1.25R=1 625 kN，NEkmax＜1.5R=1 950 kN。

管樁頂端和筏板的連接按照固結(jié)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，PHC400(AB)-95 型單樁水平向抗震承載力特征值Reha=124 kN[13]，總樁數(shù)n=438，根據(jù)建科院SATWE軟件計(jì)算結(jié)果，地震作用基底剪力為FEk=15 800 kN，因此nReha=54 312 kN＞FEk，滿足要求。

3.2 變形計(jì)算

樁中心距小于6 倍樁徑時(shí)，根據(jù)規(guī)范[7]第5.5.6條的等效作用分層總和法，未考慮地基土的回彈再壓縮變形量，按式（2）計(jì)算最終沉降量s：

式中：s'為按實(shí)體深基礎(chǔ)分層總和法計(jì)算出的樁基沉降量，mm；ψ為樁基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；eψ為樁基等效沉降系數(shù)；m為角點(diǎn)法計(jì)算點(diǎn)對(duì)應(yīng)的矩形荷載分塊數(shù)；p0j為第j塊矩形底面在荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合下的附加壓力，kPa；n為樁基沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)；Esi為等效作用面以下第i層土的壓縮模量，MPa；zij、z(i-1)j為樁端平面第j塊荷載作用面至第i層土、至第i-1 層土底面的距離，m；為樁端平面第j塊荷載計(jì)算點(diǎn)至第i層土、至第i-1 層土底面深度范圍內(nèi)的平均附加應(yīng)力系數(shù)。

根據(jù)JCCAD 計(jì)算結(jié)果，準(zhǔn)永久組合下基底平均壓力為485 kPa，平均附加壓力為p0=314 kPa。變形計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值MPa，ψ=0.905，ψe=0.565，最終沉降量s=143 mm。根據(jù)西安地區(qū)高層建筑的統(tǒng)計(jì)資料[14]，樁基實(shí)際沉降值在規(guī)范[1]計(jì)算值的1/5～1/3 之間，因此預(yù)估沉降量為28.6～47.7 mm；也可采用沉降比法[14]，預(yù)估沉降量約為靜載試驗(yàn)樁承載力特征值對(duì)應(yīng)變形量（6.1～8.0 mm）的6 倍，由此預(yù)估沉降量為36.6～48.0 mm。兩種預(yù)估值與本地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)基本吻合。本工程樁端持力層以下無軟弱下臥層，無需驗(yàn)算[7]，樁基承載力和沉降計(jì)算均滿足要求。

3.3 PHC 管樁檢測(cè)結(jié)果

1 號(hào)樓開挖至基底標(biāo)高，在擠密樁施工完成后，采用靜力沉樁法，以終壓力作為主控條件，樁端標(biāo)高為輔。沉樁采用較大噸位靜力壓樁機(jī)慢壓，有利于提高短樁的端承力，選擇可提供400 t 壓樁力的壓樁機(jī)，依據(jù)單樁豎向極限承載力與終壓力的經(jīng)驗(yàn)比值0.8～0.9[11]，確定11.0 m 長(zhǎng)PHC(400)AB-95 型開口管樁的終壓力值為3 250 kN，控制沉樁速度不大于2 m/min，以便形成有效土塞高度，以終壓力復(fù)壓3 次，每次持荷時(shí)間5～10 s，結(jié)合地質(zhì)剖面圖和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，樁進(jìn)入④中細(xì)砂層約4D～5.5D（樁外徑），土塞相對(duì)靜止，判斷樁端處于閉塞狀態(tài)，3 組試樁的Quk=2 600 kN 滿足要求，說明沉樁參數(shù)是合理的。按照上述工藝將工程樁全部施工完成后，樁身結(jié)構(gòu)完整性質(zhì)量檢測(cè)數(shù)量取30.4%（134 根），低應(yīng)變反射波法顯示樁身完整性為I 類。單樁豎向抗壓承載力檢測(cè)數(shù)量取1.3%（6 根），按照規(guī)范[1]規(guī)定進(jìn)行靜載試驗(yàn)，在加載至終止壓力2 600 kN 時(shí)，6 根檢測(cè)樁（JCZ）的樁頂沉降量介于20.86～24.85 mm，Q-s曲線呈平緩變形（見圖6），JCZ1～JCZ6 號(hào)樁的極限承載力為2 600 kN，滿足要求。

圖6 1 號(hào)樓Q-s 曲線Fig.6 Q-s curves of building 1

4 CFG 樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)

4.1 承載力計(jì)算

復(fù)合地基承載力特征值依據(jù)規(guī)范[15]第7.1.5條的內(nèi)容，按照式（3）～（4）計(jì)算：

式中：fspk為復(fù)合地基承載力特征值，kPa；m為面積置換率；Ra 為單樁豎向承載力特征值，kN；Ap為樁的截面積，m2；fsk為處理后樁間土承載力特征值，kPa；λ為單樁承載力發(fā)揮系數(shù)；β為樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)；n為復(fù)合地基樁土應(yīng)力比；up為樁的周長(zhǎng)，m；qsi為樁周第i層土的側(cè)阻力特征值，kPa；lpi為樁長(zhǎng)范圍內(nèi)第i層土的厚度，m；αp為樁端端阻力發(fā)揮系數(shù)；qp為樁端端阻力特征值，kPa。根據(jù)靜載試驗(yàn)確定承載力時(shí)，取λ=0.8、β=1.0，m=0.42/(1.05×1.3)2=0.086，fsk=150 kPa，Ap=0.125 6 m2，up=1.256 m，αp=1.0，結(jié)合表1 和圖2 數(shù)據(jù)，求得單樁豎向承載力特征值Ra=920 kN，復(fù)合地基承載力特征值fspk=578 kPa，基礎(chǔ)寬度和深度的承載力修正系數(shù)分別取0 和1.0，因主樓筏板周圍地下室為獨(dú)立基礎(chǔ)，承載力深度修正貢獻(xiàn)不大，設(shè)計(jì)留余量，取修正后的地基承載力特征值fspa=fspk=550 kPa。

根據(jù)JCCAD 計(jì)算結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)組合下基底平均壓力值pk=510 kPa，最大壓力pkmax=580 kPa；地震效應(yīng)下的基底平均壓力值p=530 kPa，最大壓力pmax=680 kPa，基礎(chǔ)底面未出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)。

標(biāo)準(zhǔn)組合下：pk＜fspa，pkmax＜1.2fspa=660 kPa。

地震效應(yīng)下：p＜ζafspa=715 kPa，pmax＜1.2ζafspa=858 kPa。

參考天然地基，地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)ζa取1.3。所以復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求，樁端持力層以下不存在軟弱下臥層。CFG 樁體采用C30 混凝土，其樁體試塊（邊長(zhǎng)150 mm 立方體）標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d 的立方體抗壓強(qiáng)度平均值fcu=30 MPa，根據(jù)規(guī)范[15]式7.1.6-1，fcu＞4λRa/Ap=23.5 MPa，滿足要求。

4.2 變形計(jì)算

CFG剛性樁復(fù)合地基的沉降由加固區(qū)變形量s1和下臥土層變形量s2組成，s1包括樁體向上和向下刺入量及樁身受壓變形量，筏板按柔性基礎(chǔ)計(jì)算，不考慮地基土的回彈再壓縮變形量，復(fù)合地基最終沉降量s=s1+s2[16]。規(guī)范[1]將加固區(qū)視為與天然地基相同的勻質(zhì)土，采用Boussinesq 解答分層總和法計(jì)算沉降，根據(jù)第5.3.5 條和第7.2.10 條的內(nèi)容，按式（5）計(jì)算復(fù)合地基最終沉降量s：

式中：s'為復(fù)合地基計(jì)算變形量，mm；ψsp為復(fù)合地基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；n1為加固區(qū)范圍土層分層數(shù)；n2為變形計(jì)算深度范圍內(nèi)土層總的分層數(shù)；p0為對(duì)應(yīng)于荷載作用準(zhǔn)永久組合時(shí)的基礎(chǔ)底面處的附加壓力，kPa；Esi為基礎(chǔ)底面下第i層土的壓縮模量，MPa，應(yīng)取土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計(jì)算；zi、zi1-為基礎(chǔ)底面至第i層土、至第i-1 層土底面的距離，m；為基礎(chǔ)底面計(jì)算點(diǎn)至第i層土、至第i-1 層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)，可按規(guī)范[1]附錄k 采用。

根據(jù)規(guī)范[1]第7.2.12 條，復(fù)合土層的壓縮模量提高系數(shù)ξ=fspk/fak=550/150=3.67，可求出復(fù)合地基各土層的壓縮模量ξEsi(見表1)。利用JCCAD 計(jì)算中心沉降結(jié)果，準(zhǔn)永久組合下基底平均壓力為485 kPa，平均附加壓力為p0=314 kPa，s'=288.0 mm，變形計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值=25.04MPa，ψsp=0.233，最終沉降量s=67.1 mm＜200 mm，滿足規(guī)范[1]的要求。

4.3 工程措施

本工程計(jì)算沉降量雖然滿足規(guī)范要求，但略大于本地區(qū)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)控制值（50 mm），考慮到剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度和地基反力較為均勻，設(shè)計(jì)中采取工程措施調(diào)整結(jié)構(gòu)重心和筏板形心使其基本重合，滿足規(guī)范[1]（e≤0.1W/A）的規(guī)定，沿主樓筏板邊緣設(shè)置沉降后澆帶，和周圍車庫(kù)基礎(chǔ)斷開，待主體結(jié)構(gòu)封頂沉降穩(wěn)定后封閉。

4.4 CFG 樁復(fù)合地基檢測(cè)結(jié)果

2 號(hào)樓前期場(chǎng)地經(jīng)過擠密樁處理后濕陷性已消除，試樁承載力滿足要求。工程樁施工完成后，樁身結(jié)構(gòu)完整性質(zhì)量檢測(cè)數(shù)量取20%（154 根），低應(yīng)變反射波法顯示樁身完整性為I 類。單樁豎向抗壓承載力和復(fù)合地基豎向抗壓承載力檢測(cè)數(shù)量各取1%，按照靜載試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)[15]，8 組CFG 單樁復(fù)合地基承載力靜載試驗(yàn)在終止荷載1 100 kPa 時(shí)的沉降量s=14.50～18.76 mm。Q-s曲線平緩（見圖7），復(fù)合地基承載力特征值不小于550 kPa，滿足要求。單樁抗壓承載力也滿足要求，此處不做詳細(xì)展開。

圖7 2 號(hào)樓Q-s 曲線Fig.7 Q-s curves of building 2

5 兩棟樓的沉降觀測(cè)結(jié)果分析

兩棟樓均在周邊墻體上均勻布設(shè)13 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)（見圖8），至結(jié)構(gòu)封頂后兩年末，1 號(hào)、2 號(hào)樓沉降觀測(cè)值分別為31.5 mm、64.9 mm，沉降速率均小于規(guī)范[17]規(guī)定的0.04 mm/d，已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，整體傾斜率滿足規(guī)范[1]限值0.002 5。兩棟樓均取13個(gè)觀測(cè)點(diǎn)在各時(shí)段沉降量的平均值，作出的觀測(cè)時(shí)段-沉降曲線見圖9，建筑物四角觀測(cè)點(diǎn)1、5、6、12 的沉降曲線見圖10，對(duì)比結(jié)果顯示：（1）圖10中四角觀測(cè)點(diǎn)沉降曲線與圖9 中平均值曲線的斜率基本吻合，1 號(hào)樓沉降曲線比2 號(hào)樓平緩，說明CFG樁沉降收斂時(shí)間比管樁長(zhǎng)；（2）兩棟樓的樁長(zhǎng)差異不大時(shí)，1 號(hào)樓的觀測(cè)值約為2 號(hào)樓的一半，說明在樁長(zhǎng)范圍內(nèi)，相比于CFG 樁，管樁剛度大、土體壓縮變形很??；（3）1 號(hào)、2 號(hào)樓在結(jié)構(gòu)封頂時(shí)，沉降量分別為21.04 mm（67%）、31.49 mm（49%），封頂后第一年末，沉降量分別為28.19 mm（90%）、54.69 mm（84%），都在結(jié)構(gòu)封頂兩年末時(shí)趨于穩(wěn)定。

圖8 測(cè)點(diǎn)布置圖Fig.8 Layout of measurement points

圖9 觀測(cè)時(shí)段-沉降曲線（平均值）Fig.9 Observation period-settlement curves (average)

圖10 觀測(cè)時(shí)段-沉降曲線（四角點(diǎn)）Fig.10 Observation period-settlement curves (four corner points)

6 結(jié) 論

本工程地基設(shè)計(jì)充分利用了地質(zhì)特點(diǎn)，節(jié)約成本和工期，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，有以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）西安北郊地表下約20 m 深的密實(shí)砂層用作中短PHC開口管樁或CFG樁復(fù)合地基的持力層，避免了長(zhǎng)樁施工穿越砂層的不利因素，沉降觀測(cè)結(jié)果驗(yàn)證是可行的。

（2）PHC 開口管樁利用土塞效應(yīng)，實(shí)際單樁豎向抗壓承載力比規(guī)范[7]估算值提高約36%，通過試樁選擇合適終壓力、沉樁速率、壓樁機(jī)噸位是提高樁承載力的關(guān)鍵因素。

（3）CFG 樁復(fù)合地基沉降量觀測(cè)值與計(jì)算值差異不大，觀測(cè)沉降量約為PHC 樁的兩倍。

（4）高層建筑使用中短樁地基，應(yīng)采取調(diào)整筏板尺寸使結(jié)構(gòu)重心和筏板形心基本重合、合理設(shè)置沉降后澆帶、待變形穩(wěn)定后澆筑封閉等措施。

（5）本文樁基檢測(cè)資料有限，不能完全揭示PHC 樁土塞效應(yīng)的作用機(jī)理以及CFG 樁的沉降規(guī)律，在以后工作中尚需探索研究。