CFG桩在地基处理中的应用实例

丁金龙 李芹芹

(1.中建三局建设工程股份建筑设计院，湖北 武汉 430072； 2.中南建筑设计院股份有限公司，湖北 武汉 430072)

CFG桩在地基处理中的应用实例

丁金龙1李芹芹2

(1.中建三局建设工程股份建筑设计院，湖北 武汉 430072； 2.中南建筑设计院股份有限公司，湖北 武汉 430072)

通过工程实例对CFG桩复合地基的加固机理、承载力计算等方面进行论述，实践证明CFG桩复合地基适用于高层建筑地基处理，保证了基础的稳定性，满足了设计要求。

CFG桩复合地基，加固机理，承载力

1 概述

水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)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，桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基[1]。CFG桩可全桩发挥桩的摩阻力，复合地基承载力提高幅度大，并具有很大的可调性。当地基承载力较高，但变形不能满足要求时，也可采用CFG桩复合地基，以减小变形。

同时CFG桩可以掺入工业废料粉煤灰和石屑，桩体不配钢筋，其工程造价一般为桩基础的1/3～1/2，且CFG桩施工时，不需泥浆护壁，既节约资金又减小环境污染。因此，目前CFG桩复合地基技术在高层建筑中广泛应用。

2 CFG桩复合地基设计

2.1 桩、土受力特性

当基础承受竖向荷载时，桩和桩间土都发生沉降变形，桩比土的变形小。但由于褥垫层的存在，桩可以向上刺入。因此随着时间的变化，桩间土表面的变形不断增加，但桩和土的荷载分担均为一常值(见图1)，有效的提高了地基承载力。

2.2 复合地基变形特性

复合地基与天然地基相比，主要有以下两方面的不同：

1)由于桩的存在，侧向变形受到限制，从而使土的垂直变形减小；2)由于褥垫层的设置，复合地基中的桩存在负摩擦区。在该区，桩的上刺作用阻止桩间土的变形。

2.3 CFG桩复合地基承载力计算

综合考虑施工情况、桩土受力特征、变形特征及褥垫层的作用，结合工程实践经验，CFG桩复合地基承载力特征值可用下列公式进行估算：

其中，fspk为复合地基承载力特征值，kPa；m为面积置换率；Ra为CFG单桩竖向承载力特征值，kN；Ap为CFG单桩的截面积，m2；β为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0.75～0.95；fsk为处理后桩间土承载力特征值，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(fak)。

单桩竖向承载力特征值可用下列公式估算：

其中，up为桩的周长，m；qsi为桩周第i层土的侧阻力特征值，kPa；qp为桩端端阻力特征值，kPa；li为第i层土的厚度，m；Ap为桩的截面积，m2。

3 CFG桩复合地基在工程上的应用

某小区由4栋18层高层住宅及地下室组成，该工程地处武汉市江夏区藏龙岛科技园栗庙村附近，根据《岩土工程勘察报告》，各岩土层工程地质分布见表1。

表1 岩土工程地质分层表

分析表1可知，该区域的地层具备以下特点：灰岩层面起伏大，具备溶洞埋藏较浅且在钻探过程中出现掉钻失水现象。灌注桩的成桩质量存在很大隐患，故塔楼基础形式选用CFG桩复合地基+筏板基础，要求CFG桩处理后fspk≥325 kPa。

3.1 CFG桩复合地基设计

3.2 地基处理效果

CFG桩施工完毕28d后对CFG桩复合地基进行检测，试验结果见表2。

表2 复合地基载荷试验结果汇总表

表2反映了试验点总沉降量不大，小于承压板直径1.44 m的6%，沉降与荷载关系曲线为缓变形。取沉降比为0.006时对应的荷载值与最大加载量的一半，两者之中的较小值作为复合地基

承载力特征值，故本场地所测点位复合地基承载力特征值为325 kPa，满足设计要求。

4 结语

本工程的设计、施工和检测结果表明：CFG桩复合地基适用于高层建筑地基处理。该工法充分利用了天然地基承载力，降低了工程造价。本工程还可以有效躲避灰岩溶洞填充的影响，保证基础的稳定性。

[1] JGJ 79-2012,建筑地基处理技术规范[S].

[2] 郑俊杰.地基处理技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2004.

[3] 李瑞斯.CFG桩复合地基在潞安树脂公司项目中的应用[J].山西建筑，2011，37(10)：64-65.

Application of CFG pile in foundation treatment

DING Jin-long1LI Qin-qin2

(1.ChinaConstruction3rdBureauConstructionEngineeringBuildingDesignInstitute,Wuhan430072,China;2.SouthChinaBuildingDesignInstituteCo.,Ltd,Wuhan430072,China)

On analyzing the strengthening mechanism and bearing capacity calculation of composite foundation with CFG pile, practice demonstrates that, CFG pile composite foundation suitable for high-rise building foundation treatment， it guarantees the foundation stable and meets the design demand.

CFG pile composite foundation, strengthening mechanism, bearing capacity

1009-6825(2014)03-0089-02

2013-11-11

丁金龙(1986- )，男，工程师； 李芹芹(1984- )，女，工程师

TU472

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